天然產(chǎn)物提取分離和結構鑒定(2)

1、關于天然產(chǎn)物的提取分離和結構鑒定 (2)1第一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月2第二章 天然產(chǎn)物的提取分離和結構鑒定第二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月3獲得天然產(chǎn)物化學成分的基本步驟原材料單體化合物總提取物不同部位目的化合物結構修飾人工合成提取初步分離精細分離純化第三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月4天然產(chǎn)物的提取方法第一節(jié)第四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月5如無特殊規(guī)定，原料須干燥并適當粉碎，以利增大與溶劑的接觸面積，提高萃取/提取效率。 天然產(chǎn)物的預處理第五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月61、溶劑提取法原理：利用天然產(chǎn)物的化學成分在特定溶劑中能

2、夠溶解的性質。溶劑選擇的依據(jù) “相似者相溶”原則；天然產(chǎn)物多數(shù)情況下采用溶劑提取法。第六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月7（1）常用溶劑 按親水性 / 極性 從小到大的順序： 環(huán)己烷石油醚苯乙醚氯仿 乙酸乙酯 正丁醇丙酮乙醇甲醇 水。極性最大的有機溶劑：甲醇 極性最小的有機溶劑：環(huán)己烷溶解范圍最廣的有機溶劑：乙醇第七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月8(2)溶劑選擇與被提取成分對照表石油醚脫脂（脂類、色素、萜類等）苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯甾類、萜和揮發(fā)油、生物堿、各種苷元正丁醇苷乙醇、甲醇蛋白、多糖以外的各類成分水苷、生物堿鹽、鞣質、氨基酸、蛋白、糖第八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于

3、2022年6月9(3)溶劑選擇的原則目標成分易溶，雜質成分難溶；惰性，不與目標成分反應，即使發(fā)生反應也應該屬于可逆性的；經(jīng)濟、安全、后續(xù)操作容易進行。第九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月10溶劑提取法的分類（4）、根據(jù)提取溶劑的種類不同 可以將溶劑提取法分為四種.水提取法醇提取法親脂性有機溶劑提取法超臨界流體萃取法第十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月11適用范圍：適用于水溶性成分。如：苷類、生物堿鹽、有機酸鹽、糖、蛋白質、氨基酸、鞣質等化學成分的提取。 優(yōu)點：經(jīng)濟、安全、無毒。 缺點：a.含雜質多，不易純化； b.體積大，沸點高，不好濃縮； c.容易發(fā)霉；難過濾； d.加熱時易

4、糊化等。 水提取法第十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月12 醇提取法 常用的醇: 甲醇、乙醇以及不同濃度的甲醇、乙醇水溶液 適用范圍：除蛋白質和多糖以外的其他各種水溶性和脂溶性成分。 優(yōu)點：較為便宜易得，醇兼有親水性和親脂性，對植物細胞滲透力強，可提多種成分。 缺點：易燃，甲醇有一定毒性。第十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月13 親脂性有機溶劑提取法常用有機溶劑：正丁醇、乙酸乙酯、氯仿、 乙醚、苯以及石油醚等 適用范圍：有機溶劑種類不同，提取成分不同。通常規(guī)律如下：正丁醇 苷類；乙酸乙酯 黃酮類； 氯仿 生物堿類及苷元類；第十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月14乙

5、醚、苯游離的黃酮、香豆素、蒽醌、甾類、萜類等苷元以及揮發(fā)油等；石油醚 揮發(fā)油、脂類、色素、樹脂 優(yōu)點：選擇性強，可除去水溶性雜質。 缺點： 價格昂貴；多數(shù)易燃，特別是乙醚； 有些毒性大，如苯和氯仿(現(xiàn)多為甲苯 等代替)；不適于大規(guī)模生產(chǎn)。第十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月15 超臨界流體萃取技術超臨界流體（SCF）：當一種物質處于其臨界溫度與臨界壓力以上的狀態(tài)時，將形成既非液體又非氣體的單一相態(tài)。超臨界流體特點: 兼有氣、液兩重性，即密度接近于液體，而粘度和擴散系數(shù)又與氣體相似，因而它不僅具有與液體溶劑相當?shù)妮腿∧芰Γ揖哂袃?yōu)良的傳質效果。第十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022

