中药化学技术一 中药化学技术基础知识

中药化学技术3版学习项目一

中药化学基础知识一、中药化学在中医药现代化进程中的作用二、中药中的各类化学成分三、中药化学成分的提取技术四、中药化学成分的分离技术2学习内容概述中药化学是应用现代科学理论与技术研究中药中化学成分的学科。研究内容：中药中各类化学成分的结构特征、理化性质、提取分离、检识技术及结构测定等知识。研究目的：寻找具有防治疾病作用的生物活性成分有效成分与有效部位：若生物活性成分是单一化合物，能用分子式和结构式表示并有一定的物理常数，称为有效成分；若生物活性成分是几种化合物的混合物，称为有效部分或有效部位。一种中药可以含多种有效成分。3一、中药化学在中医药现代化进程中的作用（一）建立和完善中药质量评价标准，控制中药及其制剂质量《中国药典》2010年版一部，对收载的二千多种中药材、饮片、提取物及制剂规定了生物活性成分鉴定方法或含量标准。4（二）改进中药剂型，提高临床疗效引入现代制药技术，保留活性成分，去粗存精，符合三效、三小、五方便的要求。有些中药通过剂型改进发现了新的药理作用。举例：天花粉蛋白只有制成注射剂，且深部肌肉注射一定剂量才用于中期妊娠引产和葡萄胎患者的治疗。而天花粉药材水煎液口服并无引产的药效。5一、中药化学在中医药现代化进程中的作用一、中药化学在中医药现代化进程中的作用（三）扩大药源，促进新药研发从相同科属或其他科属植物中寻找相同有效成分，从而开辟新药源。例如：国内已从4科10属的植物中发现小檗碱。对有效成分进行结构修饰，改变性能，提高临床疗效。例如：青蒿素经结构修饰制成青蒿琥酯，可制成注射剂，同时半衰期延长，抗疟活性提高9倍。根据有效成分的化学结构特点进行改造，寻找更理想的药物。例如古柯碱（cocaine）经结构改造成普鲁卡因后，结构简单，便于人工合成，而且安全有效，是临床广泛使用的局部麻醉药。6（四）为中药炮制提供现代科学依据研究中药炮制前后的生物活性成分变化是中药炮制研究的核心，可以为阐明炮制原理、改进炮制工艺及制定饮片质量标准提供科学依据。举例：黄芩炮制以“热水煮”后切制成饮片，“色黄为佳”。炮制依据：黄芩中具有抑菌作用的有效成分是黄芩苷（黄色），其在冷水中浸泡可发生酶解作用生成黄芩素，黄芩素结构中有连三酚羟基，性质不稳定，易被氧化成醌式结构（绿色）而失去生物活性。黄芩加热可破坏酶的活性，有利于黄芩苷的保存。7一、中药化学在中医药现代化进程中的作用（五）探索中药防病治病的原理寻找中药活性成分，运用现代医学技术观察其在体内吸收、分布、代谢和排泄过程，揭示中药药理作用产生的机制和物质基础。例如：麻黄平喘的活性成分是麻黄碱、伪麻黄碱、挥发油（发汗解表的活性成分）等。机制：作用于支气管平滑肌的β受体，激活腺苷酸环化酶升高细胞内cAMP，使平滑肌松弛；作用于支气管黏膜血管平滑肌的α受体，使血管收缩，降低血管壁通透性，减轻支气管黏膜水肿；促进肾上腺素能神经末梢释放递质而间接发挥肾上腺素作用，从而发挥温和持久的平喘作用。8一、中药化学在中医药现代化进程中的作用二、中药中的各类化学成分（一）糖类是植物光合作用的产物，也是植物生命活动不可缺少的能量物质和支撑物质，也是苷类成分结构中的重要组成部分。从化学结构看，糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。糖类可根据其能否水解和水解后单糖的数目分为单糖、低聚糖和多糖。910D-葡萄糖D-果糖D-葡萄糖醛酸醛糖酮糖糖醛酸L-鼠李糖D-洋地黄毒糖6-去氧糖2，6-去氧糖（α-去氧糖）糖类常见结构类型及实例单糖二、中药中的各类化学成分11麦芽糖蔗糖低聚糖：2～9个单糖分子脱水缩合而成

按低聚糖结构中单糖基的数目不同，可将其分为二糖、三糖、四糖等。根据是否保留半缩醛（酮）羟基，分为还原糖和非还原糖。二、中药中的各类化学成分多糖：由10个以上单糖分子脱水缩合而成。

