第二章第二節(jié)中藥有效成分提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定演示文稿

第二章第二節(jié)中藥有效成分提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定演示文稿當(dāng)前1頁，總共73頁。優(yōu)選第二章第二節(jié)中藥有效成分提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定當(dāng)前2頁，總共73頁。

提取分離中藥有效成分有兩種情況：

第一，從中藥中提取已知的有效成分，或已知的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型者。第二，對中藥有效成分的性質(zhì)一無所知。

當(dāng)前3頁，總共73頁。對中藥所含成分進(jìn)行提取時：使雜質(zhì)不被提取出來或在處理過程中盡可能地除去雜質(zhì)最后獲得有效成分

當(dāng)前4頁，總共73頁。

注意事項！??！

1、基原鑒定

2、查閱文獻(xiàn)，了解前人的經(jīng)驗。3、對未知成分，綜合考慮以上因素。4、化合物的結(jié)構(gòu)與極性（1）極性基團(tuán)與非極性基團(tuán)的性質(zhì)與數(shù)量。（2）分子體積大小。

當(dāng)前5頁，總共73頁。（3）酸性基團(tuán)加堿成鹽為極性物質(zhì)；堿性基團(tuán)加酸成鹽為極性物質(zhì)；分子易于形成分子內(nèi)氫鍵極性變小。

極性基團(tuán)：-COOH、–OH、-NH2等

中等極性基團(tuán)：-O-R、-COOR等

非極性基團(tuán)：烷基等當(dāng)前6頁，總共73頁。室溫、加熱，冷提雜質(zhì)較少，冷時難溶，而熱提效率較高，熱時易溶；一般采用溫和的條件，不用酸堿；水、有機(jī)溶劑（缺點）；有效成分伴有雜質(zhì)時，溶解度顯著增加；工廠生產(chǎn)方法和實驗室方法。當(dāng)前7頁，總共73頁。溶劑提取法水蒸氣蒸餾法超臨界流體萃取法升華法超聲波提取法微波輔助提取法酶法、半仿生提取法破碎提取法壓榨法中藥化學(xué)成分提取方法分類當(dāng)前8頁，總共73頁。1、溶劑提取法

選用適當(dāng)?shù)娜軇⒅兴幹械谋粶y成分溶出的方法。（1）原理

根據(jù)中藥中有效成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用對有效成分溶解度大，對其他成分溶解度小的溶劑，而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來的方法。一、提取方法當(dāng)前9頁，總共73頁。（2）溶劑選擇

遵循“相似相溶”原則。即中藥成分的親水性或親脂性應(yīng)與溶劑的此項性質(zhì)相當(dāng)。

選擇溶劑要注意以下三點：

①溶劑對有效成分溶解度大，對雜質(zhì)溶解度小；②溶劑不能與中藥的成分起化學(xué)變化；③溶劑要經(jīng)濟(jì)、易得、使用安全等。當(dāng)前10頁，總共73頁。常用提取溶劑按極性由弱到強的順序

石油醚＜四氯化碳＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水當(dāng)前11頁，總共73頁。Simplepercolateassembly1、溶劑提取法（3）具體方法1)冷提：適用于受熱不穩(wěn)定的成分。浸漬(Maceration)滲漉（Percolation）一、提取方法當(dāng)前12頁，總共73頁。工業(yè)生產(chǎn)用的滲漉裝置一、提取方法當(dāng)前13頁，總共73頁。2)熱提：煎煮法（Decoction）

回流（Refluxing）

連續(xù)回流（ContinuousRefluxing）SimplerefluxingassemblyAssemblyofSoxhletextractor一、提取方法當(dāng)前14頁，總共73頁。水

糖類、有機(jī)酸、酚類、鞣質(zhì)、無機(jī)鹽、氨基酸、蛋白質(zhì)、果膠、苷類、水溶性生物堿甲醇、乙醇、丙酮

黃酮、蒽醌、有機(jī)酸、酚類、香豆素、苷類、生物堿及其鹽正丁醇

皂苷當(dāng)前15頁，總共73頁。乙酸乙酯：黃酮苷氯仿：乙醇＝2：1強心苷乙醚、氯仿

生物堿、苷元、醌

石油醚、己烷

蠟、樹脂和葉綠素、揮發(fā)油、萜類、甾體、脂肪油、脂溶性色素、苷元當(dāng)前16頁，總共73頁。2.水蒸氣蒸餾法（water-steamdistillation）

