第二章天然產(chǎn)物提取方法和技術(shù)33_第1頁
第二章天然產(chǎn)物提取方法和技術(shù)33_第2頁
第二章天然產(chǎn)物提取方法和技術(shù)33_第3頁
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文檔簡介

第一節(jié)天然產(chǎn)物開發(fā)利用方案確定大致可分為:選定研究對(duì)象、生物材料采集和品種鑒定、文獻(xiàn)資料調(diào)研、化學(xué)成分預(yù)試驗(yàn)、活性提取部位和活性化合物跟蹤分離和結(jié)構(gòu)鑒定、構(gòu)效關(guān)系、藥理、毒理、制劑工藝、臨床實(shí)驗(yàn)、中試、正式生產(chǎn)等步驟。根據(jù)研究目的的不同:本文檔共149頁;當(dāng)前第1頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分一、研究對(duì)象的確定根據(jù)古代醫(yī)學(xué)典籍、民族醫(yī)學(xué)實(shí)踐提供的資料或民間經(jīng)驗(yàn)和臨床觀察;根據(jù)當(dāng)?shù)刂参飿悠冯S機(jī)選取;根據(jù)天然產(chǎn)物成分信息確定;根據(jù)已有的天然產(chǎn)物、醫(yī)藥學(xué)及相關(guān)科學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上,通過大量的文獻(xiàn)檢索根據(jù)市場商品要求確定研究對(duì)象。本文檔共149頁;當(dāng)前第2頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分傳統(tǒng)中醫(yī)藥有其豐富的醫(yī)藥學(xué)和文化內(nèi)涵。根據(jù)古今記載的臨床有效處方,收集整理臨床治病的單秘驗(yàn)方的單味藥或復(fù)方藥進(jìn)行研究,篩選活性天然產(chǎn)物。本文檔共149頁;當(dāng)前第3頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分如:冬凌草冬凌草(Rabdosiarubescens(Hemls.)Hara)為唇形科香茶菜屬藥用植物廣布于我國黃河長江流域,河南濟(jì)源民間用于治療食管癌,賁門癌的民間藥物;研究發(fā)現(xiàn)它的有效化學(xué)成分是一個(gè)二萜類化合物,冬凌草素?;钚愿櫦兓疚臋n共149頁;當(dāng)前第4頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分當(dāng)歸蘆薈丸:臨床具有瀉肝作用;中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院用其治療白血病,也有好效果。處方中:除去麝香后,療效仍有;但除去青黛和蘆薈后,則無一例有效;再進(jìn)行小鼠篩選:發(fā)現(xiàn)青黛是抗白血病的活性植物。繼續(xù)研究:發(fā)現(xiàn)青黛的有效成分為靛玉紅,研制出抗慢性粒細(xì)胞白血病的有效新藥。本文檔共149頁;當(dāng)前第5頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分生物親緣關(guān)系確定研究對(duì)象

如:苦木苦味素類成分的研究從苦木科鴉膽子屬抗痢鴉膽子(B.antidysentericaMill)植物中得到有顯著抗腫瘤活性的化合物鴉膽??;后從苦木科16屬35種植物中也得到了約140個(gè)苦木苦味素類成分,其中30個(gè)有不同程度的抗腫瘤活性。鴉膽子本文檔共149頁;當(dāng)前第6頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分與天然產(chǎn)物提取分離有關(guān)的期刊雜志主要有:NaturalProductReport,1984年開始出版(英國皇家化學(xué)會(huì)),刊登天然產(chǎn)物研究方面的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域綜述性文章。JournalofNaturalProduct,美國化學(xué)會(huì)與美國生藥學(xué)會(huì)合辦,刊登藥用活性天然產(chǎn)物研究的原始研究論文。二、查閱文獻(xiàn)資料和收集信息本文檔共149頁;當(dāng)前第7頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分期刊雜志主要有:Phytochemistry,國際植物生物化學(xué)與天然有機(jī)化學(xué)的專業(yè)期刊,刊登天然產(chǎn)物、植物分子生物學(xué)等研究的原始論文。JournalofAsianNaturalProductResearch,中國與日本合辦,發(fā)表亞洲國家天然產(chǎn)物分離、結(jié)構(gòu)鑒定、合成、生物轉(zhuǎn)化、生藥學(xué)和藥理評(píng)價(jià)方面的原始研究論文。本文檔共149頁;當(dāng)前第8頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分化學(xué)文摘(C.A.)

收錄1967年以后的內(nèi)容,可通過中國科技信息研究所(http://)實(shí)現(xiàn)檢索美國化學(xué)會(huì)網(wǎng)站,(http://)

收錄幾十種主辦的化學(xué)類刊物,英國皇家化學(xué)會(huì)網(wǎng)站,

(http://)收錄英國皇家化學(xué)會(huì)的刊物數(shù)據(jù)庫主要有:本文檔共149頁;當(dāng)前第9頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分天然產(chǎn)物生產(chǎn)工藝資料;生物資源、組織特性、地理分布;化學(xué)成分和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等資料;有效成分體內(nèi)代謝變化的資料;有效成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物活性等方面的資料;結(jié)構(gòu)相似化學(xué)成分的各種研究資料等等。文獻(xiàn)內(nèi)容可包括:本文檔共149頁;當(dāng)前第10頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):1.觀察項(xiàng)目的可比性:實(shí)驗(yàn)條件控制的要非常嚴(yán)格,否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果將不可靠。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)要重復(fù)多次,以觀察它的精確度、重現(xiàn)性和可靠性。若差別較大時(shí),還需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,以計(jì)算它們的實(shí)驗(yàn)誤差和可信性。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇本文檔共149頁;當(dāng)前第11頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):2.選擇測試指標(biāo):

