天然藥化課件

天然藥化課件第一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二

1、Outline3、Extractandisolationmethods4、Structuralelucidationmethods2、BiosynthesisChapter1Introduction第二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二ExtractpartDifferentpolarpartObjectivecompoundStructuralmodificationorSynthesisExtractPreliminaryisolationPurification3、ExtractandisolationmethodsRawmaterialPurecompoundBioactivityscreening第三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二3、ExtractandisolationmethodsReadingthereferencesandidentificating

drug

material.2)Extractmethods

(提取方法)①Solventmethod(溶劑法)②Steamdistillation(水蒸氣蒸餾法)③Sublimation(升華法)第四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二petroleumether(PE,石油醚)<hexane(正己烷)

carbondisulfide(CS2,二硫化碳)<

carbontetrachloride(CCl4,四氯化碳)<

trichloroethylene(三氯乙烯)<benzene(苯)<dichloromethane(二氯甲烷)<chloroform(氯仿)<ether(乙醚)<ethylacetate(EtOAc,乙酸乙酯)<acetone(丙酮)<ethanol(EtOH)乙醇<methanol(MeOH,甲醇)<acetonitrile(乙腈)<H2O(水)<pyridine(吡啶)<aceticacid(乙酸)PolarComparisonofNormalOrganicSolvent第五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二3、ExtractandisolationmethodsSolventmethod1.Maceration(浸漬法)：常溫浸泡藥材溶出其中成分的方法。2.Percolation(滲漉法)：不斷向粉碎的藥材中添加新鮮溶劑，不斷接收浸出液的一種提取方法。3.Boiling(煎煮法)：藥材中加水后加熱煮沸，提取有效成分的方法。4.Reflux(回流提取法)5.Continuereflux(連續(xù)回流提取法)6.Supercriticalfluidextraction(SFE,超臨界液體萃取技術(shù))7.Ultrasonicassistedextraction(UAE)(超聲協(xié)助溶劑提取法)第六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二●是一種提取天然物質(zhì)成分的新技術(shù)；●改變氣體（常用CO2）的溫度、壓力，使其處于超臨界狀態(tài)，形成一種介于液體和氣體之間的流體。它不僅有較高的溶解能力和選擇性，而且通過(guò)調(diào)節(jié)溫度、壓力即可從萃取物中將CO2分離出去?！馛O2無(wú)毒、無(wú)臭、不燃、廉價(jià)易得，無(wú)論從成本和提取的產(chǎn)品質(zhì)量都比其它方法有利。第七頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二超臨界CO2萃取天然藥物的萃取裝置

Ａ.CO2鋼瓶Ｂ.液化器Ｃ.高壓計(jì)量泵Ｄ.加熱釜Ｅ.萃取釜Ｆ.分離ⅠＧ.分離Ⅱ

1.2.3.4閥門第八頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Solventmethod3、ExtractandisolationmethodsCrudeextractExtractwithpetroleumPEextractaqsolutionExtractwithEtOAcEtOAcextractaqsolutionExtractwithn-BuOHn-BuOHextractaqsolution第九頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二2)Isolationandpurificationmethods①Thedifferenceofsolubility②Thedifferenceofdistributionratiointwo-

phasesolvent③Thedifferenceofabsorption④Thedifferenceofmolecularsize⑤Thedifferenceofdissociation3、Extractandisolationmethods第十頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Thedifferenceofsolubilitya.Thetemperaturecontrolledthesolubility(crystalandrecrystallization)b.Changethesolventpolartoprecipitatesomeimpurityc.Acidandbasicmethodsd.

Addingprecipitatortotheextractsolvent第十一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二a.Liquid-liquidextract(LLE)b.

Countercurrentdistribution(CCD)c.Paperchromatography(PC)d.

