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第二章 提取分离

多见于结晶法、重结晶法(纯化时常用)
结晶法分离纯化的关键:结晶溶剂的选择与结晶条件 溶剂选择的一般原则 结晶纯度的判断
不反应; 热时溶解度大,冷时溶解度较小; 结晶的形态和色泽 对杂质溶解度很大或很小; 熔点和熔距 沸点低,易挥发; 色谱法 无毒或毒性小
2. 沉淀分离法
(1) 改变溶液中混合溶剂的极性
工业生产用微波提取罐
2. 水蒸气蒸馏法 (water-steam distillation )
适用范围:提取具有挥发性, 能随水蒸气蒸馏而不被破坏 的成分,如挥发油。
挥发油测定 冷凝
药材+水
3. 升华法( sublimation )
用于具有升华性的成分提取,如某些 小分子香豆素,蒽醌,樟脑等。
蒸发皿上盖上一张刺有小孔的 圆滤纸,在上面罩上干燥的玻 璃漏斗(漏斗颈部塞少许脱脂棉 以减少咖啡因蒸气逸出)
升华法制备咖啡因装置图
二、分离精制方法
分离精制常用方法原理:
(一)物质溶解度差异进行分离
(二)物质在两相溶剂中的分配比不同分离 (三)物质吸附性的差别进行分离(**) (四)物质分子大小差异进行分离(**) (五)物质解离度差异进行分离
(一)根据物质溶解度差别进行分离
1. 利用温度不同引起溶解度的改变
稳定,达到临界温度不会分解)。
用这种结束提取方向挥发油,具有防止氧化、热
解及提高品质的突出优点。

超 临 界 流 体 (SF) : 处于临界温度 (Tc)和
临界压力 (Pc) 以上,
介于气体和液体之间 的流体。

密度与液体很接近, 粘度与气体相近,扩 散系数比液体大 100 倍,对许多物质有很
、薄板色谱,定性判断各部分中可能含有的化合物类型。 二、相似相溶的原理:极性大的成分在极性溶剂中的溶解度 大,极性小的成分则易溶于非极性溶剂(应依次由小到大)。 三、常见的溶剂极性大小关系:
石油醚< 环己烷< 苯< 二氯甲烷 (氯仿) 乙醚< 乙酸乙酯< 正丁
醇< 丙酮< 乙醇< 甲醇< 水
四、有机溶剂分三类:
B. pH值
对于酸性、碱性、两性化合物,pH值可改变
它们的存在状态(游离型和解离型),分配比受 pH值的影响,因为
HA + H 2O Ka = [HA] A- + H3+O [A-] [ H 3+O]
pka = pH- log [A- ] / [HA] pH= pKa + log [A- ] / [HA]
常用提取溶剂 水

极 性 小
甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇
亲水性有机溶剂 乙酸乙酯、氯仿、乙醚、CH2Cl2、 苯、CCl4、石油醚 亲脂性有机溶剂

五、有机化合物分三类: 水溶性
糖类、 氨基酸、 蛋白质、 盐类等
CHO H OH H OH H H OH OH CH2 OH
亲水性
苷类(黄酮、 三萜、甾体等 与糖的结合物)
适用化合物 酸性、邻位酚羟基化合物,蛋白质,黏液 质,鞣质,树脂,酸性皂苷,部分黄酮 除上述物质外,还可沉淀某些苷类、碱性 较弱的生物碱等碱性物质 黄芩苷
胆固醇
雷氏铵盐 碘化钾 苦味酸、苦味酮 氯化钙、石灰 咖啡碱、明胶、蛋白
皂苷
季胺型生物碱 生物碱 生物碱 有机酸 鞣质
3. 盐析法
• 水提取液中,加入无机盐至一定浓度或达到 饱和状态,使某些成分在水中的溶解度降低 ,沉淀析出或被有机溶剂提取出的分离方法 • 常用的无机盐:NaCl、Na2SO4、MgSO4、 (NH4)2SO4等 • 例:三七皂苷乙——三七的水提液中加 MgSO4至饱和 • 小檗碱盐酸盐——三颗针根粉的稀酸提取液 中加NaCl至饱和
洗脱顺序:极性小的物质先被洗脱出来。
(2)反相色谱:固定相极性小于流动相。如HPLC
反相柱,反相板。 固定相:硅胶硅醇基结合烷基,如RP-2,RP-8,
RP-18。亲脂性:RP-18 >RP-8 >RP-2。 流动相(洗脱剂):MeOH-H2O,CH3CN-H2O
洗脱顺序:极性大者先洗脱,极性小的成分后洗脱。
下来。
(3)加压液相柱色谱法
普通柱色谱:固定相粒径大 柱效低 耗时长 溶剂用量大 加压柱色谱:固定相粒径小 柱效高 耗时短 溶剂用量小 流动相(洗脱剂):MeOH-H2O,CH3CN-H2O
(三)物质的吸附性差别进行分离 ——吸附色谱法
1. 吸附分类:
物理吸附:无选择性的吸附,吸附-解析发生迅速 且反应可逆。吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等; 化学吸附:不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸性成分 的吸附,硅胶对生物碱的吸附等。
第二章 天然产物的提取分离和结构鉴定
本章内容
第一节 第二节 天然产物化学成分的预试方法 天然产物化学成分的系统分离
第三节
第四节
提取分离方法(**)
结构研究方法(*)
第一节
天然产物化学成分的预试方法
一、基本原理:是根据各成分极性的不同,先系统地分成几
个不同部分,然后利用显色反应或沉淀反应,或结合纸色谱
弱极性
强极性
弱极性 强极性
④ 化合物的极性及其强弱判断
官能团的极性强弱
官能团的种类、数目、排列方式
常见官能团的极性顺序
官能团
R-COOH
极性

