第二章-溶劑提取法

1、第三節(jié)第三節(jié) 天然產(chǎn)物傳統(tǒng)分離純化方天然產(chǎn)物傳統(tǒng)分離純化方法法一、溶劑提取法一、溶劑提取法 概念概念 提取又稱浸提、固液萃取，根據(jù)原料中各種化學成分在溶劑中的的溶解性能，選擇對有效成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑，用適當?shù)姆椒▽⑺杌瘜W成分盡可能完全地從原料組織中溶解提出的過程。提取原理提取原理 提取的基本原理是在滲透、擴散作用下，溶劑滲透入原材料組織細胞內(nèi)部，溶解可溶性物質(zhì)，形成細胞內(nèi)外溶質(zhì)的濃度差而產(chǎn)生滲透壓，在滲透壓的作用下，細胞外的溶劑不斷進入原材料組織中，溶解可溶性成分，細胞內(nèi)的濃溶液不斷向外擴散，如此反復，直至細胞內(nèi)外溶液濃度達到動態(tài)平衡即完成一次提取。濾出此溶液，再加入新溶

2、劑，使細胞內(nèi)外產(chǎn)生新的濃度差，提取可繼續(xù)進行，直至所需成分全部或大部分溶出。細胞內(nèi)細胞內(nèi)有效成分有效成分溶劑滲入溶劑滲入濃度由高到低濃度由高到低有效成分有效成分從細胞內(nèi)溶出從細胞內(nèi)溶出提取溶劑的選擇提取溶劑的選擇溶劑的選擇依據(jù)溶劑的選擇依據(jù) 用溶劑提取活性成分時，選擇適宜的溶劑是關鍵，溶劑選擇合適就能順利地把有效成分提取出來，如果選擇不當很難把有效成分提取完全甚至提不出來。 適宜的溶劑應符合以下要求： 1. 對目標成分溶解性大，對共存雜質(zhì)溶解性小，即提取物純度高、雜質(zhì)少； 2. 不與目標成分起化學反應，且提取速度快；3. 價廉、易得、易回收、安全低毒；要做到這三點是非常困難的，常常遇到互相矛盾

3、的情況，如提取速度快、純度低或純度高、速度慢等，故需要從全局考慮。 4.良好溶劑的選擇應遵循“相似相溶相似相溶”原理。溶劑可分為水、親水性和親脂性有機溶劑水、親水性和親脂性有機溶劑；被溶解物質(zhì)也有親水性及親脂性之分。溶質(zhì)在溶劑當中的溶解遵循相似相溶的原理，親水性的化學成分易溶于水或親水性的有機溶劑中，親脂性的成分易溶于親脂性的有機溶劑中。溶劑的極性溶劑的極性 溶劑的極性常以介電常數(shù)e來表示，e大的溶劑極性強，反之，e小的溶劑極性弱。 親脂性有機溶劑親脂性有機溶劑親水性有機溶劑親水性有機溶劑水水親水性有機溶劑親水性有機溶劑水水親脂性有機溶劑親脂性有機溶劑水水常用溶劑：極性由弱到強依次排序為石油醚

4、四氯常用溶劑：極性由弱到強依次排序為石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正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丁醇丙酮乙醇甲醇水 常見的提取溶劑可分為以下三類：常見的提取溶劑可分為以下三類： 1）水水：水是一種強的極性溶劑。 水作溶劑經(jīng)濟易得，溶解范圍廣。天然產(chǎn)物中親水性的成分，如生物堿鹽類、苷類、有機酸鹽、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、多糖、色素以及酶和少量的揮發(fā)油都能被水浸出，其缺點是浸出范圍廣，選擇性差，容易浸出大量無效的成分，給制劑、濾過帶來困難，制劑色澤欠佳，易霉變、不易貯存。 為了增加某些成分的溶解度，也常采用酸水及堿水作為提取溶劑。 酸水提的目的主要是促進生物堿的浸出，提高部分

5、生物堿的穩(wěn)定性，以及除去不溶于酸的雜質(zhì)等。所加入的酸多為硫酸或鹽酸，為發(fā)揮出所加酸的最好性能，可將酸一次加入最初的少量提取溶劑中，當酸化溶劑用完后，只需使用單純的溶劑，不需再加酸，即可順利完成提取有效成分的操作。酸的用量都是有一定配比的，用量過多，會影響成分和藥效。 堿的應用不如酸普遍。堿水提的目的是增加有效成分的溶解度和穩(wěn)定性。常用的堿水是氨水，因為它是一種揮發(fā)性弱堿，對有效成分破壞作用小，易于控制其用量。還常用氫氧化鈉溶液，調(diào)提取液的pH。 2 2）親水性的有機溶劑：）親水性的有機溶劑：也就是一般所說的與水能混溶的有機溶劑，如乙醇（酒精）、甲醇、丙酮等，以乙醇最常用乙醇最常用。 乙醇的溶解