提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分，如揮發(fā)油。Simplewater-steamdistillationrefluxingassembly一、提取方法當(dāng)前17頁，總共73頁。3.升華法（sublimation）

用于具有升華性的成分提取，如香豆素，蒽醌，樟腦等。一、提取方法當(dāng)前18頁，總共73頁。超臨界流體的密度與液體很接近，而它又具有氣體擴(kuò)散性能常用的臨界流體有CO2、N2O、乙烷、丙烷等。4.超臨界流體提取法（supercriticalfluidextractionSFE)

利用溶劑在超臨界條件下特殊的流體性能對樣品進(jìn)行提取，為20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的一種提取方法。一、提取方法當(dāng)前19頁，總共73頁?？販孛姘甯邏罕贸R界CO2萃取實驗裝置示意圖原料萃取柱玻璃珠脫脂棉超臨界萃取實驗裝置與實驗方法CO2鋼瓶PCO2冷溫槽恒溫箱流量計接收瓶小試實驗裝置圖實驗裝置－小試實驗裝置當(dāng)前20頁，總共73頁。上世紀(jì)50年代初進(jìn)入試驗階段，如從石油中脫瀝青70、80年代，SFE越來越多的用于食品、香料的提取90年代，開始從植物藥中提取成分，如蛇床子、茵陳蒿、桑白皮中提取成分。中小型SFE裝置圖當(dāng)前21頁，總共73頁。為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，生物活性不減。大能量的超聲波產(chǎn)生的極大壓力造成植物物細(xì)胞壁及整個生物體破裂，胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。5.超聲提取法（ultrasonicextraction)實驗室用小型超聲儀一、提取方法當(dāng)前22頁，總共73頁。工業(yè)生產(chǎn)用超聲儀當(dāng)前23頁，總共73頁。6.微波提取法（microwaveextraction）具有穿透力強、選擇性高、加熱效率高等顯著特點，而且其操作簡便、快速、節(jié)能、高效。缺點：工業(yè)化設(shè)備少、成分變化、生物活性變化。工業(yè)生產(chǎn)用微波提取罐一、提取方法當(dāng)前24頁，總共73頁。二、分離與精制方法1、根據(jù)物質(zhì)的分配比2、根據(jù)物質(zhì)的溶解度3、根據(jù)物質(zhì)的吸附性4、根據(jù)物質(zhì)的解離程度5、根據(jù)物質(zhì)的分子大小

當(dāng)前25頁，總共73頁。二、分離與精制方法根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進(jìn)行分離

（1）兩相溶劑萃取法：利用混合物中各組成成分在兩相溶劑（互相飽和的水相與有機(jī)相）中分配系數(shù)不同而達(dá)到分離的方法。分配系數(shù)K=C1/C2C1、C2為被分離物質(zhì)在上相和下相中濃度當(dāng)前26頁，總共73頁。影響分離的因素①分離因子β，分配系數(shù)Kβ=KA/KB②pH值對于酸性、堿性、兩性化合物，pH值可改變它們的存在狀態(tài)。當(dāng)前27頁，總共73頁。二、分離與精制方法

藥材甲醇或乙醇提取，回收醇當(dāng)前28頁，總共73頁。兩相溶劑萃取在操作中的注意要點：

①先用小試管猛烈振搖約1min，觀察萃取后二液層分層現(xiàn)象。如果容易產(chǎn)生乳化，大量萃取時要避免猛烈振搖，可延長萃取時間。當(dāng)前29頁，總共73頁。

乳化現(xiàn)象解決辦法將乳化層分出，再用新溶劑萃?。换?qū)⑷榛瘜映闉V；或?qū)⑷榛瘜由陨约訜幔换驅(qū)⑷榛瘜由陨约欲}；或較長時間放置并不時旋轉(zhuǎn)，令其自然分層；或離心。當(dāng)前30頁，總共73頁。②水提取液的濃度最好在比重1.1～1.2之間，過稀則溶劑用量太大，影響操作。③溶劑與水溶液應(yīng)保持一定量的比例。④一般萃取3～4次即可。⑤如為小量萃取，可在分液漏斗中進(jìn)行；如系中量萃取，可在下口瓶中進(jìn)行。

當(dāng)前31頁，總共73頁。（2）酸堿性成分的分離—pH-梯度萃取法

按酸堿性強弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，改變pH值使酸堿成分呈不同狀態(tài)。

