第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法

第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法教學(xué)內(nèi)容Δ2.1中藥化學(xué)成分的主要類型。Δ2.2

中藥化學(xué)成分提取分離方法的基本原理及應(yīng)用。2.3中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)鑒定的一般程序和方法。2.1

中藥化學(xué)成分的主要類型

（一）從物質(zhì)基本類型分：有機(jī)物、無(wú)機(jī)物。（二）按元素組成、結(jié)構(gòu)母核分：生物堿、黃酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素等。（三）按酸堿性分：酸性、堿性、中性。（四）按溶解性分：非極性（親脂性）、中極性、極性（親水性）第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法（五）按活性分：有效成分、無(wú)效成分具有生物活性，能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示，并具有一定的物理常數(shù)的單體化合物，稱為有效成分。與有效成分共存的無(wú)生物活性的成分稱為無(wú)效成分。（六）按生產(chǎn)合成途徑分：一級(jí)代謝產(chǎn)物（如糖、蛋白質(zhì)）、二級(jí)代謝產(chǎn)物（如生物堿、黃酮、皂苷）。第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法2.2中藥化學(xué)成分提取分離方法的基本原理及應(yīng)用一、基本概念1、提?。豪眠m當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒?，將所要成分盡可能從原料中完全提出的過(guò)程。2、分離：將提取物中所含的各種成分一一分開(kāi)，并將得到的單體加以精制的過(guò)程。二、提取方法水

溶劑提取法：溶劑

親水性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑水蒸氣蒸餾法超臨界流體萃取法（SFE）

升華法壓榨法

（一）溶劑提取法1、原理

根據(jù)中藥中各種成分的溶解性不同，選用對(duì)所需成分溶解度大而對(duì)其他成分溶解度小的溶劑，將所需成分從藥材組織中溶解出來(lái)的一種提取方法。選擇溶劑依據(jù)相似相溶原理。2、選擇溶劑的要點(diǎn)*對(duì)所要成分溶解度大*沸點(diǎn)適中容易回收*低毒安全中藥化學(xué)成分中，萜、甾等大環(huán)、稠環(huán)化合物極性小，易溶于氯仿、乙醚等；糖、苷等易溶于水、乙醇等極性溶劑中；酸堿性成分因存在狀態(tài)不同溶解性不同。最常用的溶劑為乙醇。3、溶劑的分類*強(qiáng)極性溶劑：水*親水性有機(jī)溶劑：能與水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮）*親脂性有機(jī)溶劑：不與水任意混溶，可分層（正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、環(huán)己烷、石油醚）常用溶劑的極性大小順序：石油醚<四氯化碳<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇（甲醇）<水4、化合物的結(jié)構(gòu)與親水性、親脂性的關(guān)系（1）分子結(jié)構(gòu)中親水性基團(tuán)（羧基、羥基、氨基）越多，極性越大，親水性越強(qiáng)，反之則親脂性越強(qiáng)。（2）分子中非極性部分越大，碳鏈越長(zhǎng)或結(jié)構(gòu)越大，則親脂性越強(qiáng)。（3）結(jié)構(gòu)母核相同的成分，分子中功能基的極性越大，或極性功能基數(shù)量越多，則整個(gè)分子的極性越大，親水性越強(qiáng)，親脂性越弱。5、溶劑的選擇

(1)水：為價(jià)廉、易得、使用安全的強(qiáng)極性溶劑。適于提取無(wú)機(jī)鹽、糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽、苷類等。(2)親水性有機(jī)溶劑：以乙醇最常用。高濃度提取親脂性成分，低濃度提取親水性成分。(3)

親脂性有機(jī)溶劑：具有較強(qiáng)的選擇性，對(duì)揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹脂、內(nèi)酯、某些生物堿及一些苷元均可提取出來(lái)。優(yōu)缺點(diǎn)：沸點(diǎn)低，濃縮回收方便，但易燃、有毒、價(jià)貴，穿透力差。6、溶劑提取的方法浸漬法滲漉法溶劑提取的方法煎煮法回流提取法連續(xù)回流提取法超聲法（1）浸漬法：以水或稀醇反復(fù)提取，適于遇熱易破壞或揮發(fā)性成分及含淀粉、粘液質(zhì)較多的中藥。（2）滲漉法：以稀乙醇或酸水作溶劑，先浸后滲，提取效率高于浸漬法。