植物中所含多糖主要有淀粉、菊糖、纤维素、树胶、果胶、黏液质和甲壳素等。

二、中药中的各类化学成分12糖的构型D-型与L-型：根据Haworth式中六碳糖的C5（或五碳糖的C4）上取代基R的取向，向上的为D型，向下的为L型。α-型与β-型：根据糖分子中端基碳原子C1的构型，即C1-OH与C5-R（或C4-R）在环同一侧者为β构型，在环异侧者为α构型。13二、中药中的各类化学成分举例：指出下列单糖的绝对构型和相对构型注：以上糖结构式中的部分羟基未画出二、中药中的各类化学成分14糖的性质单糖：多为无色晶体，味甜；易溶于水，可溶于稀醇，难溶于高浓度乙醇，不溶于亲脂性有机溶剂如乙醚、三氯甲烷等。有旋光性、还原性。低聚糖：结晶性、有甜味，易溶于水，难溶或不溶于无水乙醇、乙醚等有机溶剂。低聚糖分子中保留半缩醛（酮）羟基的称为还原糖，具有还原性。非还原糖被酶或酸水解成单糖后也具有还原性。多糖：多为无定形物质，无甜味和还原性，在水中溶解度随分子量的增大而降低，不溶于乙醇及大多数有机溶剂。糖类通常作为杂质除去，常用乙醇沉淀法。15二、中药中的各类化学成分二、中药中的各类化学成分（二）苷类化合物定义：苷类是由糖或糖的衍生物与非糖化合物通过苷键结合而成的一类有机化合物。能被酶或稀酸水解，生成的非糖化合物称为苷元或配糖基。性质：苷具有一定的亲水性，能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚或苯等有机溶剂。苷元多难溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。16（三）氨基酸、蛋白质、酶

1.氨基酸：是一类分子中既含有氨基又含有羧基的有机化合物。

17根据结构中氨基和羧基的相对位置α-氨基酸β-氨基酸γ-氨基酸根据氨基酸分子中所含氨基与羧基的数目及酸碱性中性氨基酸碱性氨基酸酸性氨基酸二、中药中的各类化学成分二、中药中的各类化学成分性质：无色结晶，大多易溶于水及稀醇，难溶于乙醚、氯仿等非极性有机溶剂。具酸碱两性，在等电点时，氨基酸的水中溶解度最小。除去氨基酸的方法：乙醇沉淀法铅盐沉淀法调节等电点法18二、中药中的各类化学成分

2.蛋白质：是由α-氨基酸通过肽键结合而成的高分子化合物。性质：多溶于冷水成胶体溶液，不溶于浓醇和其他有机溶剂。在酸、碱、热或某些化学试剂作用下可发生变性作用而沉淀。除去蛋白质的方法：加热乙醇沉淀法铅盐或钙盐沉淀法调节等电点法盐析法19

