天然藥物化學課件講義

總論第三節(jié)天然產(chǎn)物的提取分離方法

1總論第三節(jié)天然產(chǎn)物的提取分離方法1223

原料（動植物、微生物、礦物）提取物單體化合物（結構、藥理活性）有效成分（有活性的，藥效基礎）提

取分離

天然藥物化學天然藥物化學研究的對象就是一些天然藥物（如，動植物、微生物、礦物質等），研究內容就是在其中尋找有效成分。3原料（動植物、微生物、礦物）提取物單體化合物（結構、藥有效成分：具有明顯生理活性或者醫(yī)療價值的、有一定分子式、結構式、具有單一物理常數(shù)的單體成分。有效成分是天然藥物發(fā)揮作用的基礎。提?。褐笍脑幉闹袑⒒瘜W成分盡量提出的過程。分離：是把提取物中所含的各組分分開的過程。天然產(chǎn)物的研究是從有效成分的提取、分離工作開始的。這就是一個去粗取精的過程。4有效成分：具有明顯生理活性或者醫(yī)療價值的、有一定分子式、結構提取方法溶劑提取法水蒸汽蒸餾法其他提取方法其他方法1235提取方法溶劑提取法水蒸汽蒸餾法其他提原理：溶劑透入藥材粉末的細胞膜，溶解溶質，形成細胞內外溶質濃度差，將溶質滲出細胞膜，達到提取得目的。特點：溶劑不同，滲出物不同。一、溶劑提取法（應用最普遍）6原理：溶劑透入藥材粉末的細胞膜，溶解溶質，形成細胞內外溶質濃1.溶劑的選擇一、溶劑提取法（應用最普遍）要點：相似相溶原則，即極性大的成分易被極性大的溶劑提取出來，

極性小的成分易被極性小的溶劑提取出來。注意點：a.對有效成分溶解度大，對雜質溶解度?。籦.不與有效成分起化學反應；c.沸點適中易回收，低毒安全。71.溶劑的選擇一、溶劑提取法（應用最普遍）要點：相似相溶原常用溶劑的極性大小順序：石油醚<苯<氯仿<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水石油醚、氯仿等。提取油脂、揮發(fā)油、游離甾體及萜類等。甲醇、乙醇、丙酮等。提取苷類、生物堿及有機酸鹽類。親脂性有機

溶劑親水性有機

溶劑水糖類、氨基酸、蛋白質及無機鹽類等。8常用溶劑的極性大小順序：石油醚、氯仿等。提取油脂、揮發(fā)油、游煎煮法：簡便、大部分成分可被提取出來。

缺點：對含揮發(fā)性成分及加熱易破壞的成分不宜使用，含糖多的難過濾。b.浸漬法：適宜于含淀粉、

樹膠、果膠、粘液質較多的中藥。

優(yōu)點：安全方便。

缺點：溶劑用量大、時間長、效率不高。水做溶劑時易霉變。2.常用的操作方法一、溶劑提取法（應用最普遍）9煎煮法：簡便、大部分成分可被提取出來。2.常用的操作方法一c.滲漉法：裝筒—浸泡—流出(收集)。

優(yōu)點：效率較高，提取較完全。缺點：溶劑用量大，時間長。10c.滲漉法：裝筒—浸泡—流出(收集)。10d.回流提取法：以有機溶劑加熱提取時，為了減少溶劑的損失，加冷凝管。優(yōu)點：效率高。缺點：含有遇熱易變的成分不能使用，操作繁瑣。11d.回流提取法：以有機溶劑加熱提取時，為了減少溶劑的損失，e.連續(xù)回流提取法：實驗室的索氏提取器。原理：利用溶劑的回流，使藥材粗粉連續(xù)不斷的純溶劑提取。優(yōu)點：效率高，溶劑用量少。缺點：時間長；含有遇熱易變的成分不能使用。12e.連續(xù)回流提取法：實驗室的索氏提取器。12f.超臨界流體萃取法超臨界流體(supercriticalfluid,SF)：處于其臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上，介于氣體和液體之間的流體。具有氣體和液體的雙重特性：低粘度、高擴散系數(shù)、高密度和高溶解度特性。其中以CO2最為常用