在實(shí)驗(yàn)中所使用的分析方法測定速度快,結(jié)果要精確可靠;三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇本文檔共149頁;當(dāng)前第12頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.不能直接搬用植物化學(xué)的提取方法作為工業(yè)生成的方法?植物化學(xué)提取的目的:新化合物、鑒定結(jié)構(gòu)、發(fā)現(xiàn)新成分、不計(jì)算成本、收率、經(jīng)濟(jì)效益;天然產(chǎn)物生產(chǎn)提取目的:要考慮收率、成本和經(jīng)濟(jì)效益等;在生產(chǎn)天然產(chǎn)物提取物時(shí)使用植物化學(xué)或中草藥化學(xué)中的有效成分提取分離方法是不經(jīng)濟(jì)的,在技術(shù)上也是不行的。因此,不能直接搬用植物化學(xué)的提取方法作為工業(yè)生產(chǎn)的方法。本文檔共149頁;當(dāng)前第13頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分仍必須大量參考有關(guān)的植物化學(xué)提取流程和被提取有效成分的結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性質(zhì)。必要時(shí)以這些資料作為科學(xué)依據(jù),根據(jù)這些資料做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。做天然產(chǎn)物提取生產(chǎn)工藝的實(shí)驗(yàn)研究時(shí),一定要從工業(yè)生產(chǎn)的要求和實(shí)驗(yàn)情況出發(fā),*以經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝:流程簡單、經(jīng)濟(jì)可行,收率高、產(chǎn)品質(zhì)量高和成本低。本文檔共149頁;當(dāng)前第14頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.分離純化的早期:由于提取液中的成分復(fù)雜、目的物濃度較稀、與目的物理化性質(zhì)相似的雜質(zhì)多,所以不宜選擇分辨能力較高的純化方法;宜采用萃取、沉淀、吸附等分辨能力低的方法有利;這些方法負(fù)荷能力大,分離量多兼有分離提純和濃縮作用,為進(jìn)一步分離純化創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。工藝流程中注意事項(xiàng):本文檔共149頁;當(dāng)前第15頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.分離純化的早期:總的來說,早期分離方法的選擇原則是從低分辨能力到高分辨能力,而且負(fù)荷量較大者較為合適本文檔共149頁;當(dāng)前第16頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.安排純化順序:考慮到有利于減少工序、提高效率;如:在鹽析后采取吸附法,必然會(huì)因離子過多而影響吸附效果,如增加透析除鹽,則使操作大大復(fù)雜化。如果倒過來進(jìn)行,先吸附,后鹽析就比較合理。本文檔共149頁;當(dāng)前第17頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.分離操作的后期:必須注意避免產(chǎn)品的損失,主要是器皿的吸附,樣品液體殘留,空氣氧化及無法了解的原因。為取得足夠量的樣品,常需要加大原材料的用量,并在后期純化工序中注意保持樣品溶液由較高的濃度,以防止制備物在稀溶液中的變性,本文檔共149頁;當(dāng)前第18頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分一個(gè)制備物是否純,常以“均一性”表示均一性是指所獲得的制備物只具有一種完全相同的成分。均一性的評(píng)價(jià)需經(jīng)過數(shù)種方法的驗(yàn)證才能肯定。純度的鑒定方法很多,常用的有:溶解度法、結(jié)晶法、熔點(diǎn)法、色譜法、質(zhì)譜法等多種本文檔共149頁;當(dāng)前第19頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分進(jìn)入新實(shí)驗(yàn)研究階段:即小型或放大生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)階段

這個(gè)階段的主要任務(wù):檢查生產(chǎn)工藝流程的可行性和存在的問題,并為中間生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)或正式工業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇本文檔共149頁;當(dāng)前第20頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分小實(shí)驗(yàn):原料用量少,使用設(shè)備以玻璃儀器為主,參加實(shí)驗(yàn)人少;放大實(shí)驗(yàn):投料量大,設(shè)備多用小型工業(yè)設(shè)備,參加實(shí)驗(yàn)人多;

小實(shí)驗(yàn)為放大實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn),可節(jié)約放大實(shí)驗(yàn)所需要的時(shí)間、人力、物力的投入。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和工藝流程的選擇本文檔共149頁;當(dāng)前第21頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分進(jìn)入中試前的考慮:1.產(chǎn)率達(dá)到一定的穩(wěn)定程度,質(zhì)量可靠;2.工藝路線及操作步驟確定,建立和確定產(chǎn)品、中間體及原料的分析方法;3.確定和鑒定產(chǎn)品的生物材料的資源;四、天然產(chǎn)物提取中試設(shè)計(jì)本文檔共149頁;當(dāng)前第22頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分進(jìn)入中試前的考慮:3.確定和鑒定產(chǎn)品的生物材料的資源;4.物料的衡算,“三廢”的處理方法;5.中試規(guī)模及原料的規(guī)格和數(shù)量;6.安全生產(chǎn)措施和方法。四、天然產(chǎn)物提取中試設(shè)計(jì)本文檔共149頁;當(dāng)前第23頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分天然產(chǎn)物提取中試放大工藝特點(diǎn):中試放大是由小試轉(zhuǎn)入工業(yè)化生產(chǎn)的過渡性研究工作,對(duì)小試工藝能否成功地進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)至關(guān)重要研究工作主要圍繞著如何提高收率、改進(jìn)操作、提高質(zhì)量、形成生產(chǎn)等方面進(jìn)行。一個(gè)工藝研究項(xiàng)目的最終目的是能在生產(chǎn)上采用。本文檔共149頁;當(dāng)前第24頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.原輔材料規(guī)格的過渡試驗(yàn);小試時(shí):一般采用的原輔材料規(guī)格較高。

目的:是為了排除原料中所含雜質(zhì)的不良影響,確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。大規(guī)模生產(chǎn)時(shí):應(yīng)改為生產(chǎn)時(shí)容易獲得的原輔材料進(jìn)行過渡性實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn):本文檔共149頁;當(dāng)前第25頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.設(shè)備選型與材料質(zhì)量試驗(yàn);小試階段:大部分實(shí)驗(yàn)時(shí)在小型玻璃儀器中進(jìn)行;中試階段:要對(duì)設(shè)備材料的質(zhì)量和設(shè)備的選型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為工業(yè)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn):本文檔共149頁;當(dāng)前第26頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.反應(yīng)條件限度實(shí)驗(yàn);目的:找到最適宜的工藝條件(如培養(yǎng)基種類、反應(yīng)溫度、壓力、pH等),一般均勻一個(gè)許可范圍。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn):本文檔共149頁;當(dāng)前第27頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.原輔材料、中間體及產(chǎn)品質(zhì)量分析方法研究

中間體和新產(chǎn)品均無現(xiàn)成分析方法,須研究他們的鑒定方法,制定簡便易行、準(zhǔn)確可靠的檢驗(yàn)方法。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn):本文檔共149頁;當(dāng)前第28頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分5.下游工藝研究

上游工藝:以生物材料資源生產(chǎn)為核心的研究內(nèi)容;下游工藝:以產(chǎn)品的后處理為研究內(nèi)容的操作。

必須研究盡量簡化下游工藝操作,采用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本。轉(zhuǎn)入中試放大生產(chǎn)的過渡性試驗(yàn):本文檔共149頁;當(dāng)前第29頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分中試放大的方法:

1.經(jīng)驗(yàn)法:主要是憑借經(jīng)驗(yàn)通過逐級(jí)放大(小試裝置-中間裝置-中型裝置-大型裝置)來摸索反應(yīng)器的特征。它也是目前藥物合成中采用的主要方法。

2.相似法:主要是應(yīng)用相似原理進(jìn)行放大。此法有一定局限性,只適用于物理過程放大。而不適用于化學(xué)過程的放大。

3.數(shù)學(xué)模型法:是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的放大,它是今后發(fā)展的方向。