3.酶：是一类具有催化能力的蛋白质。性质：酶的催化能力强，具专属性、高效性，只能在室温及低温下存活，受到外因作用易变性。例如，麦芽糖酶只能催化水解α-苷键，但对β-苷键无效。除去酶的方法：同蛋白质。20二、中药中的各类化学成分二、中药中的各类化学成分（四）鞣质是一类结构复杂的多元酚类化合物，能与生兽皮中的蛋白质结合形成致密、柔韧、不易腐败又难透水的皮革，故称鞣质。鞣质多为无定形粉末，能溶于水、乙醇、丙酮等极性大的溶剂，不溶于乙醚、三氯甲烷、苯等极性小的有机溶剂，可溶于乙醚和乙醇的混合溶液。鞣质的除去方法：明胶溶液沉淀法重金属盐沉淀法聚酰胺吸附法21二、中药中的各类化学成分（五）有机酸有机酸是指分子中含有羧基的一类酸性有机化合物。有机酸在植物体内常与钾、钙、镁等金属离子或生物碱结合成盐，多存在于植物的叶和果实中。溶解性：低级脂肪酸易溶于水、乙醇等，难溶于亲脂性有机溶剂；高级脂肪酸及芳香酸较易溶于有机溶剂而难溶于水。除去方法：乙酸铅或氢氧化钙沉淀法22（六）生物碱是一类存在于生物体内含氮的有机化合物，大多具有碱性，能与酸结合成盐。游离的生物碱大多不溶或难溶于水，能溶于乙醇、丙酮、乙醚、三氯甲烷等有机溶剂。生物碱盐类多易溶于水和乙醇，不溶或难溶于常见的亲脂性有机溶剂。生物碱多具有显著的生物活性，是中药中种类较多、发现最早的一类重要的有效成分。23二、中药中的各类化学成分（七）挥发油是一类具有芳香气味的与水不相混溶的油状液体的总称。在常温下可挥发，能随水蒸气蒸馏。挥发油不溶于水，可溶于大多数有机溶剂，如石油醚、乙醚、二硫化碳等亲脂性溶剂中，在乙醇中的溶解度随乙醇浓度的升高而增大。24二、中药中的各类化学成分二、中药中的各类化学成分（八）树脂树脂是一类化学组成较复杂的混合物。分类：按化学结构分：树脂酸类、树脂醇类、树脂烃类；按共存物质分：油树脂、胶树脂、香树脂；糖树脂；单树脂性质：无定形有光泽的固体或非结晶性块状物，质脆易碎，受热软化熔融，燃烧时产生浓烟。不溶于水，可溶于乙醇、乙醚、三氯甲烷等有机溶剂。除去方法：醇溶水沉法、碱溶酸沉法、有机溶剂萃取法、活性炭吸附法25（九）油脂、蜡油脂为一分子甘油与三分子高级脂肪酸所成的酯。油在常温下呈液态，多来源于植物，如芝麻油、豆油等；脂肪在常温下呈固态，多来源于动物，如牛脂、豚脂等。油脂比水轻，不溶于水，易溶于石油醚、苯、丙酮和热乙醇。油脂无挥发性，在酸、碱、酶的作用下可发生水解，在碱水液中的水解称皂化。蜡是高级脂肪酸与高级饱和一元醇结合而成的酯。通常覆盖在植物茎、叶、树干及果皮的表面起保护作用。蜡在常温下为固体，不溶于水，可溶于热醇等有机溶剂。油脂和蜡的除去方法：压榨法；石油醚或乙醚脱脂法；石蜡脱脂法26二、中药中的各类化学成分二、中药中的各类化学成分（十）植物色素根据溶解性分为水溶性色素和脂溶性色素两类。水溶性色素主要为蒽醌苷类、花色素、黄酮苷类等，可溶于水、甲醇、乙醇；脂溶性色素主要包括叶绿素、叶黄素、胡萝卜素类等。不溶于水，难溶于冷甲醇，可溶于石油醚，易溶于苯、三氯甲烷、丙酮、乙醇等有机溶剂。叶绿素有微弱的抑菌、消炎、除臭等作用，一般视为无效成分除去。如在分离精制过程中的微量叶绿素，可用活性炭吸附法除去。27三、中药化学成分的提取技术（一）溶剂提取技术

1．基本原理是根据中药中各化学成分在不同溶剂中的溶解度不同，选用对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。要做到最大限度地将有效成分从药材组织中提取出来，需遵循“相似相溶”的原理。极性成分易溶于极性溶剂，亲脂性成分易溶于非极性溶剂。282．溶剂的选择29

溶剂提取法的关键是选择适当的溶剂。根据溶剂的极性和被提取成分及其共存杂质的性质，决定选择何种溶剂。溶剂的极性与介电常数ε有关一些常用溶剂及其主要的物理性质见表1-3。三、中药化学成分的提取技术常用提取溶剂性能特点

提取溶剂性能特点适宜提取成分提取方法水溶解范围广穿透能力大经济、易得、安全

生物碱盐苷类鞣质糖类氨基酸蛋白质煎煮法浸渍法有些脂溶性成分溶解不完全有些苷类成分的酶解水提液易发霉、变质水溶性杂质多，过滤困难沸点高，浓缩困难30水三、中药化学成分的提取技术亲水性有机溶剂（与水相互混溶）提取溶剂性能特点适宜提取成分提取方法乙醇（最常用）溶解范围广，穿透力强水溶性杂质溶出少可抑制酶的活性提取液不易发霉、变质大部分可回收利用但价格贵，挥发性、易燃烧蛋白质外的大多数化学成分均可

渗漉法（稀醇）浸渍法回流法连续回流法甲醇溶解特点与乙醇相似，但有毒丙酮溶解性能同乙醇，但沸点低、易挥发，作为提取溶剂不常用但对色素溶解性能好，在分离、精制时常用。31三、中药化学成分的提取技术亲脂性有机溶剂性能特点适宜提取成分提取方法对化合物溶解选择性较强水溶性杂质少、易纯化挥发性大、易燃烧、有毒价格昂贵，对提取设备要求高穿透力较弱，提取时间长作为提取溶剂不常用，常用于分离游离生物碱苷元某些苷类回流法连续回流法常用溶剂特点乙醚：沸点低，极易燃氯仿：密度大，不易燃，毒性大，对生物碱溶解性好苯：毒性大石油醚（30-60℃、60-90℃、90-120℃）脱脂、脱色常用32三、中药化学成分的提取技术三、中药化学成分的提取技术3．提取方法浸渍法：加水或稀醇浸渍，适用于遇热易破坏或挥散或含较多淀粉、树胶等药材。操作简便，提取时间长，效率较低。分冷浸法和温浸法（40～60℃）。渗漉法：浸渍的改进，效率较浸渍法高，但溶剂消耗量大煎煮法：加水加热，操作简单，效率高，对含挥发性成分、加热易破坏及多糖类成分不宜使用，提取液易腐败，杂质多。回流提取法：加有机溶剂加热，效率高，杂质相对较少，溶剂耗量大，价贵，操作麻烦。连续回流法：回流法的改进，常用索氏提取器。一次性加有机溶剂加热，提取效率高，溶剂用量少，加热时间长。33

