皂苷提取技術(shù)-課件

皂苷的分離提取技術(shù)Extractionofseparationsaponinstechnology

1PPT課件目錄一、皂苷簡介二、皂苷提取技術(shù)介紹2PPT課件一、皂苷簡介糖苷（英語：Glycoside，簡稱苷，曾稱為配糖體或甙）是一類化合物，這類分子的其中一部分連著一個(gè)糖類部位。分子中非糖部分稱作苷元（aglycon）。在生物體內(nèi)扮演重要角色。皂苷（Saponin）是苷元為三萜或螺旋甾烷類化合物的一類糖苷，主要分布于陸地維管植物中，也少量存在于海星和海參等海洋生物中。許多中草藥如人參、桔梗、甘草和柴胡等的主要有效成分都含有皂苷。皂苷按皂苷配基的結(jié)構(gòu)分為兩類：①甾族皂苷。其皂苷配基是螺甾烷的衍生物，多由27個(gè)碳原子所組成（如薯蕷皂苷）。這類皂苷多存在于百合科和薯蕷科植物中。②三萜皂苷。其皂苷配基是三萜（見萜）的衍生物，大多由30個(gè)碳原子組成。三萜皂苷分為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜。這類皂苷多存在于五加科和傘形科等植物中。1.概念介紹3PPT課件甾體皂苷元4PPT課件三萜皂苷5PPT課件人參皂苷6PPT課件2.皂苷性質(zhì)概述1.物性皂苷多為白色或乳白色無定形粉末，少數(shù)為晶體，味苦而辛辣，對黏膜有刺激性。皂苷一般可溶于水、甲醇和稀乙醇，易溶于熱水、熱甲醇及熱乙醇，不溶于乙醚、氯仿及苯。皂苷是很強(qiáng)的表面活性劑，即使高度稀釋也能形成皂液。皂苷對心臟有刺激作用；又是很強(qiáng)的溶血?jiǎng)?.化性一類較復(fù)雜的苷類化合物，與水混合振搖時(shí)可生成持久性的似肥皂泡沫狀物。皂苷的化學(xué)結(jié)構(gòu)中，由于苷元具有不同程度的親脂性，糖鏈具有較強(qiáng)的親水性，使皂苷成為一種表面活性劑，水溶液振搖后能產(chǎn)生持久性的肥皂樣泡沫。一些富含皂苷的植物提取物被用于制造乳化劑、洗潔劑和發(fā)泡劑等。7PPT課件二、皂苷的提取1.常規(guī)提取法——溶劑提取2.超聲波輔助提取3.樹脂吸附法4.膜分離技術(shù)5.色譜法6.微波輔助提取法7.超高壓輔助提取法8.超臨界CO2萃取法9.泡沫分離技術(shù)8PPT課件1.溶劑提取法1.1先醇浸提后除雜質(zhì)先用乙醇或甲醇為溶劑浸提植物，濃縮后將提取物溶于水，濾去不溶物后于水溶液中加石油醚、苯或乙醚等親脂性強(qiáng)的溶劑進(jìn)行萃取，親脂性雜質(zhì)轉(zhuǎn)溶于這些親脂性溶劑中，而皂苷類物質(zhì)因幾乎不溶于親脂性溶劑仍留在水相。萃取除去脂溶性雜質(zhì)后的水相，再用正丁醇進(jìn)一步萃取，皂苷類物質(zhì)轉(zhuǎn)溶于正丁醇中，而親水性強(qiáng)的雜質(zhì)仍留在水相。真空濃縮正丁醇溶液，即得總皂苷粗品。1.2先脫脂后醇浸提先用石油醚、乙醚等親脂性強(qiáng)的溶劑處理物料，提取除去親脂性雜質(zhì)，然后再用乙醇加熱提取，冷置提取液，由于大多數(shù)的皂苷類物質(zhì)難溶于冷乙醇而沉淀析出。9PPT課件2.超聲波輔助提取法

