天然药物化学成分提取分离方法ppt课件

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结晶溶液的制备
• 制备结晶溶液，除用单一溶剂外，也常采用混合溶剂。
• 一般是先将化合物溶于易溶的溶剂中，再在室温下滴加适 量的难溶的溶剂，直至溶液微呈浑浊，并将此溶液微微加 温，使溶液完全澄清后放置。
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㈠ 溶剂提取法
• 甙类的分子中结合有糖分子，羟基数目多，能表现强亲水性， 而甙元则属于亲脂性化合物，而生物碱盐，能够离子化，加 大了极性，就变成了亲水性化合物。鞣质是多羟基衍生物， 列为亲水性化合物。油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素都是强 亲脂性成分。
• 萜类、甾体等脂环类及芳香类化合物因为极性较小，易溶于 氯仿、乙醚等亲脂性溶剂中；
• 糖苷、氨基酸等成分极性较大，易溶于水及含水醇中； • 酸性、碱性及两性化合物，因为存在状态（分子或离子形式）
随溶液而异，故溶解度将随pH而改变。
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结晶纯度的判定
• 结晶的纯度可由化合物的晶形、色泽、熔点和熔距、薄层 色谱或纸色谱等作初步鉴定。
• 一个单体纯化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距，同 时在薄层色谱或纸色谱中经数种不同展开剂系统检定，也 为一个斑点者，一般可以认为是一个单体化合物。
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Байду номын сангаас
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一、有效成分的提取
㈠ 溶剂提取法 ㈡ 水蒸气蒸馏法 ㈢ 升华法
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• 目的物为已知成分或已知化学结构类型，如从甘草中提取甘 草酸、麻黄中提取麻黄碱，或从植物中提取某类成分如总生 物碱或总酸性成分时，工作比较简单。一般宜先查阅有关资 料，搜集比较该种或该类成分的各种提取方案，尤其是工业 生产方法，在根据具体条件加以选用。
• 从中草药或天然药物中寻找未知有效成分或有效部位时，情 况就比较复杂。只能根据预先确定的目标，在适当的活性测 试体系指导下，进行提取、分离并以相应的动物模型筛选、 临床验证、反复实践，才能达到目的。
• 内酯类化合物不溶于水，但遇碱开环生成羧酸盐溶于水， 再加酸酸化，又重新形成内酯环从溶液中析出，从而与其 它杂质分离（碱/酸法）；
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⑵ 溶剂的选择
• 适宜的溶剂是在冷时对所需要的成分溶解度较小，而热时溶解 度较大。溶剂的沸点亦不宜太高。一般常用甲醇、丙酮、氯仿、 乙醇、乙酸乙酯等。
1、利用温度不同引起溶解度的改变
• 结晶法是选用合适的溶剂，将混合物加热溶解，形成有效 成分的饱和溶液，趁热过滤除去不溶的杂质，滤液低温放 置或蒸去部分溶剂后再低温放置，使有效成分大部分析出 结晶，由于初析出的结晶总会带一些杂质，因此需要通过 反复结晶即所谓重结晶的方法，才能得到高纯度的晶体。
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化学成分提取分离方法
• 天然药物化学研究常从有效成分或生理活性成分的提取、分 离工作开始。在进行提取之前，应了解所用材料的基源（如 动、植物的学名）、产地、药用部位、采集时间与方法等。
• β一细辛醚重结晶时，可先溶于乙醇，再滴加适量水，即 可析出很好的结晶。
• 虎杖中提取水溶性的虎杖甙时，在已精制饱和的水溶液上 添加一层乙醚放置，既有利于溶出其共存的脂溶性杂质， 又可降低水的极性，促使虎杖甙的结晶化。
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二、有效成分的分离与精制
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化学成分分离精制常用方法原理
㈠ 根据物质溶解度差别进行分离 ㈡ 根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 ㈢ 根据物质的吸附性差别进行分离 ㈣ 根据物质分子大小差异进行分离
⑴ 杂质的除去
① 用溶剂溶出杂质，或只溶出所需要的成分。 ② 用少量活性炭等进行脱色处理，以除去有色杂质。 ③ 通过氧化铝、硅胶柱色谱处理（注意所需要的成分
也可能被吸附而损失）。 ④ 制备其晶态的衍生物（如游离生物碱可制备各种生
物碱盐类，羟基化合物可转变成乙酰化物，碳基化合 物可制备成苯腙衍生物结晶）。
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㈠ 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 2、改变混合溶剂的极性 3、调节溶液的pH值，改变分子的存在状态 4、沉淀法 5、盐析法
㈡ 水蒸气蒸馏法
• 水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性、能随 水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应， 且难溶或不溶于水的成分的提取。天然药 物中的挥发油、某些小分子生物碱如麻黄 碱、烟碱、槟榔碱以及某些小分子的酚性 物质如牡丹酚等的提取可采用水蒸气蒸馏 法。