（1）浸渍法：药材用适当的溶剂在常温或温热（40～60℃）条件下浸泡一定时间，溶出有效成分的一种方法。34

优点：方法简便，设备要求低。无需高温，适用于遇热分解的成分的提取。适用于含淀粉等较多的药材的提取。缺点：时间长，效率低，有效成分提取不完全。若用水为提取溶剂，提取液易发霉。溶剂用量大，不易浓缩。

所用溶剂：水、醇三、中药化学成分的提取技术

操作：药材破碎→加溶剂浸泡24～48小时→脱脂棉用溶剂湿润后垫与渗漉筒底部→分次加入(不超过2/3)→垫滤纸或纱布，加重物→打开下口活塞→加溶剂至刚开始流出→关闭活塞→流出液到回渗漉筒→继续加溶剂至高出药材面数厘米→浸渍24～48小时→打开下口活塞，调整流出速度并不断添加溶剂（以每千克计算1～3毫升/分钟或3～5毫升/分钟）。溶剂总用量为药材的4～8倍。

（2）渗漉法：是将药材粗粉用适当的溶剂润湿膨胀后，装入渗漉器中，连续添加新溶剂到药粉中，溶解可溶性成分，从渗漉器下口流出浸出液的一种动态浸提方法。三、中药化学成分的提取技术35

注意事项：1）药材粉碎度

2）药材松紧度

3）提取液收集量和速度的控制

4）溶剂的添加优点：设备要求低，可保持较好的浓度差，提取效率较浸渍法高，无需高温，适用于遇热分解的成分的提取。缺点：时间长，操作麻烦，提取液总量大，浓缩麻烦。所用溶剂：水、醇。三、中药化学成分的提取技术36（3）煎煮法：是将药材饮片或粗粉加水煎煮，滤取煎煮液的一种传统提取法，一般提取2～3次。

优点：操作简便，效率高。价格便宜、安全。杂质较多，分离麻烦。缺点

水提液杂质多，浓缩麻烦。遇热易破坏的成分不宜使用。含糖类丰富的药材水提液黏稠，不宜过滤。

所用溶剂：水注意事项：忌用铁器。三、中药化学成分的提取技术37（4）回流提取法：使用有机溶剂提取时，为减少溶剂的挥发损失，常采用回流提取法，一般提取2～3次。优点：效率高，杂质的量较水提液少。缺点：操作麻烦，溶剂消耗量大，加热时间长，对热不稳定成分不易使用。所用溶剂：亲水性有机溶剂注意事项：回流提取装置的组装水浴加热，不用直火溶剂的量烧瓶应置于水浴锅底部冷凝水的连接和流量的控制铁架固定位置三、中药化学成分的提取技术38（5）连续回流提取法：此法是在回流提取法基础上的改进，可以使用少量溶剂连续循环回流，充分将有效成分浸出的一种方法。优点：效率高，溶剂用量少。缺点：操作麻烦，加热时间长，对热不稳定成分不易使用。所用溶剂：亲脂性有机溶剂，亲水性有机溶剂不常用。三、中药化学成分的提取技术39三、中药化学成分的提取技术索氏提取器由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成，提取管两侧分别有虹吸管和连接管。将待测样品包在脱脂滤纸包内，放入提取管内。提取瓶内加入有机溶剂，加热提取瓶，有机溶剂气化，由连接管上升进入冷凝器，凝成液体滴入提取管内，浸提样品中的脂类物质。待提取管内有机溶剂液面达到一定高度，溶有粗脂肪的有机溶剂经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的有机溶剂继续被加热气化、上升、冷凝，滴入提取管内，如此循环往复，直到抽提完全为止。401）水浴加热，不用直火2）溶剂的量3）烧瓶应置于水浴锅底部4）冷凝水的连接和流量的控制5）加沸石6）药材的高度（滤纸筒）7）对于沸点较高的溶剂应注意保温三、中药化学成分的提取技术414.提取液的浓缩42（1）蒸发：是通过加热使溶剂气化挥散不需回收的一种常见浓缩方法。一般适用于水提取液的浓缩。三、中药化学成分的提取技术三、中药化学成分的提取技术（2）蒸馏：是将提取液加热沸腾，使溶剂气化并冷凝为液体而回收，达到提取液浓缩的目的。蒸馏方法的选择可随提取液的沸点和性质而定，为了避免仪器受热不均匀而炸裂破损，或引起成分的分解破坏，在常压和减压蒸馏时，应采用热浴间接加热。常用的热浴有水浴、油浴和砂浴。43常压蒸馏：用于沸点较低的有机溶剂减压蒸馏：用于沸点较高的有机溶剂5、影响溶剂提取的因素（1）药材的干湿度（2）药材的粉碎度（3）提取温度（4）提取时间（5）药材细胞内外的浓度差此外，提取操作方式、溶剂的选择等因素的影响，在设计提取方案时，也需进行优化选择。44三、中药化学成分的提取技术（二）水蒸气蒸馏技术

