天然药物化学提取分离技术.ppt

第2章天然药物化学成分提取分离和鉴定的方法及技术 第1节提取方法与技术 溶剂提取法浸渍法渗漉法煎煮法连续回流提取法超声提取法其它提取方法 一 溶剂提取法 概述浸渍法渗漉法煎煮法连续回流提取法超声提取法 一 概述 天然药物中含有的化学成分丰富多样 既有有效成分 也有无效成分 得到单一的成分或有效成分的途径 提取 分离 鉴定 结构解析 选择正确的提取 分离和鉴定的方法和技术 获得活性成分 将有利于天然药物资源的进一步研究 开发和利用 1 目的物是已知成分 采用单项预试验法即采用先查阅相关资料 收集相关提取方案 最终优化得到提取分离的方法 如提取麻黄中的麻黄碱 则查阅麻黄碱的提取方法 寻找适用于麻黄碱的提取方法提取 再进行提取分离等 2 目的物是未知成分 目的是寻找有效成分采用系统分离方法即采用不同极性的溶剂分别进行提取 再对各提取部位进行定性推测 系统预试法通常在科研中应用较多 溶剂极性大小 如何系统分离 溶剂的极性大小 按溶剂的介电常数 大小排列 极性渐大 选择合适的溶剂进行提取 是提取分离工作成功的重要因素和先决条件提取是分离的前提 如果提取溶剂选择不合适 则会给分离带来很大的困扰和难度 很难得到纯品 因此虽说提取 分离是两个程序 但通常并在一块说 提取分离 一 溶剂提取法 概念基本原理提取前的预处理影响因素溶剂的极性 一 概念 根据天然药物中各种成分的溶解性能 选择对有效成分溶解度大 对杂质 其他成分 溶解度小的溶剂 用适当的方法将所需化学成分尽可能完全地从药材组织中溶解提出的方法 是在渗透 扩散作用下 溶剂渗入药材组织内部 溶解可溶性物质 造成细胞内外溶质的浓度差 从而带动溶质作不断往返的运动 直至细胞内外溶液中被溶解的化学成分的浓度达到平衡 提出所需化学成分 二 基本原理 二 溶剂提取法原理 原理 相似相溶亲水性成分易溶于极性溶剂亲脂性成分易溶于非极性有机溶剂例如萜类 甾体 氯仿 乙醚等提取 糖苷 氨基酸 水 含水醇提取 酸性 碱性及两性化合物 不同pH下的溶剂提取 通常将药材原料粉碎成粗粉 种子类药材 常先脱脂后粉碎 可选用压榨法或石油醚来脱去大量油脂 含纤维素 淀粉丰富的根茎类药材 将药材切成小段 薄片或粉碎成粗颗粒苷类成分采用乙醇或沸水处理 抑制或杀灭酶的活性 苷元或次生苷 要保留酶的活性等 三 提取前的预处理 溶剂的选择提取的方式药材的粉碎度温度 时间 浓度差等 四 影响因素 一 溶剂的选择 选择溶剂前需判断提取物的极性大小了解两个内容 常见官能团的极性大小化合物的极性大小判断 1 常见官能团极性比较 羧基 酚羟基 醇羟基 氨基 酰氨基 醛 酮 酯基 醚基 烯基 烷基 2 化合物的极性判断 影响官能团极性的因素种类数目排列方式分子较小 极性基团多的物质 亲水性较强 易溶于亲水性溶剂分子较大 极性基团少的物质 亲脂性较强 易溶于亲脂性溶剂 3 常用溶剂介绍 溶剂按照极性大小可分水亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂 3 常用溶剂介绍 水 水提取的优点极性强 穿透力大 对植物细胞穿透能力较强对许多成分的溶解性能好 提取完全毒性低 价格便宜等 如氨基酸 糖类 无机盐 鞣质 有机酸盐 生物碱盐等均可用水提取 3 常用溶剂介绍 水 水提取的缺点易霉变 难以保存 特别是含糖类及蛋白质的提取物 3 常用溶剂介绍 亲水性有机溶剂 亲水性有机溶剂指的是甲醇 乙醇 丙酮等与水能任意比例混溶的有机溶剂 其中以乙醇最为常用 3 常用溶剂介绍 亲水性有机溶剂 提取优点是具有较强的穿透力 对一些亲脂性成分也具有很好的溶解性能 因此提取范围广 效率高 提取液较易保存 滤过 回收缺点多数有机溶剂毒性较强价格较高易于燃烧 3 常用溶剂介绍 亲脂性有机溶剂 亲脂性有机溶剂与水不能任意混溶的溶剂 如石油醚 苯等 常用来提取不溶于水易溶于有机溶剂的物质如挥发油 油脂 叶绿素 树脂 内酯 某些生物碱及一些苷元 3 常用溶剂介绍 