中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座

2.酸性化合物：結(jié)構(gòu)中含有酚羥基化合物——黃酮、醌類、苯丙素（香豆素、木脂素）及其苷類結(jié)構(gòu)中含有羧基化合物——有機(jī)酸、葡萄糖醛酸中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第1頁(yè)黃酮蒽醌香豆素木脂素中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第2頁(yè)3.兩性化合物:結(jié)構(gòu)中現(xiàn)有堿性基團(tuán)也有酸性基團(tuán)氨基酸、蛋白質(zhì)4.中性化合物:分子結(jié)構(gòu)中既無(wú)堿性基團(tuán)也無(wú)酸性基團(tuán)化合物，如萜類和揮發(fā)油、甾體等。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第3頁(yè)二、無(wú)效成份1.脂溶性蠟－高級(jí)不飽和脂肪酸（16－30碳）和高級(jí)一元醇結(jié)合酯脂肪油－不飽和脂肪酸（鏈長(zhǎng)短不一）與丙三醇形成甘油酯,通常稱為混合甘油酯。葉綠素及胡蘿卜素中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第4頁(yè)2.水溶性

多糖類－淀粉、纖維素、樹(shù)膠、果膠、粘液質(zhì)多元酚類化合物－鞣質(zhì)中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第5頁(yè)中草藥有效成份提取

一、溶劑提取法二、水蒸汽蒸餾法三、升華法中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第6頁(yè)一、溶劑提取法是依據(jù)天然藥品中各種成份在溶劑中溶解性質(zhì),選取對(duì)有效成份溶解度大,而對(duì)不需要溶出成份溶解度小溶劑,將有效成份從藥材組織中溶解出來(lái)方法。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第7頁(yè)溶劑可分為:水、親水性和親脂性有機(jī)溶劑慣用溶劑:極性由弱到強(qiáng)依次排序?yàn)槭兔眩妓穆然迹急剑级燃淄椋悸确拢家颐眩家宜嵋阴ィ颊〈迹急家掖迹技状迹妓胁菟幹懈黝惢瘜W(xué)成分提取分離方法專家講座第8頁(yè)被溶解物質(zhì)也有親水性及親脂性之分。溶質(zhì)在溶劑當(dāng)中溶解遵照相同相溶原理,親水性化學(xué)成份易溶于水或親水性有機(jī)溶劑中,親脂性成份易溶于親脂性有機(jī)溶劑中。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第9頁(yè)石油醚→油脂、蠟、葉綠素、揮發(fā)油、游離甾體及三萜類化合物氯仿或醋酸乙酯→游離生物堿、有機(jī)酸及黃酮、香豆素苷元丙酮或乙醇、甲醇→苷類、生物堿鹽、鞣質(zhì)等水→氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽等中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第10頁(yè)慣用溶劑提取法（一）冷提法1.浸漬法2.滲漉法（二）熱提法1.煎煮法2.回流提取法3.連續(xù)回流提取法中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第11頁(yè)冷提法1.浸漬法:是用水或醇浸漬藥材一定時(shí)間，然后合并提取液，并將其減壓濃縮方法。該法因?yàn)槠胀ǘ际窃诘蜏叵逻M(jìn)行，不用加熱，所以適合于揮發(fā)性成份及受熱易分解成份提取。但提取時(shí)間較長(zhǎng)，效率低。用水浸提時(shí)還要注意提取液防腐問(wèn)題。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第12頁(yè)2.滲漉法:是將藥材裝入滲漉筒中，先用水或醇浸漬數(shù)小時(shí)，然后從滲漉筒下口使提取液流出，上口不停地加入新溶劑，此方法因?yàn)樗幉呐c溶劑之間能夠一直保持較大濃度差，所以提取效率較高。該法一樣適合用于揮發(fā)性及受熱易破壞分解成份提取。不過(guò)有溶劑花費(fèi)量較大缺點(diǎn)。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第13頁(yè)熱提法1.煎煮法:該方法是我國(guó)中醫(yī)中藥最早使用傳統(tǒng)提取方法。是將藥材用水加熱煮沸提取，在提取過(guò)程當(dāng)中大部分成份可被不一樣程度提取出來(lái)，不過(guò)對(duì)于揮發(fā)性成份及加熱易被破壞成份不宜使用。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第14頁(yè)2.