本文檔共149頁;當(dāng)前第30頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分中試放大的研究主要內(nèi)容:1,工藝路線和單元反應(yīng)操作方法的最終確定。特別當(dāng)原來選定的路線和單元反應(yīng)方法在中試放大階段暴露出難以解決的重大問題時(shí),應(yīng)重新選擇其他路線,再按新路線進(jìn)行中試放大。2,設(shè)備材質(zhì)和型號(hào)的選擇。對(duì)于接觸腐蝕性物料的設(shè)備材質(zhì)的選擇問題尤應(yīng)注意。3,攪拌器型式和攪拌速度的考察。反應(yīng)很多是非均相的,且反應(yīng)熱效應(yīng)較大。在小試時(shí)由于物料體積小,攪拌效果好,傳熱傳質(zhì)問題不明顯,但在中試放大時(shí)必須根據(jù)物料性質(zhì)和反應(yīng)特點(diǎn),注意攪拌型式和攪拌速度對(duì)反應(yīng)的影響規(guī)律,以便選擇合乎要求的攪拌器和確定適用的攪拌速度。本文檔共149頁;當(dāng)前第31頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分中試放大的研究主要內(nèi)容:4.反應(yīng)條件的進(jìn)一步研究。試驗(yàn)室階段獲得的最佳反應(yīng)條件不一定完全符合中試放。5.工藝流程和操作方法的確定。要考慮使反應(yīng)和后處理操作方法適用工業(yè)生產(chǎn)的要求。特別注意縮短工序,簡化操作,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。從而最終確定生產(chǎn)工藝流程和操作方法。6.進(jìn)行物料衡算。當(dāng)各步反應(yīng)條件和操作方法確定后,就應(yīng)該就一些收率低,副產(chǎn)物多和三廢較多的反應(yīng)進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)產(chǎn)品和其他產(chǎn)物的重量總和等于反應(yīng)前各個(gè)物料投量量的總和是物料衡算必須達(dá)到的精確程度。以便為解決薄弱環(huán)節(jié)。挖潛節(jié)能,提高效率,回收副產(chǎn)物并綜合利用以及防治三廢提供數(shù)據(jù)。對(duì)無分析方法的化學(xué)成分要進(jìn)行分析方法的研究。本文檔共149頁;當(dāng)前第32頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分中試放大的研究主要內(nèi)容:7.原材料,中間體的物理性質(zhì)和化工常數(shù)的測定。為了解決生產(chǎn)工藝和安全措施中的問題,必須測定某些物料的性質(zhì)和化工常數(shù),如比熱,黏度,爆炸極限等。

8.原材料中間體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制訂。小試中質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有欠完善的要根據(jù)中試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修訂和完善。

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.消耗定額,原材料成本,操作工時(shí)與生產(chǎn)周期等的確定。在中試研究總結(jié)報(bào)告的基礎(chǔ)上,可以進(jìn)行基建設(shè)計(jì),制訂型號(hào)設(shè)備的選購計(jì)劃。進(jìn)行非定型設(shè)備的設(shè)計(jì)制造,按照施工圖進(jìn)行生產(chǎn)車間的廠房建筑和設(shè)備安裝。在全部生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備安裝完畢。如試產(chǎn)合格和短期試產(chǎn)

穩(wěn)定即可制訂工藝規(guī)程,交付生產(chǎn)。本文檔共149頁;當(dāng)前第33頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分第二節(jié)原料細(xì)胞結(jié)構(gòu)與提取工藝特性一、原料與天然產(chǎn)物提取工藝特性1.植物材料:根、莖、干果、花、葉等

根:如人參、丹參等用有機(jī)溶劑乙醇浸出;莖:可用有機(jī)溶劑加熱浸出干果:可用有機(jī)溶劑浸出花:是由果膠類物質(zhì)組成,需用酶或發(fā)酵的方法處理后再用溶劑提??;葉:多數(shù)不用處理,直接用溶劑提取;本文檔共149頁;當(dāng)前第34頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.動(dòng)物材料與天然產(chǎn)物提取工藝特性角類和骨類:加工前需要粉碎細(xì)一些;皮類:應(yīng)用新鮮材料,加工前先破碎;本文檔共149頁;當(dāng)前第35頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.海洋生物材料與天然產(chǎn)物提取工藝特性

海藻:抗腫瘤、防心血管疾病等;腔腸動(dòng)物:??舅兀卉涹w動(dòng)物:抗病毒、抗腫瘤等;棘皮動(dòng)物:海膽毒素;本文檔共149頁;當(dāng)前第36頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.微生物與天然產(chǎn)物提取工藝特性

細(xì)菌放線菌藍(lán)細(xì)菌真菌(霉菌和酵母菌)本文檔共149頁;當(dāng)前第37頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分二、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與天然成分的浸出

活性成分或有效成分存在細(xì)胞質(zhì)中。

細(xì)胞有:細(xì)胞壁和細(xì)胞膜本文檔共149頁;當(dāng)前第38頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分細(xì)胞有細(xì)胞壁和細(xì)胞膜;細(xì)胞膜類似于半透膜,具有超濾作用,即對(duì)細(xì)胞外的物質(zhì)的透過有分子篩作用,篩孔有一定的大小,透過物質(zhì)的分子較小時(shí)容易透過,較大的分子不易透過;活性成分/有效成分是存在細(xì)胞質(zhì)中本文檔共149頁;當(dāng)前第39頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)組成,細(xì)胞壁上有許多小孔叫孔壁,不過,不影響水溶性物質(zhì)的出入;對(duì)外界物質(zhì)的進(jìn)入或細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的外出有決定作用的是細(xì)胞膜?;钚猿煞?有效成分是存在細(xì)胞質(zhì)中本文檔共149頁;當(dāng)前第40頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分植物原料外表面如葉、果實(shí)皮、莖皮等的表面組織上有蠟浸細(xì)胞壁,是蠟浸入細(xì)胞的纖維素壁中,形成蠟層。蠟層是由蠟醇和脂肪酸組成,使得細(xì)胞壁有很強(qiáng)的疏水性。本文檔共149頁;當(dāng)前第41頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分有效成分的提取,要設(shè)法破壞一般細(xì)胞的細(xì)胞膜,改變細(xì)胞膜的通透性,使浸出溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),并把有效成分提取出來。對(duì)有蠟浸細(xì)胞壁組織表面的原料需破壞其蠟浸細(xì)胞壁,改變細(xì)胞壁的通透性。本文檔共149頁;當(dāng)前第42頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分二、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與天然成分的浸出

活性成分或有效成分存在細(xì)胞質(zhì)中。

破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁,

使有效成分提取出來。本文檔共149頁;當(dāng)前第43頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分三、破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方法1.風(fēng)干法2.加熱干燥法3.機(jī)械法4.非機(jī)械法5.化學(xué)法本文檔共149頁;當(dāng)前第44頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分

