中藥有效成分的提取方法

1、中藥有效成分的提取方法第1頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第一章 中藥有效成分的提取方法第2頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第一節(jié) 中藥化學(xué)成分簡(jiǎn)介 一、 中藥化學(xué)成分類型簡(jiǎn)介 本小節(jié)主要介紹各類成分的基本概念，了解中藥中一般都有那些類型的化學(xué)成分。重點(diǎn)掌握各類成分的一般溶解性，為理解提取、分離一般方法打基礎(chǔ)。第3頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日 1 生物堿：為一類存在于生物體內(nèi)分子中含有氮原子的有機(jī)化合物的總稱；一般具有堿性，可與酸成鹽。游離生物堿具親脂性；生物堿鹽具親水性。2 苷類：為一類經(jīng)水解后可產(chǎn)生糖和非糖兩

2、部分的化合物。非糖部分叫苷元。苷具親水性，苷元具親脂性。 3 揮發(fā)油：為一類可隨水蒸氣蒸餾出來(lái)的與水不相混溶的油狀液體的總稱。具有香味或特殊氣味的中藥往往都含有揮發(fā)油。揮發(fā)油具親脂性。 以上三類為主要的有效成分類型。第4頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日4 糖類：為中藥中普遍存在的成分類型，包括單糖、低聚糖、多糖。單糖是糖的基本單位；低聚糖是由29個(gè)單糖脫水縮合而成的化合物。多糖是由10個(gè)以上至上千個(gè)單糖脫水縮合而成的高聚物。 5 有機(jī)酸：廣義的有機(jī)酸泛指分子中有羧基的化合物。在植物中多以金屬離子或生物堿鹽的形式存在。按分子大小又分為小分子有機(jī)酸和大分子有機(jī)酸。前者極性

3、大，具親水性；后者極性小，具親脂性。第5頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日6 樹(shù)脂：為植物組織中樹(shù)脂道的分泌物。性脆，受熱時(shí)先軟化而后變?yōu)橐后w，燃燒時(shí)發(fā)生濃煙并有明火。樹(shù)脂具親脂性。按結(jié)構(gòu)又分為樹(shù)脂酸(主要為二萜酸、三萜酸及其衍生物)、樹(shù)脂醇(分子中具羥基)、樹(shù)脂烴(為一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含氧中性化合物)類。7 氨基酸、蛋白質(zhì)和酶： (1) 氨基酸：分子中含有氨基的羧酸。構(gòu)成蛋白質(zhì)的多為-氨基酸。為親水性。在等電點(diǎn)時(shí)，溶解度最小。第6頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日(2) 蛋白質(zhì)、多肽：蛋白質(zhì)為二十多種-氨基酸通過(guò)肽鍵首尾相連而成的高分子化合物，多肽

4、亦為。但二者分子量不同，一般將分子量在5103以下稱為多肽，而介于51031107之間稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在冷水中溶解且成膠體，在熱水、60%以上乙醇及其它有機(jī)溶劑中變性沉淀。(3) 酶：是有機(jī)體內(nèi)具有催化作用的蛋白質(zhì)，其催化作用具有專屬性，如特定的酶可催化水解特定的苷。酶的性質(zhì)和蛋白質(zhì)相同。第7頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日8 鞣質(zhì)：又稱單寧或鞣酸，為一類分子較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多元酚類化合物的總稱?？膳c蛋白質(zhì)結(jié)合成難溶于水的鞣酸蛋白。為親水性物質(zhì)。9 植物色素：為植物中具有顏色的成分的總稱。依溶解性又分為水溶性和脂溶性色素；前者主要指一些有顏色的苷、花青素，后者主要包

5、括葉綠素、胡羅卜素等第8頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日10 油脂和蠟：油脂為一分子甘油和三分子脂肪酸脫水結(jié)合形成的酯。主要在種子中。常溫下為液體。蠟為高級(jí)不飽和脂肪酸和一元醇生成的酯。主要在植物莖、葉的表面。常溫下為固體。均為親脂性成分第9頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日成分類型 水 醇類 親脂性有機(jī)溶劑游離生物堿 + +生物堿鹽 + + 苷類 + + 苷元 + + 揮發(fā)油 + +糖類(單糖低聚糖) + (多糖) 有機(jī)酸(大分子) + + (小分子) + + 樹(shù)脂 + +氨基酸 + + 蛋白質(zhì)、酶 鞣質(zhì) + + 色素(親水性) + + (親

6、脂性) + + 油脂、蠟 + + ：?jiǎn)翁牵簾o(wú)水醇難溶；多糖；對(duì)醇60%以上難溶。蛋白質(zhì)、酶；對(duì)水熱水沉淀；對(duì)醇60%以上沉淀。第10頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第二節(jié) 中藥有效成分的提取方法本節(jié)介紹中藥化學(xué)成分的提取方法，主要介紹溶劑提取法。重點(diǎn)：溶劑提取法的原理，化學(xué)成分的極性、常用溶劑、極性大小順序及提取溶劑的選擇；常見(jiàn)的提取方法及應(yīng)用范圍。常用提取方法，溶劑提取法、水蒸氣蒸餾法、升華法等三種。另外新方法還有超臨界提取法。第11頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日提取的概念：指用選擇的溶劑或適當(dāng)?shù)姆椒?，將所要的成分溶解出?lái)并同中藥組織脫離

