3.海洋生物材料与天然产物提取工艺特性 海藻：抗肿瘤、防心血管疾病等； 腔肠动物：海葵毒素； 软体动物：抗病毒、抗肿瘤等； 棘皮动物：海胆毒素；
4.微生物与天然产物提取工艺特性 细菌 放线菌 蓝细菌 真菌（霉菌和酵母菌）
二、生物细胞的结构与天然成分的浸出
活性成分或有效成分存在细胞质中。 细胞有：细胞壁和细胞膜
二、生物细胞的结构与天然成分的浸出
活性成分或有效成分存在细胞质中。 破坏细胞膜和细胞壁， 使有效成分提取出来。
三、破坏细胞壁和细胞膜的方法 1.风干法 2.加热干燥法 3.机械法 4.非机械法 5.化学法
1.风干法
在通风良好不见直射阳光的条件下开始时， 由于外界空气的蒸汽压或相对湿度较低，细胞 壁先失水，随后细胞质的液泡也失水，细胞液 的浓度增高，使涨压减低萎蔫，终致细胞破坏 到死亡。失水收缩，但不产生质壁分离，是机 械伤害。改变膜的超滤性和渗透性，细胞内的 物质易于被溶剂浸出。 风干法，对有效成分损害小；
1.工艺路线和各步反应方法的最后确定； 2.设备材质和型号的选择； 3.反应器的规模选择和反应搅拌器型式与 搅拌速度的考察； 4.生产反应条件的研究； 5.工艺流程和操作方法的确定；
中试放大的研究主要内容：
6. 物料衡算； 7. 安全生产与“三废”防治措施； 8. 原辅材料、中间体的物理性质 和化工常数的测定； 9. 原辅材料、中间体质量标准的研究制定； 10.消耗定额、原料成本、操作工时 与生产周期等的计算。
第二节 原料细胞结构与提取工艺特性
一、原料与天然产物提取工艺特性 1.植物材料：根、茎、干果、花、叶等 根：如人参、丹参等用有机溶剂乙醇浸出； 茎:可用有机溶剂加热浸出 干果：可用有机溶剂浸出 花：是由果胶类物质组成，需用酶或发酵的 方法处理后再用溶剂提取； 叶：多数不用处理，直接用溶剂提取；
2.动物材料与天然产物提取工艺特性 角类和骨类：加工前需要粉碎细一些； 皮类：应用新鲜材料，加工前先破碎；
活性成分/有效成分是存在细胞质中
细胞有细胞壁和细胞膜； 细胞膜类似于半透膜，具有超滤作用，即 对细胞外的物质的透过有分子筛作用，筛 孔有一定的大小，透过物质的分子较小时 容易透过，较大的分子不易透过；
活性成分/有效成分是存在细胞质中
细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶 物质组成，细胞壁上有许多小孔叫孔壁， 不过，不影响水溶性物质的出入； 对外界物质的进入或细胞内物质的外出 有决定作用的是细胞膜。

转入中试放大生产的过渡性试验： 3.反应条件限度实验；
目的:找到最适宜的工艺条件（如培养基 种类、反应温度、压力、pH等），一般 均匀一个许可范围。
转入中试放大生产的过渡性试验：
4.原辅材料、中间体及产品质量分析方法研究 中间体和新产品均无现成分析方法，须研究 他们的鉴定方法，制定简便易行、准确可靠 的检验方法。
仍必须大量参考有关的植物化学提取流程和 被提取有效成分的结构及其物理化学性质。 必要时以这些资料作为科学依据，根据这些 资料做实验设计。 做天然产物提取生产工艺的实验研究时，一 定要从工业生产的要求和实验情况出发， *以经济的观点设计生产工艺：流程简单、经 济可行，收率高、产品质量高和成本低。
第二章 天然产物的提取方法和技术
第一节 天然产物开发利用方案确 定
根据研究目的的不同：
大致可分为：选定研究对象、生物材料采集 和品种鉴定、文献资料调研、化学成分预试
验、活性提取部位和活性化合物跟踪分离和
结构鉴定、构效关系、药理、毒理、制剂工
艺、临床实验、中试、正式生产等步骤。
一、研究对象的确定
根据古代医学典籍、民族医学实践提供的 资料或民间经验和临床观察； 根据当地植物样品随机选取； 根据天然产物成分信息确定； 根据已有的天然产物、医药学及相关科学 研究成果的基础上，通过大量的文献检索 根据市场商品要求确定研究对象。
活性跟踪纯化
当归芦荟丸：临床具有泻肝作用； 中国医学科学院用其治疗白血病，也有好效果。 处方中：除去麝香后，疗效仍有； 但除去青黛和芦荟后，则无一例有效； 再进行小鼠筛选： 发现青黛是抗白血病的活性植物。 继续研究：发现青黛的有效成分为靛玉红， 研制出抗慢性粒细胞白血病的有效新药。
生物亲缘关系确定研究对象
三、实验设计和工艺流程的选择
实验设计： 2.选择测试指标： 在实验中所使用的分析方法测定速 度快，结果要精确可靠；
3.不能直接搬用植物化学的提取方法作为 工业生成的方法？
植物化学提取的目的：新化合物、鉴定结构、
发现新成分、不计算成本、收率、经济效益； 天然产物生产提取目的：要考虑收率、成本和 经济效益等； 在生产天然产物提取物时使用植物化学或中草 药化学中的有效成分提取分离方法是不经济的， 在技术上也是不行的。 因此，不能直接搬用植物化学的提取方法作为 工业生产的方法。
2.加热干燥法
原料的细胞组织用风干法不易破坏的，且
有效成分在加热时没有重大影响的条件下， 可用加热法破坏原料组织结构； a.在浸出有效成分时，使细胞质和蛋白质 凝集、变性、收缩，致使细胞膜和细胞壁 破坏，提高渗透性，细胞内物质迅速向外 扩散；
2.加热干燥法
b.新鲜原料切片后加热干燥，水
进入中试前的考虑： 3.确定和鉴定产品的生物材料的资源； 4.物料的衡算，“三废”的处理方法； 5.中试规模及原料的规格和数量；
6.安全生产措施和方法。
Hale Waihona Puke 天然产物提取中试放大工艺特点：中 试放大是由小试转入工业化生产的过 渡性研究工作，对小试工艺能否成功 地进入规模生产至关重要 研究工作主要围绕着如何提高收率、 改进操作、提高质量、形成生产等方 面进行。 一个工艺研究项目的最终目的是能在 生产上采用。
期刊杂志主要有：
Phytochemistry，国际植物生物化学与天然
有机化学的专业期刊，刊登天然产物、植物 分子生物学等研究的原始论文。 Journal of Asian Natural Product Research， 中国与日本合办，发表亚洲国家天然产物分 离、结构鉴定、合成、生物转化、生药学和 药理评价方面的原始研究论文。
转入中试放大生产的过渡性试验： 1.原辅材料规格的过渡试验；
小试时：一般采用的原辅材料规格较高。
目的：是为了排除原料中所含杂质的不 良影响，确保实验的准确性。 大规模生产时：应改为生产时容易获得的 原辅材料进行过渡性实验。
转入中试放大生产的过渡性试验： 2.设备选型与材料质量试验；