。中藥有效成分的提取方法13f.超臨界流體萃取法中藥有效成分的提取方法13超臨界流體萃取法

(supercriticalfluidextraction,SFE)：

在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待提取的物質接觸，通過控制不同的溫度、壓力，使超臨界流體有選擇性地把極性、沸點、分子量各異的成分順次提取出來，此萃取方法稱為超臨界流體萃取法。14超臨界流體萃取法(supercriticalfluid

CO2超臨界萃取法的特點：1.不殘留有機溶劑、萃取速度快、收率高、工藝流程簡單、操作方便；2.安全、減少環(huán)境污染、產(chǎn)品是純天然的；3.萃取溫度低，特別適合于熱和化學不穩(wěn)定物質的提??；4.極性自主調節(jié)：可通過加入夾帶劑來改變萃取介質的極性。夾帶劑：以液體形式和相當小的量加入超臨界流體中，可改善選擇性、提高難揮發(fā)溶質的溶解度。常用的夾帶劑有：甲醇、乙醇、丙酮等。15CO2超臨界萃取法的特點：夾帶劑：以液體形式和相當1616煎煮法浸漬法滲漉法回流提取法連續(xù)回流提取法

溶劑提取法小結常用溶劑提取法的操作方法影響提取效率的因素藥材粉碎度設備條件提取時間提取溫度17煎煮法浸漬法滲漉法回流提取法連續(xù)回流提取法二.水蒸氣蒸餾法（中藥揮發(fā)油的提取）1.具有揮發(fā)性的；2.能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞；3.與水不發(fā)生反應，且難溶或不溶于水的成分；4.在100℃時有一定的蒸汽

壓。中藥有效成分的提取方法18二.水蒸氣蒸餾法（中藥揮發(fā)油的提?。┲兴幱行С煞值奶崛》饺?其他方法升華法、超聲提取法、微波提取法等。19三.其他方法1920天然藥物有效成分的分離方法1、重結晶法：溶解度2、沉淀法：溶解度3、萃取法：分配比4、膜分離法：高分子膜5、色譜法（詳細介紹）20天然藥物有效成分的分離方法1、重結晶法：溶解度3.液液萃取原理：根據(jù)物質在兩相溶劑中的分配比不同，而用不同的溶劑將各類成分逐一分開。順序：一般用極性由低到高的溶劑進行分步萃取。如石油醚–氯仿–乙酸乙酯–正丁醇–水系統(tǒng)。常用于中藥化學成分的初步分離。213.液液萃取21中藥成分的系統(tǒng)溶劑分離法（萃?。?/p>

總提取物（加水混溶）（含親脂性，中等親脂性親水性成分）

低極性溶劑（石油醚或氯仿）

溶劑水層(藥渣)（親脂性成分）中等極性溶劑（乙酸乙酯）

溶劑

水層（藥渣） （中等親脂性成分） 大極性溶劑(甲醇？正丁醇？)

親水性物質22中藥成分的系統(tǒng)溶劑分離法（萃?。?25.色譜法（最常應用）

利用不同物質在固定相與流動相中的平衡分配系數(shù)來進行分離的一種方法。

原理：在色譜分離中，試樣混合物在固定相和流動相之間連續(xù)不斷的進行分配平衡，不同化合物由于理化性質的差異，在兩相中存在量的不同，從而達到分離。235.色譜法（最常應用）2324按照色譜分離過程的機理來分類：吸附色譜：利用吸附劑表面對不同組分吸附性能的差異來達到分離目的；分配色譜：利用不同組分在流動相和固定相之間的分配系數(shù)不同而進行分離；尺寸排阻色譜：利用分子大小不同而阻滯作用不同進行分離；離子交換色譜：利用不同組分對離子交換劑親和力的不同進行分離。24按照色譜分離過程的機理來分類：25根據(jù)固定相與流動相的相對極性大小來分類：正相色譜：固定相為極性，流動相為非極性反相色譜：固定相為非極性，流動相為極性一般極性較小的化合物在正相色譜中流出較快，而極性較大的化合物在反相色譜中流出較快，在這兩種方式中化合物的選擇性不同，并且流出順序通常相反。25根據(jù)固定相與流動相的相對極性大小來分類：26常用色譜分離方法硅膠色譜反相硅膠色譜氧化鋁色譜聚酰胺色譜凝膠色譜大孔吸附樹脂色譜離子交換色譜26常用色譜分離方法硅膠色譜27硅膠色譜多孔性物質，可用通式SiO2·xH2O表示，正相色譜。

原理：吸附色譜;

