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02-第二章 提取分离方法


不同种类凝胶颗粒的网孔大小取决于制 备时所添加的交联剂比例。
色谱柱中常用的是琼脂糖凝胶、葡聚 糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶,均适用于水相 洗脱剂。
葡聚糖的商品型号按交联度大小分类, 以每克干凝胶吸水量10倍的数值来表示。
葡聚糖凝胶(Sephadex G-25) 羧丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)
密度接近液体--萃取能力强 粘度接近气体--传质性能好
常用的超临界流体有二氧化碳、氧化 亚氮、乙烷、乙烯、甲醇、乙醇和水等
超临界流体的性质 (1)溶解度高,选择性好 (2)临界压力不能太高 (3)临界温度在室温附近 (4)价格便宜,容易获得 (5)化学稳定,无毒,不腐蚀设备
超临界流体萃取操作 (1)在超临界状态下,溶剂气体与原料接 触进行萃取获得萃取相;
3、溶剂提取的方法
浸渍法 将药材用适当的溶剂在常温或温热
(60~80℃)条件下浸泡一定时间,溶出有 效成分。
渗漉法
将药材粗粉装入渗漉筒中,不断添加浸 出溶剂使其渗过药粉,从渗漉筒下口流出浸 出液的一种浸提方法。
煎煮法
将药材粗粉加水煮沸,是一种传统提取 方法。一般需煎煮2~3次,煎煮的时间可根 据药材的量及质地而定。
操作流程:
总提取物的水混悬液 石油醚萃取
石油醚萃取液
水层 氯仿萃取
氯仿萃取液
水层 正丁醇萃取
正丁醇萃取液 水层
二、色谱分离方法 色谱法是利用混合物中各种成分对固
定相和流动相亲和作用的差异而使之相互 分离的方法。
色谱法是分离天然药物化学成分最重 要、应用最广范、使用最多的方法。
按移动相种 类分:
具有相同骨架化合物 的 UV光 谱 基 本 相 同 , 但也会因取代的助色 团不同,而产生差异。
不同基本骨架化合物 由于具有相同的生色 团 , 其 UV 光 谱 有 可 能相同。
二、红外光谱 是记录有机化合物分子吸收红外光后产生化
学键振动而形成的吸收光谱,测定波数在400~ 4000cm-1之间。
光照射化合物分子,分子中的电子可因光线照射从 基态跃迁到激发态,从而使透过化合物的光强减弱, 在不同波长下测定化合物的吸收度,得到紫外-可 见吸收光谱。
应用:可提供化合物的基本骨架信息 样品用量少(5-10μg)
生色团:产生紫外吸收的不饱和基团,如C=C, C=O, O=N=O
助色团:其本身是饱和基团(常含有杂原子), 它连到生色团上时,能使后者吸收波长 变长或吸收强度增加,如-OH,-NH2,-Cl
物,利用其酰胺键与酚类、酸类、醌类等化 合物形成氢键强度及数量不同,而产生不同 强度的吸附力,从而达到分离目的。
吸附规律:
(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。
OH
OH
OH
HO
OH
OH
OH
OH
树脂(Ⅲ)
N CH3 O
O CO CH

Ph CH2OH
N+OH-
洗脱液(Ⅲ)
Na2CO3 洗脱 树脂

OCH3
OCH3
(五)大孔吸附树脂法
大孔吸附树脂是一类不含交换基团且 有大孔结构的高分子吸附树脂,具有良好 的大孔网状结构和较大的比表面积,可以 通过物理吸附从水溶液中有选择地吸附有 机物。
大孔吸附树脂分离原理为吸附作用和 分子筛作用相结合。
气相色谱 液相色谱
柱色谱
按操作形式分:
薄层色谱 纸色谱
按分离基本原理分:
分配色谱 吸附色谱 离子交换色谱 空间排阻色谱 电泳色谱
(一)硅胶色谱法 色谱硅胶是一种弱酸性吸附剂,用于
分离中性和酸性成分。 分子中具有硅烷氧(-Si-O-Si-)交联
结构,其表面有很多硅醇基(-SiOH)。
原理:利用硅醇基对不同化合物吸附能 力不同,以及不同洗脱剂对不同化合物洗脱 能力不同来分离混合物中不同组分。
色谱图即色谱柱流出物通过检测器时所产生的响应信号对时间的 曲线图,其纵坐标为信号强度,横坐标为保留时间。
基线 ↓
← 色谱峰 峰宽
保留时间(分)
峰高
第三节 结构鉴定方法
从天然物中分离到化合物单体后,需进行结构 鉴定,一般步骤: (1) 确定单体化合物的纯度 (2) 通过文献调研,理化常数和化学定性分析等初
稀氢氧化钠洗脱 洗脱液
树脂
强碱性阴离子交换树脂
(中性成分)
(酸性成分)
稀氢氧化钠洗脱
流出液
树脂
(碱性成分)
(两性成分)
碱性不同的生物碱的分离
水提液 弱酸性阳离子交换树脂
流出液
树脂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ) 水洗脱
Ph
洗脱液 (Ⅰ)
树脂(Ⅱ、Ⅲ)
O N CH3 O CO CH
NH4Cl 洗脱