6、性能比較好，對天然植物細胞的穿透能力較強。親水性的成分除蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、果膠、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。難溶于水的親脂性成分，在乙醇中的溶解度也較大。還可以根據(jù)被提取物質(zhì)的性質(zhì)，采用不同濃度的乙醇進行提取。用乙醇提取比用水量較少，提取時間短，溶解出的水溶性雜質(zhì)也少。 乙醇為有機溶劑，雖易燃，但毒性小，價格便宜，來源方便，有一定設備即可回收反復使用，而且乙醇的提取液不易發(fā)霉變質(zhì)。 由于這些原因，用乙醇提取的方法是歷來最常用的方法之一。甲醇的性質(zhì)和乙醇相似，沸點較低（64），易發(fā)生爆炸，并且有毒性，使用時應特別注意。 3）親脂性的有機溶劑親脂性的有機溶劑：也就是一般所說的與水不能混溶

7、的有機溶劑，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。這些溶劑的選擇性能強，不能或不容易提出親水性雜質(zhì)。 但這類溶劑揮發(fā)性大，多易燃（氯仿除外），一般有毒，價格較貴，設備要求較高，且它們透入植物組織的能力較弱，往往需要長時間反復提取才能提取完全。 如果天然植物中含有較多的水分，用這類溶劑就很難浸出其有效成分，因此，大量提取天然植物原料時，直接應用這類溶劑有一定的局限性。特別是氯仿，由于其價格較貴，一般僅用于提純精制有效成分。常用的溶劑提取方法常用的溶劑提取方法（一）冷提法（一）冷提法1.浸漬法浸漬法 （泡藥酒）（泡藥酒）2.滲漉法滲漉法（二）熱提法（二）熱提法1.煎煮法煎煮法 （煎中藥）

8、（煎中藥）2.回流提取法回流提取法3.連續(xù)回流提取法連續(xù)回流提取法浸漬法浸漬法 浸漬法是將原料用適當?shù)娜軇┰诔鼗驕責幔?080）條件下浸泡一定時間，浸出有效成分的一種方法。根據(jù)溫度條件的不同，可分為冷浸法和溫浸法。泡藥酒泡藥酒 具體操作具體操作：取一定量的天然藥物粗粉裝入適宜容器中，加入適量的溶劑（如乙醇、稀醇或水），溶劑的用量以能浸沒天然藥物稍有過量為度，密閉，并經(jīng)常攪拌或振搖。浸漬24小時以上，濾過。此操作可重復兩次，合并浸出液，用適宜方法濃縮后即得提取物。加入溶劑浸泡加入溶劑浸泡粉碎好的藥材放入提取用的容器中，加入溶劑使沒過藥面，浸泡12小時。濾出溶劑，加入新的溶劑繼續(xù)提取浸漬法浸漬法

9、特點及適用范圍： 此法操作方便，簡單易行，但提取時間長，浸出溶劑用量大，往往浸出效率低，不易完全浸出，因此不適合有效成分含量低的原料。 若以水作溶劑夏季易霉變，因而應用有一定的局限性，通常用不同濃度的乙醇，故浸漬過程應密閉，防止溶劑的揮發(fā)損失。 。 本法通常在室溫條件下進行，所以適用于有效成分遇熱易破壞及含淀粉、果膠、樹膠等多糖物質(zhì)較多的原料。 滲漉法滲漉法 滲漉法是將原料粗粉濕潤膨脹后裝入滲漉器內(nèi)，頂部用砂布覆蓋，壓緊，浸提溶劑連續(xù)地從滲漉器的上部加入（液面超出原料13），溶劑滲過原料層往下流動過程中將有效成分浸出的一種方法。不斷加入新溶劑，可以連續(xù)收集浸提液。特點及使用范圍：特點及使用范圍

10、： 由于原料不斷與新溶劑或含有低濃度提取物的溶劑接觸，始終保持一定的濃度差，屬于動態(tài)浸出動態(tài)浸出，因此浸提效果要比浸漬法高。 不經(jīng)過濾處理可直接收集滲漉液，可省去過濾操作。 不足之處為溶劑消耗多，提取時間長。 當滲漉液顏色極淺或滲漉液的體積相當于原料重的10倍時，便可認為基本上已提取完全。在大量生產(chǎn)中常將收集的稀滲漉液作為另一批新原料的溶劑之用。煎煮法煎煮法 該方法是我國中醫(yī)中藥最早使用的傳統(tǒng)的提取方法。是將天然植物用水加熱煮沸提取，在提取過程當中大部分成分可被不同程度的提取出來，但是對于揮發(fā)性成分及加熱易被破壞的成分不宜使用。特點及使用范圍特點及使用范圍： 所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪

11、瓷器皿，不宜用鐵鍋，以免藥液變色。直火加熱時最好時常攪拌，以免局部藥材受熱太高，容易焦糊。 本法需加水加熱煎煮，適用于能溶于水且遇熱穩(wěn)定成分的提取。 此法操作簡單，提取效率高于冷浸法，但煎煮液黏稠，濾過困難，且雜質(zhì)較多，易發(fā)生霉變?；亓魈崛》ɑ亓魈崛》?回流提取法是為保持溶劑與原料持續(xù)的接觸，通過加熱提取液，使溶劑受熱蒸發(fā)，經(jīng)冷凝后變?yōu)橐后w流回提取器，如此反復至提取比較完全的一種熱提取方法?；亓魈崛》ǖ奶攸c及適用范圍： 因為溶劑能循環(huán)使用，回流法較滲漉法的溶劑消耗量少； 本法提取效率較高，但受熱時間長，適用于對熱穩(wěn)定的化學成分的提取。連續(xù)回流提取法連續(xù)回流提取法 本法是在回流提取法的基礎上加以

12、改進，用少量溶劑進行連續(xù)循環(huán)回流提取，將有效成分提取完全的方法。 實驗室常用提取器是索氏提取器。該提取器有上、中、下三部分組成，上部是冷凝器；中部是帶有虹吸管的提取器；下部是燒瓶。將盛原料粉的濾紙裝置中部，內(nèi)裝物高度不得超過虹吸管，溶劑由上部加入燒瓶中，燒瓶置水浴上加熱，溶劑受熱氣化，通過中部提取器旁的通氣側(cè)管到達上部冷凝器，遇冷變?yōu)橐后w滴入提取器中，當?shù)稳氲娜軇┻_一定高度時，因虹吸作用，使提取成分后的提取液又流入燒瓶中，其中溶劑可因再受熱而氣化，提出的成分留在燒瓶中，如此連續(xù)操作，即可提盡有效成分?；亓魈崛》ㄅc連續(xù)回流提取法的區(qū)別回流提取法與連續(xù)回流提取法的區(qū)別連續(xù)回流提取法的特點及適用范圍

13、： 該法的優(yōu)點是以較少的溶劑一次加入便可將有效成分提取完全，效率較高。但該提取器容量較小，故只適于少量原料的提取。大量提取可根據(jù)此原理設計類似裝置。 連續(xù)提取法提取液受熱時間長，因此對受熱易分解的成分不易用此法。 應用揮發(fā)性有機溶劑提取原材料有效成分，不論小型實驗或大型生產(chǎn)，均以連續(xù)提取法為好，而且需用溶劑量較少，提取成分也較完全。濾紙包制作方法濾紙包制作方法提取方提取方法法溶劑溶劑操作操作適用范圍適用范圍特點特點浸漬法浸漬法水、酸水、水、酸水、堿水、稀堿水、稀醇醇不加熱不加熱熱不穩(wěn)定成分熱不穩(wěn)定成分防腐，提取效防腐，提取效率低率低滲漉法滲漉法溶劑用量大，溶劑用量大，費時長費時長煎煮法煎煮法水

14、水直火加熱直火加熱水溶性成分水溶性成分含揮發(fā)油成分、含揮發(fā)油成分、熱不穩(wěn)定成分熱不穩(wěn)定成分不宜用不宜用回流回流提取法提取法有機溶劑有機溶劑水浴加熱水浴加熱脂溶性成分脂溶性成分溶劑消耗大，溶劑消耗大，受熱時間長，受熱時間長，熱不穩(wěn)定成分熱不穩(wěn)定成分不宜用不宜用連續(xù)回連續(xù)回流提取流提取法法有機溶劑有機溶劑水浴加熱水浴加熱親脂性成分親脂性成分溶劑用量少，溶劑用量少，提取效率高，提取效率高，熱不穩(wěn)定成分熱不穩(wěn)定成分不宜用不宜用影響提取效果的因素影響提取效果的因素 粉碎度粉碎度由于提取過程包括滲透、溶解、擴散等過程，因此樣品粉碎得越細，表面積就越大，浸出過程就越快，但粉碎度過高，樣品顆粒表面積過大，吸附

15、作用增強，反而影響過濾速度。故粉碎的粒度需適中，一般而言，視原料質(zhì)地粉碎粒度以2060目為宜。 提取溫度提取溫度冷提雜質(zhì)少，效率低，熱提雜質(zhì)多，效率高。因溫度升高，分子運動速度加快，滲透、溶解、擴散速度加快，所以提取效果好。但溫度不宜過高，過高有些成分易破壞，同時雜質(zhì)含量也增多，給以后分離精制帶來困難。一般加熱在60左右為宜。 影響提取效果的因素影響提取效果的因素 提取時間提取時間一般而言，提取時間越長，提取越完全。但時間過長，無用雜質(zhì)成分也隨著浸提出來。如果用熱水加熱提取，一般以0.5h到1h為宜，最多不超過3h，用乙醇加熱回流提取，每次12h為宜，其他有機溶劑可適當延長一點時間。 溶劑用量和濃度差溶劑用量和濃度差溶劑用量一般用量為原料的610倍。溶劑用量多，濃縮費時；溶