分配色譜(含水量>17%)

(1)對極性物質有較強親和能力；(2)溶劑極性增強，吸附能力減弱；(3)隨溶劑極性增強，溶質可被洗脫下來。注意：吸附劑用量為樣品量30-60倍；極性小的溶劑裝柱；洗脫劑極性可遞增，但不能太大，常用的混合洗脫劑環(huán)己烷-乙酸乙酯，環(huán)己烷-丙酮，氯仿-甲醇等。27硅膠色譜282.反相硅膠色譜（ODS）硅膠表面的硅羥基接入C-18，C-8等基團，其中C-18非常常用。（吸附色譜、分配色譜）溶質按其疏水性大小進行分離，極性越大疏水性越小的溶質，越不易與固定相結合，所以先被洗脫下來。流動相一般為水或甲醇、乙腈等強極性溶劑。

此外，高壓液相色譜(HPLC)在天然產(chǎn)物的分離中應用十分廣泛。

282.反相硅膠色譜（ODS）293.氧化鋁色譜氧化鋁是一種常用的吸附劑，適用于親脂性成分的分離，可用于生物堿、甾體、揮發(fā)油等類成分的分離。4.聚酰胺吸附色譜（氫鍵吸附）應用廣泛，特別適合酚、醌和黃酮的分離。293.氧化鋁色譜305.大孔吸附樹脂色譜(范德華力或氫鍵吸附)

分子量大小或極性強弱，影響吸附效果。洗脫極性越小，洗脫劑能力越強。

洗脫劑一般先用蒸餾水，再用高濃度乙醇、甲醇洗脫。6.凝膠過濾色譜根據(jù)物質的分子大小，分子篩濾過，排阻色譜。常用的凝膠有葡聚糖凝膠(sephadexG)和羥丙基葡聚糖凝膠(sephadexLH-20)兩種。305.大孔吸附樹脂色譜(范德華力或氫鍵吸附)317.離子交換色譜

常用的固定相有離子交換樹脂，使用較少。317.離子交換色譜三.根據(jù)物質溶解度的差別進行分離利用溫度不同引起溶解度改變，如結晶、重結晶；在溶液中加入另一種溶劑，改變混合溶劑的極性，使部分物質沉淀析出；3.加酸或堿調節(jié)溶液PH值，改變分子的存在狀態(tài)，從而改變溶解度，如生物堿的提取。32三.根據(jù)物質溶解度的差別進行分離32四.膜分離法原理：利用天然或人工合成的高分子膜，以外加壓力或化學位差為推動力，進行分離。超濾膜：多糖、多肽、蛋白質等（溶劑、小分子能通

過濾膜，而大分子被膜截留。）33四.膜分離法3334根據(jù)以上的講解，我們現(xiàn)在可以了解整個天然產(chǎn)物的提取分離流程，大體如下：

天然藥物原料提取總提物萃取不同極性部位各種手段分離天然產(chǎn)物（有效成分）34根據(jù)以上的講解，我們現(xiàn)在可以了解整個天然產(chǎn)物的提取分離流課后思考：1.天然產(chǎn)物有效成分的提取方法有哪些？目前主要方法是什么？2.常用溶劑的極性大小順序是怎樣的？采用溶劑提取法應如何選

擇提取溶劑？3.溶劑提取法中主要的提取方法有哪些？各有何特點？4.有效成分的分離精制方法有哪些？最常用的方法是什么？5.查閱文獻，銀杏提取物的生產(chǎn)工藝。35課后思考：35總論第三節(jié)天然產(chǎn)物的提取分離方法