Liquidliquidpartitioncolumnchromatography(LLC)e.Dropletcountercurrentchromatography

(DCCC)f.Highspeedcountercurrentchromatography

(HSCCC)g.Gasliquidchromatography(GLC)Thedifferenceofdistributionratiointwo-phasesolvent第十二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Liquid-liquidextract原理：利用混合物中各組分在兩相溶劑中的分配系數(shù)差而達(dá)到分離的方法；兩相互不相溶要分離的兩種物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)K差別要大第十三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Liquid-liquidextractDistributioncoefficient(分配系數(shù))CU:表示溶質(zhì)在上相溶液中的濃度CL:表示溶質(zhì)在下相溶液中的濃度第十四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Liquid-liquidextract

KA=1092/8KB=0.19/91Two-phasesolvent:H2OandCHCl3CHCl3H2OSeparationfactor(分離因子)：b=KA/KB(KA>KB)b=KA/KB=10/0.1=100b100,基本完全分離100>b10,萃取10~12次第十五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Liquid-liquidextract分配比與pH值的關(guān)系對(duì)酸性、堿性及兩性有機(jī)化合物來(lái)說(shuō)，分配比還受溶劑系統(tǒng)pH影響。因?yàn)閜H的變化可以改變它們的存在狀態(tài):游離型或離解型,從而影響在溶劑系統(tǒng)中的分配比。以酸HA為例：HA+H2O=A-+H3O+HAA-pHpKa+2A-HApHpKa-2第十六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Liquid-liquidextract酚類化合物的pKa值一般為9.2~10.8，羧酸類化合物的pKa值約為5，因此，pH3以下大部分酚酸性物質(zhì)將以非離解形式（HA）存在，易分配于有機(jī)溶劑中；而pH12以上時(shí)，則將以離解形式（A-）存在，易分配于水中；同理可得：pH3以下堿性物質(zhì)呈離解狀態(tài)（BH+）存在，易分配于水中；而pH12以上時(shí)，則堿性物質(zhì)呈非離解狀態(tài)（B）存在，易分配于有機(jī)溶劑中。據(jù)此可以用來(lái)對(duì)植物中酸性、堿性和中性成分加以分離。第十七頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二pH13Liquid-liquidextract試樣水溶液pH3,有機(jī)溶劑提取水相有機(jī)相pH12,有機(jī)溶劑提取pH9,緩沖水溶液NaHCO3水相有機(jī)相糖類等強(qiáng)極性中性物質(zhì)兩性物質(zhì)堿性物質(zhì)水相有機(jī)相pH3水相有機(jī)相酸性物質(zhì)水相有機(jī)相中性物質(zhì)水相pH6有機(jī)相酸性物質(zhì)第十八頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二（相對(duì)密度大）流動(dòng)相溶劑Countercurrentdistributionextract固定相溶劑（相對(duì)密度?。?123n第十九頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二色譜法（Chromatography）

色譜法：又稱層析法，是一種物理化學(xué)分離分析方法，它是利用混合物中各組分物理化學(xué)性質(zhì)的差異，使各組分不同程度地分布在兩相中，其中一相是固定相(stationaryphase)，另一相是流動(dòng)相(mobilephase)，由于各個(gè)組分受固定相所產(chǎn)生的阻力和受流動(dòng)相作用所產(chǎn)生的推動(dòng)力不同，從而產(chǎn)生差速遷移而達(dá)到分離的目的。第二十頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二hahbThedifferenceofdistributionratiointwo-phasesolvent利用有機(jī)相和水相溶劑展開(kāi)ABhRfa=ha/hRfb=hb/hPaperChromatography第二十一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Liquidliquidpartitioncolumnchromatography將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠、硅藻土及纖維素粉等多孔載體上，作為固定相，填充在色譜管中，然后加入與固定相不相混溶的另一相溶劑（流動(dòng)相）沖洗色譜柱。正相色譜：固定相多采用強(qiáng)極性溶劑，如水、緩沖溶液等，流動(dòng)相則用氯仿、乙酸乙酯等弱極性有機(jī)溶劑，稱之為正相色譜(normal-phasechromatography)用于分離極性較大的成分：生物堿、苷類、糖類、有機(jī)酸等化合物。第二十二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二(2)反相色譜：相對(duì)于正相色譜而言兩相可以顛倒，固定相常用液狀石蠟，而流動(dòng)相則用水或甲醇等強(qiáng)極性溶劑，故稱之為反相色譜(reverse-phasechromatography)。用于分離脂溶性化合物：高級(jí)脂肪酸、油脂、游離甾體等。第二十三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二（X=鹵原子，烷氧基）硅膠親水性表面化學(xué)修飾親油性表面RP-2RP-8RP-18(ODS)RP-ReversePhase第二十四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二(3)加壓液相柱色譜(HPLC,highperformanceliquidchromotography)：載體為顆粒直徑較小、機(jī)械強(qiáng)度及比表面積均大的球形硅膠微粒。第二十五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Highperformanceliquidchromatography