超聲震蕩儀產(chǎn)生的超聲波能產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)，高速度，強(qiáng)烈的空化效應(yīng)，攪拌作用，加速藥材中的有效成分溶解，可以提高有效成分的提出率。超聲震蕩所需設(shè)備簡單、操作方便、提取時(shí)間短、提取效率高、節(jié)能、節(jié)約藥材、無需加熱、使藥材中的皂苷成分在提取完全的同時(shí)保持穩(wěn)定。

專利：一種三七總皂苷的制備方法,包括超聲震蕩提取，大孔吸附樹脂富集，高效液相色譜純化。10PPT課件11PPT課件【應(yīng)用舉例】12PPT課件3.樹脂吸附法

大孔吸附樹脂是一類新型的非離子型高分子化合物，理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶媒中，對有機(jī)物選擇性好，不受無機(jī)鹽等離子和低分子化合物的影響。

20世紀(jì)70年代末開始用于中草藥化學(xué)成分的提取分離。南開大學(xué)歐來良、史作清等利用ADS-2型強(qiáng)極性大孔吸附樹脂對三七皂苷進(jìn)行了分離純化研究,得到三七皂苷,產(chǎn)品色澤較好,溶劑對產(chǎn)品環(huán)境無污染。13PPT課件原理及特點(diǎn)簡介14PPT課件15PPT課件樹脂預(yù)處理

過柱

解吸

樹脂的再生流程圖

在皂苷類成分的分離純化中，利用弱極性的大孔樹脂吸附后，很容易用水將糖等親水性成分洗脫下來，然后再用不同濃度的乙醇洗下被大孔樹脂吸附的皂苷類，達(dá)到純化的目的。16PPT課件4.色譜技術(shù)

經(jīng)典的制備型薄層色譜和常規(guī)的柱色譜設(shè)備簡單，操作方便，但分離時(shí)間長，分離效率低，不可逆吸附等缺點(diǎn)，多用于條件有限的實(shí)驗(yàn)室中毫克級到克級的樣品分離，隨著人們對色譜分離技術(shù)的深入研究，出現(xiàn)了加壓液相色譜、逆流色譜等特殊的色譜，它們被廣泛地用于天然藥物的分離純化。17PPT課件4.1高壓液相色譜(HPLC)

由于皂苷的結(jié)構(gòu)極其相似且復(fù)雜,用其他方法難以分離,因此可以選擇高壓液相色譜作為最后的分離純化步驟，高壓液相色譜的理論塔板數(shù)在200～20000之間，最大優(yōu)點(diǎn)是分離效率高，上樣量大,可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。Decosterd用此技術(shù)分Phytolaccadodecandra

(商陸科)中的皂苷。18PPT課件19PPT課件4.2高速逆流色譜法

高速逆流色譜法的分離原理是基于樣品在兩種互不混容的溶劑之間的分配作用，溶質(zhì)中各組分在通過兩溶劑相的過程中因分配系數(shù)不同而得以分離。優(yōu)點(diǎn)是避免了樣品的不可逆吸附，樣品不易變性,適用于生物活性物質(zhì)的分離。已有許多成功分離三萜皂苷和甾體皂苷的實(shí)例，如：從馬拉維的柿樹科植物柿的根皮中分離出的兩種齊墩果烷苷。20PPT課件原理

高速逆流色譜是建立在單向性流體動(dòng)力平衡體系之上的一種逆流色譜分離方法，它是在研究旋轉(zhuǎn)管的流體動(dòng)力平衡時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)螺旋管在慢速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋管中的兩相都從一端分布到另一端。用某一相作移動(dòng)相從一端向另一端洗脫時(shí)，另一相在螺旋管里的保留值大約50%，但這一保留量會(huì)隨著移動(dòng)相流速的增大而減小，使分離效率降低。但使螺旋管的轉(zhuǎn)速加快時(shí)，兩相的分布發(fā)生變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到臨界范圍時(shí)，兩相就會(huì)沿螺旋管長度完全分開，其中一相全部占據(jù)首端的一段，我們稱這一相為首端相，另一段全部占據(jù)尾端的一段，稱為尾端相。高速逆流色譜正是利用了兩相的這種單向性分布特征，在高的螺旋管轉(zhuǎn)動(dòng)速下，如果從尾端送入首端相，它將穿過尾端相而移向首端，同樣，如果從首端相送入尾相，它將穿過首端相而移向螺旋管的尾端。分離時(shí)，在螺旋管內(nèi)首先注入其中的一相(固定相)，然后從合適的一端泵入移動(dòng)相，讓它載著樣品在螺旋管中無限次的分配。儀器轉(zhuǎn)速越快，固定相保留越多，分離效果越好，且大大地提高了分離速度，故稱高速逆流色譜。21PPT課件22PPT課件23PPT課件24PPT課件25PPT課件26PPT課件