36總論第三節(jié)天然產(chǎn)物的提取分離方法137238

原料（動植物、微生物、礦物）提取物單體化合物（結構、藥理活性）有效成分（有活性的，藥效基礎）提

取分離

天然藥物化學天然藥物化學研究的對象就是一些天然藥物（如，動植物、微生物、礦物質等），研究內容就是在其中尋找有效成分。3原料（動植物、微生物、礦物）提取物單體化合物（結構、藥有效成分：具有明顯生理活性或者醫(yī)療價值的、有一定分子式、結構式、具有單一物理常數(shù)的單體成分。有效成分是天然藥物發(fā)揮作用的基礎。提?。褐笍脑幉闹袑⒒瘜W成分盡量提出的過程。分離：是把提取物中所含的各組分分開的過程。天然產(chǎn)物的研究是從有效成分的提取、分離工作開始的。這就是一個去粗取精的過程。39有效成分：具有明顯生理活性或者醫(yī)療價值的、有一定分子式、結構提取方法溶劑提取法水蒸汽蒸餾法其他提取方法其他方法12340提取方法溶劑提取法水蒸汽蒸餾法其他提原理：溶劑透入藥材粉末的細胞膜，溶解溶質，形成細胞內外溶質濃度差，將溶質滲出細胞膜，達到提取得目的。特點：溶劑不同，滲出物不同。一、溶劑提取法（應用最普遍）41原理：溶劑透入藥材粉末的細胞膜，溶解溶質，形成細胞內外溶質濃1.溶劑的選擇一、溶劑提取法（應用最普遍）要點：相似相溶原則，即極性大的成分易被極性大的溶劑提取出來，

極性小的成分易被極性小的溶劑提取出來。注意點：a.對有效成分溶解度大，對雜質溶解度小；b.不與有效成分起化學反應；c.沸點適中易回收，低毒安全。421.溶劑的選擇一、溶劑提取法（應用最普遍）要點：相似相溶原常用溶劑的極性大小順序：石油醚<苯<氯仿<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<甲醇(乙醇)<水石油醚、氯仿等。提取油脂、揮發(fā)油、游離甾體及萜類等。甲醇、乙醇、丙酮等。提取苷類、生物堿及有機酸鹽類。親脂性有機

溶劑親水性有機

溶劑水糖類、氨基酸、蛋白質及無機鹽類等。43常用溶劑的極性大小順序：石油醚、氯仿等。提取油脂、揮發(fā)油、游煎煮法：簡便、大部分成分可被提取出來。

缺點：對含揮發(fā)性成分及加熱易破壞的成分不宜使用，含糖多的難過濾。b.浸漬法：適宜于含淀粉、

樹膠、果膠、粘液質較多的中藥。

優(yōu)點：安全方便。

缺點：溶劑用量大、時間長、效率不高。水做溶劑時易霉變。2.常用的操作方法一、溶劑提取法（應用最普遍）44煎煮法：簡便、大部分成分可被提取出來。2.常用的操作方法一c.滲漉法：裝筒—浸泡—流出(收集)。

優(yōu)點：效率較高，提取較完全。缺點：溶劑用量大，時間長。45c.滲漉法：裝筒—浸泡—流出(收集)。10d.回流提取法：以有機溶劑加熱提取時，為了減少溶劑的損失，加冷凝管。優(yōu)點：效率高。缺點：含有遇熱易變的成分不能使用，操作繁瑣。46d.回流提取法：以有機溶劑加熱提取時，為了減少溶劑的損失，e.連續(xù)回流提取法：實驗室的索氏提取器。原理：利用溶劑的回流，使藥材粗粉連續(xù)不斷的純溶劑提取。優(yōu)點：效率高，溶劑用量少。缺點：時間長；含有遇熱易變的成分不能使用。47e.連續(xù)回流提取法：實驗室的索氏提取器。12f.超臨界流體萃取法超臨界流體(supercriticalfluid,SF)：處于其臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上，介于氣體和液體之間的流體。具有氣體和液體的雙重特性：低粘度、高擴散系數(shù)、高密度和高溶解度特性。其中以CO2最為常用

。中藥有效成分的提取方法48f.超臨界流體萃取法中藥有效成分的提取方法13超臨界流體萃取法

(supercriticalfluidextraction,SFE)：

在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待提取的物質接觸，通過控制不同的溫度、壓力，使超臨界流體有選擇性地把極性、沸點、分子量各異的成分順次提取出來，此萃取方法稱為超臨界流體萃取法。49超臨界流體萃取法(supercriticalfluid

CO2超臨界萃取法的特點：1.不殘留有機溶劑、萃取速度快、收率高、工藝流程簡單、操作方便；2.安全、減少環(huán)境污染、產(chǎn)品是純天然的；3.萃取溫度低，特別適合于熱和化學不穩(wěn)定物質的提?。?.極性自主調節(jié)：可通過加入夾帶劑來改變萃取介質的極性。夾帶劑：以液體形式和相當小的量加入超臨界流體中，可改善選擇性、提高難揮發(fā)溶質的溶解度。常用的夾帶劑有：甲醇、乙醇、丙酮等。50CO2超臨界萃取法的特點：夾帶劑：以液體形式和相當5116煎煮法浸漬法滲漉法回流提取法連續(xù)回流提取法