7、的過(guò)程。第12頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日一、溶劑提取法 (一) 提取原理根據(jù)中藥化學(xué)成分與溶劑間“極性相似相溶”的原理，依據(jù)各類成分溶解度的差異，選擇對(duì)所提成分溶解度大、對(duì)雜質(zhì)溶解度小的溶劑，依據(jù)“濃度差”原理，將所提成分從藥材中溶解出來(lái)的方法。第13頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日被提取成分的極性是選擇提取溶劑最重要的依據(jù)。1 影響化合物極性的因素： (1) 化合物分子母核大小(碳數(shù)多少)：分子大、碳數(shù)多，極性??；分子小、碳數(shù)少，極性大。(2) 取代基極性大?。涸诨衔锬负讼嗤蛳嘟闆r下，化合物極性大小主要取決于取代基極性大小。常見(jiàn)

8、基團(tuán)極性大小順序如下：酸酚醇胺醛酮酯醚烯烷。(二)化學(xué)成分的極性第14頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日A B C舉例：判斷下列化合物極性大小中藥化學(xué)成分不但數(shù)量繁多，而且結(jié)構(gòu)千差萬(wàn)別。所以極性問(wèn)題很復(fù)雜。但依據(jù)以上兩點(diǎn)，一般可以判定。需要大家判斷的大多數(shù)是母核相同或相近的化合物，此時(shí)主要依據(jù)取代基極性大小。第15頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日2 常見(jiàn)中藥化學(xué)成分類型的極性：極性較大的：苷類、生物堿鹽、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、鞣質(zhì)、小分子有機(jī)酸、親水性色素。極性小的：游離生物堿、苷元、揮發(fā)油、樹(shù)脂、脂肪、大分子有機(jī)酸、親脂性色素。以上不是絕對(duì)的

9、，具體成分要具體分析。比如，有的苷類化合物極性很小，有的苷元極性很大。第16頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日1. 常用提取溶劑的分類與極性：1) 分類：通常分三類：水類；親水性有機(jī)溶劑；親脂性有機(jī)溶劑2) 極性大?。核?H2O)甲醇(MeOH)乙醇(EtOH)丙酮(Me2CO)正丁醇(n-BuOH)乙酸乙酯(EtOAc)乙醚(Et2O)氯仿(CHCl3 ) 苯(C6H6)四氯化碳(CCl4)正己烷石油醚(三) 提取溶劑及溶劑的選擇第17頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日水類還包括酸水、堿水；親水性有機(jī)溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮；親脂性有機(jī)溶劑為正

10、丁醇后所有的。這三類溶劑間互溶情況：水和親水性有機(jī)溶劑可互溶，水和親脂性有機(jī)溶劑間不互溶，有機(jī)溶劑間除甲醇和石油醚不互溶外，其它均互溶。3) 溶劑極性大小的實(shí)質(zhì)：介電常數(shù)不同，介電常數(shù)大的溶劑極性大，介電常數(shù)小的溶劑極性小。如，己烷為1.9，氯仿為5.2，水為80。第18頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日2. 提取溶劑的選擇：1) 提取溶劑的選擇原則：(1) 要對(duì)所提取成分溶解度大，對(duì)雜質(zhì)溶解度小。(2)要與所提取成分不起意外的化學(xué)變化。(3)要廉價(jià)、易得、安全。其中(1)是最主要的。第19頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日2)提取溶劑的選擇：(

11、1) 水：為常用、廉價(jià)、極性較大的溶劑?？扇芙廛疹悺⑸飰A鹽、糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸、鞣質(zhì)、小分子有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽、親水性色素、無(wú)機(jī)鹽。其中蛋白質(zhì)不溶于熱水。缺點(diǎn)：用水提取易酶解苷類成分，且易霉壞變質(zhì)。某些含果膠、粘液質(zhì)類成分的中草藥，其水提取液常常很難過(guò)濾。沸水提取時(shí)，中草藥中的淀粉可被糊化而增加過(guò)濾的困難。故含淀粉量多的中草藥，不宜磨成細(xì)粉后加水煎煮第20頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日(2)親水性的有機(jī)溶劑：以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好。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。優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用范圍廣，易過(guò)濾，不霉變，易濃縮回收。

12、缺點(diǎn)：價(jià)高、不安全，需回流設(shè)備。第21頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日(3) 親脂性的有機(jī)溶劑：這些溶劑的選擇性能強(qiáng)，用于親脂性成分的提取，如游離生物堿、苷元、揮發(fā)油等。優(yōu)點(diǎn)：提取專屬性強(qiáng)，易回收濃縮。缺點(diǎn)：價(jià)高、易燃、有毒，穿透性差；對(duì)設(shè)備要求高。第22頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日(四) 提取方法1 浸漬法：也叫冷浸法將藥材粗粉以適當(dāng)溶劑在常溫下浸泡。多以水類或稀醇為溶劑。適于成分遇熱易破壞或含多糖較多的中藥的提取。缺點(diǎn)為浸出效果較差，水提取液易發(fā)霉，提取液體積大，浸出時(shí)間長(zhǎng)。第23頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星