回流提取法:是用有機(jī)溶劑作為提取溶劑，在回流裝置中對(duì)藥材進(jìn)行加熱回流提取，該方法提取效率較高，但因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間加熱，所以不適合受熱易破壞分解成份。3.連續(xù)回流提取法:是回流提取法發(fā)展，含有消耗溶劑量更小，提取效率更高優(yōu)點(diǎn)。慣用索氏提取器或連續(xù)回流裝置。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第15頁(yè)水－是一個(gè)強(qiáng)極性溶劑。無(wú)機(jī)鹽、糖類、分子不太大多糖、鞣質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽和極性苷類等都能被水溶出。以水作為提取溶劑缺點(diǎn)是:提出雜質(zhì)多。冷提法提出雜質(zhì)少且對(duì)熱不穩(wěn)定成份較適宜，提取效率低；而熱提法效率高，但對(duì)熱不穩(wěn)定成份不宜，尤其不適于揮發(fā)性成份和淀粉、粘液質(zhì)多藥材提取。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第16頁(yè)親水性有機(jī)溶劑－也就是普通所說(shuō)與水能混溶有機(jī)溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮等,其中以乙醇最為慣用。含有經(jīng)濟(jì)、安全、無(wú)毒；對(duì)細(xì)胞穿透能力強(qiáng)；大多數(shù)天然成份都可溶解等優(yōu)點(diǎn),常稱為萬(wàn)能溶劑。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第17頁(yè)二、水蒸汽蒸餾法適合用于含有揮發(fā)性、能隨水蒸汽蒸餾而不被破壞、難溶或不溶于水成份提取,如揮發(fā)油、小分子香豆素類、小分子醌類成份。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第18頁(yè)三、升華法固體物質(zhì)受熱不經(jīng)過(guò)熔融,直接汽化,遇冷后又凝固為固體化合物,稱為升華。中草藥中有一些成份含有升華性質(zhì),能夠利用升華法直接自中草藥中提取出來(lái)。如樟腦、咖啡因。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第19頁(yè)中草藥有效成份分離與精制依據(jù)物質(zhì)溶解度差異進(jìn)行分離依據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中配比不一樣進(jìn)行分離依據(jù)物質(zhì)吸附性能差異進(jìn)行分離依據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離依據(jù)物質(zhì)離解程度不一樣進(jìn)行分離中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第20頁(yè)一、依據(jù)物質(zhì)溶解度差異進(jìn)行分離1.結(jié)晶及重結(jié)晶法:利用溫度改變引發(fā)溶解度改變使物質(zhì)得以分離。2.溶劑分離法:a.經(jīng)過(guò)加入另一個(gè)溶劑以改變?nèi)軇O性，使一部分物質(zhì)沉淀析出，從而實(shí)現(xiàn)分離。如:水提醇沉法中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第21頁(yè)b.酸性、堿性或兩性化合物,經(jīng)過(guò)加入酸或堿來(lái)調(diào)整溶劑PH值,改變分子存在狀態(tài)（游離型或離解型）,從而改變?nèi)芙舛榷鴮?shí)現(xiàn)分離。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第22頁(yè)3.沉淀法:酸性或堿性化合物經(jīng)過(guò)加入某種沉淀試劑使之生成水不溶性鹽類等沉淀析出而實(shí)現(xiàn)分離。如生物堿加入有機(jī)酸可生成不溶于水有機(jī)酸鹽沉淀，酸性化合物可加入鈣鹽、鉛鹽、鋇鹽等生成不溶性沉淀。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第23頁(yè)二、依據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中分配比不一樣進(jìn)行分離液-液分配基本原理1.分配系數(shù)K值:一個(gè)溶質(zhì)在兩相溶劑中分配比。K值在一定溫度和壓力下為一常數(shù)。