HSCCC色譜包括儲(chǔ)液罐、泵、螺旋管分離柱、檢測器、色譜工作站或數(shù)據(jù)采集軟件或記錄儀以及餾分收集器等部分。

選擇溶劑體系平衡選擇固定相充滿螺旋管柱高速旋轉(zhuǎn)螺旋管泵入流動(dòng)相流動(dòng)相流出，注入待分離的樣品收集餾分27PPT課件由于移動(dòng)相源源不斷的壓入，阻止了固定相的流出，同時(shí)，移動(dòng)相帶著樣品在線圈分離柱中進(jìn)行無限次的分配而使復(fù)雜樣品得到分離。當(dāng)移動(dòng)相經(jīng)過檢測器時(shí)，由于不同的樣品組分會(huì)產(chǎn)生不同大小的信號，用記錄儀就能得到逆流色譜圖譜，同時(shí)用餾分收集器分步收集移動(dòng)相就會(huì)得到復(fù)雜樣品被分開的組分。28PPT課件5.膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)在中草藥分離提純中有廣泛的應(yīng)用，特點(diǎn)是分離效率高,能耗低，分離時(shí)不受熱，處理能力大，操作方便等多種優(yōu)點(diǎn)。肖文軍等利用微濾澄清,超濾除大分子，納濾分離等膜技術(shù)突破常規(guī)技術(shù)分離七葉參的技術(shù)瓶頸，分離得到了七葉參皂苷。但膜分離技術(shù)也存在一些有待于解決的不足之處，如：膜的強(qiáng)度較差，使用壽命不長，易于被玷污而影響分離效率等。29PPT課件6.微波提取法

微波提取機(jī)理首先是由于微波產(chǎn)生的電磁場加速了被提取成分向提取溶劑界面擴(kuò)散的速度。例如以水為提取溶劑時(shí)，在微波輻射下水分子處于高能級的發(fā)態(tài)（即不穩(wěn)定態(tài)），它通過汽化和釋放自身能量回到基態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)，所釋放的量傳遞給其它物質(zhì)分子（即被提取物質(zhì)），從而加速了被提取物質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)，縮短了提取部分分子由物料內(nèi)部擴(kuò)散到提取溶劑界面的時(shí)間，使提取速率明顯提高。其次是由于吸收了微波能，使得被提取物質(zhì)的細(xì)胞內(nèi)部溫度迅速上升，細(xì)胞內(nèi)形成壓力差導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂，而細(xì)胞內(nèi)成分在較低溫度下便可進(jìn)入介質(zhì)（即提取溶劑）并溶解。30PPT課件

天然有機(jī)化合物的微波提取方法所用的提取劑較容易被微波穿透，因而微波可自由地通過提取劑，并迅速加熱提取樣品的內(nèi)腺系和維管系中的殘余水，從而在細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，使提取物料的細(xì)胞結(jié)構(gòu)因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的熱應(yīng)力而破裂，且細(xì)胞內(nèi)外的溫度差加快了目標(biāo)產(chǎn)物與溶劑接觸的速度，因此，料液會(huì)快速升溫而沸騰，天然成分在短時(shí)間內(nèi)從物料中進(jìn)入溶劑中，從而縮短了提取時(shí)間。31PPT課件32PPT課件33PPT課件