酸水：0.1%-1%H2SO4、HCl、HOAc。

堿水：0.3～0.5％NaOH當(dāng)前32頁，總共73頁。

酸性化合物可分為強酸性、弱酸性和酚性三種，它們分別溶于碳酸氫鈉、碳酸鈉和氫氧化鈉，借此可達(dá)到分離。

內(nèi)酯類化合物不溶于水，但遇堿開環(huán)生成羧酸鹽溶于水，再加酸酸化，又重新形成內(nèi)酯環(huán)從溶液中析出，從而與其它雜質(zhì)分離。

當(dāng)前33頁，總共73頁。生藥H+/H2O藥渣AlkOH-/H2OH+/H2OOH-弱堿及雜質(zhì)親水性Alk當(dāng)前34頁，總共73頁。（3）液-液分配柱色譜法

色譜法或色譜學(xué)，又稱為色層法或?qū)游龇?，是一種物理化學(xué)分離和分析方法。色譜法是基于樣品組分在互不相溶的兩“相”溶劑之間的分配系數(shù)之差（分配層析），吸附劑對組分吸附能力不同（吸附層析），離子交換，分子的大?。ㄅ抛鑼游觯┑奈⑿〔町惗蛛x。

當(dāng)前35頁，總共73頁。

色譜法分類①按兩相物理狀態(tài)分類

流動相為氣體稱氣相色譜，流動相為液體稱液相色譜。固定相可以是液體或固體，可組合成四種色譜類型：氣－固色譜GSC（gas-solidchromatography)

氣－液色譜GLC(gas-liquidchromatography)

液—固色譜

LSC(liquid-solidchromatography)

液－液色譜LLC（Liquid-liquidchromatography)當(dāng)前36頁，總共73頁。

②按固定相的形態(tài)分類

ⅰ.柱色譜(columnchromatograaphy)

固定相裝在色譜柱內(nèi)稱為柱色譜。

ⅱ.平板色譜(planarchromatograaphy)

固定相呈平板狀，包括薄層色譜和紙色譜。

A薄層色譜(TLC)固定相以均勻薄層涂敷在玻璃板或塑料板上，或?qū)⒐潭ㄏ嘀苯又瞥杀“鍫?/p>

B紙色譜(PC)用濾紙作固定相或固定相載體的色譜當(dāng)前37頁，總共73頁。③按分離過程物理化學(xué)原理分類

ⅰ吸附色譜(adsoptionchromatograaphy)

用固體吸附劑(硅膠、中性氧化鋁、活性炭、聚酰胺)作色譜固定相，樣品各組分在吸附劑上吸附力的大小不同，因而吸附平衡常數(shù)不同，據(jù)此可將各組分分離。

硅膠：皂苷、蒽醌苷、強心苷、生物堿氧化鋁：生物堿、甾、萜活性炭：氨基酸、糖、苷聚酰胺：黃酮、蒽醌、鞣質(zhì)當(dāng)前38頁，總共73頁。ⅱ分配色譜(partitionchromatograaphy)

用液體作固定相，利用試樣組分(亦稱為溶質(zhì))在固定相中溶解、吸收或吸著(sorption)能力不同，因而在兩相間分配系數(shù)不同將組分分離。在液－液分配色譜中，根據(jù)流動相和固定相相對極性不同，又分為:

A正相分配色譜

B反相分配色譜當(dāng)前39頁，總共73頁。正相分配色譜,簡稱正相色譜(NPC):

以強極性、親水性物質(zhì)或溶液為固定相（氰基與氨基CN-NH2），非極性、弱極性或親脂性溶劑為流動相，為正相分配色譜。分離：極性、中等極性分子當(dāng)前40頁，總共73頁。反相分配色譜，簡稱反相色譜（RPC）：

若以弱極性、親脂性物質(zhì)為固定相（十八烷基硅烷ODS），極性、親水性溶劑或水溶液為流動相(甲醇-水，乙腈-水），則稱為反相分配色譜分離：非極性、中等極性分子當(dāng)前41頁，總共73頁。（3）液-液分配柱色譜①正相色譜：固定相極性大，如水、緩沖液等；流動相極性小，如氯仿、乙酸乙酯等。載體：硅膠（含水可達(dá)17%），硅藻土，纖維素等。分離極性大或水溶性成分，如苷類、糖、生物堿等。洗脫順序：極性小的物質(zhì)先被洗脫出來。