K=CU/CL中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第24頁(yè)2.分離因子β:兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)比值。β=KA/KB(KA>KB)β≥100，一次萃取就可實(shí)現(xiàn)基本分離100≥β≥10，需萃取10~12次β≤2，需萃取100次以上β≌1，無(wú)法實(shí)現(xiàn)分離中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第25頁(yè)3.分配比與PH:溶劑系統(tǒng)PH改變影響酸性、堿性、及兩性有機(jī)化合物存在狀態(tài)（游離型或離解型），從而影響在溶劑系統(tǒng)中分配比。游離型——極性小溶劑離解型——極性大溶劑中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第26頁(yè)普通PH<3,酸性物質(zhì)多呈非離解狀態(tài)（HA）、堿性物質(zhì)則呈離解狀態(tài)（BH+）；PH>12,則酸性物質(zhì)呈離解狀態(tài)（A－）、堿性物質(zhì)以非離解狀態(tài)（B）存在。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第27頁(yè)4.液-液萃取與紙色譜紙色譜與液-液萃取分離原理都是分配。Rf值與K值之間有以下關(guān)系

Kor/w=1/r(Rf/1-Rf)

中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第28頁(yè)當(dāng)層析濾紙濕重（W濕）為干重（W干）1.5倍時(shí)，r=2設(shè)A.B兩種（或兩組）物質(zhì)Rf值分別為Rfa及Rfb。β=Rfa(1-Rfb/1-Rfa)（Rfa＞Rfb）當(dāng)β＞50時(shí)，簡(jiǎn)單萃取即可，β＜50時(shí)，則需采取逆流分溶法。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第29頁(yè)主要分離方法1.簡(jiǎn)單液-液萃取法2.逆流分溶法（CCD）3.液滴逆流色譜法（DCCC）4.高速逆流色譜法（HSCCC）5.紙色譜法（PC）6.氣-液分配柱色譜法（GLC）7.液-液分配柱色譜法（LLC）中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第30頁(yè)紙色譜法支持劑:纖維素固定相:纖維素上吸附水展開(kāi)劑:與水不相混溶有機(jī)溶劑或水飽和有機(jī)溶劑Rf值:極性大，Rf值小；極性小，Rf值大。應(yīng)用:適合于親水性較強(qiáng)物質(zhì)。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第31頁(yè)液-液分配柱色譜法柱色譜:在色譜管中完成化合物之間分離過(guò)程稱為柱色譜。柱色譜分:常壓柱色譜、加壓柱色譜載體（支持劑）:硅膠、硅藻土及纖維素等按洗脫次序分:正相色譜、反相色譜中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第32頁(yè)正相色譜:固定相:水、緩沖溶液流動(dòng)相:氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱極性有機(jī)溶劑洗脫次序:極性小化合物先出柱，極性大后出柱。應(yīng)用:適合用于水溶性或極性較大化合物，如生物堿、苷、糖類、有機(jī)酸等。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第33頁(yè)反相色譜:固定相:石蠟油，化學(xué)鍵合相（如十八烷基硅膠鍵合相）流動(dòng)相:水、甲醇、乙腈等強(qiáng)極性有機(jī)溶劑洗脫次序:極性大，先出柱；極性小，后出柱。應(yīng)用:適合于脂溶性成份，如高級(jí)脂肪酸、油脂、游離甾體等中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第34頁(yè)當(dāng)前液-液分配柱色譜中固定相主要為化學(xué)鍵合相。反相液-液分配柱色譜法是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛一個(gè)柱色譜分離、分析方法。

中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第35頁(yè)三、依據(jù)物質(zhì)吸附性差異進(jìn)行分離固-液吸附應(yīng)用最多吸附類型:1.物理吸附（溶液分子與吸附劑表面分子分子間作用力）:硅膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑吸附色譜。2.化學(xué)吸附:如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁吸附，生物堿被酸性硅膠吸附等。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第36頁(yè)3.半化學(xué)吸附:如聚酰胺與黃酮類、蒽醌類等化合物之間氫鍵吸附。介于物理吸附與化學(xué)吸附之間。