在通風(fēng)良好不見直射陽光的條件下開始時(shí),由于外界空氣的蒸汽壓或相對(duì)濕度較低,細(xì)胞壁先失水,隨后細(xì)胞質(zhì)的液泡也失水,細(xì)胞液的濃度增高,使?jié)q壓減低萎蔫,終致細(xì)胞破壞到死亡。失水收縮,但不產(chǎn)生質(zhì)壁分離,是機(jī)械傷害。改變膜的超濾性和滲透性,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)易于被溶劑浸出。風(fēng)干法,對(duì)有效成分損害小;1.風(fēng)干法本文檔共149頁;當(dāng)前第45頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分原料的細(xì)胞組織用風(fēng)干法不易破壞的,且有效成分在加熱時(shí)沒有重大影響的條件下,可用加熱法破壞原料組織結(jié)構(gòu);a.在浸出有效成分時(shí),使細(xì)胞質(zhì)和蛋白質(zhì)凝集、變性、收縮,致使細(xì)胞膜和細(xì)胞壁破壞,提高滲透性,細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)迅速向外擴(kuò)散;2.加熱干燥法本文檔共149頁;當(dāng)前第46頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分b.新鮮原料切片后加熱干燥,水分急劇蒸發(fā),細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)和蛋白質(zhì)凝固、變性、細(xì)胞萎縮,破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,改變細(xì)胞組織的滲透性;不適合熱不穩(wěn)定性物質(zhì);2.加熱干燥法本文檔共149頁;當(dāng)前第47頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分處理量大,速度快,但需采取冷卻措施。a.球磨法:將細(xì)胞組織懸浮液與玻璃小珠、石英砂或氧化鋁一起快速攪拌或研磨,使細(xì)胞破碎;b.高壓勻漿:利用高壓迫使細(xì)胞懸浮液通過針形閥,由于突然減壓和高速?zèng)_擊而造成細(xì)胞破裂;壓力、溫度和通過勻漿閥的次數(shù);3.機(jī)械法:本文檔共149頁;當(dāng)前第48頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分處理量大,速度快,但需采取冷卻措施。c.X-press法:改進(jìn)的高壓方法;d.超聲波法:在15-25KHz頻率下操作,利用超聲波的空穴作用,不適用于大規(guī)模操作;3.機(jī)械法:本文檔共149頁;當(dāng)前第49頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分適于微生物的破碎,包括酶解、滲透壓沖擊、凍結(jié)和融化、熱處理和化學(xué)法溶胞等;酶解:利用酶的反應(yīng)分解破壞細(xì)胞壁上特殊的鍵,達(dá)到破壞目的,有專一性強(qiáng),條件溫和的優(yōu)點(diǎn);滲透壓沖擊:滲透壓的突然變化,水迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),引起細(xì)胞壁破裂;適用于細(xì)胞壁較脆弱的菌;凍結(jié)和融化:在低溫下突然冷凍和室溫下融化,對(duì)此達(dá)到破壞細(xì)胞壁作用;適合細(xì)胞壁較弱的胞體;4.非機(jī)械法本文檔共149頁;當(dāng)前第50頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分如:酸堿及表面活性劑處理;可以使蛋白質(zhì)水解、細(xì)胞溶解或使某些組分從細(xì)胞內(nèi)提取出來;脂溶性溶劑也可用于化學(xué)處理,如丁醇、丙酮、氯仿等;但這些溶劑常易引起生化物質(zhì)破壞,同時(shí)還帶來分離和回收化學(xué)物質(zhì)的問題。5.化學(xué)法本文檔共149頁;當(dāng)前第51頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分三、破壞細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的方法選擇合適的破碎方法,考慮下列因素:細(xì)胞的數(shù)量;所需要的產(chǎn)物對(duì)破碎條件的敏感性如:溫度、化學(xué)試劑、酶等的敏感性;達(dá)到的破碎程度及破碎所需的速度等;盡可能采用溫和的方法。本文檔共149頁;當(dāng)前第52頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.形態(tài)與性狀相結(jié)合的鑒別方法:按生物分類學(xué)形態(tài)鑒定的方法,依照各部分的形態(tài),確定其所屬分類學(xué)的科、屬、種;再按其利用部位進(jìn)行形態(tài)學(xué)與性狀鑒定相結(jié)合的方法,做出鑒定結(jié)論。四、原料的質(zhì)量控制本文檔共149頁;當(dāng)前第53頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.顯微粉末鑒定:在顯微鏡下觀察其組織或細(xì)微的形態(tài),做出鑒定結(jié)論;3.化學(xué)鑒別法:根據(jù)被鑒定原料的化學(xué)成分,利用TLC法或傳統(tǒng)化學(xué)方法進(jìn)行成分鑒定

四、原料的質(zhì)量控制本文檔共149頁;當(dāng)前第54頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.紫外光譜法:原料可用乙醇或甲醇浸出液在紫外光譜儀上測定紫外光譜;可靠、簡單;四、原料的質(zhì)量控制本文檔共149頁;當(dāng)前第55頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分5.有效成分的含量測定:GC:分析和鑒定各成分,且同時(shí)確定定性和定量的結(jié)果,適用于芳香油、香豆素、脂肪酸等;四、原料的質(zhì)量控制本文檔共149頁;當(dāng)前第56頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分5.有效成分的含量測定:HPLC:分離效果更好的分析方法,比GC還要廣泛,比TLC分離效果更好;需要儀器設(shè)備-高壓液相色譜儀;紫外吸收光譜掃描;既可以定性分析,又可以定量分析且結(jié)果較為理想。四、原料的質(zhì)量控制本文檔共149頁;當(dāng)前第57頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分五、原料的前處理原料前處理的依據(jù),要根據(jù):原料組織的化學(xué)成分、有效成分的性質(zhì)和生物化學(xué)的性質(zhì)、原料的組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。本文檔共149頁;當(dāng)前第58頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.除雜、洗滌、切割:需要在新鮮狀態(tài)進(jìn)行除雜和洗滌,原料處理按生產(chǎn)工藝的要求,選擇采收原料的時(shí)間,制定除雜方法;五、原料的前處理本文檔共149頁;當(dāng)前第59頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.原料的干燥:目的是為了便于貯藏和運(yùn)輸,有破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的作用,利于浸出的順利進(jìn)行;需采用不同的干燥方法進(jìn)行干燥;

本文檔共149頁;當(dāng)前第60頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.原料的干燥:例如:對(duì)熱不穩(wěn)定性的藥材,多用風(fēng)干法。中藥材多用曬干法,在日光的直接照射下,干燥速度較快、細(xì)胞膜破壞較好,但不適合光不穩(wěn)定性的有效成分的干燥;如:小檗根,含有雙卞基異喹啉生物堿,對(duì)光不穩(wěn)定,易發(fā)生結(jié)構(gòu)改變,不適用于曬干法,適合風(fēng)干法干燥。本文檔共149頁;當(dāng)前第61頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分目的:增加原料的表面積,提高浸出速度。原料的粉碎程度同原料的種類和性質(zhì)相關(guān):草類原料,粉碎粗一些;木質(zhì)類原料,粉碎細(xì)一些;較粗的根、莖和果實(shí)以及種子類原料,需粉碎的更細(xì)。3.粉碎:本文檔共149頁;當(dāng)前第62頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.發(fā)酵和水解處理法:5.脫脂處理:原料中含較多的油、脂或蠟6.含揮發(fā)油類原料的處理:

宜在新鮮狀態(tài)處理,防止成分改變;7.以酶和蛋白質(zhì)為主要成分的原料處理:同6,需在新鮮狀態(tài)處理,以免變性或失活。本文檔共149頁;當(dāng)前第63頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分六、生理活性物質(zhì)的保護(hù)措施對(duì)一些生物大分子如蛋白質(zhì)、酶和核酸,主要的保護(hù)措施:1.緩沖系統(tǒng):如磷酸鹽溶液、檸檬酸溶液等;

目的是防止提取過程中某些酸堿基團(tuán)的解離,造成活性物質(zhì)的變性;2.加入保護(hù)劑:防止某些生理活性物質(zhì)基團(tuán)和酶的活性中心收到破壞。3.抑制水解酶的破壞4.其他一些特殊要求的保護(hù)本文檔共149頁;當(dāng)前第64頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分第三節(jié)天然產(chǎn)物傳統(tǒng)分離純化方法提取法萃取法微波提取超聲波提取過濾蒸發(fā)濃縮沉淀法結(jié)晶干燥本文檔共149頁;當(dāng)前第65頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分一、提取法1.提?。海ㄓ址Q浸出、固液萃?。?/p>

是應(yīng)用有機(jī)或無機(jī)溶劑將固體原料中的可溶性組分溶解,使其進(jìn)入液相,再將不溶性固體和溶液分開的操作。溶質(zhì):提取原料的可溶性組分;溶劑:用于溶解溶質(zhì)的液體,或稱提取劑。本文檔共149頁;當(dāng)前第66頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分提取所得的含有溶質(zhì)的溶液稱為溢流液、浸出液或上清液;提取后的載體和殘余的少量溶液稱為殘?jiān)蛱崛≡1疚臋n共149頁;當(dāng)前第67頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分溶劑提取法根據(jù)植物中各種有效成分在溶劑中的溶解作用,選用對(duì)有效成分溶解度大,對(duì)不需要成分溶解度小的溶劑,而將有效成分從植物組織內(nèi)提取出來。本文檔共149頁;當(dāng)前第68頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分一、提取法浸提是通過溶劑與原料接觸,互相滲透、溶解以及擴(kuò)散等一系列復(fù)雜過程而完成。由于植物原料的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,提取的物質(zhì)又是多組分混合物,因此統(tǒng)一的浸提理論難以確定。一般包括:滲透、溶解、分配和擴(kuò)散等

本文檔共149頁;當(dāng)前第69頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(1)滲透浸提開始時(shí),滲透隨被浸提植物原料的情況不同而異。如:對(duì)干原料,首先要濕潤,一般新鮮的植物材料中水分占80%左右,原料與疏水性的石油醚溶劑接觸時(shí)更為困難,為了加快滲透,需添加少量的極性溶劑如乙醇或丙酮等。本文檔共149頁;當(dāng)前第70頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(2)溶解

溶劑滲入細(xì)胞后,可溶解的成分按溶解度大小先后溶解到溶劑中去。對(duì)于干原料,以溶解過程為主。本文檔共149頁;當(dāng)前第71頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分在細(xì)胞原生質(zhì)中,溶劑和細(xì)胞液是分層的,精油在兩相中都能溶解。若在兩相中溶質(zhì)濃度不平衡,則在相互接觸時(shí),將在相與相之間進(jìn)行分配,即為有效成分從細(xì)胞液的液相轉(zhuǎn)入溶劑相中,直到有效成分在細(xì)胞原生質(zhì)液和溶劑兩個(gè)液相內(nèi)達(dá)到完全平衡。

(3)分配本文檔共149頁;當(dāng)前第72頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分

K=C1/C2(在一定條件下)K-分配系數(shù)C1-兩相平衡時(shí)被浸提組分在浸提液中的濃度C2-兩相平衡時(shí)被浸提組分在被浸提混合物中的濃度溶劑的量比細(xì)胞原生質(zhì)中液體的量要大得多,因此浸提比較完全。但是,這種分配現(xiàn)象對(duì)某些粉碎的植物原料的浸提可能就不是主要因素,而以溶解占主導(dǎo)作用。本文檔共149頁;當(dāng)前第73頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(4)擴(kuò)散:從植物原料中浸提精油時(shí),溶劑經(jīng)滲透浸入含有精油的原料內(nèi),在細(xì)胞內(nèi)生成一種溶液。根據(jù)分配原則,精油溶解到與之接觸的溶劑中之后,引起溶劑中溶質(zhì)濃度的上升;本文檔共149頁;當(dāng)前第74頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分另一方面,溶劑本身將透入含高濃度溶質(zhì)的細(xì)胞原生質(zhì)溶液,濃度差稱為擴(kuò)散的動(dòng)力,擴(kuò)散作用一直進(jìn)行到細(xì)胞內(nèi)溶液成分的濃度和細(xì)胞外浸提液中成分的濃度達(dá)到相等時(shí)為止,即擴(kuò)散濃度差等于零時(shí)為止。浸提過程只能更新溶劑,才能重新開始,直到新的濃度平衡時(shí)停止。本文檔共149頁;當(dāng)前第75頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(4)擴(kuò)散:擴(kuò)散系數(shù)公式:D=(RT/N)×(1/6πηr)

R-氣體常數(shù)(8.31×107erg/度)

T-熱力學(xué)溫度

r-擴(kuò)散粒子的半徑

N-阿伏加德羅常數(shù)