基本原理：根据分压定律（P总=P水+PA），系统中总蒸气压等于各组份蒸气压之和。当总蒸气压与外界大气压相等时，溶液开始沸腾。从公式可以看出，其沸点低于任何一组份的沸点。

适用对象：具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶于水的成分提取。优点：提取液杂质少

缺点：受热温度高、时间长，适用对象受限。

注意事项：蒸馏装置的连接。45三、中药化学成分的提取技术三、中药化学成分的提取技术

升华技术是利用某些中药中所含的有效成分具有升华的特性而进行的提取技术。适用对象：具有升华性的成分。如：樟脑－－世界上最早用升华法制取；咖啡碱－－178℃能升华而不被分解。特点：简单易行，但药材炭化后，往往产生挥发性的焦油状物粘附在升华物上，不易精制除去；提取不完全，产率低；有时会伴有分解现象。升华法只能用在不太高的温度下，具有足够大的蒸汽压力（熔点前高于2665.6Pa）的固态物质，故具有局限性。

46（三）升华技术（一）溶剂萃取技术分离原理：两相溶剂萃取技术是利用混合物中各成分在两相不相混溶的溶剂中分配系数的不同达到分离的技术。分配系数：是指在温度、压力一定时，一种物质在两相不混溶的溶剂中，溶解平衡后，两溶剂中溶质浓度的比值。分配系数在一定的温度及压力下为一常数，用下式表示：

47四、中药化学成分的分离技术混合物中各成分在两相溶剂中，分配系数相差越大，分离效果越好。

1．简单萃取法

此法常用于初步分离。一般是在分液漏斗、下口瓶或萃取罐中进行。操作时，要避免猛烈振摇，以免发生乳化而影响分层。为提高萃取效率，应把有机溶剂分成几份，进行多次萃取。萃取次数取决于物质的分配系数，一般为3～4次。消除乳化的方法：（1）长时间放置并用玻璃棒不时搅拌破坏（2）分出乳化层，再用新的溶剂萃取；（3）将乳化层抽滤；（4）将乳化层加温使之破坏；（5）加入适量氯化钠或滴入数滴戊醇。48四、中药化学成分的分离技术2．逆流连续萃取法

利用两相溶剂密度不同，将相对密度小的溶剂作为移动相（分散相），逆流连续穿过相对密度大的固定相（连续相），在移动过程中发生萃取使某些成分转溶，从而达到分离的一种连续萃取法。逆流连续萃取装置是由一根或数根萃取柱串联组成，柱内用小瓷环或小不锈钢圈填充，以增加两相溶剂萃取时的接触面。此法克服了在分液漏斗中多次萃取操作的麻烦，也避免了乳化现象的发生。49四、中药化学成分的分离技术（二）沉淀分离技术是在中药提取液中加入某些试剂，与其中一些成分产生沉淀或降低溶解性而从溶液中析出的一种分离技术。如果所需要分离获得的成分生成沉淀，则沉淀反应必须是可逆的；如果是不需要的成分，则将生成的沉淀除去，可以是不可逆的沉淀反应。四、中药化学成分的分离技术50此法是在浓缩后的水提取液中，加入一定量的乙醇，使某些难溶于乙醇的成分从溶液中沉淀析出的方法。过程：浓缩水提液+缓慢加入数倍量乙醇→溶剂极性变弱→极性大的化合物溶解度下降→沉淀适用对象：淀粉、树胶、黏液质、蛋白质等水溶性杂质。1.乙醇沉淀法四、中药化学成分的分离技术512.酸碱沉淀法