6、年6月16實際操作過程: 控制體系的壓力和溫度萃取出所需要的物質，然后通過降壓或升溫的方法，降低超臨界流體的密度，使萃取物得到分離。 常用作超臨界流體的物質：二氧化碳等 適用范圍：揮發(fā)油及脂溶性成分 缺點：所需儀器設備價格昂貴第十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月17CO2作為超臨界流體具有下列優(yōu)點：臨界溫度為31.2（近于室溫）；臨界壓力在73個大氣壓，易于操作；安全、不燃燒、化學上安定；可防止被萃取物的氧化；無毒；價廉易得。 第十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月18（5）根據(jù)操作方法不同，溶劑法分為： 煎煮法 浸漬法 滲漉法 連續(xù)回流提取法 超聲法 微波法第十八張，PPT

7、共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月19煎煮法：適用范圍：以水為溶劑的體系浸漬法(浸泡法)適用范圍: 以水、醇或稀醇為溶劑的體系滲漉法 適用范圍：一般是以水、醇或稀醇為溶劑時采用此法，使用其他有機溶劑時也可采用（但此時應注意安全）。第十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月20滲漉裝置索氏提取裝置第二十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月21連續(xù)回流提取法（索氏提?。┻m用范圍：以醇或其他有機溶劑為溶劑的體系.超聲法 適用范圍：適用于任何溶劑提取體系。微波輔助法適用范圍：適用于極性較大的溶劑體系。第二十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月22影響提取效率的因素 1、藥材的粉碎度過大不利于

8、溶劑接觸過碎，比表面積過大，吸附作用增強影響擴散速率2、提取溫度3、提取時間第二十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月232、水蒸氣蒸餾法原理：利用某些揮發(fā)性成分能隨水蒸氣蒸發(fā)的性質。 揮發(fā)油專屬提取方法適用范圍：能隨水蒸氣蒸發(fā)而且化學結構遇熱穩(wěn)定、不易被破壞的的揮發(fā)油、小分子生物堿或酚類化合物。優(yōu)點：對于具有揮發(fā)性，而且化學結構遇熱穩(wěn)定、不易被破壞的化合物，該方法特異性高，所得化學成分較純。第二十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月24第二十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月25第二十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月26冷凝收集區(qū)原料料液實驗室蒸餾法萃取精油裝置

9、 第二十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月273、升華法原理：利用某些具有升華性質的化合物遇熱汽化上升，遇冷后又凝固的性質從原料中提取該類成分。適用范圍：具有升華性質，而且化學結構遇熱穩(wěn)定、不易被破壞的化合物。由于特異性高，所得化學成分較純.操作方法：常壓升華；減壓升華第二十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月28示意圖 常壓升華 減壓升華第二十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月294、提取液的濃縮方法 （1）常壓蒸餾 一般是濃縮低沸點有機溶劑時使用（2）減壓蒸餾濃縮較高沸點溶劑時可以使用（3）旋轉蒸發(fā)濃縮較高沸點溶劑如甲醇、乙醇、正丁醇、 水等時使用。第二十九張，PPT

10、共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月30（4）薄膜蒸發(fā)一般是濃縮較大量溶劑時使用此法，并可 用于大生產(chǎn)。 （5）噴霧干燥工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)常采用噴霧干燥濃縮水溶液。 （6）冷凍干燥一般是濃縮水溶液時使用此法，由于是低溫干燥，尤其適用對熱敏感化學成分的濃縮. 第三十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月31天然產(chǎn)物的分離與精制第二節(jié)第三十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月32（一）兩相溶劑萃取法原理：利用混合物中各組分在兩相溶劑中的分配系數(shù)不同進行純化分離.如果各成分分配系數(shù)相關越大，則分離效率越高。適用范圍：在兩相溶劑中分配系數(shù)不同的混合物中各組分的純化分離。第三十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2