η—擴(kuò)散液內(nèi)部的摩擦因數(shù),即介質(zhì)的黏度本文檔共149頁;當(dāng)前第76頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.影響提取的因素溶劑浸提成功與否,關(guān)鍵在選擇合適的溶劑和提取方法。原料的粉碎度提取時(shí)間、溫度等也影響提取效率。本文檔共149頁;當(dāng)前第77頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分樣品粉碎越細(xì),表面積越大,浸出過程快;但同樣由于粉碎度過高,樣品顆粒表面積過大,吸附增強(qiáng),反而影響過濾速度。一般來說:水提?。嚎捎么址郏?0目)或薄片有機(jī)溶劑提?。哼^60目為宜,全草、花類等以20-40目為宜。(1)粉碎度本文檔共149頁;當(dāng)前第78頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(2)提取溫度:一般來說:冷提雜質(zhì)少,效率低;熱提雜質(zhì)多,效率高;但溫度不宜過高,加熱在60℃左右為宜,最高不超過100℃。2.影響提取的因素本文檔共149頁;當(dāng)前第79頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(3)濃度差:溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),成分溶解后因細(xì)胞內(nèi)外濃度差,就向外擴(kuò)散,內(nèi)外達(dá)到一定濃度時(shí),擴(kuò)散停止,即到了動(dòng)態(tài)平衡,成分不再浸出;如果更新溶劑,又開始新的擴(kuò)散,反復(fù)多次直至提取結(jié)束。加熱回流提取法最好,最次為浸漬法本文檔共149頁;當(dāng)前第80頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(4)提取時(shí)間:一般來說:提取時(shí)間長,浸出量大;但時(shí)間過長,無用雜質(zhì)增多;如用熱水加熱提?。好看?.5h-1h為宜,最多不超過3h;乙醇回流:每次1h-2h為宜;其他試劑可適當(dāng)增長本文檔共149頁;當(dāng)前第81頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.浸出溶劑的選擇植物成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質(zhì)有關(guān)。溶劑可分為水、親水性有機(jī)溶劑和親脂性有機(jī)溶劑。一些常見溶劑的親脂性的強(qiáng)弱順序如下:石油醚>苯>氯仿>乙酸乙酯>丙酮>乙醇>甲醇>水一些常見溶劑的親水性的強(qiáng)弱順序如下:石油醚<苯<氯仿<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<水本文檔共149頁;當(dāng)前第82頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.浸出溶劑的選擇溶劑選擇的三個(gè)原則:浸出速度快;浸出物的純度高、雜質(zhì)少、質(zhì)量好;成本低本文檔共149頁;當(dāng)前第83頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.浸出溶劑的選擇提取活性成分時(shí),可選擇單一溶劑或幾種不同極性的溶劑進(jìn)行分布提取,將各成分依此提取出來。一般先采用極性低的親脂性溶劑進(jìn)行提取,往往先將植物加適量水濕潤,晾干后提取。再用能與水相溶的有機(jī)溶劑如丙酮、乙醇和甲醇等,最后用水提取。本文檔共149頁;當(dāng)前第84頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分溶劑分類親水性溶劑親脂性溶劑H2OMeOH、EtOH、Me2COEt2O、CHCl3、PE、苯提取對(duì)象苷類、Alk鹽有機(jī)酸、酚類除蛋白質(zhì)、多糖外幾乎所有成分親脂性強(qiáng)—濃EtOH親水性強(qiáng)—稀EtOH甾體、萜類、油脂、揮發(fā)油優(yōu)點(diǎn)價(jià)廉、易得、安全、提取時(shí)間短提取成分全面、回收容易、穿透力強(qiáng)選擇性強(qiáng)、提取成分較純?nèi)秉c(diǎn)易發(fā)霉、回收困難易燃、有毒、成本較高成本高、有毒、易燃、穿透力弱本文檔共149頁;當(dāng)前第85頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.提取設(shè)備固液萃取主要包括:不溶性固體中所含的溶質(zhì)在溶劑中溶解的過程;分離殘?jiān)c提取液的過程;在后一個(gè)過程中,不溶性固體與提取液往往不能分離完全。本文檔共149頁;當(dāng)前第86頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.提取設(shè)備操作方式:間歇式、半連接式、連接式固體原料處理方式:固定床、移動(dòng)床和分散接觸式溶劑和固體原料接觸的方式:多級(jí)接觸和微分接觸。選擇設(shè)備:固體原料的形狀、顆粒的大小、物理性質(zhì)、處理難易及所需的費(fèi)用等。本文檔共149頁;當(dāng)前第87頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分溶劑提取方法浸漬法滲漉法煎煮法回流法連續(xù)回流提取法本文檔共149頁;當(dāng)前第88頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分連續(xù)回流提取法本文檔共149頁;當(dāng)前第89頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分提取方法溶劑操作提取效率使用范圍備注浸漬法水或有機(jī)溶劑不加熱效率低各類成分,尤遇熱不穩(wěn)定成分出膏率低,易發(fā)霉,需加防腐劑滲漉法有機(jī)溶劑不加熱——脂溶性成分消耗溶劑量大,費(fèi)時(shí)長煎煮法水直火加熱——水溶性成分易揮發(fā),熱不穩(wěn)定不宜用回流提取法有機(jī)溶劑水浴加熱——脂溶性成分熱不穩(wěn)定不宜用,溶劑量大連續(xù)回流提取法有機(jī)溶劑水浴加熱節(jié)省溶劑,效率最高親脂性較強(qiáng)成分用索氏提取器,時(shí)間長本文檔共149頁;當(dāng)前第90頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分二、萃取法(液-液萃?。?.原理:

兩相溶劑提取稱為萃取法,是利用混合物中各成分在兩種互不相溶的溶劑中的分配系數(shù)的不同進(jìn)行分離的方法。萃取時(shí),各成分在兩相溶劑中分配系數(shù)相差越大則分離效率越高,可用于從溶液中提取、分離、濃縮有效成分或除去雜質(zhì)。本文檔共149頁;當(dāng)前第91頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分萃取法的操作溫度低,適于對(duì)熱不穩(wěn)定成分的分離;如:水為濃縮液,可用水不相容的溶劑,石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等本文檔共149頁;當(dāng)前第92頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分KD=分配系數(shù):在定溫定壓下,如果一個(gè)溶質(zhì)溶解在兩個(gè)同時(shí)存在的互不相溶的液體里,達(dá)到平衡后,設(shè)溶質(zhì)在兩相中濃度的比等于為一常數(shù)在萃余相中的濃度在萃取相中的濃度萃取相一般為水相;萃取相一般為有機(jī)相本文檔共149頁;當(dāng)前第93頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分萃取法(液-液萃?。├没旌衔镏懈鞒煞衷趦煞N互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同而達(dá)到分離的方法。萃取時(shí)如果各成分的分配系數(shù)相差越大,分離效率越高本文檔共149頁;當(dāng)前第94頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分萃取法(液-液萃?。┨崛∫褐械挠行С煞质怯H脂性的物質(zhì),一般多用親脂性有機(jī)溶劑,如苯、氯仿或乙醚進(jìn)行兩相萃?。挥行С煞质瞧谟H水性的物質(zhì),需用弱親脂性的溶劑,例如乙酸乙酯、丁醇等。提取黃酮類成分多用乙酸乙脂和水的兩相萃取。提取親水性強(qiáng)的皂甙則多選用正丁醇、異戊醇和水作兩相萃取。本文檔共149頁;當(dāng)前第95頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分三、微波提取法微波提?。╩icrowaveassistedextraction)利用微波能進(jìn)行物質(zhì)萃取的一種新技術(shù);已經(jīng)涉及到幾大天然化合物(揮發(fā)油、苷類、多糖、萜類、生物堿、甾體)本文檔共149頁;當(dāng)前第96頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分微波提取的原理和特點(diǎn)1.介于300MHz-30GHz(波長在1cm-1m,介于紅外和無線電波之間)之間的電磁波2.提取過程中,微波加熱導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)的極性物質(zhì)吸收微波能,產(chǎn)生熱量,破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞壁。使得胞外溶劑容易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),溶解并釋放出細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物。本文檔共149頁;當(dāng)前第97頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.當(dāng)樣品與溶劑混合并被微波輻射時(shí),溶劑短時(shí)間內(nèi)即被加熱至沸點(diǎn),由于沸騰在密閉容器中發(fā)生,溫度高于溶劑常壓沸點(diǎn),而且溶劑內(nèi)外層都達(dá)到這一溫度,促使成分很快被提取。4.優(yōu)點(diǎn):投資少、設(shè)備簡單、有效成分得率高、溶劑耗量少,無污染等;5.缺點(diǎn):設(shè)備的一次性投資較大,運(yùn)行成本高,且難于萃取強(qiáng)極性和大分子量的物質(zhì)。本文檔共149頁;當(dāng)前第98頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.微波提取的裝置和條件裝置包括:微波爐裝置和提取容器(實(shí)驗(yàn)室:商業(yè)化的家用微波爐)提取效益:微波提取頻率、功率和時(shí)間本文檔共149頁;當(dāng)前第99頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分實(shí)例1微波提取重樓皂苷與水浴加熱回流對(duì)比表明:微波并未破壞藥物的結(jié)構(gòu)時(shí)間、次數(shù)、含量本文檔共149頁;當(dāng)前第100頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分實(shí)例2微波提取紅景天苷與乙醇加熱回流對(duì)比微波處理1.5min,水提10min得到;70%乙醇回流提取2h得到物質(zhì);提取率一致的條件本文檔共149頁;當(dāng)前第101頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分微波提取的優(yōu)點(diǎn)質(zhì)量大都相當(dāng)或優(yōu)于溶劑回流、超臨界二氧化碳提取等;操作方便裝置簡單提取時(shí)間短、提取率高溶劑用量少產(chǎn)品純正等本文檔共149頁;當(dāng)前第102頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分四、超聲波提取法