本法是利用某些成分在酸（或碱）中溶解，而在碱（或酸）中沉淀的性质达到分离的方法。过程：浓缩酸（碱）水提液+碱（酸）→酸性（碱性）化合物的盐转变成游离形式→极性变弱，在水中溶解度下降→沉淀适用对象：酸性或碱性亲脂性成分的分离。如碱性的生物碱、酸性的蒽醌、黄酮、有机酸等化合物及含有内酯、内酰胺的化合物。四、中药化学成分的分离技术523.铅盐沉淀法是利用中性或碱式醋酸铅在水或稀醇溶液中能与许多物质生成难溶性的铅盐或铅络合物沉淀，而使各成分得以分离的方法。铅盐沉淀法既可用来除去杂质，也可用来沉淀有效成分。

53操作过程：浓缩液+醋酸铅或碱式醋酸铅→醋酸铅沉淀→脱铅→分离有效成分适用对象：中性醋酸铅→含羧基、邻二酚羟基结构碱式醋酸铅→沉淀范围广特点：一般先加中性醋酸铅，滤得沉淀后，再向滤液中加入碱式醋酸铅；由于铅会造成重金属污染，所以此法使用受限。四、中药化学成分的分离技术常用的脱铅方法

（1）通入硫化氢气体法此法效果好，但所产生的沉淀吸附性强，对有效成分的分离会造成一定的负面影响，且硫化氢有毒，需加热或通入二氧化碳可驱除多余的硫化氢。（2）硫酸盐或磷酸盐效果好，操作简单。（3）阳离子交换树脂法效果最好，但操作麻烦，成本较大。54四、中药化学成分的分离技术4.盐析法

此法是向混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐至一定浓度或成饱和状态，使某些中药成分在水中溶解度降低而析出，达到与其他杂质分离的目的。常用于盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁等。有些成分如麻黄碱、苦参碱等水溶性较大，在萃取分离时，亦常先在水提液中加入一定量的食盐，降低这些水溶性成分的溶解度，再用有机溶剂提取。四、中药化学成分的分离技术55（三）结晶与重结晶技术往往用于固体物质的精制纯化。原理：利用混合物中各成分对某种溶剂溶解度的差别实现分离的方法。

结晶：从非结晶状物质通过处理得到结晶状物质的过程。重结晶：用反复结晶的方法，从不纯的结晶制得较纯结晶的过程。结晶的关键：溶解度；与被结晶成分不发生化学反应；沸点适中。结晶纯度判断：晶形和色泽；熔点和熔距；色谱分析法。56四、中药化学成分的分离技术（四）透析技术原理：利用小分子物质在溶液中可通过透析膜，而大分子物质不能通过透析膜的性质达到分离目的。可以分离纯化皂苷、多糖、多肽、蛋白质等大分子成分，除去无机盐、单糖、双糖、氨基酸等小分子杂质，反之亦然。57分离的关键：根据欲分离成分的分子量大小选用规格适宜的透析膜。透析膜有动物性膜、火棉胶膜、羊皮纸膜等。四、中药化学成分的分离技术原理：利用混合物中各成分的沸点不同进行分离。适用对象：完全互溶的液体混合物的分离。如分离挥发油及一些液体生物碱。一般来说，液体混合物中各成分沸点相差在25℃以下，则需采用分馏法分离，而沸点相差在100℃以上，反复蒸馏，即可达到分离目的。58四、中药化学成分的分离技术（五）分馏技术（六）色谱技术

色谱技术是中药化学成分分离与检识中最常用的技术，具有分离效能高、快速简便等优点。对一些用重结晶技术、萃取技术和沉淀分离技术等难以分离的混合物，色谱技术往往可以收到很好的分离效果。色谱技术的分类：根据分离原理可分为：吸附色谱、分配色谱、凝胶色谱、离子交换色谱等；根据操作形式可分为：薄层色谱、柱色谱、纸色谱。四、中药化学成分的分离技术591．吸附色谱技术

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吸附色谱技术主要是指以固体吸附剂作为固定相，以液体作为流动相的液-固色谱分离技术。其基本原理是利用吸附剂对混合物中各组分的吸附能力不同，以及流动相对各成分解吸附能力的不同，使各成分达到分离。

（1）吸附剂

1）硅胶：表面具有硅醇基，微显酸性，能与许多化合物形成氢键，吸附能力较氧化铝稍弱。硅胶机械强度好，吸附容量高，适合中性或酸性成分（包括非极性和极性较小的化合物）分离，但不宜直接用于分离碱性物质。薄层色谱用硅胶商品型号主要有G型、GF254型、H型、HF254型。四、中药化学成分的分离技术