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㈠ 溶剂提取法
• 只要中草药成分的亲水性和亲脂性与溶剂的此 项性质相当，就会在其中有较大的溶解度，即 所谓“相似相溶”的规律。这是选择适当溶剂 自中草药中提取所需要成分的依据之一。
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• HPLC是近年来可以用作判断有效成分纯度的一种重要手段。
• 此外，GC、UV光谱等，均有助于检识结晶样品的纯度。
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单晶的结构测定
• 单晶X射线衍射
单晶X射线分析 是提供晶态下分 子三维结构，确 定分子的立体结 构（构型、构象 等）的最有效方 法。
• 中草药化学成分，一旦获得结晶，就能有效地进一步精制 成为单体纯品。纯化合物的结晶有一定的熔点和结晶学的 特征，有利于鉴定。因此，求得结晶并制备成单体纯品， 就成为鉴定中草药成分、研究其分子结构重要的一步。
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1、利用温度不同引起溶解度的改变
• 鉴定中草药化学成分，研究其化学结构，必须首先将中草 药成分制备成单体纯品。中草药化学成分在常温下多半是 固体的物质，常具有结晶性的通性，可以根据溶解度的不 同用结晶法来达到分离精制的目的。
• 无定形的粉未状物质，远较晶体物质的溶解度大，易于形 成过饱和溶液。一般经过精制的化合物，在蒸去溶剂抽松 为无定形粉未，加入少量溶剂，往往立即可以溶解，稍稍 放置即能析出结晶。例如长春花总弱碱部分抽松后加入 1.5倍量的甲醇溶解，放置后很快析出长春碱结晶。又如 蝙蝠葛碱在乙醚中很难溶解，但当其盐的水溶液用氨液碱 化，并立即用乙醚萃取，所得的乙醚溶液，放置后即可析 出蝙蝠葛碱的乙醚加成物结晶。
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结晶纯度的判定
• 注意，有的化合物在一般层析条件下，虽然只呈现一个斑点，但并不 一定是单体成分。例如鹿含草中主成分为高熊果甙、异高熊果甙极难 用一般方法分离，经反复结晶后，在纸层及聚酞胺薄层上都只有一个 斑点，易误认为单一成分，但测其熔点在115～125℃，熔距很长。 经制备其甲醚后，再经纸层层析检定，可以出现两个斑点，异高熊果 甙的比移值大于高熊果甙。
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3、加酸碱调节溶液的pH值
对酸性、碱性或两性有机化合物来说，常可通过加入酸、 碱以调节溶液的pH值，改变分子的存在状态（游离型或解 离型），从而改变溶解度而实现分离。
⑴ 杂质的除去
• 结晶法所用的样品必须是已经用其它方法 提得比较纯的时候才能采用此法精制。
• 结晶乃同类分子自相排列，如果杂质过多， 则阻碍分子的排列。如果粗提取部分的纯 度很差则很难得到结晶。
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结晶溶液的制备
• 制备结晶的溶液为过饱和的溶液。一般是应用适量的溶剂 在加温的情况下，将化合物溶解再放置冷处。如果在室温 中可以析出结晶，就不一定放置于冰箱中，以免伴随结晶 析出更多的杂质。
㈠ 溶剂提取法
• 溶剂提取法系选择适当溶剂将中草药中的化学成分从药材中 提取出来。
• 天然药物中的化学成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有 关。溶剂可分为水、亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一 些常见溶剂的脂性的强弱顺序如下：
• 石油醚>苯>氯仿>乙醚>乙酸乙酯>丙酮>乙醇>甲醇>水 • 天然药物化学成分可通过结构估计它们的极性。
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2、改变混合溶剂的极性
在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性，使一部 分物质沉淀析出，从而实现分离。 • 在药材浓缩水提取液中加入数倍量高浓度乙醇，以沉淀除 去多糖、蛋白质等水溶性杂质（水/醇法）； • 在浓缩乙醇提取液中加入数倍两量水稀释，放置以沉淀除 去 树脂、叶绿素等水不溶性杂质（醇/水法）； • 在乙醇浓缩液中加数倍两乙醚（醇/醚法）或丙酮（醇/丙 酮法），可使皂苷沉淀析出，而脂溶性的树脂等类杂质则 留在母液中。
• 有些化合物在一般溶剂中不易形成结晶，而在某些溶剂中则易 于形成结晶。例如葛根素、逆没食子酸（ellagicacid）在冰 醋酸中易形成结晶，大黄素）在吡啶中易于结晶，萱草毒素在 DMF中易得到结晶，而穿心莲亚硫酸氢钠加成物在丙酮一水中 较易得到结晶。又如蝙蝠葛碱通常为无定形粉未，但能和氯仿 或乙醚形成为加成物结晶。
㈢ 升华法
• 某些固体物质如水杨酸、苯甲酸、樟脑等受热在 低于其熔点的温度下，不经过熔化就可直接转化 为蒸气，蒸气遇冷后又凝结成固体称为升华。天 然药物中有一些成分具有升华性质，能利用升华 法直接中药材中提取出来。但天然药物成分一般
可升华的很少。
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