小试阶段：大部分实验时在小型玻璃仪器 中进行； 中试阶段：要对设备材料的质量和设备的 选型进行实验，为工业化生产提供数据。
工艺流程中注意事项： 1.分离纯化的早期：
由于提取液中的成分复杂、目的物浓度较稀、 与目的物理化性质相似的杂质多，所以不宜 选择分辨能力较高的纯化方法； 宜采用萃取、沉淀、吸附等分辨能力低的方 法有利； 这些方法负荷能力大，分离量多兼有分离提 纯和浓缩作用，为进一步分离纯化创造良好 的基础。
3.分离操作的后期： 必须注意避免产品的损失，主要是器皿的吸 附，样品液体残留，空气氧化及无法了解的 原因。 为取得足够量的样品，常需要加大原材料的 用量，并在后期纯化工序中注意保持样品溶 液由较高的浓度，以防止制备物在稀溶液中 的变性，




一个制备物是否纯，常以“均一性”表 示 均一性是指所获得的制备物只具有一种 完全相同的成分。 均一性的评价需经过数种方法的验证才 能肯定。 纯度的鉴定方法很多，常用的有：溶解 度法、结晶法、熔点法、色谱法、质谱 法等多种
植物原料外表面如叶、果实皮、茎皮等 的表面组织上有蜡浸细胞壁，是蜡浸入 细胞的纤维素壁中，形成蜡层。
蜡层是由蜡醇和脂肪酸组成，使得细胞 壁有很强的疏水性。
有效成分的提取，要设法破坏一般细胞 的细胞膜，改变细胞膜的通透性，使浸 出溶剂进入细胞内，并把有效成分提取 出来。 对有蜡浸细胞壁组织表面的原料需破坏 其蜡浸细胞壁，改变细胞壁的通透性。
数据库主要有：
化学文摘（C. A.)
收录1967年以后的内容， 可通过中国科技信息研究所 （)实现检索 美国化学会网站， （) 收录几十种主办的化学类刊物， 英国皇家化学会网站， () 收录英国皇家化学会的刊物
如：苦木苦味素类成分的研究
从苦木科鸦胆子属抗痢鸦胆子（B. antidysenterica
Mill)植物中得到有显著抗肿瘤活性的化合物鸦胆丁； 后从苦木科16属35种植物中也得到了约140个苦木苦 味素类成分，其中30个有不同程度的抗肿瘤活性。
鸦胆子

重视那些生存环境特殊（海拔、气候、
阳光、恶劣环境或其他特殊环境）的
二、实验设计和工艺流程的选择
进入新实验研究阶段： 即小型或放大生产实验阶段 这个阶段的主要任务：检查生产工艺流程 的可行性和存在的问题，并为中间生产实 验或正式工业生产提供科学依据。
二、实验设计和工艺流程的选择
小实验：原料用量少，使用设备以玻璃仪 器为主，参加实验人少； 放大实验：投料量大，设备多用小型工业 设备，参加实验人多；
分急剧蒸发，细胞内原生质和蛋 白质凝固、变性、细胞萎缩，破 坏细胞壁和细胞膜，改变细胞组 织的渗透性； 不适合热不稳定性物质；
3.机械法：
处理量大，速度快，但需采取冷却措施。 a.球磨法:将细胞组织悬浮液与玻璃小珠、 石英砂或氧化铝一起快速搅拌或研磨， 使细胞破碎； b.高压匀浆：利用高压迫使细胞悬浮液 通过针形阀，由于突然减压和高速冲击 而造成细胞破裂；压力、温度和通过匀 浆阀的次数；

传统中医药有其丰富的医药学和文化内涵。 根据古今记载的临床有效处方，收集整理临 床治病的单秘验方的单味药或复方药进行研 究，筛选活性天然产物。
如：冬凌草
冬凌草(Rabdosia rubescens (Hemls.) Hara)
为唇形科香茶菜属药用植物广布于我国黄河 长江流域，河南济源民间用于治疗食管癌， 贲门癌的民间药物；研究发现它的有效化学 成分是一个二萜类化合物，冬凌草素。