（3）煎煮法：以水為溶劑，對(duì)遇熱易破壞和揮發(fā)性成分有影響，對(duì)含多量淀粉、黏液質(zhì)的中藥也不適用。（4）回流提?。河糜袡C(jī)溶劑。對(duì)遇熱易破壞的成分有影響。（5）連續(xù)回流提取：用有機(jī)溶劑。提取效率高，節(jié)省溶劑。（6）超聲法7、影響溶劑提取法的因素合適的溶劑和方法、藥材的粉碎度、提取溫度及時(shí)間。（二）水蒸氣蒸餾法適于具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的有效成分的提取。揮發(fā)油、小分子生物堿、酚類、游離醌類等。（三）超臨界流體萃取法最常用的是二氧化碳超臨界萃取法，環(huán)保、成本低、提取分離一步完成。分子的極性、沸點(diǎn)和分子量的大小與其在二氧化碳超臨界流體中的溶解性密切相關(guān)。（四）升華法（五）壓榨法三、分離精制方法（一）溶劑法

1、酸堿溶劑法

（1）酸溶：有機(jī)堿性成分可與無(wú)機(jī)酸成鹽而溶于水。（2）堿溶：具有羧基，用碳酸氫鈉；具有酚羥基，用氫氧化鈉；具有內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)的成分可被皂化而溶于水。

使用注意：酸堿的強(qiáng)度、加熱溫度、與被分離成分接觸的時(shí)間等。

總提物乙酸乙酯液

酸水提取酸水層有機(jī)溶劑層調(diào)pH12NaHCO3

有機(jī)溶劑萃取

有機(jī)層水層水層有機(jī)層（堿性成分）（強(qiáng)極性酸化NaOH

中性物質(zhì)）有機(jī)溶劑提取萃取有機(jī)層有機(jī)層水層（有機(jī)酸）（中性）酸化有機(jī)溶劑萃取有機(jī)層（酚）2、溶劑分配法原理：利用混合物中各成分在互不相溶的兩相溶劑中分配系數(shù)不同而達(dá)到分離的方法。各成分在兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大，則分離效率越高。一般采用全量多次分配提高萃取效率。需要注意的是防止乳化。

溶劑的選擇：對(duì)于分離極性較大的成分，用正丁醇-水；分離中等極性成分，用乙酸乙酯-水；分離低極性成分，用氯仿（或乙醚、石油醚等）-水。所用裝置：分液漏斗、連續(xù)液-液萃取裝置、液滴逆流層析裝置。（1）系統(tǒng)溶劑萃取法：常用來(lái)粗分，是將總提物分散于水中，依次用石油醚（或環(huán)己烷）、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取，分別減壓回收溶劑得到相應(yīng)極性的成分。極性成分類型適宜溶劑強(qiáng)親脂性揮發(fā)油、脂肪油、苷元石油醚脂溶性色素、甾醇己烷親脂性苷元、生物堿、樹脂乙醚

醛、醇、酯、有機(jī)酸氯仿小強(qiáng)心苷氯仿-乙醇（2：1）中極性中黃酮苷乙酸乙酯大皂苷、蒽醌苷正丁醇親水性極性很大的苷、糖類丙酮

氨基酸、某些生物堿鹽甲醇、乙醇強(qiáng)親水性蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、氨基酸水果膠、糖類、、無(wú)機(jī)鹽類（2）逆流連續(xù)萃取法

利用兩相溶劑比重不同可自然分層和分散液滴穿過(guò)連續(xù)相溶劑時(shí)發(fā)生傳質(zhì)的原理，用一根或數(shù)根萃取管制成逆流連續(xù)萃取裝置。管內(nèi)的瓷環(huán)，增加液滴上升的路程和在連續(xù)相中停留的時(shí)間，更重要的是上升的液滴因撞擊填充物而被分散，擴(kuò)大了兩相溶劑萃取的接觸面積，使更萃取完全。優(yōu)點(diǎn)：克服了分液漏斗多次萃取和易乳化的麻煩。（3）逆流分布法（CCD）

對(duì)性質(zhì)相似的異構(gòu)體或同系物分離效果好?；驹砣允抢没旌衔镏谐煞衷趦煞N不相混溶的溶劑中分配系數(shù)的不同，經(jīng)過(guò)在兩相溶劑中多次轉(zhuǎn)移，而使它們達(dá)到分離的目的。（4）液滴逆流層析法（DCCC）

