中藥有效成分的提取方法

中藥有效成分的提取方法第1頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第一章中藥有效成分的提取方法第2頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)

中藥化學成分簡介

一、中藥化學成分類型簡介

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成分。重點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。第3頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日1生物堿：為一類存在于生物體內分子中含有氮原子的有機化合物的總稱；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：為一類經水解后可產生糖和非糖兩部分的化合物。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，共43頁，2023年，2月20日，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2~9個單糖脫水縮合而成的化合物。多糖是由10個以上至上千個單糖脫水縮合而成的高聚物。5有機酸：廣義的有機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酸和大分子有機酸。前者極性大，具親水性；后者極性小，具親脂性。第5頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日6樹脂：為植物組織中樹脂道的分泌物。性脆，受熱時先軟化而后變?yōu)橐后w，燃燒時發(fā)生濃煙并有明火。樹脂具親脂性。按結構又分為樹脂酸(主要為二萜酸、三萜酸及其衍生物)、樹脂醇(分子中具羥基)、樹脂烴(為一類結構復雜的含氧中性化合物)類。7氨基酸、蛋白質和酶：(1)氨基酸：分子中含有氨基的羧酸。構成蛋白質的多為α-氨基酸。為親水性。在等電點時，溶解度最小。第6頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(2)蛋白質、多肽：蛋白質為二十多種α-氨基酸通過肽鍵首尾相連而成的高分子化合物，多肽亦為。但二者分子量不同，一般將分子量在5×103以下稱為多肽，而介于5×103~1×107之間稱為蛋白質。蛋白質在冷水中溶解且成膠體，在熱水、60%以上乙醇及其它有機溶劑中變性沉淀。(3)酶：是有機體內具有催化作用的蛋白質，其催化作用具有專屬性，如特定的酶可催化水解特定的苷。酶的性質和蛋白質相同。第7頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日8鞣質：又稱單寧或鞣酸，為一類分子較大、結構復雜的多元酚類化合物的總稱?？膳c蛋白質結合成難溶于水的鞣酸蛋白。為親水性物質。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，后者主要包括葉綠素、胡羅卜素等第8頁，共43頁，2023年，2月20日，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合形成的酯。主要在種子中。常溫下為液體。蠟為高級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，共43頁，2023年，2月20日，星期日成分類型水醇類親脂性有機溶劑

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)＋±－有機酸(大分子)－++(小分子)++－樹脂－++氨基酸++－蛋白質、酶±±－鞣質++－色素(親水性)++－(親脂性)－++油脂、蠟－++

±：單糖：無水醇難溶；多糖；對醇60%以上難溶。蛋白質、酶；對水熱水沉淀；對醇60%以上沉淀。第10頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)

中藥有效成分的提取方法本節(jié)介紹中藥化學成分的提取方法，主要介紹溶劑提取法。重點：溶劑提取法的原理，化學成分的極性、常用溶劑、極性大小順序及提取溶劑的選擇；常見的提取方法及應用范圍。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，共43頁，2023年，2月20日，星期日提取的概念：指用選擇的溶劑或適當?shù)姆椒?，將所要的成分溶解出來并同中藥組織脫離的過程。第12頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日一、溶劑提取法

