天然药物化学成分的提取分离和鉴定的方法和技术

天然药物化学成分的提取分离和鉴定的方法和技术第一页，共六十页，编辑于2023年，星期五

按提取原理分类：

溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法、超临界流体萃取法等。

溶剂提取法最为常用。一、溶剂提取法

第二页，共六十页，编辑于2023年，星期五一、溶剂提取法

1．定义：

依据天然产物中各种成分的溶解性能，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内溶解出来的方法。第三页，共六十页，编辑于2023年，星期五

2．原理：

在渗透、扩散作用下，溶剂渗入药材组织细胞内部，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地往返运动，直至细胞内外溶液中被溶解的化学成分的浓度达到平衡，提出所需的化学成分。第四页，共六十页，编辑于2023年，星期五

3．提取前的预处理：

药材原料应适当地粉碎成粗粉，一般以过二号筛（24目）为宜。第五页，共六十页，编辑于2023年，星期五

4．影响因素：

（1）溶剂对有效成分的溶解度（2）浓度差是扩散的主要动力（3）温度（4）粉碎度（5）时间第六页，共六十页，编辑于2023年，星期五5.极性的判断（1）常用溶剂

水、亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂。

乙酸乙酯＞乙醚＞氯仿＞苯＞石油醚

亲脂性有机溶剂

其极性大小如下：

水＞甲醇＞乙醇＞丙酮＞正丁醇

亲水性有机溶剂

第七页，共六十页，编辑于2023年，星期五5.极性的判断（2）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

第八页，共六十页，编辑于2023年，星期五

5.极性的判断（3）化合物的极性判断：由分子中官能团的种类、数目、及排列方式等综合因素决定。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—易溶于亲脂性溶剂第九页，共六十页，编辑于2023年，星期五

6．溶剂的选择及特点（1）选择溶剂的原则：依据“相似相溶”原则①对有效成分溶解度大，而对共存杂质的溶解度最小②溶剂不能与所提取的化学成分起不可逆的化学反应③溶剂易回收、安全、低毒、价廉等第十页，共六十页，编辑于2023年，星期五

（2）常用溶剂的溶解性能如下：①水可以溶解：(水溶性成分)

如氨基酸、糖类、无机盐等。第十一页，共六十页，编辑于2023年，星期五②亲水性有机溶剂甲醇、乙醇、丙酮（与水任意比例混溶）可溶解：苷类、生物碱、鞣质等。

特点：

介电常数较大，水溶性较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，回收方便。乙醇提取天然产物成分是目前最常用的溶剂。第十二页，共六十页，编辑于2023年，星期五

③亲脂性有机溶剂可溶解：

挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元。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。第十三页，共六十页，编辑于2023年，星期五

一、溶剂提取法（一）浸渍法（二）渗漉法①溶剂：水及不同浓度的乙醇②适用范围：遇热不稳定的成分及含多糖物质较多的药材的提取第十四页，共六十页，编辑于2023年，星期五

③操作技术第十五页，共六十页，编辑于2023年，星期五

（三）煎煮法

①溶剂：水（四）回流提取法（五）连续回流提取法

①溶剂：有机溶剂②适用范围：遇热稳定成分的提取第十六页，共六十页，编辑于2023年，星期五

③操作技术第十七页，共六十页，编辑于2023年，星期五

（六）超声提取法

①适用于各种成分及各种溶剂的提取②优点：提取时间短，效率高，无需加热第十八页，共六十页，编辑于2023年，星期五

补充：过滤与浓缩1.过滤:(1)自然过滤:

漏斗+滤纸(2)减压过滤:

真空泵+布氏漏斗+抽滤瓶(3)离心甩滤:

离心机+离心试管第十九页，共六十页，编辑于2023年，星期五

补充：过滤与浓缩2.浓缩:(1)蒸发：①适用范围：水提取液②仪器：蒸发皿③热源：直火或水浴加热第二十页，共六十页，编辑于2023年，星期五

补充：过滤与浓缩2.浓缩:(2)蒸馏:①适用范围：有机溶剂提取液②分类：常压蒸馏减压蒸馏第二十一页，共六十页，编辑于2023年，星期五二、其他提取方法

（一）水蒸汽蒸馏法

1.适用范围:适用于具有挥发性,能随水蒸汽蒸馏而不被破坏,不溶或难溶于水,与水不发生化学反应的化学成分的提取第二十二页，共六十页，编辑于2023年，星期五

（一）水蒸汽蒸馏法

2.操作技术:第二十三页，共六十页，编辑于2023年，星期五(二)升华法

1．定义：利用某些固体物质具有在低于其溶点的温度下受热后，不经熔融就直接转化为蒸气，遇冷后又凝固为原来的固体的性质，使之从天然药物中提出的方法。

2．适用范围：具在升华性的化学成分的提取

第二十四页，共六十页，编辑于2023年，星期五

(三)超临界流体萃取法

1．定义

2．基本原理

3．CO2—SFE的特点及优越性

4．CO2—SFE在天然药物有效成分提取分离中的应用第二十五页，共六十页，编辑于2023年，星期五第二章天然药物化学成分提取分离和鉴定的方法与技术第二节分离精制和鉴定的方法和技术

第二十六页，共六十页，编辑于2023年，星期五

一、系统溶剂分离法此法通常选用3～7种不同极性的溶剂，按低极性至高极性的顺序对总提取物的水溶液进行萃取分离。优点：能分离各种极性的成分，特别适用无资料可查的成分。缺点：操作麻烦、费时、溶剂消耗量大等。第二十七页，共六十页，编辑于2023年，星期五

二、两相溶剂萃取法定义：两相溶剂萃取法，是利用混合物中各组分在两种互不相容的溶剂中分配系数的不同而达到分离目的的方法。第二十八页，共六十页，编辑于2023年，星期五2.基本原理：

是利用混合中各成分在两种互不相溶的溶剂中，分配系数不同而达到的分离方法。分配系数K=C上/C下

萃取时，各成分在两相溶剂中分配系数差异越大，则分离效果越好。

第二十九页，共六十页，编辑于2023年，星期五3.常见的萃取方法和技术：

简单萃取法（掌握）逆流连续萃取法

逆流分溶法（CCD）

液滴逆流分配法（DCCC）第三十页，共六十页，编辑于2023年，星期五（一）酸碱沉淀法（二）试剂沉淀法三、沉淀法：第三十一页，共六十页，编辑于2023年，星期五某些酸、碱或具内酯结构的化合物可采用加入碱、酸调节溶液的pH值，利用分子状态的（游离型或解离型）变化，使其溶解度改变而实现分离的方法。（一）酸碱沉淀法第三十二页，共六十页，编辑于2023年，星期五利用一些成分能与某些试剂产生沉淀或某些成分在不同溶剂中溶解度差异的性质，通过在溶液中加入特定的试剂或溶剂，使这些成分生成沉淀而与其他成分分离的方法。（二）试剂沉淀法：第三十三页，共六十页，编辑于2023年，星期五如：①生物碱的酸性液

+加入生物碱沉淀试剂生物碱难溶性复盐↓②鞣质

+明胶、蛋白质溶液

复合物↓

第三十四页，共六十页，编辑于2023年，星期五1.结晶法：

利用混合物中各成分在溶剂中因温度不同引起溶解度的改变，使部分成分析出结晶。2.重结晶法：选择适当的溶剂让结晶再一次溶解和析出结晶的过程。四、结晶与重结晶法第三十五页，共六十页，编辑于2023年，星期五

小分子物质（无机盐、氨基酸等）在溶液中可通过半透膜，而大分子物质如多糖、蛋白不能通过半透膜的性质达到分离的方法。五、透析法第三十六页，共六十页，编辑于2023年，星期五

水提液中，加入无机盐至饱和，有效成分沉淀析出，其它水溶性杂质溶于水。

如：

三七的水提液中加硫酸镁→三七皂甙乙↓

三颗针中提取小檗碱→氯化钠或硫酸铵盐析。六、盐析法第三十七页，共六十页，编辑于2023年，星期五

七、色谱法定义：是一种依据物质的物理化学性质（如极性、溶解性、离子交换能力、分子大小等）的不同而进行分离分析的方法。第三十八页，共六十页，编辑于2023年，星期五2.基本原理：

是利用混合物中各成分在固定相和移动相中吸附力、分配及其亲和力的差异而达到分离。

第三十九页，共六十页，编辑于2023年，星期五3.分类：（1）按移动相种类的不同分为：气相色谱和液相色谱（2）按操作方式的不同分为：柱色谱、纸色谱和薄层色谱（3）按色谱原理不同分为：吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱和凝胶色谱