(HPLC)ABCFDEGH試樣流動(dòng)相A.溶液貯罐B.高壓輸送泵C.防止脈沖裝置D.進(jìn)樣閥E.色譜柱F.檢出裝置G.記錄裝置H.計(jì)算機(jī)第二十六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Thedifferenceofabsorption

Physical,chemical,andsemi-chemicaladsorption1.Physicaladsorption(物理吸附)a.Polaradsorbent:SiO2,Al2O3

(1)對(duì)極性物質(zhì)有較強(qiáng)的親合能力，極性強(qiáng)的溶質(zhì)優(yōu)先被吸附。

(2)溶劑極性吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附能力。

(3)極性較強(qiáng)的溶劑可以置換洗脫硅膠、氧化鋁吸附的溶質(zhì)。

b.

Nonpolaradsorbent:Activecarbon2.Polarity(極性)：assymmetry(電荷不對(duì)稱),dipolemoment(偶極矩),polarizability(極化度),dielectricconstant(介電常數(shù))第二十七頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Polarityoffunctionalgroups第二十八頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二(1)化合物的極性則由分子中所含官能團(tuán)的種類、數(shù)目及排列方式等綜合因素決定。(2)Polarofsolventdependsondielectricconstant()

Hexane

benzene

dryether

CHCl3

EtOAc

EtOHMeOH

H2O

1.88

2.29

4.47

5.20

6.11

26.031.2

81.0第二十九頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Normalphaseandreversephasecolumnchromatography硅膠用量：約為試樣量的60倍，若小量試樣可為100-200倍。比移值：Rf=h1/h2

0.3h1h2Thedifferenceofabsorption第三十頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二吸附柱色譜常用混合洗脫溶劑極性遞增Hexane-benzene(正己烷-苯)Hexane-EtOAc(正己烷-乙酸乙酯)Benzene-ether(苯-乙醚)Benzene-EtOAc(苯-乙酸乙酯)CHCl3-ether(氯仿-乙醚)CHCl3-EtOAc(氯仿-乙酸乙酯)CHCl3-MeOH(氯仿-甲醇)Acetone-H2O(丙酮-水)MeOH-H2O(甲醇-水)第三十一頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二ThedifferenceofadsorptionH2CNHO=CH2CCH2H2CCH2NCH2H2CC=OHCH2NHO=CH2CH2CH2CCH2NCH2C=OHCH2StationeryphaseMobilephasePolyamideabsorptionchromatography第三十二頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二ThedifferenceofmolecularsizeDialysis(透析法)：Gelfiltration(凝膠濾過(guò)法)：Ultrafiltration(超濾法)：Ultracentrifugation(超速離心法)：第三十三頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二...ThedifferenceofmolecularsizeGelpermeationchromatography(凝膠滲透色譜)Molecularsievefiltration(分子篩濾過(guò))Exclusionchromatography(排阻色譜)...................Gelcategory:SephadexG(葡聚糖凝膠)SephadexLH-20(羥丙基葡聚糖凝膠)...................................GelLargermolecular..Smallermolecular第三十四頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二ThedifferenceofdissociationIsolationaccordingtothedifferenceofdissociationIonexchangedmethod:IonexchangedresinPositiveionexchangedresinNegativeionexchangedresinStrongacidity:-SO3HWeakacidity:-CO2H

Strongbasicity:-N+(CH3)3Cl-Weakbasicity:-NH2,NH,N第三十五頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Thedifferenceofdissociation有兩個(gè)化合物，堿性A>B，當(dāng)通過(guò)強(qiáng)酸性離子樹(shù)脂柱時(shí)，哪個(gè)先洗脫？B？第三十六頁(yè)，共四十頁(yè)，編輯于2023年，星期二Sum