是在逆流分布法基礎(chǔ)上發(fā)展的高分離效能的逆流分布法，分離管有100~1000根，互相串聯(lián)，上行法時(shí)，分離管內(nèi)充滿重相作為固定液相，利用泵將輕相（移動(dòng)相）帶著樣品液進(jìn)入分離管，形成液滴通過(guò)分離管，流出的移動(dòng)相通過(guò)檢測(cè)，分部收集。*溶劑分配法中溶劑系統(tǒng)的選擇：

兩相溶劑不相混溶，混合物中各單一成分在溶劑系統(tǒng)中的分配系數(shù)差別越大越好。分離酸堿兩性化合物時(shí)，緩沖液是很好的溶劑。*操作注意：（1）先將兩相溶劑相互充分飽和。（2）采用等體積兩相溶劑的方式。（3）欲分離混合物的濃度不宜過(guò)高。（二）沉淀法1、酸堿沉淀法：例如：生物堿、黃酮、蒽醌2、專屬試劑沉淀法：例如：雷氏銨鹽沉淀季銨堿、膽甾醇沉淀甾體皂苷；明膠沉淀鞣質(zhì)。3、分級(jí)沉淀法：改變加入溶劑的極性或數(shù)量使沉淀逐步析出的方法。例如：多糖、蛋白質(zhì)的水溶液，分次加乙醇，使含醇量逐步提高，則可得到分子量由大到小的多糖、蛋白質(zhì)；皂苷的乙醇液，分次加入乙醚或乙醚-丙酮，可按極性從小到大逐步沉淀。4、鉛鹽沉淀法

中性醋酸鉛：與酸性或酚性物質(zhì)沉淀堿性醋酸鉛：除以上物質(zhì)外，還可沉淀具有醇羥基、酮基、醛基結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。脫鉛：通入硫化氫法；中性硫酸鹽法；陽(yáng)離子交換法。5、鹽析法

在混合物的水溶液中，加入無(wú)機(jī)鹽（常用的是NaCL，其它還有Na2S、MgSO4、NH4SO4）至一定濃度或達(dá)到飽和，使某些成分沉淀析出或用有機(jī)溶劑萃取出而達(dá)到分離的目的。（三）分餾法

利用混合組分中各成分的沸點(diǎn)不同而分離的一種方法。用于液體混合物的分離。（四）膜分離法利用天然或人工合成的高分子膜，以外加壓力或化學(xué)位差為推動(dòng)力，對(duì)混合物溶液進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法。反滲透、超濾、微濾、電滲析及傳統(tǒng)的透析法均為膜分離技術(shù)。原理是大分子不能透過(guò)膜而被截留，小分子能透過(guò)膜，使分子大小不同的物質(zhì)得到分離。關(guān)鍵是選擇適宜的膜。（五）結(jié)晶法1、結(jié)晶的條件（1）溶劑：選擇合適的溶劑對(duì)結(jié)晶的形成是關(guān)鍵。合適的溶劑應(yīng)對(duì)欲分離的成分熱時(shí)溶解度大，冷時(shí)溶解度小，而對(duì)雜質(zhì)則冷熱溶解度一致；沸點(diǎn)要適中；不與被分離成分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。選擇溶劑依據(jù)“相似相溶”原理。（2）溫度通常在加溫的情況下，溶解過(guò)濾，除雜，濃縮，放冷。最合適的結(jié)晶溫度5~10度。（3）時(shí)間一般3~5天或更長(zhǎng)時(shí)間。（4）濃度一般是多一些溶劑，放置使其慢慢揮發(fā)到合適的濃度。（5）雜質(zhì)（6）有效成分的含量越高，越易結(jié)晶。2、結(jié)晶溶劑的選擇對(duì)所需成分的溶解度隨溫度不同而有顯著差別，同時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；查閱相關(guān)文件，參考“相似相溶”規(guī)律；選擇混合溶劑，低沸點(diǎn)溶劑對(duì)物質(zhì)溶解度大，高沸點(diǎn)溶劑對(duì)物質(zhì)的溶解度??；常用溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、石油醚等。（六）色譜分離法1、吸附色譜利用同一吸附劑對(duì)混合物中各種成分吸附能力的差異，而使各成分達(dá)到分離目的的色譜方法。吸附能力的強(qiáng)弱是由吸附劑和被吸附物質(zhì)的性質(zhì)決定的。吸附色譜法的分離效果，完全由吸附劑，溶劑和被分離物質(zhì)的性質(zhì)決定。（1）常用吸附劑：*硅膠：多孔，微酸性，其吸附能力稍弱于