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第二章 提取分离和纯化


增溶助溶现象的原因


(1)中药中含有某些能表面活性物质,如皂苷、 树胶、蛋白质等。 (2)中药汤剂属于胶体溶液,由许多难溶物质 的分子组成的微粒混悬于介质中成为溶胶或粗分 散体系,也是使物质在溶液中含量增加的一个重 要因素。
(二)水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法适 用于能随水蒸气馏 出而不被破坏的天 然药物成分的提取。 中草药中的挥发油、 某些小分子生物碱、 小分子酚性物质等 都可采用本法提取。
(六)分馏法

分馏法是利用 各成分沸点的差异 进行提取分离的方 法,用于分离液体 混合物。在天然药 物有效成分研究中, 挥发油及一些液体 生物碱的分离常用 此法。
(七)超临界流体萃取技术

超临界流体萃取是一种利用超临界流体对天 然药物中有效成分进行萃取分离的新技术。 有些物质在临界温度和压力下,可形成一种既 非液体又非气体的特殊相态称为超临界流体。 该流体既具有与气体相似的粘度,又具有与液 体相似的密度,其扩散力和渗透力均大大强于 液体,因而对许多天然药物成分有很强的溶解 能力,且介电常(极性)数随压力增大而增加。 可根据成分的极性大小,改变压力进行选择性 提取及析出。

(4)回流提取法
本法适用于有机溶剂 的提取,提取效率与煎 煮法相同。 对热不稳成分的提取 不宜用此法


(5)连续回流提取法—索氏提取法

应用挥发性有机溶 剂提取天然药物中的 有效成分较多采用该 法。本法仅需少量溶 剂就能使有效成分提 取完全,提取效率高。 但提取液受热时间长, 一般需4~10小时。
乳化现象





液--液萃取中常遇到乳化现象。产生的原因有:溶 剂的组合、成分的种类等。操作中出现乳化现象,可 采用下列破乳方法: ①久臵; ②用一金属丝在乳化层中搅动使之破坏; ⑦将乳化层抽滤; ④将乳化层热敷或冷冻; ⑤分出乳化层,再用新溶剂萃取; ⑥加少量氯化钠,解决两相比重相差较小及两相 溶剂部分互溶的问题; ⑦滴加数滴醇类如乙醇或磺化蓖麻油等破乳类物 质。
中药成分及其适用的提取溶剂
中药成分极性 中药成分类型 适用的提取溶剂 强亲脂性(极性小) 挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、甾醇类、石油醚、己烷 某些苷元
亲脂性
小 中 等 极 性 亲水性 强亲水性 中
苷元、生物碱、树脂、醛、酮、醇、醌、有 乙醚、氯仿 机酸、某些苷类
某些苷类(如强心苷等) 某些苷类(如黄酮苷等) 氯仿:乙醇(2:1) 乙酸乙酯

分离和精制的方法



(一)系统溶剂分离法 (二)两相溶剂萃取法 (三)沉淀法 (四)吸附法 (五)盐析法 (六)透析法 (七)分馏法 (八)超临界流体萃取技术 (八)结晶 (九)色谱法
(一)系统溶剂分离法


此法一般是选用3-7种不同极性的溶剂,由低 极性至高极性分步对总提取物进行提取分离。使 总提取物中各组分,依其在不同极性溶剂中溶解 度的差异而得以分离。 本法操作较为复杂,对微量成分、结构性质相 似成分的分离精制有很大局限性,但仍是目前研 究成分不明的天然药物的最常用方法。
2.逆流连续萃取法
(三)沉淀法


沉淀法是在天然药物提取液中,加入某些试剂使 产生沉淀,通过过滤将成分分离的方法。依据加入 沉淀剂的不同,沉淀法可分为以下几种: 1.酸碱沉淀法 2.铅盐

3.试剂沉淀法
1.酸碱沉淀法




在天然药物提取液中加入酸或碱试剂后产生沉 淀从而达到分离的方法称为酸碱沉淀法。 该方法是依据酸(碱)成分与碱(酸)试剂反应成 盐而溶于水,再加酸(碱)试剂反应重新生成游离 酸(碱)从溶液中析出。 一些具有内酯结构的化合物遇热碱开环生成羧 酸盐而溶于水,加酸后,又重新形成内酯环从溶 液中析出。 本分离法适用于酸或碱性成分,以及内酯类成 分的分离。

一、溶剂提取法

(一)基本原理 (二)溶剂的选择


(三)溶剂提取的方法
(一)溶剂提取法的原理

渗透 扩散
(二)溶剂的选择



溶剂提取法的关键是选择合适的溶剂,一种 好的溶剂应对所提取的成分有较大的溶解度, 而对共存杂质的溶解度很小。良好溶剂的选 择应遵循“相似相溶”原理。 一般说来,只要溶剂的极性与化学成分的 极性相似,化学成分就易被溶解。 溶剂的极性与介电常数ε有关,溶剂的ε 值越 大,极性越大。一些常用溶剂
(四)盐析法


在天然药物的水提液中,加入无机盐,使其达到 一定浓度或饱和,促使有效成分在水中溶解度降低而 沉淀析出,与其他水溶性较大的杂质分离。常作盐析 的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。 如三七的水提液中加硫酸镁至饱和状态,三七皂苷 乙即可沉淀析出。有些成分如原白头翁素、麻黄碱、 苦参碱等水溶性较大,在萃取分离时,也往往先在水 提取液中加入一定量的食盐,再用有机溶剂萃取。