(一)提取原理根據(jù)中藥化學成分與溶劑間“極性相似相溶”的原理，依據(jù)各類成分溶解度的差異，選擇對所提成分溶解度大、對雜質溶解度小的溶劑，依據(jù)“濃度差”原理，將所提成分從藥材中溶解出來的方法。第13頁，共43頁，2023年，2月20日，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?。环肿有?、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。常見基團極性大小順序如下：酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯＞醚＞烯＞烷。(二)化學成分的極性第14頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日ABC舉例：判斷下列化合物極性大小中藥化學成分不但數(shù)量繁多，而且結構千差萬別。所以極性問題很復雜。但依據(jù)以上兩點，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，此時主要依據(jù)取代基極性大小。第15頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日2常見中藥化學成分類型的極性：極性較大的：苷類、生物堿鹽、糖類、蛋白質、氨基酸、鞣質、小分子有機酸、親水性色素。極性小的：游離生物堿、苷元、揮發(fā)油、樹脂、脂肪、大分子有機酸、親脂性色素。以上不是絕對的，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，共43頁，2023年，2月20日，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；親水性有機溶劑；親脂性有機溶劑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，共43頁，2023年，2月20日，星期日水類還包括酸水、堿水；親水性有機溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮；親脂性有機溶劑為正丁醇后所有的。這三類溶劑間互溶情況：水和親水性有機溶劑可互溶，水和親脂性有機溶劑間不互溶，有機溶劑間除甲醇和石油醚不互溶外，其它均互溶。3)溶劑極性大小的實質：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，共43頁，2023年，2月20日，星期日2.提取溶劑的選擇：1)提取溶劑的選擇原則：(1)要對所提取成分溶解度大，對雜質溶解度小。(2)要與所提取成分不起意外的化學變化。(3)要廉價、易得、安全。其中(1)是最主要的。第19頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日2)提取溶劑的選擇：(1)水：為常用、廉價、極性較大的溶劑。可溶解苷類、生物堿鹽、糖類、蛋白質、氨基酸、鞣質、小分子有機酸、有機酸鹽、親水性色素、無機鹽。其中蛋白質不溶于熱水。缺點：用水提取易酶解苷類成分，且易霉壞變質。某些含果膠、粘液質類成分的中草藥，其水提取液常常很難過濾。沸水提取時，中草藥中的淀粉可被糊化而增加過濾的困難。故含淀粉量多的中草藥，不宜磨成細粉后加水煎煮第20頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(2)親水性的有機溶劑：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、粘液質、果膠、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。優(yōu)點：應用范圍廣，易過濾，不霉變，易濃縮回收。缺點：價高、不安全，需回流設備。第21頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(3)親脂性的有機溶劑：這些溶劑的選擇性能強，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：提取專屬性強，易回收濃縮。缺點：價高、易燃、有毒，穿透性差；對設備要求高。第22頁，共43頁，2023年，2月20日，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。缺點為浸出效果較差，水提取液易發(fā)霉，提取液體積大，浸出時間長。第23頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日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。但缺點為溶液體積大，時間長。類型：單滲漉法、重滲漉法、加壓滲漉法、逆流滲漉法第24頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第25頁，共43頁，2023年，2月20日，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濾困難。第26頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第27頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日4回流法：用于以有機溶劑加熱提取成分。優(yōu)點：提取效率高，但受熱易破壞成分不宜用此法。缺點：溶劑消耗量大，需回流設備，需幾次提取方可提取完全。第28頁，共43頁，2023年，2月20日，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?？朔嘶亓鞣ㄈ軇┬枰看?、需幾次提取的缺點。缺點：提取時間長，受熱破壞成分不能用此法。第29頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第30頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第31頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日第32頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日(五)影響提取效率的因素：1藥材粉碎度：藥粉越細、表面積越大，提取效率越高。但太細，藥粉對成分的吸附也越強。因此水提取宜用粗粉；用有機溶劑可細些,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，應選擇適宜溫度。3提取時間：一般提取時間長提出量大。但被提成分在細胞內外溶解一旦平衡，時間長即無意義。一般熱水提以1/2~1hr為宜，乙醇提1hr為宜。第33頁，共43頁，2023年，2月20日，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、且與水分層的成分的提取。中藥中主要用于揮發(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，共43頁，2023年，2月20日，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的溫度下，不經液態(tài)直接成為氣態(tài)，經冷卻后又成為固態(tài)，從而與中藥組織分離這種性質稱為升華，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，有機酸類成分等。第35頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日超臨界流體示意圖四、超臨界提取法(SFE)第36頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日超臨界狀態(tài)是指當一種物質處于臨界溫度和臨界壓力以上的狀態(tài)下，形成既非液體又非氣體的單一狀態(tài)，稱為“SF”。此時其流體密度近似液體、黏度近似氣體，其擴散力比液體大增，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，有利于溶質的萃取，特別是性質不穩(wěn)定、易熱分解的物質的提取。

第37頁，共43頁，2023年，2月20日，星期日超臨界提取法(SFE)1特點：與經典溶劑提取法比較，不用