第四十页，共六十页，编辑于2023年，星期五

(一)吸附色谱法吸附的类型：物理吸附（physicaladsorption）：

也称表面吸附，常见如硅胶、氧化铝、活性炭吸附。是目前吸附色谱最主要的分离依据。化学吸附（chemicaladsorption）：

如黄酮等酚酸性物质与碱性氧化铝。半化学吸附（semi-chemical-adsorption）：

聚酰胺对黄酮、醌类的氢键吸附。第四十一页，共六十页，编辑于2023年，星期五物理吸附基本规律—相似者易于吸附吸附三要素：吸附剂、溶质、溶剂。吸附剂溶剂溶质第四十二页，共六十页，编辑于2023年，星期五吸附法分离的依据：

化合物极性差异大，吸附性差异大，分离效果愈好。常用的吸附剂有：

硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺、大孔吸附树脂等。

第四十三页，共六十页，编辑于2023年，星期五

1.活性炭：

是非极性吸附剂，对非极性物质具有较强的亲和力。

吸附规律：①芳香族化合物吸附力＞脂肪族化合物②分子量大的化合物吸附力＞分子量小③水中对溶质的吸附力＞有机溶剂中对溶质的吸附力第四十四页，共六十页，编辑于2023年，星期五

2.硅胶、氧化铝：为极性吸附剂。

吸附原理：

硅醇基与化合物形成氢键硅醇基与水形成氢键硅胶吸附的水分愈多，吸附其他化合物的能力愈弱。

吸水量超过17％，不能作为吸附剂了。在100～110℃加热30min时即可除去水，恢复吸附活力，这一过程称为硅胶的活化。第四十五页，共六十页，编辑于2023年，星期五①对强极性物质的亲和力强于弱极性物质。②

溶剂极性弱，吸附剂对溶质吸附力强，溶剂极性增强，吸附剂对溶质吸附力弱。③溶质被硅胶、氧化铝吸附，当加入极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。吸附规律：第四十六页，共六十页，编辑于2023年，星期五为了避免化学吸附，分离酸性物质，如分离蒽醌类宜用硅胶；分离碱性物质宜用氧化铝缓解化学吸附：薄层层析分离酸性（碱性）物质时，展开剂中加入适量的醋酸（氨、乙二胺）以克服拖尾现象。第四十七页，共六十页，编辑于2023年，星期五问：如何判断极性？（1）各官能团的极性顺序（2）化合物的极性由分子中官能团的种类、数目、及排列方式等综合因素决定。（3）溶剂的极性可根据介电常数(ε)的大小判断。第四十八页，共六十页，编辑于2023年，星期五3.聚酰胺：属于氢键吸附，不但适用极性物质也适用于非极性物质的分离。

特别适合酚类、醌类、黄酮类、鞣质的分离。第四十九页，共六十页，编辑于2023年，星期五吸附规律

：被分离物质与聚酰胺形成氢键的的数目越多，吸附力越强。①形成氢键的数目：越多，吸附力越强。②分子内氢键：被分离物质形成分子内氢键的吸附力减弱。③芳香程度：分子中芳香程度化高者，吸附力强。

第五十页，共六十页，编辑于2023年，星期五4.大孔吸附树脂：

大孔吸附树脂是一种没有可解离基团具有大孔结构的高分子吸附剂。分为非极性与中等极性两类。第五十一页，共六十页，编辑于2023年，星期五（1）吸附原理：

吸附性与分子筛原理相结合的分离材料。（2）影响因素：

大孔吸附树脂的特性、被分离物质及溶剂的性质均影响着分离结果。第五十二页，共六十页，编辑于2023年，星期五①分子极性极性大成分——易被极性树脂吸附，被分离成分与大孔树脂形成氢键的基团越多，吸附力越强，极性大的有机溶剂合适。

极性小的成分——易被非极性树脂附，极性小洗脱剂，洗脱能力强。第五十三页，共六十页，编辑于2023年，星期五②分子体积对非极性大孔树脂而言，化合物体积越大，吸附力越强，这与大体积分子的疏水性有关。型号选择：

分离大分子，选大孔的树脂分离小分子，选小孔的树脂第五十四页，共六十页，编辑于2023年，星期五③溶液的pH

酸（碱）性化合物——适当的酸（碱）性溶液中吸附；中性化合物——中性溶液中可被充分吸附④洗脱剂水、醇类、丙酮、乙酸乙酯等。第五十五页，共六十页，编辑于2023年，星期五（1）正相分配色谱：载体：硅胶（含水量超过17％已失去吸附性，可作为载体）、硅藻土、纤维素等固定相：强极性溶