CⅡH2OH

洗脱液(Ⅱ)
声波产生的强烈振动也能加速细胞内物质的
扩散、释放和溶解,提高提取效率。
4、影响溶剂提取效率的因素
溶 剂 方 法 粉碎度 温 度 时 间
二、水蒸气蒸馏法 将提取液加热沸腾,使溶剂气化并冷凝
为液体而回收,达到提取液浓缩的目的。
适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏的化 学成分的提取,如挥发油。
三、升华法 固体物质受热直接气化,遇冷后又凝固
(六)高效液相色谱法 高效液相色谱法是对经典色谱法进行改
进,技术上,流动相改为高压输送;色谱柱 是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成, 从而使柱效大大高于经典液相色谱;同时柱 后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行 连续检测。
高效液相色谱法的特点 (1)高压 一般可达150~3.5万KPa (2)高速 一般可达1~10ml/min (3)高效 各种新型固定相,提高了分离效率
步判断结构类型 (3) 由波谱法等确定分子式,分子量,结构官能团
→推出结构片断或骨架→推出平面结构→确定 其立体结构
结构鉴定的特点 难于合成品 结构研究的总原则
尽可能不消耗或少消耗试样 与文献数据比较 波谱综合分析 必要时辅以化学手段
一、紫外光谱 是用一定波长(200~700nm)的紫外及可见
洗脱时,溶剂极性由小到大改变,且 常为混合溶剂。
被分离化合物的极性
化合物极性基团极性越大、数量越多, 在硅胶上的吸附力越强。
HO
O
OH
O
化合物1
OH OH
OH
HO
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O
OH
O
化合物2
OH OH
结构中官能团的种类和极性: R-COOH﹥Ar-OH﹥R-OH﹥R-NH-﹥ R-CO-NH-﹥ R-CHO﹥R-CO-R﹥ R-COO-R﹥R-O-R﹥R-X﹥R-H
(4)高灵敏度 如荧光检测器,灵敏度可达 10-11g;用样量少(几微升)
(5)适应范围宽 只要求试样能制成溶液,相对分子量大
于400的有机物原则上都可应用此方法来进行 分离、分析。
液相色谱流程图 PUMP
Detector
W
Data station (Recorder)
or Collection
-OH -C-O-
三、核磁共振波谱 是利用能量很低的电磁波照射暴露在磁场中
的分子,电磁波能与分子中的磁性核(1H、13C) 相互作用,引起磁性核发生共振跃迁而产生吸收信 号,记录吸收信号的而强度,对应其吸收频率所得 的波谱。
一维核磁共振波谱 1H-NMR、 13C-NMR、
阳离子交换树脂: RSO3ˉH++ Na+Clˉ
RSO3ˉNa++ H+Clˉ
阴离子交换树脂: RN+OHˉ+ Na+Clˉ
RN+Clˉ+ Na+OHˉ
水提液中酸性、碱性、两性化合物的分离
水提液 强酸性阳离子交换树脂
流出液
树脂
(酸性、中性成分)
(碱性、两性成分)
强碱性阴离子交换树脂
稀盐酸洗脱
流出液
升华法
原理:遇热挥发,遇冷凝固 范围:游离蒽醌
压榨法
原理:机械挤压 范围:新鲜药材、种籽植物油
超临界流体萃取法
原理:利用超临界流体提取 范围:亲脂性强的成分
一、溶剂提取法 在渗透、扩散作用下,根据天然药物
中各类成分的溶解性,选择对活性成分溶 解度大而对无效成分溶解度效的溶剂,将 需要的活性成分从植物组织中溶解出来。
回流提取法
使用低沸点有机溶剂加热 提取天然药物有效成分时,为 减少溶剂的挥发损失,而需采 用得提取法。
连续回流提取法 在回流提取法基础上
的改进,能用少量溶剂进 行连续循环回流提取,充 分将有效成分浸出完全的 一种方法。
超声波提取法
是一种利用超声波浸提化学成分的方法。
是利用超声波的
,破坏植物药
材的细胞,使溶剂易于空渗化入作细用胞内;同时超
(2)将萃取相进行分离,脱除溶质,再生 溶剂。
改变压力超临界萃取流程
第二节 分离方法
一、溶剂分离法 (一)固 — 液溶剂分离法
根据“相似相溶”的规律,采用不同极 性溶剂对总提取物的化学成分进行分离。
这是一种初步的分离方法。
操作时,用不同极性的溶剂对总提取物 的干燥粉末进行依次抽提,溶剂的极性由低 到高,使其中的化学成分按照在不同极性溶 剂中溶解度的差异而分离。
(KA KB) β100 1次萃取,基本分离 10β100 1012次 β2 100次以上 β1 无法分离
上层 下层
例如:
某混合物含有A、B两种成分,现有氯 仿-水系统(甲)和正丁醇-水系统(乙); 其中
KA甲 = 10, KA乙 = 5 KB甲 = 0.1,KB乙 = 10
请问该混合物用哪个溶剂系统进行分 离效果比较好?
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