天然藥物提取方法

1、.基本操作技術(shù)與應(yīng)用2010年2月23日-3月9日.基本操作技術(shù)與應(yīng)用天然藥物活性成分的研究（了解內(nèi)容）天然產(chǎn)物的提取方法（掌握內(nèi)容）天然產(chǎn)物的分離方法（掌握內(nèi)容）色譜分離法（掌握內(nèi)容）天然產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)測定（熟悉內(nèi)容）.研究途徑臨床調(diào)查收集原料成分提取分離成分預(yù)試驗活性篩選文獻資料調(diào)研結(jié)構(gòu)確定動物試驗臨床試驗.提取的基本知識 什么是提??？ 提取的思路（已知成分、未知成分） 提取前預(yù)處理（一般過2號篩為宜，同時注意酶的影響） 基本原理相似相溶 影響因素（溶劑的選擇、方法選擇、時間、溫度、粉碎度等） 極性.極性 常用溶劑極性排列順序： 石油醚苯無水乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水 官能團的極性排

2、列順序： 烷烴鹵代烴醚酯酮醛酰胺胺醇水酚羧酸.溶劑分類與特點（一）水：價廉，安全，對細胞的穿透能力強。 適用于無機鹽、糖類、鞣質(zhì)、氨基酸與蛋白質(zhì)、有機酸鹽、生物堿鹽、苷類化合物的提取。親水性有機溶劑：甲醇、乙醇、丙酮等。特點：可與水任意比混溶，毒性低、價廉、回收方便，對細胞的穿透能力強。1. 適用于多種成分的提取，其中，乙醇又稱為“萬能溶劑”。.溶劑分類與特點（二）親脂性有機溶劑：石油醚、乙醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等。特點：選擇性強、回收方便、但易燃、有毒、價貴。1. 適用于揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹脂、游離生物堿、苷元等成分的提取。.提取技術(shù)與方法（一）溶劑法：僅限于低分子量、含量高的成分的提取

3、。根據(jù)“相似相溶”的原則進行提取。（二）其他方法 根據(jù)化合物的特殊性質(zhì)選擇特殊的提取方法。水蒸氣蒸餾法1. 升華法共9種方法.溶劑提取法浸漬法滲漉法煎煮法回流法連續(xù)回流法超聲提取法超臨界流體萃取法.浸漬法 分為冷浸法（室溫）和溫浸法（4060）。 常用溶劑：水、酸水、堿水、稀醇等。 適用于遇熱易被破壞的成分或含大量淀粉、粘液質(zhì)、果膠、樹膠等多糖類成分的提取。 缺點：提取時間長、溶劑用量大、提取效率低、用水作溶劑時易發(fā)霉。.滲漉法 適用范圍與提取溶劑同浸漬法。 步驟：浸潤、裝筒、排氣、浸漬、滲漉。 優(yōu)點：提取效率較高。 缺點：提取時間長、溶劑用量大。.煎煮法 藥房及家庭中最為常用的中藥提取方法。

4、 常用溶劑：水 適用于對熱穩(wěn)定的成分的提取。 含多糖類成分量大的藥材因煎煮后呈糊狀，不宜用本法。.回流法 最常用的提取方法。 對熱不穩(wěn)定的成分不適用。 提取效率較高。 選擇什么試劑？適用于什么成分？.連續(xù)回流法 浸漬法和回流法的特點兼有。 對熱不穩(wěn)定的成分慎用。 提取時間長。.超聲提取法 利用超聲波振動產(chǎn)生的能量在提取液中產(chǎn)生“空化現(xiàn)象”提取有效成分。 優(yōu)點：操作簡便，幾乎適用于各種溶劑的提取，提取時間短，效率高。.超臨界流體萃取法 超臨界流體（supercritical fluid，SF）：當(dāng)某物質(zhì)處于臨界溫度和臨界壓力以上時可形成一種既非液體又非氣體的單一相態(tài)，將這一狀態(tài)的物質(zhì)稱為超臨界流

5、體。 目前最常用的是CO2-SFE技術(shù)。.水蒸氣蒸餾法 適用于具有揮發(fā)性，可與水蒸氣一起蒸餾出來，與水不反應(yīng)，又難溶于水的化合物的提取。.升華法 適用于有升華性，升華溫度適當(dāng)，遇熱較穩(wěn)定的化合物的提取。 可分為常壓升華和減壓升華兩種。.關(guān)于提取問題小結(jié) 極性（溶劑的極性、化合物的極性） 提取溶劑的分類與特點 提取的原理 提取的方法與適用范圍.分離方法（一）分離前處理（二）結(jié)晶與重結(jié)晶（三）分離方法系統(tǒng)溶劑分離法兩相溶劑萃取法沉淀法 6.透析法 9.色譜法吸附法 （補充） 7.分餾法1. 鹽析法（補充） 8.升華法.分離前處理提取液一般體積較大，目標(biāo)成份濃度低，需要先濃縮提高濃度，然后再進行分離