亲脂性有机溶剂 提取特点沸点低 浓缩回收方便 易燃有毒价贵设备要求较高穿透药材组织的能力较差 有局限性 4 溶剂提取顺序 溶剂极性递增的顺序石油醚或汽油油脂 蜡 叶绿素 挥发油 游离甾体及三萜类化合物氯仿或乙酸乙酯游离的生物碱 有机酸 黄酮 香豆素等苷元甲醇 乙醇 丙酮苷类 生物碱盐 鞣质水 氨基酸 糖类 无机盐 二 溶剂提取法选用的提取方法与技术 浸渍法渗漉法煎煮法回流提取法连续回流提取法超声提取法其他提取方法 一 浸渍法 一 定义浸渍法是将药材用适当的溶剂在常温或温热的条件下浸泡一定时间 浸出有效成分的一种方法 分为冷浸法和热浸法 一 浸渍法 冷浸法 药材粗粉 置适量容器中 加入一定量的溶剂 密闭 并实施搅拌或振摇 在室温条件下浸渍1 2天或规定的时间 使有效成分浸出 滤过 用力压榨残渣 得到滤液 并将滤液滤过即得 温度在40 60 操作同冷浸法 使用范围遇热易破坏及含多糖物质较多的天然药物 特点操作简单 但时间长 效率低 易霉变可重复浸提2 3次 第2 3次时间可缩短 合并提取液 滤过 浓缩即得 一 浸渍法 温浸法 二 渗漉法 渗漉法是将药材置渗漉装置中 连续添加溶剂使渗过药粉 自上而下流动 浸出有效成分的一种动态浸提方法 渗漉法操作技术 粉碎 粗粉 浸润一般每1000g药粉用600 800ml溶剂 密闭放置15min 6h 使药分充分溶胀 装筒脱脂棉用用溶剂浸润后 垫在渗漉桶底部 装入药粉 压匀 不超过渗漉桶的2 3 要药面上盖上滤纸或脱脂棉 再覆盖一层清洁的细石块 排气打开渗漉桶开关 缓缓加入溶液排气 浸渍将排气留出的液体倒回桶内 继续加溶剂使保持高出液面渗漉 控制适当流速 收集一般收集渗漉液为药材重量的8 10倍 或经试验鉴别以确定是否结束收集 二 渗漉法 适用范围提取遇热易破坏的成分 特点保持良好的浓度差 提取效率高溶剂消耗多 时间长 三 煎煮法 定义是将药材加水加热煮沸 滤过 去渣后取煎煮液的一种传统提取方法 操作技术药材饮片或粗粉置适当容器 不可用铁锅 中 加水浸没药材 加热煮沸 保持微沸一定时间后 取滤液 滤渣同法煎煮 取滤液 将数次滤液合并浓缩即得 三 煎煮法 煎煮次数一般以2 3次为宜 第一次煎煮时间为20 30分钟 2 3次煎煮时间可适量减少 适用范围有效成分能溶于水且不易被水 热破坏的天然药物的提取 不宜用于提取含挥发油成分 遇热易破坏 含多糖丰富的药材 四 回流提取法 使用低沸点有机溶剂与药材持久的接触 通过加热浸出液 使溶剂受热蒸发 经冷凝后变为液体流回浸出器 如此反复至浸出完全的一种热提取方法 特点溶剂不易挥发 损失少 回流提取的装置 操作注意事项 四 回流提取法 四 回流提取法 适用范围适用于脂溶性较强的成分提取特点提取效率高但溶剂消耗量仍较大 操作较麻烦 提示对热不稳定成分的提取不宜采用此法 五 连续回流提取法 索氏提取法 是在回流提取法基础上改进的 能用少量溶剂进行连续循环回流提取 充分将有效成分浸出完全的方法 操作技术 五 连续回流提取法 索氏提取法 五 连续回流提取法 索氏提取法 适用范围 适用于脂溶性化合物 药量少 特点 提取效率高 溶剂用量少不适用对热不稳定的成分提示 可在提取1 2小时后更换新溶剂继续提取 六 超声提取法 定义利用超声波浸提有效成分的方法 利用超声波的空化作用 破坏植物药材的细胞 使溶剂易于渗入细胞内 同时超声波的强烈振动能传递巨大能量给浸提的药材和溶剂 使它们作高速运动 加强细胞内物质的释放 扩散和溶解 使有效成分的加速浸出 而提高提取效率 补充 超声波 频率高于20000赫兹的声波 补充 超声波空化作用 是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动 当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程即超声波在液体中传播时 由于液体微粒的剧烈振动会在液体内部产生小空洞 小空洞会迅速膨胀与闭合并产生瞬时压力 可以使悬