超聲波:指頻率高于20KHz,人的聽覺耳閾以外的聲波。

Ch.P(2000)應(yīng)用超聲波處理的由232品種;

Ch.P(1995)應(yīng)用超聲波處理的有117種;超聲波提取:利用超聲波具有的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)及熱效應(yīng),通過增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度、增大介質(zhì)的穿透力以提取生物有效分成的方法。本文檔共149頁;當(dāng)前第103頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.提取原理(1)機(jī)械效應(yīng):超聲波在介質(zhì)中的傳播可以使介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在其傳播空間內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng),從而強(qiáng)化介質(zhì)的擴(kuò)散、傳質(zhì)。a.輻射壓強(qiáng)對(duì)物料有很強(qiáng)的破壞作用,使細(xì)胞組織變形、植物蛋白質(zhì)變性;b.促使產(chǎn)生摩擦力,使生物分子解聚,使細(xì)胞壁上的有效成分更快地溶解于溶劑中本文檔共149頁;當(dāng)前第104頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(2)空化效應(yīng)通常情況下,介質(zhì)內(nèi)部或多或少地溶解了一些微氣泡,這些氣泡在超聲波的作用下產(chǎn)生振動(dòng),當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí),氣泡由于定向擴(kuò)散而增大,形成共振腔,然后突然閉合,這就為超聲波的空化效應(yīng)。本文檔共149頁;當(dāng)前第105頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(2)空化效應(yīng)增大的氣泡在閉合時(shí),產(chǎn)生的高壓,形成微激波,可造成植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂,且在瞬間完成,利于有效成分的溶出。本文檔共149頁;當(dāng)前第106頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(3)熱效應(yīng)在介質(zhì)傳播中,其聲能不斷被介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)吸收,介質(zhì)將所吸收能量的全部或大部分轉(zhuǎn)變成熱能,從而導(dǎo)致介質(zhì)本身和藥材組織溫度的升高,增大藥物有效成分的溶解度,加快有效成分的溶解速度。本文檔共149頁;當(dāng)前第107頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分(3)熱效應(yīng)由于內(nèi)部溫度的升高是在瞬間完成,可以使被提取成分的結(jié)構(gòu)和生物活性保持不變。本文檔共149頁;當(dāng)前第108頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分2.超聲波的特點(diǎn)不需加熱,適用于對(duì)熱敏物質(zhì)的提取,節(jié)省能源;提高了有效成分的提取率,節(jié)省了原料藥材,利于資源保護(hù);溶劑用量少,節(jié)約溶劑;是一個(gè)物理過程,不影響有效成分的生理活性有效成分含量高,利于進(jìn)一步精制。本文檔共149頁;當(dāng)前第109頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.影響超聲波提取的因素時(shí)間影響:比常規(guī)提取的時(shí)間短,一般在10min-100min以內(nèi),較好效果

超聲波頻率:是主要的影響因素;本文檔共149頁;當(dāng)前第110頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分3.影響超聲波提取的因素溫度影響:水一般最佳溫度為60℃,有機(jī)溶劑需實(shí)驗(yàn)篩選;

超聲波的凝聚機(jī)制:可提高提取率,縮短時(shí)間;本文檔共149頁;當(dāng)前第111頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分4.超聲波提取對(duì)中藥有效成分性質(zhì)的影響超聲波提取具有省時(shí)、節(jié)能、提取率高的特點(diǎn);對(duì)有機(jī)小分子的提取不會(huì)破壞分子結(jié)構(gòu);但對(duì)生物大分子,如多肽、蛋白質(zhì)或酶的提取中,可能會(huì)破壞其結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響其生理活性。本文檔共149頁;當(dāng)前第112頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分鹽析沉淀法有機(jī)溶劑沉淀法鉛鹽沉淀法酸堿沉淀法其他沉淀法七、沉淀法本文檔共149頁;當(dāng)前第113頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分七、沉淀法鹽析沉淀法溶質(zhì)可以通過在溶液中加入中性鹽而沉淀析出,主要是利用不同物南在高濃度鹽溶液中的溶解度不同來達(dá)到分離、提純的目的。主要用于蛋白質(zhì)、多肽、多糖、核酸等的分離沉淀,其中以蛋白質(zhì)沉淀最為常見

特點(diǎn)1.成本低,不要昂貴的設(shè)備2.操作簡單、安全3.對(duì)許多生物活性物質(zhì)有穩(wěn)定的作用本文檔共149頁;當(dāng)前第114頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分例:三七水提取液中,加MgSO4到飽和狀態(tài),三七皂甙即可沉淀析出。三顆針中提取黃連素,加NaCl飽和,小薜堿粗品析出。本文檔共149頁;當(dāng)前第115頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分影響鹽析的若干因素

離子強(qiáng)度

一般說來,離子強(qiáng)度越大,蛋白質(zhì)的溶解度越低。在進(jìn)行分離的時(shí)候,一般從低離子強(qiáng)度到高離子強(qiáng)度順次進(jìn)行。每一組分被鹽析出來后,經(jīng)過過濾或冷凍離心收集,再在溶液中逐漸提高中性鹽的飽和度,使另一種蛋白質(zhì)組分鹽析出來。

蛋白質(zhì)的性質(zhì)各種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)不同,鹽析要求的離子強(qiáng)度也不同。本文檔共149頁;當(dāng)前第116頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分

pH一般來說,蛋白質(zhì)所帶凈電荷越多溶解度越大,凈電荷越少溶解度越小,在等電點(diǎn)時(shí)蛋白質(zhì)溶解度最小。為提高鹽析效率,多將溶液pH值調(diào)到目的蛋白的等電點(diǎn)處。