溶劑提取法小結常用溶劑提取法的操作方法影響提取效率的因素藥材粉碎度設備條件提取時間提取溫度52煎煮法浸漬法滲漉法回流提取法連續(xù)回流提取法二.水蒸氣蒸餾法（中藥揮發(fā)油的提?。?.具有揮發(fā)性的；2.能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞；3.與水不發(fā)生反應，且難溶或不溶于水的成分；4.在100℃時有一定的蒸汽

壓。中藥有效成分的提取方法53二.水蒸氣蒸餾法（中藥揮發(fā)油的提?。┲兴幱行С煞值奶崛》饺?其他方法升華法、超聲提取法、微波提取法等。54三.其他方法1955天然藥物有效成分的分離方法1、重結晶法：溶解度2、沉淀法：溶解度3、萃取法：分配比4、膜分離法：高分子膜5、色譜法（詳細介紹）20天然藥物有效成分的分離方法1、重結晶法：溶解度3.液液萃取原理：根據(jù)物質在兩相溶劑中的分配比不同，而用不同的溶劑將各類成分逐一分開。順序：一般用極性由低到高的溶劑進行分步萃取。如石油醚–氯仿–乙酸乙酯–正丁醇–水系統(tǒng)。常用于中藥化學成分的初步分離。563.液液萃取21中藥成分的系統(tǒng)溶劑分離法（萃?。?/p>

總提取物（加水混溶）（含親脂性，中等親脂性親水性成分）

低極性溶劑（石油醚或氯仿）

溶劑水層(藥渣)（親脂性成分）中等極性溶劑（乙酸乙酯）

溶劑

水層（藥渣） （中等親脂性成分） 大極性溶劑(甲醇？正丁醇？)

親水性物質57中藥成分的系統(tǒng)溶劑分離法（萃取）225.色譜法（最常應用）

利用不同物質在固定相與流動相中的平衡分配系數(shù)來進行分離的一種方法。

原理：在色譜分離中，試樣混合物在固定相和流動相之間連續(xù)不斷的進行分配平衡，不同化合物由于理化性質的差異，在兩相中存在量的不同，從而達到分離。585.色譜法（最常應用）2359按照色譜分離過程的機理來分類：吸附色譜：利用吸附劑表面對不同組分吸附性能的差異來達到分離目的；分配色譜：利用不同組分在流動相和固定相之間的分配系數(shù)不同而進行分離；尺寸排阻色譜：利用分子大小不同而阻滯作用不同進行分離；離子交換色譜：利用不同組分對離子交換劑親和力的不同進行分離。24按照色譜分離過程的機理來分類：60根據(jù)固定相與流動相的相對極性大小來分類：正相色譜：固定相為極性，流動相為非極性反相色譜：固定相為非極性，流動相為極性一般極性較小的化合物在正相色譜中流出較快，而極性較大的化合物在反相色譜中流出較快，在這兩種方式中化合物的選擇性不同，并且流出順序通常相反。25根據(jù)固定相與流動相的相對極性大小來分類：61常用色譜分離方法硅膠色譜反相硅膠色譜氧化鋁色譜聚酰胺色譜凝膠色譜大孔吸附樹脂色譜離子交換色譜26常用色譜分離方法硅膠色譜62硅膠色譜多孔性物質，可用通式SiO2·xH2O表示，正相色譜。

原理：吸附色譜;

分配色譜(含水量>17%)

(1)對極性物質有較強親和能力；(2)溶劑極性增強，吸附能力減弱；(3)隨溶劑極性增強，溶質可被洗脫下來。注意：吸附劑用量為樣品量30-60倍；極性小的溶劑裝柱；洗脫劑極性可遞增，但不能太大，常用的混合洗脫劑環(huán)己烷-乙酸乙酯，環(huán)己烷-丙酮，氯仿-甲醇等。27硅膠色譜632.反相硅膠色譜（ODS）硅膠表面的硅羥基接入C-18，C-8等基團，其中C-18非常常用。（吸附色譜、分配色譜）溶質按其疏水性大小進行分離，極性越大疏水性越小的溶質，越不易與固定相結合，所以先被洗脫下來。流動相一般為水或甲醇、乙腈等強極性溶劑。

此外，