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第37頁(yè)物理吸附基本規(guī)律→相同者易吸附固液吸附三要素:吸附劑、溶質(zhì)、溶劑1.極性吸附劑（氧化鋁、硅膠）特點(diǎn):a.對(duì)極性強(qiáng)物質(zhì)吸附能力強(qiáng)b.溶劑極性減弱，則吸附劑對(duì)溶質(zhì)吸附能力增強(qiáng)；反之，則減弱。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第38頁(yè)c.溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附,一旦加入極性較強(qiáng)溶劑時(shí),又可被置換洗脫下來(lái)。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第39頁(yè)ABⅠCHCl3:MeOH(7:3)ⅡCHCl3:MeOH(3:7)中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第40頁(yè)2.非極性吸附劑（活性炭）:對(duì)非極性物質(zhì)親和能力強(qiáng)，溶劑極性降低，則活性炭對(duì)溶質(zhì)吸附能力也隨之降低；反之，則提升。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第41頁(yè)極性及其強(qiáng)弱判斷:極性強(qiáng)弱是支配物理吸附過(guò)程主要原因極性就是指分子中電荷不對(duì)稱程度，并大致上和分子偶極距、極化度及介電常數(shù)等概念相對(duì)應(yīng)。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第42頁(yè)1.主要官能團(tuán)極性由弱到強(qiáng)排序?yàn)?—CH2—CH2—＜—CH2=CH2—＜—OCH3＜—COOR＜>C=O（CHO）＜—NH2＜—OH＜—COOH2.化合物極性則由分子中所含官能團(tuán)種類、數(shù)目及排列方式等綜合原因所決定。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第43頁(yè)3.溶劑極性大小則大致上由介電常數(shù)決定，慣用溶劑介電常數(shù)及其極性由弱到強(qiáng)排序?yàn)?環(huán)己烷（1.88），苯（2.29），無(wú)水乙醚（4.47），氯仿（5.20），乙酸乙酯（6.11），乙醇（26.0），甲醇（31.2），水（81.0）中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第44頁(yè)極性不完全等同于親水性親水性強(qiáng),則極性強(qiáng)；極性強(qiáng),則親水性并不一定強(qiáng)。AB親水性A>B極性B>A中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第45頁(yè)吸附柱色譜用于物質(zhì)分離:1.選取極性小溶劑裝柱和溶解樣品或用極性稍大溶劑溶解樣品后，以少許吸附劑拌勻揮干，上柱。2.溶劑系統(tǒng)可用TLC進(jìn)行篩選。以TLC展開(kāi)時(shí)使組分Rf值到達(dá)0.2~0.3溶劑系統(tǒng)作為最正確溶劑系統(tǒng)進(jìn)行洗脫。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第46頁(yè)3.為防止化學(xué)吸附,酸性物質(zhì)宜用硅膠、堿性物質(zhì)宜用氧化鋁作為吸附劑進(jìn)行分離。通常在分離酸性（或堿性）物質(zhì)時(shí),洗脫溶劑中常加入適量醋酸（或氨、吡啶、二乙胺）,以預(yù)防拖尾,改進(jìn)分離效果。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第47頁(yè)聚酰胺吸附色譜法:屬于氫鍵吸附（半化學(xué)吸附）尤其適合分離酚類、醌類、黃酮類化合物。1.聚酰胺吸附原理:經(jīng)過(guò)分子中酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物酚羥基，或酰胺鍵上游離胺基與醌類、脂肪酸上羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第48頁(yè)固定相移動(dòng)相中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第49頁(yè)2.吸附強(qiáng)弱規(guī)律（含水溶劑中）a.形成氫鍵基團(tuán)數(shù)目越多,則吸附能力越強(qiáng)。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第50頁(yè)b.成鍵位置對(duì)吸附也有影響。易形成份子內(nèi)氫鍵化合物,其吸附性能減弱。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第51頁(yè)c.