2）氧化铝：吸附性较强的极性吸附剂。四、中药化学成分的分离技术色谱用氧化铝有碱性、中性和酸性之分，其中以中性氧化铝使用最多。由于氧化铝常微显碱性，故主要适用于碱性或中性亲脂性成分的分离，如生物碱、萜类等成分。氧化铝的吸附性也与含水量有着直接的关系，也可根据含水量用不同的活性级别来表示，一般在150～160℃加热4小时，即可得Ⅲ～Ⅳ级氧化铝。

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3）聚酰胺：商品名为锦纶、尼龙，是由酰胺聚合而成的一类高分子化合物。在极性溶剂中，酰胺基可与酚类、酸类或醌类成分形成氢键（极性键）；在非极性或碱性溶液中，氢键无法形成，聚酰胺作为极性吸附剂与被分离物形成范德华作用力而发挥分离作用。聚酰胺吸附容量大，适合于制备性分离。商品有聚酰胺薄膜成品，可用于薄层色谱，另有颗粒状聚酰胺用于柱色谱。不同溶剂在聚酰胺柱色谱中的洗脱能力顺序为：水＜甲醇或乙醇＜丙酮＜稀氢氧化钠液或稀氨溶液＜甲酰胺或二甲基甲酰胺＜尿素水溶液62四、中药化学成分的分离技术

4）活性炭：是非极性吸附剂。四、中药化学成分的分离技术活性炭在水溶液中吸附力最强，在有机溶剂中吸附力较弱。故水洗脱能力最弱，而有机溶剂则较强。吸附规律：对极性基团多的化合物吸附力大，而对极性基团少的化合物则吸附力小；对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物。适用对象：特别适合分离氨基酸、糖类及某些苷类等水溶性物质。63四、中药化学成分的分离技术

（2）流动相（洗脱剂）流动相的选择应根据被分离成分的极性和吸附剂的极性综合考虑。一般来说，流动相的极性应与被分离化合物极性相似，若被分离成分极性小，选用极性小的溶剂为流动相；反之，须选用极性大的溶剂为流动相。在吸附色谱中，流动相的解吸附能力与其极性有关。对于极性吸附剂，流动相的极性越大，其解吸附能力越强，化合物在色谱中移动的速度就越快。64四、中药化学成分的分离技术

（3）被分离成分对硅胶、氧化铝等极性吸附剂来说，对极性大的化合物吸附强，移动慢；而对极性小的化合物吸附弱；从而使各成分得以分离。在吸附色谱中，流动相的解吸附能力与其极性有关。对于极性吸附剂，流动相的极性越大，其解吸附能力越强，化合物在色谱中移动的速度就越快。65常见取代基极性顺序:烷基（-CH3）＜烯基（-CH＝CH-）＜醚基（-OCH3）＜硝基（-NO2）＜酯基（-COOR）＜酮基（-CO）＜醛基（-CHO）＜巯基（-SH）＜氨基（-NH2）＜酰胺基（-NH-COCH3）＜醇羟基（-OH）＜酚羟基（Ar-OH）＜羧基（-COOH）66四、中药化学成分的分离技术化合物极性大小判断原则：

（1）分子中极性基团越多，极性越大。（2）同系物中，分子量越小，极性越大。（3）在同一母核中，不能形成分子内氢键的化合物比能形成分子内氢键的化合物极性大。67四、中药化学成分的分离技术EFGH课堂互动

ABCD681.请排列以上化合物的极性大小顺序。2.将以上化合物在薄层色谱硅胶G板上，以石油醚：EtOAc（10：1）为展开剂展开，请排列其Rf大小顺序。1.极性：G＞A＞H＞B＞F＞E＞C＞D2.Rf：D＞C＞E＞F＞B＞H＞A＞G69课堂互动（4）操作方式：吸附薄层色谱法（TLC）：铺板→点样→展开→显色→计算比移值（Rf）吸附柱色谱法：

→加样→洗脱70干法装柱湿法装柱四、中药化学成分的分离技术2．分配色谱技术

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是一种利用混合物中各成分在互不相溶的流动相与固定相中分配系数的不同，进行分离的色谱技术。（1）基本原理：属于两相溶剂萃取法。固定相吸着在惰性固体粉末（称为载体）或滤纸上，被分离的物质首先溶解在固定相中，当用流动相展开时，各成分在固定相和流动相之间连续不断地发生分配，由于各成分在两相间分配系数不同，被分离成分如在流动相中分配多，则移动较快，如在固定相中分配多，则移动较慢，从而达到分离目的。四、中药化学成分的分离技术