當(dāng)前42頁，總共73頁。②反相色譜：固定相極性小于流動相。如HPLC反相柱，反相板。固定相：硅膠硅醇基結(jié)合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18。親脂性：RP-18>RP-8>RP-2。流動相(洗脫劑)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O洗脫順序：分離極性小的成分，極性大者先洗脫下來。

當(dāng)前43頁，總共73頁。（4）逆流連續(xù)萃取法（5）逆流分配法（CCD）

（6）液滴逆流分配法（DCCC）（7）高速逆流色譜（HSCCC）

當(dāng)前44頁，總共73頁。二、分離與精制方法2.根據(jù)溶解度差別進(jìn)行分離2.1沉淀法

定義：中藥提取物的溶液加入某些試劑后可降低某些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出，或有些中藥化學(xué)成分能與某些試劑生成沉淀的一種方法。

分類：試劑沉淀法、鉛鹽沉淀法、鹽析法

當(dāng)前45頁，總共73頁。二、分離與精制方法（1）試劑沉淀法

①分級沉淀法（水提醇沉法）②堿提酸沉法：酸性成分當(dāng)前46頁，總共73頁。③酸提堿沉法：生物堿的分離④專屬試劑沉淀法某些試劑能選擇性地沉淀某類成分。

雷氏銨鹽--生物堿；膽甾醇--甾體皂苷；明膠或蛋白質(zhì)--鞣質(zhì)。當(dāng)前47頁，總共73頁。（2）鉛鹽沉淀法

原理：利用中性醋酸鉛或堿式醋酸鉛在水或稀醇溶液中能與許多物質(zhì)生成難溶的鉛鹽或絡(luò)鹽，而用于分離中藥成分。如中性醋酸鉛用以沉淀有機(jī)酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、鞣質(zhì)、樹脂、酸性皂苷、部分黃酮等。當(dāng)前48頁，總共73頁。（3）鹽析法

在混合物水溶液中加入易溶于水的無機(jī)鹽（氯化鈉、硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等），至一定濃度或飽和狀態(tài)，使某些中藥成分在水中溶解度降低而析出，或用有機(jī)溶劑萃取出來。當(dāng)前49頁，總共73頁。二、分離與精制方法2.2結(jié)晶法（純化時常用）

化合物由非晶形經(jīng)過結(jié)晶操作形成有晶形的過程稱為結(jié)晶。初析出的結(jié)晶往往不純，進(jìn)行再次結(jié)晶的過程稱為重結(jié)晶。結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得各部分母液，再經(jīng)處理又可分別得到第二批、第三批結(jié)晶，稱為分步結(jié)晶法或分級結(jié)晶。

當(dāng)前50頁，總共73頁。結(jié)晶的目的

一個固體成分達(dá)到了一定的純度，在一定的條件下，就會呈結(jié)晶狀，這樣就可使結(jié)晶和母液分開，以達(dá)到進(jìn)一步分離純化的目的。當(dāng)前51頁，總共73頁。結(jié)晶的條件1、有效成分在欲結(jié)晶的混合物中的含量2、合適的溶劑條件3、有效成分在所選擇的溶劑中的濃度4、合適的溫度和時間

當(dāng)前52頁，總共73頁。3.1吸附分類：物理吸附：無選擇性的吸附，吸附－解析發(fā)生迅速。吸附劑如硅膠、氧化鋁、活性炭等；化學(xué)吸附：不可逆性。如堿性氧化鋁對酚酸性成分的吸附等。半化學(xué)吸附：聚酰胺對酚酸類、醌類的氫鍵吸附。分離與精制方法3.

根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離——吸附色譜法當(dāng)前53頁，總共73頁。吸附原理：相似相吸影響吸附過程的三要素：吸附劑（固定相）；溶質(zhì)（被分離物質(zhì)）；溶劑（洗脫劑，展開劑，流動相）二、分離與精制方法當(dāng)前54頁，總共73頁。3.2硅膠、氧化鋁：

極性吸附劑：載樣量大，吸附力強

硅膠：應(yīng)用最廣，適用于各類成分分離

氧化鋁：有中性、酸性、堿性氧化鋁。堿性氧化鋁不適合于分離酸性成分，多用于分離生物堿。二、分離與精制方法當(dāng)前55頁，總共73頁。3.2硅膠、氧化鋁：

①被分離物質(zhì)吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系被分離物質(zhì)極性大，吸附力強，Rf值小，洗脫難，后被洗脫下來。比移值（Rf）＝原點中心至斑點中心的距離/原點中心至溶劑前沿的距離

