天然药物化学.课件

生物碱的提取分离思维导图

Mindmap概述SummaryPart1Part2提取分离Part1提取Part1Part2*提取

MindmapPart1Part2*提取粗提1.水或酸水提取法水：提取溶剂：蒸馏水原理：大多数生物碱在植物中以有机酸盐形式存在，生物碱盐易溶于水；以苷形式存在的生物碱在水中不水解制备工艺：浸渍法、渗漉法、煎煮法酸水：提取溶剂：0.1%~2%硫酸、盐酸、乙酸等原理：将原料中溶解度较小的生物碱有机酸盐转变成溶解度较大的无机酸盐，提高溶出度制备工艺：浸渍法、渗漉法优点：简单、廉价缺点：难浓缩、杂质多Part1Part2*提取酸水提取法举例Part1Part2*提取粗提3.亲脂性有机溶剂提取法提取溶剂：三氯甲烷、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯等原理：多数游离生物碱都是亲脂的制备工艺：浸渍法、渗漉法、回流法注意：①对于植物中以生物碱盐形式存在的生物碱，在提取前应先用少量碱水（氨水、碳酸钠或石灰乳等弱碱）与原料拌匀至湿润，使其转化为游离碱

②对于含脂溶性杂质较多药材，在提取前应先以石油醚等溶剂加热回流脱脂优点：选择性强缺点：溶剂穿透力弱、安全性低、价格贵Part1Part2*提取亲脂性有机溶剂提取法举例Part1Part2*提取粗提4.水蒸气蒸馏法、升华法适用于:个别有挥发性、升华性的生物碱优点：纯度高、方便Part1Part2*提取粗提6.微波辅助萃取法原理：利用微波与介质的离子和偶极分子的相互作用,促使介质转动能力跃迁,加剧热运动,使细胞壁破裂,胞外溶剂易于进入细胞内,溶解并释放胞内产物，同时微波可根据不同结构物质吸收能力的差异,对某些组分选择性加热,可使被萃取物质从体系中分离进入萃取剂优点：强力、瞬时、高效质量稳定、产量大,选择性高、节省时间且溶剂用量少、能耗较低缺点：受萃取溶剂、萃取时间、萃取温度和压力的影响Part1Part2*提取粗提7.CO2超临界流体萃取法原理：利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而实现对极性大小、沸点高低和分子量大小不同的组分间的选择性分离。

优点：①萃取率高;②选择性好,通过调节温度和压力,可有针对性地萃取有效成分;③工艺简单,操作费用低;④常温下操作,CO2对大部分物质呈化学惰性,有效地防止热敏性和化学不稳定性成分的高温破坏和氧化;⑤CO2无毒、无味、不易燃、不残留、无溶剂污染,安全性高且价格低廉;⑥CO2可循环使用,绿色环保。缺点：对极性物质的溶解度很低（常需要加入甲醇、乙醇、丙酮、氯仿等夹带剂）、造价高、更换产品时设备清洗困难Part1Part2*提取精制（1）雷氏铵盐沉淀法适用于：季铵碱原理：

B++NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]B[Cr(NH3)2(SCN)4]+B2SO4

Ag[Cr(NH3)2(SCN)4]B：季铵生物碱

缺点：价格高、环境污染，工业不常用Ag2SO4BaCl2过滤pH2~3Part1Part2*提取雷氏铵盐沉淀法举例Part1Part2*提取精制（2）盐析法适用于：极性较大、水中溶解度较大的生物碱如：从中药三颗针中提取小檗碱，于其酸水提取液中加入6%~7%的氯化钠溶液使其水溶液达到饱和，静置，小檗碱即可析出沉淀Part1Part2*提取精制2.溶剂法适用于：萃取碱水母液中的季铵碱等少数亲水性生物碱（溶解度：酸水>正丁醇或戊醇>碱水）缺点：操作复杂，往往需要结合其他方法处理数次Part1Part2*提取溶剂法（正丁醇萃取）举例Part1Part2*提取精制3.大孔吸附树脂法溶剂法目的：除去水溶性杂质、富集生物碱原理：依靠大孔吸附树脂和生物碱之间强大的范德华引力，通过巨大的比表面进行物理吸附，使生物可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩目的优点：工艺简单、能耗较少、成品体积小、产品质量稳定、具有良好的生物学活性Part1Part2*提取浸渍法溶剂罐快速渗漏机渗滤液罐

高效旋转薄膜蒸发器浓缩液罐冷凝器冷却器受却器真空泵Part1Part2*提取SLNS-快速渗漉提取浓缩机组Part1Part2*提取热回流提取浓缩设备Part1Part2*提取超声波辅助提取装置Part1Part2*提取微波辅助提取罐Part1*CO2超临界流体萃取法Part1Part2提取Part1Part2*提取大孔树脂吸附柱装置Part2分离Part1Part2*分离