（2）载体（支持剂、担体）：起支持固定相的作用。四、中药化学成分的分离技术特点：不溶于两相溶剂中，对被分离成分无吸附作用，也不与被分离成分发生化学反应。常用载体：硅胶、硅藻土、纤维素粉、滤纸等。硅胶既可做吸附剂又可做分配色谱的载体，当其含水量在17％以上时，吸附性下降而成为载体。硅藻土可吸收相当自身重量100％的水，效果很好。72

（3）固定相、流动相与被分离成分

在分配色谱中流动相应预先用固定相饱和，否则展开过程中，流动相可能与固定相部分相溶而影响分离效果。分类：根据固定相与流动相的极性差别，分配色谱有正相与反相色谱法之分。正相分配色谱法是流动相的极性小于固定相极性；反相分配色谱法则正好相反。适用对象：正相分配色谱法通常适用于分离水溶性或极性较大成分；反相分配色谱通常适用于分离脂溶性成分。四、中药化学成分的分离技术73

反相分配色谱法常用的固定相是在普通硅胶表面进行化学修饰，键合上长度不同的烃基（R）形成亲脂性表面，习称键合相，根据键合的烃基（-R）是乙基、辛基还是十八烷基，分别命名为RP-2、RP-8及RP-18。亲脂性强弱顺序为：RP-18＞RP-8＞RP-2。74四、中药化学成分的分离技术

（4）操作方式

1）分配薄层色谱法：与吸附薄层色谱的区别是铺板时用的不是吸附剂而是载体，薄层板自然晾干后不需活化即可使用，具体操作时流动相需预先用固定相饱和，否则影响分离效果。

2）分配柱色谱法：装柱前，先将载体和固定相混合均匀，再倾入流动相溶剂（洗脱剂）中，充分搅拌，使两相互相饱和平衡，然后在柱中加入已用固定液饱和的流动相，再将吸着固定液的载体按湿法装入柱中，在柱顶加入试样，洗脱即可（洗脱剂预先用固定液饱和）。

3）纸色谱法：是以滤纸作为载体，滤纸中的水分（或根据需要加在滤纸上的溶液）为固定相，用适当的溶剂系统为移动相进行展开。四、中药化学成分的分离技术753．高效液相色谱技术（HPLC）76

20世纪60年代以经典液相色谱法为基础，采用高效填充剂、高灵敏度检测器、利用加压手段加快流动相流速的一种高效能液相色谱法。分类：按原理主要分为分配色谱和吸附色谱，其中液-液分配色谱应用最广泛，根据其固定相与流动相极性的差别，亦分为正相分配色谱和反相分配色谱两类。仪器组成：由输液泵、进样系统、色谱柱、检测器和数据处理器等组成。四、中药化学成分的分离技术四、中药化学成分的分离技术774.气相色谱技术

以气体作为流动相。气体又叫载气，常用的是氮气。具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、试样用量少等优点。不适宜分离高沸点、热稳定性差、极性大的化合物。常用于中药中挥发油的分离。78四、中药化学成分的分离技术5．凝胶色谱技术

凝胶色谱又称分子排阻色谱、分子筛色谱、凝胶滤过色谱。是一种以凝胶为固定相分离分子大小不同成分的液相柱色谱技术。79四、中药化学成分的分离技术分离原理：主要是分子筛作用，根据凝胶孔径和被分离物质分子的大小而达到分离目的。优点：设备简单，操作方便，凝胶可反复使用。6．离子交换色谱技术

是用离子交换剂代替吸附剂的色谱技术，在工业上应用广泛，在中药有效成分分离方面，对水中能离子化的成分分离非常有效，如生物碱、有机酸、酚类、氨基酸等。

80四、中药化学成分的分离技术7．大孔吸附树脂技术

大孔吸附树脂是一种不含交换基团，具有大孔网状结构的高分子吸附剂。一般为白色球形颗粒，理化性质稳定，不溶于水、酸、碱及有机溶剂。81四、中药化学成分的分离技术树脂分类：根据骨架材料的功能基团，分为非极性、中等极性与极性三类。分离原理：吸附性（范德华引力或氢键吸附）和筛选性（多孔性网状结构决定）结合分离对象：主要用于水溶性成分的分离纯化，尤适用于大分子亲水性成分皂苷、多糖的分离四、中药化学成分的分离技术

是以超临界流体代替常规有机溶剂进行提取分离有效成分的新型技术。超临界流体是指物质在高于其临界温度（TC）和临界压力（PC）时所形成的一种既非液体又非气体的特殊相态物质。超临界流体具有液体的高密度和气体的低黏度的双重特性，扩散和渗透能力均强于常规液体，对许多物质有很强的溶解力，因此，可作为溶剂进行提取。82（七）其他分离技术1.超临界流体萃取技术四、中药化学成分的分离技术特点：选择性和溶解性能好；提取产率高；产物没