H 2N CH COO R
CHO H OH HO H H H OH OH CH 2OH
OH
亲脂性
未成盐的生物 碱,未成苷的 黄酮、蒽醌、 甾体、萜类等
O H 2N CHC OH CH 3
OH HO O O-glc-rha OH O
COOH
O
乙醚 氯仿
第二节
天然产物化学成分的系统分离
系统分离包括粗分阶段和细分阶段:
粗分阶段主要指大类物质的分离,如皂
苷、蛋白质,也可指相似极性物质的分离;
冷凝
滤纸套筒 虹吸管 样品 蒸汽上升管
回流提取法装置
索氏提取器
C. 超临界流体提取法
(supercritical fluid extraction SFE)
利用溶剂在超临界条件下特殊的流体性能对样品进 行提取,为20世纪80年代迅速发展起来的一种提取方法
。20世纪90年代用于天然药化的研究。
稳定的纯的物质都可以有超临界状态(化学性质
• 微波提取技术的原理:利用不同组分吸收微波能力 的差异,极性分子可吸收微波能,然后弛豫,以热能 形式释放,使介质内部温度迅速上升,造成内部压力 过大,导致成分溶解于溶剂中;另一方面,微波产生 的电磁场可使部分成分向萃取溶剂界面扩散,加速其 热运动。
微波提取法的特点和装置 • 优点具有穿透力强、 选择性高、加热效率 高、试剂用量少等显 著特点,而且其操作 简便、快速、节能、 高效。 • 缺点:工业化设备少、 成分变化导致生物活 性变化。
行。
(2)超声提取法的特点和装置
为物理过程, 无化学反应,生物 活性不减。高能量 的超声波产生的强 大压力造成植物细 胞壁及生物体破裂, 导致胞内物质的释 放、扩散及溶解。
实验室用小型超声仪
工 业 生 产 用 超 声 仪
E. 微波提取法(microwave extraction)
• 微波:指频率在300 MHz 和300 kMHz 之间的电磁波。 具有吸收性、穿透性、反射性。
(5)极性吸附剂的特点
① 被分离物质吸附力与结构的关系
被分离物质极性大,吸附力强,Rf值小,洗脱难, 后被洗脱下来。
② 溶剂的极性与洗脱力的关系
洗脱剂极性越大, 洗脱力越强。 溶质即使被硅胶、氧化铝吸附,但一旦加入极 性较强的溶剂时,又可被后者置换洗脱下来。
③ 洗脱溶剂的选择
须根据被分离物质与所选用的吸附剂性质 将这两者结合起来考虑。 洗脱剂极性 被分离物质极性
强的溶解力。
• 20世纪50年代初进入试验阶段,如从石油中脱沥青
• 70、80年代,SFE越来越多的用于食品、香料的提取 • 90年代,开始从植物药中提取成分,如蛇床子、茵陈 蒿、桑白皮中提取成分。 中 小 型
SFE
装 置 图
D. 超声提取法(ultrasonic extraction)
(1)定义:是利用超声波产生的强烈的空 化效应、机械振动、高的加速度、乳化、 扩散、击碎和搅拌作用,增大物质分子运 动频率和速度,增加溶剂穿透力,从而加 速药物有效成分进入溶剂,促进提取的进
半化学吸附:聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。
2. 物理吸附
(1)液-固物理吸附色谱
运用较多的一种方法,适用于很多中等分子量的 样品(分子量小于1000的低挥发性样品)的分离,尤 其是脂溶性成分。一般不适用于高分子量样品,如蛋 白质、多糖或离子型亲水化合物等的分离。
(2)吸附原理:相似相吸
(3)影响吸附过程的三要素:
细分阶段称为组分分离。
第三节

提取分离方法
有效成分的提取

分离与精制
一、有效成分的提取
研究准备:
品种鉴定(学名)、产地;文献工作; 已知成分:结构类型,确定提取、分离路线;
未知成分:系统预实验,活性跟踪;
(一)各种提取方法
1. 溶剂提取法
相似相溶定律
2. 水蒸气蒸馏法 3. 升华法
水/醇法:沉淀除去糖类、蛋白质等水溶性杂质
醇/水法:沉淀除去树脂、叶绿素等脂溶性成分
醇/醚法或醇/丙酮法:皂苷类成分沉淀析出
(2) 改变溶液的pH
酸/碱法:生物碱类成分的分离
碱/酸法:黄酮、蒽醌类酚酸性成分的分离 等电点沉淀法:蛋白质的分离
(3)加入沉淀试剂
常用沉淀剂 中性醋酸铅 碱性醋酸铅 明矾
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