11、022年6月33操作過程取粗提物，選用3-4種不同極性的溶劑，由低至高分步進行提取；使總提取物中各組分，依其在不同極性溶劑中溶解度的差異而得到分離。 若所需成分是脂溶性,可用有機溶劑如苯、氯仿、或乙醚與水進行萃取，可除去水溶性物質糖類、無機鹽；若所需要的成分是親水性物質，其水溶液用弱親脂性溶劑如乙酸乙酯、丁醇等萃取。有時可在氯仿或二氯甲烷中加入少量甲醇或乙醇進行萃取。第三十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月34其他萃取方法簡介A、B兩種溶質在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)（K）的比值稱為分離因子。 =KA/KB（KAKB）當100，一次萃取可分離；10100,1012次；2，100次；當1時，

12、則KAKB，意味著兩種溶質性質極其相近，無法實現(xiàn)分離。第三十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月35一般： 50時，簡單萃??； 束縛型游離型 2）吸水失活105110烘干30分鐘(可逆失水)吸附力最大500 烘干(不可逆失水)活性喪失，無吸附力。適用：用于極性化合物和非極性化合物的分離，如有機酸、揮發(fā)油、蒽醌、黃酮、氨基酸、皂甙。第五十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月582. 氧化鋁堿性氧化鋁 pH 910 適于分析堿性、中性物質；中性氧化鋁 pH7.5 適于分析酸性堿性和中性物質；酸性氧化鋁 pH 45 適于分析酸性、中性物質。第五十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月

13、59適用于分離植物中堿性成分如生物堿，不宜用醛、酮、酯和內酯等類型的化合物分離，因為氧化鋁容易與其發(fā)生異構化，氧化，和消除反應。 氧化鋁有較強的吸附性，其吸附性與含水量有關，含水量越多，活性越小，可以在一定的溫度下可逆失水。第五十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月603 聚酰胺由酰胺聚合而成的高分子的化合物。對黃酮類、酚類、醌類、有機酸及鞣質的分離效果好。也能對生物堿、萜類、甾體、糖類及氨基酸進行分離。吸附原理氫鍵作用氫鍵能力強，組分越后出柱 ，則洗脫能力越弱。第六十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月61第六十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月624 活性炭非極性吸附劑,

14、適合于水溶性物質的分離。來源充足，價格便宜，適合于大量分離。用于色譜分離的活性炭分為三類：粉末狀活性炭 顆粒極細比表面積大，吸附力大。但柱內流動速度慢,需加壓或減壓操作.顆粒狀活性炭 顆粒較大，比表面積減小，流速快，易于控制。錦綸活性炭 以錦綸作為粘合劑，比表面積介于上兩者之間，吸附能力最弱。目前活性炭柱色譜是分離氨基酸、糖類及某些甙類等水溶性天然產(chǎn)物成分的主要方法之一。第六十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月63注意：活性炭吸附作用在水溶液中最強，在有機溶劑中較弱，用有機溶劑脫吸附?；钚蕴康膶Ψ枷慊衔锏奈搅Υ笥趯χ咀寤衔?，對大分子化合物的吸附力大于對小分子化合物，對極性基團多

15、的化合物的吸附力大于對極性基團小的化合物，可將水溶性芳香族化合物與脂肪族化合物，氨基酸與肽，單糖與多糖分開。使用先將活性炭于120度加熱4-5h,使所吸附的氣體除去。使用過的活性炭可用稀酸，稀堿交替處理，然后水洗，加熱活化。第六十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月64固-液吸附可分為物理吸附 化學吸附 半化學吸附。物理吸附的特點： 無選擇性; 吸附與解吸是可逆的; 速度快; 實際應用最多?；瘜W吸附的特點： 具有選擇性； 吸附十分牢固,有時甚至是不可逆的。 化學吸附用得少. 半化學吸附的特點： 介于物理吸附與化學吸附之間的吸附過程,其吸附力較弱。 半化學吸附有一定應用價值。第六十四張，P