MindmapPart1Part2*分离文献报道某植物药含有季铵碱、叔胺碱、酚性叔胺碱及脂溶性杂质、水溶性杂质，试设计提取分离流程？

季铵碱：水溶性生物碱，强碱性叔胺碱：中强碱性酚性生物碱：含酚羟基的生物碱脂溶性杂质：弱碱问题解析Part1Part2*分离生物碱因碱性不同可分为强碱性的季铵碱（水溶性生物碱）、中强碱（叔胺碱）、弱碱它们的游离碱极性不同，水溶性游离碱（强碱性）极性大，带特殊官能团（酚羟基）的游离碱可溶于碱水（氢氧化钠溶液），弱碱性游离碱极性较小生物碱的初步分离Part1Part2*分离举例1.不同类别生物碱的分离Part1Part2*分离2.利用生物碱的酸碱性差异已知pKa值生物碱的pH梯度萃取法分离

如：从洋金花中提取分离东莨菪碱pKa7.5和莨菪碱pKa9.65未知pKa值生物碱的pH梯度萃取法分离

（缓冲色谱）pH梯度萃取法操作Part1Part2*分离缓冲纸色谱Part1Part2*分离pH梯度萃取法操作方法一：生物碱盐起步，将混和生物碱溶于酸水中，依次加碱使PH由低到高（从弱碱到强碱），同时依次用氯仿等相应极性的有机溶剂进行萃取。则碱性较弱的生物碱先游离出而分离方法二：游离生物碱起步，将混合生物碱溶于氯仿等有机溶剂，用PH由高到低（从弱酸到强酸）的酸性缓冲溶液依次萃取，则依次将碱度由强到弱的生物碱萃取出，然后将各部分的酸水缓冲液碱化，转溶于有机溶剂，蒸去溶剂即获得各个碱度的生物碱。Part1Part2*混合总碱

酸水溶解

酸水液（盐）

PH梯度碱化萃取法生物碱由弱到强依次被分离CHCl3溶解

CHCl3溶液(游离)

PH梯度酸水萃取法

生物碱由强到弱依次被分离可用以下两种方式分离Part1Part2*分离3、利用溶解度不同进行分离利用游离碱的溶解度不同进行分离如：苦参碱和氧化苦参碱分离（乙醚）汉防己乙素和汉防己甲素的分离

（冷苯）利用生物碱盐的溶解度差异进行分离：生物碱可和盐酸、硫酸、苦味酸、氢碘酸等形成盐，生物碱的这些盐类在不同溶剂中溶解度不同。如：麻黄碱和伪麻黄碱的草酸盐在水中溶解度不同

Part1Part2*分离汉防己甲素和乙素的分离

汉防己甲素R=CH3

汉防己乙素R=HPart1Part2*分离举例Part1Part2*分离4、利用生物碱特殊功能基的性质进行分离较为普遍的是酚性生物碱，因它能溶于氢氧化钠水溶液中而和其他非酚性生物碱分离含羧基的生物碱则可用碳酸氢钠水溶液萃取来分离具有内酯或内酰胺结构的生物碱则可用加碱加热开环溶于水，加酸环合析出的性质与其他生物碱分离如：喜树碱的分离2022/10/11举例：喜树碱的分离此类生物碱的碱性很弱，分子中有内酯结构，当与稀氢氧化钠溶液共同加热时，内酯开环生成钠盐而溶于水中，加酸于水中则复环析出喜树碱Part1Part2*分离5、利用色谱法进行分离当上述方法不能达到完全分离目的时，往往采用色谱法进行分离离子交换树脂提取法硅胶、氧化铝吸附柱色谱硅胶分配柱色谱、Part1Part2*分离（1）离子交换树脂提取法离子交换树脂是通过静电引力和范德华力而对吸附质产生作用。在生物碱的纯化中使用的是阳离子交换树脂，生物碱盐的阳离子交换到树脂上从而与非碱性的化合物分离生物碱交换：将酸水提取液通过强酸型阳离子交换树脂，使生物碱盐阳离子交换在树脂上而与其它杂质分离。碱化树脂：水洗杂质，再用氨液碱化树脂，使生物碱从树脂上游离出有机溶剂洗脱：用有机溶剂如乙醇洗脱或提取出游离生物碱--1.当流动相流过交换柱时，溶剂中的中性分子以及不发生交换的化合物将首先流出柱子--2.被交换的离子被交换吸附到柱子上--3.利用不同的洗脱剂即可实现物质的分离一种强酸性阳离子交换树脂的结构Part1Part2*分离

如何从洋金花中提取分离东莨菪碱和莨菪碱？①提取：酸水提取法，离子交换法，碱化亲脂性有机溶剂萃取法②分离：利用氢溴酸东莨菪碱在水中易溶，乙醚中不溶东莨菪碱在乙醚易溶，东莨菪碱和莨菪碱脂溶性大小不同东莨菪碱Part1Part2*分离洋金花中提取分离东莨菪碱和莨菪碱举例Part1Part2*分离（2）硅胶、氧化铝吸附柱色谱硅胶柱色谱分离法：是常用的柱色谱分离方法，层析适用范围广，既能用于非极性生物碱也能用于极性生物碱的分离。（洗脱剂加入适量的碱性试剂，如乙二胺）例如加压硅胶色谱分离汉防己甲素和汉防己乙素粉防己碱（汉防己甲素）R=CH3防己诺林碱（汉防己乙素）R=HPart1Part2*分离氧化铝柱