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第2章天然产物的提取分离和结构鉴定解读
提
解
剂剂
取
规
类选
方
律
型择
法
选择溶剂的原则:对有效成分溶解度大, 而对共存杂质的溶解度最小。
化合物的极性与其分子结构有关
• 亲水性基团(如含羟基、羧基的基团)越 多、其极性越大、亲水性就越强,亲脂性 就越弱,溶于水而疏于油;反之,亲水性 基团越少、其极性越小、亲水性就越弱, 亲脂性就越强,溶于油而疏于水。
• 新类型的化学成分靠目前的预试验方法 无法检测。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
(二)天然产物化学成分的系统分离
系统分离是选择一系列措施,将性质相近 的组分集中在一起提取出来,并分别与临 床、动物实验相配合,确定该部分是否有 效,对有效部分视具体情况再进行分离, 找出关键成分,这是系统分离的目的。
• 层析方法(PC和TLC):灵敏度高、成 分之间互相干扰小。
预试验往往只能提供初步的线索
• 例: 生物碱 碘化铋钾试剂 (Dragendorff试剂),对香豆素、萜类 内酯也能反应。
• 另外,植物中的酸性成分往往与植物体 内的K、Na、Ca、Mg结合成盐存在,因 此不能由于水和酒精提取液不呈酸性而 否定酸性成分的存在。
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 比水用量少,提取时间短,水溶性杂质少 乙醇提取天然产物成分是目前最常用的方法。
根据被提取物质的性质,采用不同浓度的乙醇进行提取。如: 95%乙醇适于提取生物碱、挥发油、树脂、叶绿素等;60~70% 乙醇适于提取黄酮苷、三萜皂苷、生物碱、蒽醌苷等成分。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
提取的方法: ①水、亲水性有机溶剂: 浸渍法、渗漉法、回流法;水为溶剂还可 以用煎煮法。 ② 亲脂性有机溶剂: 易挥发,多以索氏提取器采用连续回流法。
• 提取方法
1 浸渍法:也叫冷浸法。将药材粗粉以适当溶剂 在常温下浸泡。多以水类或稀醇为溶剂。适于成 分遇热易破坏或含多糖较多的中药的提取。缺点 为浸出效果较差,水提取液易发霉,提取液体积 大,浸出时间长。
化学成分的极性:被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要 的依据。
影响化合物极性的因素:
(1) 化合物分子母核大小(碳数多少):分子大、碳数多,极 性小;分子小、碳数少,极性大。
(2) 取代基极性大小:在化合物母核相同或相近情况下,化合 物极性大小主要取决于取代基极性大小。
常见基团极性大小顺序如下;酸>酚>醇>胺>醛>酮>酯 >醚>烯>烷。
乙酸乙酯>氯仿>乙醚>苯>己烷(石油醚) 亲脂性有机溶剂
一、天然产物化学成分的预试验与提取
实际工作中:采用石油醚(非极性物质)、水(极性 物质)、95%乙醇(大部分成分)的三段法进行粗分, 提高工作效率。 一般定性试验初步验证:
生物碱 碘化铋钾 棕黄色或橘红色沉淀 黄酮 将乙醇液加Mg粉,滴入浓盐酸后振荡在泡沫处呈桃
举例:判断下列各组化合物极性大小。
OH
A
O
B
OCOCH3
C
一、天然产物化学成分的预试验与提取
常用溶剂可分为以下三类: ①水:强极性溶剂
中草药中亲水性的成分,如无机盐、糖类、 分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、 有机酸盐、生物碱盐及苷类等都能被水溶出。
为了增加某些成分的溶解度,也常采用酸水 及碱水作为提取溶剂。酸水提取,可使生物碱 与酸生成盐类而溶出,碱水提取可使有机酸、 黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成分溶出。
• 咖啡碱属于生物碱,但对碘化铋钾试剂却 呈阴性反应。
• 有些预试验方法是该类化学成分需要先经 过一步反应,生成的产物再与试剂显颜色 反应。如:氰苷的预试验方法是利用氰苷 遇酸水解生成HCN,再与苦味酸NaCO3溶 液反应显红色。
• 由于植物内各种成分的含量很低,尤其 是某些生理活性物质含量更低,运用一 般的预试验方法是很难发现的。如:美 登素(抗肿瘤药物)
2 煎煮法:为中药水提取最常用的方法。将中药 粗粉用水加热煮沸,保持一定时间,成分即可浸 出。煎煮法必须以水为溶剂。此法提取效率高, 但遇热破坏成分要注意,且含多糖多的成分过滤 困难。
3 渗漉法
将中药粗粉装于渗漉筒 中,不断添加溶剂渗过药 粉,从渗漉筒下端不断流 出渗漉液。各类溶剂均可。 此法由于溶液浓度差大, 浸出效果好,且不破坏成 分。但缺点为溶液体积大, 时间长。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
系统分离包括粗分阶段和细分阶段: 粗分阶段又称作部位分离,大类物质的分离, 如皂苷、蛋白质;细分阶段称作组分分离。 系统分离亦利用溶剂极性的大小对植物成分进 行分类提取。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
(三)提取天然产物的常用方法 1. 溶剂法
溶物化学成分的预试验与提取
③亲脂性有机溶剂:如石油醚、苯、氯仿、乙 醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等(与水不能任意混 溶)
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:选择性强,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,提取时间较长,有局限性。
红色或与1% AlCl3乙醇溶液呈有色荧光。 氨基酸和肽 茚三酮 蓝紫色 有机酸 溴酚蓝 黄色 酚类 FeCl3 紫色、蓝色 蛋白质 NaOH+CuSO4 紫红色络合物(以双缩脲反应) 糖和苷 与斐林试剂作用有砖红色Cu2O沉淀。
• 预试验方法要求简便、快速,并要有尽 可能的正确性。
• 试管试验及滤纸片法。
天然产物化学
第2章 天然产物的提取 分离和结构鉴定
一、天然产物化学成分的预试验与提取 (一)天然产物化学成分的预试验
基本原理: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、薄层色谱,定性判断各部分中可 能含有的化合物类型。
常用溶剂极性次序:水> 甲醇>乙醇>丙酮> 亲水性有机溶剂
• 优点:取之不尽、用之不竭;价廉易得; 使用安全。
• 缺点:提取液中杂质较多(如无机盐、 蛋白质、糖类和淀粉等);水提液易变 质、发霉、不易保存;沸点高,蒸发浓 缩时间长;沸水提取时,淀粉被糊化, 增加过滤难度;皂苷及粘液质,减压浓 缩时,产生大量气泡等。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
②亲水性有机溶剂:甲醇、乙醇、丙酮(与水任 意比例混溶 ):苷类、生物碱盐、鞣质等。 特点:对植物细胞穿透能力较强