分子中芳香化程度越高,則吸附性能越強(qiáng)。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第52頁(yè)3.各種溶劑在聚酰胺柱上洗脫能力由弱至強(qiáng)排序?yàn)?水→甲醇→丙酮→氫氧化鈉水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第53頁(yè)4.應(yīng)用:a.尤其適合于酚類、黃酮類化合物制備和分離b.對(duì)生物堿、萜類、甾體、糖類、氨基酸等其它極性與非極性化合物分離也有著廣泛應(yīng)用。c.用于提取物脫鞣質(zhì)處理。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第54頁(yè)大孔吸附樹(shù)脂法分為極性和非極性1.原理:吸附和分子篩以苯乙烯為母體，二乙烯苯為交聯(lián)劑（非極性）中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第55頁(yè)2.影響原因:a.普通非極性化合物在水中易被非極性樹(shù)脂吸附，極性化合物在水中易被極性樹(shù)脂吸附。b.物質(zhì)在溶劑中溶解度大，樹(shù)脂對(duì)此物質(zhì)吸附力就小，反之就大。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第56頁(yè)c.分子量小、極性小化合物與非極性大孔吸附樹(shù)脂吸附作用強(qiáng)；反之,與極性大孔吸附作用強(qiáng)。能與大孔吸附樹(shù)脂形成氫鍵化合物易吸附。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第57頁(yè)3.應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于天然化合物如苷、糖類、生物堿、多糖、黃酮、三萜類化合物分離和富集工作。4.洗脫液選擇:最慣用水、乙醇，另外甲醇、丙酮、乙酸乙酯也被應(yīng)用。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第58頁(yè)四、依據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離慣用方法:超濾法、超速離心法、透析法、凝膠濾過(guò)法等。主要用于水溶性大分子化合物分離和精制，而凝膠濾過(guò)法還可用于分離分子量1000以下化合物。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第59頁(yè)1.凝膠濾過(guò)法分離原理:反分子篩凝膠為在水中可膨脹球形顆粒，含有三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。大分子在顆粒間隙移動(dòng)，較早流出；小分子則自由滲透并擴(kuò)散到凝膠顆粒內(nèi)部，經(jīng)過(guò)色譜柱時(shí)阻力增大，較晚流出。因而，化合物按分子量由大到小次序得到分離。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第60頁(yè)2.凝膠種類:慣用凝膠主要有兩種a.葡聚糖凝膠（sephadexG）:只適合用于水中應(yīng)用，不一樣規(guī)格分離不一樣分子量范圍化合物。b.羥丙基葡聚糖凝膠（sephadexLH-20）該類凝膠不但可在水中用，也可在有機(jī)溶劑中或在水與有機(jī)溶劑混合溶劑中使用，在由極性和非極性溶劑組成混合溶劑中常起到反相分配色譜作用。應(yīng)用范圍更廣泛。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第61頁(yè)網(wǎng)孔大小與交聯(lián)度相關(guān)交聯(lián)度高,孔隙小,吸水時(shí)膨脹就??；反之,交聯(lián)度小,膨脹幅度大,孔隙大。中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第62頁(yè)3.慣用溶劑:a.堿性水溶液（0.1mol/LNH4OH）含鹽水溶液（0.5mol/LNaCl）等。b.醇及含水醇，如甲醇、甲醇—水c.其它溶劑:如含水丙酮，甲醇-氯仿中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第63頁(yè)五、依據(jù)物質(zhì)離解程度不一樣進(jìn)行分離主要包含:離子交換和電泳離子交換樹(shù)脂法:1.原理:可交換離子與樹(shù)脂上交換基團(tuán)進(jìn)行離子交換，并被吸附，用適當(dāng)溶劑從柱上洗脫下來(lái)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離。2.固定相:離子交換樹(shù)脂3.洗脫液:稀酸或稀堿溶液中草藥中各類化學(xué)成分提取分離方法專家講座第64頁(yè)4.分類：a.陽(yáng)離子交換樹(shù)脂強(qiáng)酸性（—SO3-H+）弱酸性（—COO-H+）