13、期日2 滲漉法：將中藥粗粉裝于滲瀘筒中，不斷添加溶劑滲過(guò)藥粉，從滲瀘筒下端不斷流出滲瀘液。各類溶劑均可。此法由于溶液濃度差大，浸出效果好，且不破壞成分。但缺點(diǎn)為溶液體積大，時(shí)間長(zhǎng)。類型：?jiǎn)螡B漉法、重滲漉法、加壓滲漉法、逆流滲漉法第24頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第25頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日3 煎煮法：為中藥水提取最常用的方法。將中藥粗粉用水加熱煮沸，保持一定時(shí)間，成分即可浸出。煎煮法必須以水為溶劑。此法提取效率高，但遇熱破壞成分要注意，且含多糖多的成分過(guò)濾困難。第26頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第2

14、7頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日4 回流法：用于以有機(jī)溶劑加熱提取成分。優(yōu)點(diǎn)：提取效率高，但受熱易破壞成分不宜用此法。缺點(diǎn)：溶劑消耗量大，需回流設(shè)備，需幾次提取方可提取完全。第28頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日5 連續(xù)回流法：以索氏提取器(亦稱脂肪抽出器)回流提取。克服了回流法溶劑需要量大、需幾次提取的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)：提取時(shí)間長(zhǎng)，受熱破壞成分不能用此法。第29頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第30頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日第31頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日

15、第32頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日(五) 影響提取效率的因素：1 藥材粉碎度：藥粉越細(xì)、表面積越大，提取效率越高。但太細(xì)，藥粉對(duì)成分的吸附也越強(qiáng)。因此水提取宜用粗粉；用有機(jī)溶劑可細(xì)些,以20目為好。2 提取溫度：一般熱提效率高，但要考慮有些成分溫度高易破壞，應(yīng)選擇適宜溫度。3 提取時(shí)間：一般提取時(shí)間長(zhǎng)提出量大。但被提成分在細(xì)胞內(nèi)外溶解一旦平衡，時(shí)間長(zhǎng)即無(wú)意義。一般熱水提以1/21hr為宜，乙醇提1hr為宜。第33頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日二、水蒸氣蒸餾法適于具有揮發(fā)性、可隨水蒸氣蒸餾不被破壞，與水不反應(yīng)、且與水分層的成分的提取。中藥

16、中主要用于揮發(fā)油、某些揮發(fā)性生物堿、少數(shù)揮發(fā)性蒽醌苷元、香豆素苷元的提取。第34頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日三、升華法中藥中的某些固體成分在受熱低于其熔點(diǎn)的溫度下，不經(jīng)液態(tài)直接成為氣態(tài)，經(jīng)冷卻后又成為固態(tài)，從而與中藥組織分離這種性質(zhì)稱為升華，這種提取方法稱為升華法。中藥成分有少量具有升華性，如游離羥基蒽醌類成分，一些小分子香豆素類，有機(jī)酸類成分等。第35頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日超臨界流體示意圖四、超臨界提取法(SFE)第36頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日超臨界狀態(tài)是指當(dāng)一種物質(zhì)處于臨界溫度和臨界壓力以上

17、的狀態(tài)下，形成既非液體又非氣體的單一狀態(tài)，稱為“SF”。此時(shí)其流體密度近似液體、黏度近似氣體，其擴(kuò)散力比液體大增，介電常數(shù)也隨壓力增加而增加。其浸透性優(yōu)于液體，因而比液體有更佳的溶解力，有利于溶質(zhì)的萃取，特別是性質(zhì)不穩(wěn)定、易熱分解的物質(zhì)的提取。 第37頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日超臨界提取法(SFE)1 特點(diǎn)：與經(jīng)典溶劑提取法比較，不用有機(jī)溶劑，而是選用一種稱為超臨界流體(SF)的物質(zhì)替代有機(jī)溶劑提取。2 優(yōu)點(diǎn)：1)可在低溫下提取，“熱敏性”成分尤其適用。2)無(wú)溶劑殘留，對(duì)作為制劑的中藥提取物的提取是一大優(yōu)勢(shì)。3)提取與蒸餾合為一體，無(wú)需回收溶劑。4)具選擇性分離。 3 超臨界流體(SF)：指處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上，介于氣體和液體之間的、以流動(dòng)形式存在的物質(zhì)。第38頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日4 常見(jiàn)的SF：有二氧化碳、一氧化亞氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨、二氯二氟甲烷等。其中最常用的為二氧化碳。二氧化碳的特點(diǎn)：臨界溫度接近室溫(Tc=31.3)，臨界壓力也較低(Pc=7.37Mpa)，無(wú)色、無(wú)毒、無(wú)味，不易燃，化學(xué)惰性，廉價(jià)，易制成高純度氣體。故在SFE中最常用。第39頁(yè)，共43頁(yè)，2022年，5月20日，18點(diǎn)59分，星期日5 二氧化碳-超臨界流體的溶解能力規(guī)律：在