(五)透析法



透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜, 而大分子物质不能通过半透膜的性质而达到分离的 方法。例如分离纯化皂苷、蛋白质、多肽、多糖等 大分子成分时,可用透析法除去无机盐、单糖、双 糖等小分子杂质。 透析成功与否和透析膜的规格关系很大。须根据 欲分离成分的分子量大小来选择。透析膜有动物膜、 火棉胶膜、羊皮纸膜(硫酸纸膜)、蛋白胶膜及玻璃纸 膜等。 透析法的分离速度较慢,为了加快透析速,可用 电透析法,电透析可使带电离子的透析速度增加10 倍以上。
第二章
中药化学成分的提取分离与鉴定
主要内容

第一节 中药化学成分的提取方法 第二节 中药化学成分的分离方法 第三节 中药化学成分结构研究简介
第一节 中药化学成分的提取方法
提取前的准备工作:基源、产地、药 用部位、采集时间与方法的考察及文献调 研; 提取前的预处理:粉碎、脱脂、酶的灭 活; 提取方法:溶剂提取法、水蒸汽蒸馏法 及升华

临界流体萃取的优点

用二氧化碳作为超临界流体物质具有无毒 无味,不易燃易爆,无残留,安全、价廉, 对大多数物质不反应,可循环使用的优点,故 最常用于天然药物的提取。
(八) 结晶和重结晶


结晶法是分离和精制固体成分的重要方法之 一,是利用混合物中各成分在溶剂中溶解度不同 达到分离的方法。对天然药物成分纯化精制的过 程常常就是反复结晶与重结晶的过程。 通常情况下,结晶的形成标志着化合物的纯度 达到了相当程度,故获得结晶并制备成单体纯品, 就成为鉴定天然药物成分、研究其分子结构的重 要一步。
增溶助溶现象举例
(1)已知含生物碱的中药与甘草配伍,生物碱与 甘草酸产生沉淀,生物碱可能提取不出来。 (2)黄连等中的小檗碱与黄芩苷产生沉淀,生物碱 与银花中的绿原酸发生沉淀,大黄鞣质与栀子、茵 陈之间也有沉淀产生。 (3)有的成分因其他成分的存在,溶解度有较大的 改变,如油脂类杂质的存在可以使不溶于石油醚的 香豆素溶解,含麻黄的方剂中如有葛根则麻黄碱的 含量增加等等。
2.铅盐沉淀法




在含天然药物成分的水或稀醇溶液中加人中性 醋酸铅或碱式醋酸铅试剂后,某些成分生成铅盐 沉淀,过滤使之分离的方法称为铅盐沉淀法。 中性醋酸铅可与酸性或酚性物质结合成不溶 性铅盐。如有机酸、蛋白质、氨基酸、黏液质、 鞣质、树脂、酸性皂苷、部分黄酮等; 碱性醋酸铅除与上述物质产生铅盐沉淀外,还 可沉淀中性皂苷、异黄酮、糖类及一些生物碱等 成分。 得到的铅盐沉淀悬浮于水或含水乙醇中,通 入H2S气体进行复分解反应,即可得到纯化的 有效成分。本法也可用来沉淀杂质。
3.试剂沉淀法


(1) 在天然药物的提取液中,加入某些试剂, 使之与有效成分结合生成水不溶物,滤集沉淀,经 复原处理后,即可得到有效成分。如加入雷氏铵盐 可沉淀分离水溶性季铵碱等。此外,还可以用明胶、 蛋白质溶液沉淀鞣质;用胆甾醇沉淀甾体皂苷。 (2)经浓缩的提取液加入另一种难溶性溶剂, 改变了原溶剂的极性,使其中某种或某些成分析出, 以达到纯化的日的。常用的方法有水-醇法、醇-水 法、醇-丙酮法、醇-乙醚法等。
一些常见溶剂的亲水性或亲脂性的强弱顺序
溶剂分类 ——按照极性大小和溶解性能


1、水
2、亲水性有机溶剂 3、亲脂性有机溶剂

1、水


强极性溶剂,对药材细胞穿透力大,中药中亲水性成分, 如无机盐、有机酸盐、生物碱盐、糖类、苷类、鞣质、氨 基酸、蛋白质等都能被水提出。 水作为提取溶剂有安全、经济、廉价易得等优点,缺点 是水 提取液(有其是含糖或蛋白质)易霉变,难以 保存,而且不易浓缩和过滤。
(6)超声提取法

利用超声波强烈振动 能传递巨大能量给浸提 药材和溶剂,从而破坏 植物药材的细胞,加强 胞内物质的释放、扩散 和溶解,加速有效成分 的浸出。该方法具有提 取时间短、提取效率高、 无须加热等优点,但此 法对容器壁的厚薄及放 臵要求较高。目前尚为 实验室小规模使用。
3、影响溶剂提取效率的因素
2. 提取方法


(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 (6)超声提取法
(1)浸渍法


又称冷浸法,适用于 遇热易破坏成分以及含大 量淀粉、树胶、果胶、黏 液质等多糖成分的药材, 多用水、乙醇作溶剂。 但本法提取时间长, 效率不高,特别是在用水 作溶剂浸渍时,提取液易 发霉变质,必要时可加适 量防腐剂。
(2)渗漉法

该法适用于以水、稀 醇为溶剂。用低沸点易挥 发的溶剂提取,不宜用此 法。因在室温下进行,故 特别适用于遇热易破坏成 分的提取。本法在渗滤过 程 中,不断加人新溶剂, 与渗滤液一直保持相当的 浓度差,故提取效率比浸 渍法高。但存在溶剂用量 大、费时较长的缺点。
(3)煎煮法
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