6、工作。濃縮的方法常壓蒸餾減壓蒸餾1. 薄膜蒸發(fā).常壓蒸餾 適用于有效成分受熱不易分解，低沸點有機溶劑（氯仿、乙醚、石油醚等）的提取液的濃縮。.減壓蒸餾 適用于溶劑沸點高，有效成分受熱易分解的提取液的濃縮。.薄膜蒸發(fā) 濃縮效率高，受熱時間短，特別適用于濃縮水或稀醇為溶劑的提取液。.結(jié)晶與重結(jié)晶（一）結(jié)晶的條件（掌握)（二）結(jié)晶溶劑的選擇 (熟悉）（三）制備結(jié)晶的方法 1.晶核的形成 2.晶鏈的延長（四）結(jié)晶純度的判斷(重點掌握）.結(jié)晶的條件 被分離化合物純度高； 呈過飽和狀態(tài)； 最適結(jié)晶溫度：510； 充分放置。.結(jié)晶溶劑的選擇（理想溶劑）一不與結(jié)晶物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)；雜質(zhì)與結(jié)晶物質(zhì)在溶劑中的溶解度

7、相差大；目的物在溶劑中的溶解度隨溫度不同有顯著差別；溶劑沸點不宜太高或太低（可在60 ）；溶劑沸點低于化合物的熔點；溶劑沸點低于結(jié)晶溫度；能給出較好的晶形，無劇毒。.結(jié)晶溶劑的選擇 二 常用溶劑：甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等。 其他不常用溶劑： 二甲基亞砜、乙腈、甲酰胺、二甲基甲酰胺、冰醋酸等。 混合溶劑 ？如何選擇與使用如何選擇與使用 水-乙醇；乙醇乙醚；石油醚苯；水丙酮；乙醚乙酸乙酯乙醇等。.結(jié)晶純度的判斷一定的晶形、均勻的色澤；有固定的熔點，熔距較??；TLC ：經(jīng)過三種以上展開劑展開得均一圓形的斑點。.系統(tǒng)溶劑分離法 目前是研究成分不明的天然產(chǎn)物的最常用方法。 選擇34種不同極性的

8、溶劑，由低極性到高極性分步對粗提物進行分離。 手續(xù)復(fù)雜、對化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，容易引起分解、異構(gòu)化的產(chǎn)物應(yīng)特別注意。.兩相溶劑萃取法（一）基礎(chǔ)知識 原理 分配系數(shù)與分離因子（二）萃取方法.基礎(chǔ)知識一、原理 利用混合物中各成分在兩種互不混溶的溶劑中分配系數(shù)不同而達到分離的目的。二、分配系數(shù)與分離因子分配系數(shù)（K）K=C有機相/C水相1. 分離因子（） =KA/KB.假設(shè)KA=10，KB=0.1，則=100 當(dāng)100時，一次簡單的萃取就可以完成分離； 當(dāng)10100，需萃取1012次； 當(dāng)2時，需要完成100次以上的萃??； 當(dāng)1時，理論上無法完成萃取分離的目的。.萃取方法簡單萃取法（掌握）pH梯度萃取法

9、（重點掌握）（補充）逆流連續(xù)萃取法（了解）逆流分溶法（counter current distribution CCD)（了解）液滴逆流分配法（droplet counter current chromatogrophy DCCC）（了解）.簡單萃取法 適用于分離因子較大的情況的分離。 提取液的密度最好在1.11.2。 “等量多次”原則（掌握） 乳化現(xiàn)象（熟悉）.等量多次原則證明 設(shè)Vml水中含有Wg溶質(zhì)，用Sml有機溶劑萃取后，在水中尚有W1g溶質(zhì)沒有被萃取出來，則分配系數(shù)KD為：VWSWWDK11)(SKVVWWD1整理得.22SKVVWWDnDnSKVVWW第2次再用Sml有機溶劑萃取水

10、中的溶質(zhì)后仍有W2g沒有被萃取出來，則因此，若每次用Sml有機溶劑萃取，最后剩在Vml水中的溶質(zhì)Wn為nSKVVWWD若一次用nSml有機溶劑萃取，剩余在水中的溶質(zhì).結(jié)論 用總量相同的溶劑，分多次萃取的效率要比1次萃取的效率高。WWn.乳化現(xiàn)象產(chǎn)生原因天然產(chǎn)物中含有皂苷、蛋白質(zhì)、植物膠質(zhì)、鞣質(zhì)等表面活性物質(zhì)；兩相互不相溶的溶劑；振搖；1. 少量輕質(zhì)的沉淀等。.解決方案較長時間靜置；2.將乳狀液分出，再換新溶劑萃?。?.將乳狀液加溫或冷凍；4.將乳狀液抽濾；5.加入少量電解質(zhì)（如 NaCl等）；6.加入少量低級醇（如乙醇、戊醇等）。.pH梯度萃取法 是分離酸性、堿性、兩性有機化合物常用的手段。

