天然药物化学：总论-第2学时提取分离方法

1、,天然药物化学,第二节生物合成途径（讨论，了解）,生物合成,一次代谢产物 叶绿素、糖、蛋白质、脂类、核酸,二次代谢产物 生物碱、黄酮、萜等,天然药物化学研究的是二次代谢产物。,第三节 提取分离方法,概述 为什要提取？（以植物为例） 怎么提取？ 提取的原理？,天然药物化学成分特点,分类,糖类,苷类,醌类,苯丙素类,黄酮类,萜类和挥发油,生物碱,甾体类,三萜类,鞣质,酸性成分 黄酮、蒽醌、香豆素、有机酸、鞣质,中性成分 强心苷、皂苷（甾体）,碱性成分 生物碱,两性成分 两性生物碱（含COOH 、OH 等）,分类,脂溶性成分：苷元、生物碱 水溶性成分：苷、生物碱盐,按溶解性分类,2. 了解前人的研究

2、工作 1) 做过研究没有 2) 研究的深度和广度,3. 原植物的鉴定 1) 原植物的拉丁学名 2) 采集地点和时间 3) 药用部位 4) 民间药用情况,如果目的物为已知成分，简单,如果目的物为未知有效成分或部位，复杂,溶剂提取法 水蒸气蒸馏法 升华法,一、提取方法,溶剂提取法原理：根据相似相溶原理，通过选择适当的溶剂将化学成分从原料中提取出来。 溶剂穿透入药材粉末的细胞膜，溶解溶质，形成细胞内外溶质的浓度差，将溶质渗出，进行提取。,溶剂的选择：相似相溶,（一）溶剂提取法（重点）,对溶剂的要求 1、溶解度 2、不能发生化学反应 3、安全无毒经济易得 4、沸点易适中，便于回收，反复使用,溶剂提取法

3、,水： 生物碱盐、苷类、有机酸盐、糖 冷水：发生酶解反应，杂质多 热水：效率高，挥发性成分损失，热敏性成分易破坏 亲水性有机溶剂：MeOH、EtOH、Me2CO等 亲脂性有机溶剂：CHCl3、Et2O、Ben、Et2OAc,常用溶剂：,溶剂提取法,常用溶剂的分类,其结构和溶解特性与水相近, 极性较大；易溶解亲水性成分 。,亲水性 溶剂,亲脂性 溶剂,其结构和溶解特性与油相近, 极性较小；易溶解亲脂性成分。,常用溶剂极性,极性大,极性小,水,甲醇、乙醇,正丁醇,乙酸乙酯,苯,不溶于水,丙酮,二氯甲烷,四氯化碳,石油醚,乙醚,氯仿,比水重的有机溶剂：氯仿 与水分层的有机溶剂： 正丁醇 能与水分层的

4、极性最大的有机溶剂：正丁醇 与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：丙酮 甲醇 极性最大的有机溶剂：甲醇,石油醚，苯，乙醚，氯仿，乙酸乙酯， 正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇,极性最小的有机溶剂：石油醚 常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂：正丁醇 溶解范围最广的有机溶剂：乙醇,石油醚，苯，乙醚，氯仿，乙酸乙酯， 正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇,选择提取溶剂的一般思路,2从成本和安全性等方面考虑 廉价、易得、使用安全、易于回收。,1从溶解度考虑： 对目标成分溶解度大；对其他成分溶解度小。,2化学成分的极性判断及其溶解特性,（1）关于极性的概念 极性：分子中电荷不对称的程度。,（2）常见官能团的极性强

5、弱顺序： -C O O H - O H - NH2 - SH 羧 羟 胺 巯 强 -CHO C = O -COOR -OCH3 醛 酮 酯 烷氧 -CH = CH - -CH-CH- 烯 烷 最 下 方,（3）判断化学成分极性强弱的一般规律（3条规律）,a 分子越小, 碳链越短, 芳环越少，其极性越大； 分子越大, 碳链越长, 芳环越多，其极性越小,b 所含官能团极性越强, 分子极性越大； 所含官能团极性越弱, 分子极性越小；,c 含 极性官能团数目越多, 分子极性越大； 含非极性官能团数目越多, 分子极性越小。,A,B,C,C,B,A,极性,极性判断（2个要点）,极性 判断,a. 看分子(骨