16、PT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月65物理吸附的基本規(guī)律 常用的物理吸附劑：硅膠、氧化鋁（極性吸附劑）活性炭（非極性吸附劑） 極性吸附劑對極性物質具有較強的親和能力(極性強的溶質將被優(yōu)先吸附),Rf值小Rf值 = 起始線至斑點中心的距離 起始線至溶劑前沿的距離第六十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月66 溶劑極性越弱，則極性吸附劑對溶質表現(xiàn)出的吸附能力就越強。洗脫溶劑的極性增強，則極性吸附劑對溶質的吸附能力隨之減弱。 溶質即使被極性吸附劑吸附，但一旦加入極性較強的溶劑時，溶質即被溶劑置換下來。 非極性吸附劑活性炭的吸附能力與極性吸附劑硅膠、氧化鋁恰好相反。第六十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)

17、作于2022年6月67極性及其強弱判斷化合物的極性：按下列官能團的順序增強 -CH2-CH2-，-CH=CH-，R-OR，-COOR，C=O，-CHO，-NHR, -NH2，R-OH，Ar-OH, -COOH化合物的極性：由分子中所含官能團的種類、數(shù)量及排列方式等綜合因素決定。極性增強方向第六十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月68例如：黃花夾竹桃七種強心苷成分結構通式第六十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月69黃花夾竹桃果實中的強心苷成分極性大小順序如何？第六十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月70（2）溶劑的極性:與介電常數(shù)大小一致 環(huán)己烷 1.88 苯 2.29

18、無水乙醚 4.47 氯仿 5.20 乙酸乙酯 6.11 乙醇 26.0 甲醇 31.2 水 81.0極性遞增第七十張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月712、分配色譜法紙色譜法基本原理是以紙為載體，以紙上所含水分或其他物質為固定相，用展開劑進行展開的分配色譜。供試品經(jīng)展開后，可用比移值(Rf)表示其各組成成分的位置；分析時，樣品在色譜中所顯主斑點的顏色（或熒光）與位置，應與對照品在色譜中所顯的主斑點相同。第七十一張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月72Rf = h/chc第七十二張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月73薄層色譜法（ TLC ）定義：將固定相均勻涂布在表面光滑的平板上

19、，形成薄層而進行色譜分離和分析的方法操作過程：鋪板活化 點樣 展開 定位(定性)/洗脫(定量）分離機制：吸附(分配,離子交換,空間排阻)特點：分析快速、靈敏、顯色方便應用：產(chǎn)物雜質檢查、純度測定第七十三張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月74第七十四張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月75Rf與K有關，即與組分性質（溶解度）以及薄層板和展開劑的性質有關。色譜條件一定，Rf只與組分性質有關，是薄層色譜基本定性參數(shù)，說明組分的色譜保留行為。薄層板一定，對于極性組分展開劑極性大，Rf大（容易洗脫）展開劑極性小，Rf小 （不容易洗脫）Rf范圍：0 Rf 1（組分遷移速度和距離展開劑遷移速度和距

20、離） 第七十五張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月76柱色譜法 1、吸附柱色譜（吸附劑為固定相，以液體為流動相）柱色譜法分為裝柱(干法、濕法)、上樣、洗脫 3步驟2、分配柱色譜法利用物質在互不相溶的兩相溶劑中分配系數(shù)不同，而達到分離的一種色譜方法。第七十六張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月773、離子交換色譜法固定相是一些帶電荷的基團， 這些帶電基團通過靜電相互作用與帶相反電荷的離子結合。如果流動相中存在其他帶相反電荷的離子，這些離子將與結合在固定相上的反離子進行交換。第七十七張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月78交換樹脂表面第七十八張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月794、大孔吸附樹脂不含交換基團，具有大孔結構的高分子吸附劑。一般為白色顆粒，20-60目。理化性質穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機溶劑，不受無機鹽類存在的影響。分離原理：范德華引力或產(chǎn)生氫鍵吸附，欲分離的天然產(chǎn)物成分依其分子體積的大小及吸附力的強弱，在一定規(guī)格的大孔吸附樹脂上，以適當?shù)娜軇┫疵摱珠_ 。第七十九張，PPT共九十頁，創(chuàng)作于2022年6月805、凝膠色譜法原理：分子篩效應。具有多孔的凝膠就是分子篩。大分子最先流出色譜柱，小分子最后流出。常用的凝膠有葡聚糖凝膠、聚丙烯酰