由于微波的以上特性,使得該技術(shù)具有選擇性高、耗時(shí)少、能耗低、排污量少等優(yōu)點(diǎn),可克服傳統(tǒng)提取方法的缺陷,與其他方法比較適用面更廣且設(shè)備投資低。

【應(yīng)用舉例】從柴胡中提取柴胡皂苷的新方法:用乙醇溶液浸泡并加入表面活性劑后用微波加熱提取柴胡皂苷；李繼、祖元光等用微波輔助提取法從文冠果核殘?jiān)刑崛∪圃碥?，其提取率達(dá)11.62±0.37％，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的提取方法。34PPT課件7.超高壓輔助提取法

超高壓提取技術(shù)，是指將超高壓技術(shù)運(yùn)用到天然產(chǎn)物提取中。超高壓加工技術(shù)是冷加工技術(shù)，將其應(yīng)用到天然產(chǎn)物提取方面不僅有效地保留其有效成分，提高藥效，而且能提高得率，減少能耗，降低成本，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)。超高壓提取一般在常溫或低溫條件下進(jìn)行，即將包裝好的樣品置于提取容器中，迅速施加100～1000MPa的液壓，保壓一段時(shí)間后卸壓，取出樣品就完成了整個(gè)提取過程。提取過程中，超高壓條件下溶劑利用細(xì)胞的通透性，快速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，和細(xì)胞內(nèi)的有效成分充分結(jié)合后，在很短時(shí)間內(nèi)快速地達(dá)到溶解平衡；卸壓時(shí)以同樣的壓差沖出細(xì)胞外，從而達(dá)到高效提取的目的。超高壓提取技術(shù)具有提取時(shí)間短、溫度要求差、能耗低、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。35PPT課件王泓使用超高壓提取技術(shù)提取山茱萸總皂甙，并優(yōu)化了提取工藝，得到最佳工藝條件：壓力400MPa,提取時(shí)間8min，95%乙醇15ml;總皂甙的最高提取量可達(dá)到17.6mg/g。超高壓提取技術(shù)目前用在茶葉多酚、刺五加皂甙、除蟲菊酯、黃芩甙、甘草酸、人岑皂苷、重樓甾體皂甙等有效成分的提取中。36PPT課件超高壓提取技術(shù)工藝流程37PPT課件38PPT課件8.超臨界CO2萃取法

超臨界CO2萃取法具有萃取效率高，時(shí)間短，萃取出的產(chǎn)品純度高、產(chǎn)量大、無化學(xué)殘留物、附加值高等優(yōu)點(diǎn)。閻巧娟等用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇及甲醇、正丁醇和正己烷作為夾帶劑提取黃芪皂苷粗品，結(jié)果表明，以甲醇和U(乙醇)為95%的乙醇作為夾帶劑效果較好，得率和含量都較高：U(乙醇)為95%的乙醇作為夾帶劑時(shí)，粗品得率為0.96%,皂苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.32%；甲醇作為夾帶劑時(shí)，得率為1.27%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94.15%。39PPT課件9.泡沫分離技術(shù)

泡沫分離技術(shù)是近十幾年發(fā)展起來的新型分離技術(shù)之一。泡沫分離是根據(jù)吸附的原理，向含表面活性物質(zhì)的液體中鼓泡，使液體內(nèi)的表面活性物質(zhì)聚集在氣液界面（氣泡的表面）上，在液體主體上方形成泡沫層，將泡沫層和液相主體分開，就可以達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)（在泡沫層）和凈化液相主體的目的。被濃縮的物質(zhì)可以是表面活性物質(zhì)，也可以是能與表面活性物質(zhì)相絡(luò)合的物質(zhì)，但它們必須具備和某一類型的表面活性物質(zhì)能夠絡(luò)合或鰲合的能力。人們通常把凡是利用氣體在溶液中鼓泡，以達(dá)到分離或濃縮目的的這類方法總稱為泡沫吸附分離技術(shù)，簡稱泡沫分離技術(shù)。40PPT課件

皂苷是一類比較復(fù)雜的苷類化合物,由皂苷元和糖兩部分組成,具有天然的表