二、分離與精制方法當(dāng)前56頁，總共73頁。3.2硅膠、氧化鋁：官能團(tuán)極性大小排列順序：-COOH>Ar-OH>R-OH>R-NH2，RNHR',RNR'R">R-CO-NR'R">RCHO>RCOR'>RCOOR'>ROR'>RH②溶劑(洗脫劑)的極性與洗脫力的關(guān)系洗脫劑極性越大,洗脫力越強。

二、分離與精制方法當(dāng)前57頁，總共73頁。

練習(xí):從黃花夾竹桃果仁中分離到七種強心苷成分,比較極性大小和硅膠柱上洗脫順序。名稱RR’黃夾苷ACHO(D-Glc)2黃夾苷BCH3(D-Glc)2黃夾次苷ACHOH黃夾次苷BCH3H黃夾次苷CCH2OHH黃夾次苷DCOOHH單乙酰黃夾次苷BCH3H單乙酰黃夾次苷BR”=COCH3,其它R”=H二、分離與精制方法當(dāng)前58頁，總共73頁。二、分離與精制方法答案：1.極性大小：黃夾苷A＞黃夾苷B＞次苷D＞次苷C＞次苷A＞次苷B＞單乙酰次苷B2.硅膠柱上的出柱順序：后先當(dāng)前59頁，總共73頁。3.3活性炭——非極性吸附劑①吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系分子量大者>分子量小者芳香族>脂肪族②洗脫力與溶劑的關(guān)系吡啶>醇>含水醇>H2O③應(yīng)用:黃酮、生物堿的富集，糖的分離、脫色等。二、分離與精制方法當(dāng)前60頁，總共73頁。3.4聚酰胺(Polyamide):是由己酰胺聚合成的一類高分子化合物。二、分離與精制方法分離原理：主要通過酰胺鍵與酚羥基、酸、醌等形成氫鍵，產(chǎn)生吸附作用。吸附力取決于形成氫鍵締合的能力。當(dāng)前61頁，總共73頁。

3.4聚酰胺①吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系

a.形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多,吸附力越強;

b.形成分子內(nèi)氫鍵者,吸附力減少;

二、分離與精制方法當(dāng)前62頁，總共73頁。d.芳香苷苷元>苷,單糖苷>雙糖苷>叁糖苷

c.芳香化程度越高或共軛鍵越多,吸附力越強;二、分離與精制方法3.4聚酰胺①吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系②溶劑的洗脫能力

水<含水醇<醇<丙酮<NaOH/H2O<尿素/H2O

當(dāng)前63頁，總共73頁。3.4聚酰胺③常用溶劑：H2O，EtOH/H2O，EtOH

④應(yīng)用:分離黃酮類；除鞣質(zhì)。二、分離與精制方法當(dāng)前64頁，總共73頁。3.5大孔吸附樹脂(macro-reticularresin)①分離原理:吸附(范德華力和氫鍵)和分子篩作用(多孔性結(jié)構(gòu))

②樹脂類型:非極性、中等極性和極性三種。

非極性：由苯乙烯和二乙烯苯縮合而成，故又稱芳香吸附樹脂。

中等極性：含脂基的吸附樹脂。

極性：含酰氨基、氰基、酚羥基等含氮、氧、硫不同極性功能的吸附樹脂。二、分離與精制方法當(dāng)前65頁，總共73頁。3.5大孔吸附樹脂

③洗脫劑:H2O及不同比例的含水醇。洗脫分離:H2O洗:糖，水溶性色素30%EtOH:極性大的成分50-75%EtOH:皂苷類95%EtOH:極性小成分

④應(yīng)用:除多糖，水溶性色素，富集苷類成分二、分離與精制方法當(dāng)前66頁，總共73頁。4.根據(jù)物質(zhì)解離程度不同進(jìn)行分離—離子交換法固定相：離子交換樹脂（聚苯乙烯高分子化合物，引入交換基團(tuán)）分類：

陽離子交換樹脂：強酸型RSO3-H+

弱酸型RCOO-H+陰離子交換樹脂：強堿型RN+(CH3)3Cl-

弱堿型RN