6、架)大小： 碳链 长短 芳环 多少 b. 看官能团特点： 极性 强弱 数目 多少,以上为化学成分极性判断的 三条规律， 两个要点,（4）化学成分极性与其溶解性的关系,一般情况下, 极性越大，亲水性越强； 极性越小，亲脂性越强。,1浸渍法 2渗漉法 3煎煮法 4回流提取法 5连续回流提取法,溶剂提取法,常用方法,1. 浸 渍 法 maceration,操作 粗粉装容器， 加适当溶剂（水或稀醇 多用 ）， 浸透,稍过量； 常振摇或搅拌， 放置一日以上, 过滤; 浸过的原料另加新溶剂,再提。 第二、三次浸提, 时间可缩短。 合并提取液，浓缩, 得提取物。,通常不需加热，（必要时温热）,特点: 冷提

7、+ 静态 . 利 装置 较简单， 溶出 杂质少, 液清 适合 热敏物质。 弊 效率低， 提取时间长， 注意： 水提 液 易发霉变质， 必要时 加适量 防腐剂。,适用于 ? 1. 热敏成份 2. 富含淀粉、树胶、果胶、粘液质 等多糖成分量大的原料。 （冷提法溶出杂质少）,2渗 漉 法 percolation,操作 （常用乙醇） 粗粉 溶剂润湿膨胀 ， 装 渗漉 筒 ， 上方 不断 加 新溶剂， 下口 . 收 提取液。,渗漉装置,弊 溶剂 耗量大， 费时长， 操作仍嫌麻烦。,特点: 动态. + 冷提 利 1. 提取效率较高， 易提尽 原理 ? 可随时保持 相当的 浓度差 2. 浸出液较澄清，杂质少

8、,3煎煮法,水 加热煮沸 提取法。,操作 听懂 理解即可 只记录强调部分 带下划线 粗粉 放容器中 （如砂锅、金属夹层锅等, 应避免铁器） 充分 浸泡 加水浸过粗粉面， 煎煮 直火或蒸气 加热,一般煮 2 - 3次， 每次 1/2 - 1h， 煎煮次数、时间可适当增减 据投料量及原料质地而异。,特 点: 热提 + 静态 水 . 优点： 简便， 溶出成分多 缺点： 3 不 宜 1. 含挥发 性成分的原料 不宜 热敏 成份的原料 不宜 遇热易破坏的成分 2. 含较多 淀粉 等多糖类 的原料 不宜 煎液 较 稠， 过滤 较 难。,4回流提取法,用 有机溶剂 加热提取 时， 需用 回流装置， 以免溶剂

9、挥发。,小量操作: 原料粉 装烧瓶 （其量为烧瓶容量的 1/3 - 1/2）， 加溶剂 浸过原料面 1 - 2cm ， 接冷凝器， 水浴 加热， 沸腾后溶剂蒸气冷凝流回。,听懂 理解即可 只记录强调部分 带下划线部分, 特点: 热提 + 静态 有机 溶媒 优点: 提取效率较冷浸法高， 缺点: 不宜？ 热敏成分不宜 ， 溶剂耗量大， 操作麻烦。,注意： 1 热敏不宜 2 防火 水浴 加热,回流1小时， 滤出 提取液， 加新溶剂 重回流 1/2 h , 通常重复两次。 合并 提取液， 浓缩 得提取物。 大量生产亦可采用类似的装置。,回流装置,改进 ?,5连续回流提取法,为了弥补回流提取法中 需要溶

10、剂量大， 操作较繁 的不足， 可采用连续回流提取法。 装置: 索氏提取器 (实验室内常用),（索氏提取法，连续提取法）,特点: ? 动态提取 + 受热长 有机溶媒 优点: ? 溶剂量少， 操作较简便 缺点: ? 热敏 成分 不宜 （受热 时间 长）,旋转蒸发仪,超声波协助溶剂提取法,超声波提取法是应用超声波强化提取植物的有效成分，是一种物理破碎过程。,超声波提取仪,利用超声波增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，提高药物成分溶出速度和溶出次数，缩短提取时间，从而增加了提取效率。因此，超声提取法的提取效率优于前述各提取法。,优点：本法操作简便，适用于各种溶剂的提取；提取时间短，一般只需数十分钟即可完成；不需加热即可达到提取目的，故也适用于对热不稳定成分的提取。 缺点：,3、微波协助溶剂提取法,超临界流体技术,CO2超临界流体提取法,特点 超临界流体密度液体 超临界流体粘度气体,优点 1、萃取能力强，大大提高效率 2、温度低，热敏性、易氧化分解的物质不易破坏 3、时间短，24小时可完成 4、提取物无溶剂残留物 5、提取物质量稳定，标准易控制,(二 )水蒸气蒸馏：适用能随水蒸气蒸馏而不被破坏的化合物，且不溶于水。用于挥发油成分。,1.挥发 具挥