溫度

在一般情況下,蛋白質(zhì)對(duì)鹽析溫度無特殊要求,可在室溫下進(jìn)行,只有某些對(duì)溫度比較敏感的酶要求在0-4℃進(jìn)行。

本文檔共149頁;當(dāng)前第117頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分先將鹽析的樣品裝于透析袋中,然后浸入飽和硫酸銨中進(jìn)行透析,透析袋內(nèi)硫酸銨飽和度逐漸提高,達(dá)到設(shè)定濃度后,目的蛋白析出,停止透析。硫酸銨的加入有以下幾種方法1)加入固體鹽法2)加入飽和溶液法用于要求飽和度不高而原來溶液體積不大的情況;用于要求飽和度較高而不增大溶液體積的情況;3)透析平衡法該法優(yōu)點(diǎn)在于硫酸銨濃度變化有連續(xù)性,鹽析效果好,但手續(xù)煩瑣

本文檔共149頁;當(dāng)前第118頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分本文檔共149頁;當(dāng)前第119頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分本文檔共149頁;當(dāng)前第120頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分有機(jī)溶劑沉淀法

1)分辨能力比鹽析法高,即蛋白質(zhì)或其它溶劑只在一個(gè)比較窄的有機(jī)溶劑濃度下沉淀;2)沉淀不用脫鹽,過濾較為容易;3)在生化制備中應(yīng)用比鹽析法廣泛。有機(jī)溶劑的沉淀機(jī)理是降低水的介電常數(shù),導(dǎo)致具有表面水層的生物大分子脫水,相互聚集,最后析出。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)對(duì)具有生物活性的大分子容易引起變性失活,操作要求在低溫下進(jìn)行??傮w來說,蛋白質(zhì)和酶的有機(jī)溶劑沉淀法不如鹽析法普遍。本文檔共149頁;當(dāng)前第121頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分首先是能和水混溶,使用較多的有機(jī)溶劑是乙醇、甲醇、丙酮,還有二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等。

有機(jī)溶劑的選擇影響有機(jī)溶劑的沉淀效果因素溫度

低溫可保持生物大分子活性,同時(shí)降低其溶解度,提高提取效率樣品濃度

pH本文檔共149頁;當(dāng)前第122頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分鹽濃度太大或太低都對(duì)分離有不利影響,對(duì)蛋白質(zhì)和多糖而言鹽濃度不超過5%比較合適,使用的乙醇量不超過二倍體積為宜。

金屬離子金屬離子一些多價(jià)陽離子如Zn2+和Ca2+在一定pH下能與呈陰離子狀態(tài)的蛋白質(zhì)形成復(fù)合物,這種復(fù)合物在水中或有機(jī)溶劑中的溶解度都大大下降,而且不影響蛋白質(zhì)的生物活性。離子強(qiáng)度本文檔共149頁;當(dāng)前第123頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分

本文檔共149頁;當(dāng)前第124頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分

本文檔共149頁;當(dāng)前第125頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分鉛鹽沉淀法由于醋酸鉛及堿式醋酸鉛在水及醇溶液中,能與多種中草藥成分生成難溶的鉛鹽或絡(luò)鹽沉淀,故可利用這種性質(zhì)使有效成分與雜質(zhì)分離。

可與酸性物質(zhì)或某些酚性物質(zhì)結(jié)合成不溶性鉛鹽。常用以沉淀有機(jī)酸、氨基酸、蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、鞣質(zhì)、樹脂、酸性皂甙、部分黃酮等

中性醋酸鉛堿式醋酸鉛范圍更廣

本文檔共149頁;當(dāng)前第126頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分將中草藥的水或醇提取液先加入醋酸鉛濃溶液,靜置后濾出沉淀,并將沉淀洗液并入濾液,于濾液中加堿式醋酸鉛飽和溶液至不發(fā)生沉淀為止,這樣就可得到醋酸鉛沉淀物、堿式醋酸鉛沉淀物及母液三部分。

鉛鹽沉淀具體方法通以硫化氫氣體,使鉛變?yōu)楹谏蚧U而沉淀,硫化氫脫鉛比較徹底,

脫鉛的方法12硫酸鈉、磷酸鈉等除鉛,但硫酸鉛、磷酸鉛在水中仍有一定的溶解度,除鉛不徹底。本文檔共149頁;當(dāng)前第127頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分33硫酸、磷酸調(diào)PH為3,但硫酸鉛、磷酸鉛在水中仍有一定的溶解度,除鉛不徹底。還應(yīng)注意脫鉛后溶液酸度增加,有時(shí)需中和后再處理溶液,

用陽離子交換樹脂脫鉛快而徹底,但要注意藥液中某些有效成分也可能被交換上去,同時(shí)脫鉛樹脂再生也較困難。4本文檔共149頁;當(dāng)前第128頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分如:內(nèi)酯類化合物不溶于水,但遇堿開環(huán)生成羧酸鹽而溶于水,酸化又析出。

橙皮甙、蘆丁、黃芩甙、甘草皂甙均易溶于堿性溶液,當(dāng)加入酸后可使之沉淀析出。

酸堿溶液法本文檔共149頁;當(dāng)前第129頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分其他沉淀法某些蛋白質(zhì)溶液,可以變更溶液的值利用其在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小的性質(zhì)而使之沉淀析出。此外,還可以用明膠、蛋白溶液沉淀鞣質(zhì);膽甾醇也常用以沉淀洋地黃皂甙等。

本文檔共149頁;當(dāng)前第130頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分八、結(jié)晶天然產(chǎn)物化學(xué)成分在常溫下,多半是固體物質(zhì),都具有結(jié)晶化的通性;可以根據(jù)溶解度的不同用結(jié)晶達(dá)到分離精制成為單體純品。本文檔共149頁;當(dāng)前第131頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分五、結(jié)晶純化合物的結(jié)晶有一定的熔點(diǎn)和結(jié)晶學(xué)的特征,有利于鑒定。求得結(jié)晶并制備成單體純品,是鑒定天然產(chǎn)物成分、天然產(chǎn)物提取生產(chǎn)的重要步驟。本文檔共149頁;當(dāng)前第132頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分結(jié)晶是物質(zhì)從液態(tài)或氣態(tài)形成晶體的過程,絕大多數(shù)物質(zhì)的結(jié)晶是從液態(tài)通過一定條件形成晶態(tài)。本文檔共149頁;當(dāng)前第133頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分五、結(jié)晶晶體具有一定的幾何外形,離子、原子或分子在組成晶體時(shí)都形成有規(guī)則的排列;生成結(jié)晶的過程叫結(jié)晶生長。從比較不純的結(jié)晶,再通過結(jié)晶作用精制得到較純的結(jié)晶,這一過程叫再結(jié)晶。本文檔共149頁;當(dāng)前第134頁;編輯于星期二\19點(diǎn)31分1.結(jié)晶的方法在工業(yè)上,結(jié)晶的方法

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