11、原理：由于溶劑系統(tǒng)PH的改變，改變了化合物的存在狀態(tài)（游離型或解離型），從而改變了化合物在溶劑系統(tǒng)中的分配系數(shù)。 酸性化合物：pH=pka-2 游離； pH=pka+2 解離。 堿性化合物相反。.以酸性化合物HA為例OHAHAOH32HAOHAKa3HAApHPKalogHAApKapHlog酸性化合物在水中電離：電離常數(shù)取負對數(shù).逆流連續(xù)萃取法 操作簡便； 萃取完全，不易乳化； 適合于兩相互不混溶的溶劑的密度相差較大的系統(tǒng)的分離。.逆流分溶法（CCD) 適用于性質(zhì)相似的異構(gòu)體或同系物的分離。 特點：條件溫和，樣品易于回收。 注意：溶質(zhì)濃度越低分離效果越好。.液滴逆流分配法（DCCC） CCD

12、的改進方法，不易乳化。 特別適用于皂苷類化合物的分離。 需要動力泵。.沉淀法可以分為酸堿沉淀、試劑沉淀、鉛鹽沉淀。酸堿沉淀：適用于酸性、堿性物質(zhì)的分離。試劑沉淀 沉淀試劑沉淀 有機溶劑沉淀3.鉛鹽沉淀 中性醋酸鉛 堿性醋酸鉛.吸附法 （補充） 選擇適宜吸附劑（如硅膠、Al2O3、活性炭）去除雜質(zhì)或選擇性篩選目標(biāo)成分。 如用活性炭去除在提取液中的葉綠素等脂溶性成分。.鹽析法（補充） 在水提液中加入NaCl、MgCl2等無機鹽促進極性稍大組分析出的方法。 如鹽酸小檗堿易溶于熱水，在冷水中溶解度小，但在結(jié)晶冷卻過程中不易析出結(jié)晶，可通過加入NaCl固體的方法促進析晶。.透析法.色譜法吸附色譜(ads

13、orption chromatography)分配色譜/液相色譜(patition chr.)離子交換色譜(ion exchange chr.)大孔吸附樹脂法(macro-reticular resine method)凝膠色譜法(gel filtration chr.)氣相色譜法(gas chromatography)高效液相色譜（high performance liquid chromatography) .吸附色譜基本原理：利用混合物中不同組分分子、溶劑分子與吸附劑表面分子間的作用力不同，引起不同的吸附性能而進行分離。吸附劑色譜結(jié)果操作方式. 極性吸附劑：硅膠、氧化鋁 吸附劑 非極性吸

14、附劑：活性炭 聚酰胺硅膠：微酸性，不宜直接用于堿性物質(zhì)的分離。顆粒表面的硅醇基起吸附作用，需在105110 活化。氧化鋁：微堿性，不宜直接用于含醛基、羰基、酯基化合物的分離。1. 活性炭：多用于水提液中脂溶性雜質(zhì)的分離。.4、聚酰胺：酰胺基可以與羥基、羧基、硝基等形成氫鍵。分離規(guī)律（P67） ：氫鍵越多，吸附越牢，Rf越小。如易形成分子內(nèi)氫鍵， Rf增大。芳香化程度越高，吸附越牢。a) 各種溶劑的洗脫能力：水甲醇丙酮NaOH水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺270nm,弱吸收；可隨溶劑極性的不同而移動。K帶：共軛結(jié)構(gòu)，強吸收。B帶：芳香化合物，似掌狀，256nm左右，弱吸收。1. E帶：芳香化合物，強吸

15、收，可分為E1（180nm)和E2(200nm)兩個峰。.紅外光譜廣泛用來鑒定化合物的結(jié)構(gòu)，簡單迅速，可靠。用波長2.5-15um（4000-667cm-1）的光波為光源依次照射樣品，以波數(shù)（或波長）為橫坐標(biāo)，百分透光度為縱坐標(biāo)繪制的譜圖。與紫外光譜的區(qū)別：IR為振動-轉(zhuǎn)動光譜適用范圍廣1. 特征性強.IR的九個重要區(qū)段： 37503000cm-1 : -OH,-NH 33003000cm-1 : CH,=CH,Ar-H 30002700cm-1 :飽和CH,-CHO 24002100cm-1 :-CC,-CN 19001650cm-1 :C=O 16751500cm-1:C=C,C=N 14

16、751300cm-1:CH 13001000cm-1:C-O(酚、醇、醚）1.1000650cm-1：=CH.影響峰位的因素 誘導(dǎo)因素：如吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)使峰向高頻方向移動。 共軛因素：使峰向低頻方向移動。 氫鍵：使峰向低頻方向移動。.核磁共振 用60cm300m波長的無線電波照射樣品，只能引起原子核的自旋能級的躍遷。1H-NMR、13C-NMR、二維核磁共振譜 （N+1)律 峰位：烷基H 1ppm，ArH 7ppm等。.質(zhì)譜主要特點：靈敏度高分析速度快測定對象廣主要用途：測定準(zhǔn)確的分子量鑒定化合物1. 測定分子中Cl,Br等原子數(shù).光譜解析練習(xí)一 某未知化合物的分子式為C14H14,通過光譜解析推測結(jié)構(gòu)。.光譜解析練習(xí)二 化合物分子式如下，指出下列各峰歸屬。 1.2 CH2CH3 2.0 COCH3 4.0 OCH2CH3 6.87.6 C6H4 9.8 N