第二章__中药化学成分的一般研究方法

第二节
中药有效成分的 提取分离方法
基本概念
1，提取：利用适当的溶剂和方法，将所要 的成分尽可能从原料中完全提出的过程。
2，分离：将提取物中所含的各种成分一一 分开，并将得到的单体加以精制的过程。
一、中药有效成分的提取方法
一、
中药所含有的化学成分较为复杂。要想研究其 中的某些成分，必须将它们从中药中提取出来。 在进行提取之前，应对所用提取原料的基源、 产地、药用部位、采集时间与方法等进行考查， 并系统查阅文献，以充分利用前人的经验。 中药材料在提取前应进行适当的预处理。为了 提高提取效率，可将药材原料进行粉碎，粒度一 般以能通过二号筛为宜。
性质：透明油状液体，具芳香味，常温下挥发。 不溶于水，溶于亲脂性有机溶剂。
（七）生物碱
定义：存在于生物体内的含氮有机化合物，具有 碱的通性，可与酸成盐。 游离生物碱：难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂 尤其在氯仿中溶解度大
生物碱盐类：易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂
（八）甾体类化合物 定义：含环戊烷骈多氢菲甾核的化合物。 甾体皂苷元：不溶于水，溶于亲脂性有机溶剂 甾体皂苷：溶于水等大极性溶剂，不溶于 亲脂性有机溶剂
芦丁
（三）醌类化合物 定义：分子中具有醌式结构的化合物 游离醌类：溶于苯、氯仿等亲脂性有机溶剂 具有酚羟基，显酸性,可溶于碱水溶液 形成苷：极性增大溶于热水、甲醇、乙醇等
O O O O O O
O O O O O
O O
O
（四）苯丙素类化合物
定义：分子中以苯丙基（C6-C3）为基本骨架单 位构成的化合物。 游离香豆素：溶于沸水、甲醇、乙醚等 香豆素 具內酯结构，溶于稀碱，加酸环合 香豆素苷：溶于水、醇等大极性有机溶剂
H3C O
HO HO O O
HO
丁香酚（简单苯丙素）
七叶内酯（香豆素）
游离：难溶于水，易溶亲脂性有机溶剂
木脂素
木脂素苷：水溶性增大
H3C O
HO
O OH
CH3
二氢愈创木酸（木脂素）
（五）黄酮类化合物 定义：泛指具两个苯环通过中间三碳链互相联 结而成的一类化合物（C6-C3-C6） 游离黄酮：溶于甲、乙醇、乙醚等有机溶剂
皂苷水溶液具有发泡性、溶血性、鱼毒性
R
（九）三萜类化合物 定义：骨架由30个碳原子组成的萜类化合物。
三萜皂苷元：不溶于水，溶于亲脂性溶剂。
苷水溶液多具有发泡性、溶血性、鱼毒性 含水正丁醇对皂苷溶解度大
三萜皂苷：可溶于水，不溶于极性小溶剂。
皂
（十）鞣质
定义：鞣质又称单宁或鞣酸，是一类复杂的多元 酚类化合物的总称，可与蛋白质结合形成致密 、柔韧、不易腐败又难以透水的化合物 溶解性：可溶于水、乙醇等极性大的溶剂，不溶 于亲脂性有机溶剂。 沉淀性：与重金属盐、蛋白质、生物碱沉淀试剂 生成沉淀。 小结：即溶于水又溶于醇的化学成分？
O
优势构象式
Haworth式 Fischer投影式
（二）苷类
定义：糖或糖的衍生物与非糖物质(苷元 或配基)通过糖的端基碳原子连结而成的化 合物。 苷元：难溶于水，易溶于亲脂性有机溶剂。 苷：能溶于水和极性有机溶剂，难溶于亲脂 OH 性有机溶剂。
HO O O OH OH O O OH OH OH OH OH O O OH
5.溶剂 6.加热
水蒸气蒸馏法 水蒸气蒸馏法用于提取具有挥发性的 、能随水蒸气蒸馏而不被破坏，且难溶或 不溶于水的成分。 • 适用成分： 挥发性（100℃有一定蒸汽压）； 对水稳定； 不溶于水； 耐热。 （如：中药中挥发油的提取常采用 此法。）
第二章
中药化学成分的一般研究方法
一、重点内容：
1，中药化学成分的类型，理化性质 2，中药化学成分提取、分离的常用方法
二、难点内容：
1，影响化合物极性大小的因素 2，溶剂提取法的应用及注意事项 3，结晶法操作及注意事项 4，单体纯度的初步判断方法
第一节
中药化学成分及生物合成简介
中药化学成分类型简介（定义、溶解性）
提取溶剂
性能特点
适宜提取成分 提取方法
对化合物溶解 苷元、 选择性较强 某些苷类、 回流法 水溶性杂质少、易纯化 生物碱 挥发性大、易燃烧 连续回流法 大多毒性较大 亲脂性 偶有渗滤法 价格昂贵，提取设备要求高 有机溶剂 穿透力较弱，提取时间长 作为提取溶剂不常用
PS：有机溶剂毒性
有机溶剂具有脂溶性，因此除经呼吸道和消化道进 入机体内外，尚可经完整的皮肤迅速吸收： ①神经毒性：以脂肪烃(正己烷)、芳香烃（苯）、氯化 烃(二氯甲烷)等脂溶性较强溶剂为多见 ②血液毒性：以芳香烃，特别是苯最常见 ③肝肾毒性：多见于氯代烃类有机溶剂，如氯仿、四氯 化碳 ④皮肤粘膜刺激：多数有机溶剂均有程度不等的皮肤粘 膜刺激作用，但以酮和酯类为主
鞣质
糖类
苷类
分类
三萜类 甾体类
醌类 苯丙素类
生物碱 萜类和挥发油
黄酮类
（一）糖类
单 糖：味甜，易溶于水，不溶于有机溶剂。 低聚糖：2—9个单糖聚合，易溶于水，难溶 或不溶于有机溶剂。 多 糖：10个以上单糖聚成，多不溶于水， 不溶于亲脂性有机溶液。
CH2OH H OH OH H O H OH H, OH
成分类型

水
醇类
亲脂性有机溶剂
+ － － + + － － －
游离生物碱 － + 生物碱盐 + + 苷类 + + 苷元 － + 挥发油 － + 单糖、低聚糖 + ± 多糖 ＋ － 鞣质 + + 单糖：无水醇难溶；多糖：60%以上醇难溶。
溶于水和醇的成分：苷类、生物碱盐、鞣质
6、提取方法
静态提取 浸渍法 渗漉法 煎煮法 动态提取 回流提取法 连续回流提取法
溶剂提取的方法
（1）浸渍法： 以水或稀醇反复浸泡提取 特点：适于遇热易破坏或挥发性成分及含淀粉 粘液质较多的中药。 缺点：提取时间长，效率低，水提液易发霉， 提取体积大，不适合贵重药材及高浓度的提取。
（2）渗漉法：
单萜、倍半萜可随水蒸气蒸馏，具有内酯 结构的可溶于稀碱溶液，加酸又析出。
O H3C OH HO OH
甲戊二羟酸（MVA）
COOCH3
HO O O
O HOH2C HO O OH OH OH O
O O O O O
HO OH
青蒿素
栀子苷
穿心莲内酯
挥发油：又称精油，是一类可随水蒸气蒸馏，与 水不相混溶的油状液体物质。 成分：萜类（单萜、倍半萜），芳香族化合物 以及它们的含氧衍生物。
4、选择溶剂的要点：
* * * * 溶剂提取法的关键是选择合适的溶剂 对所要成分溶解度大 沸点适中容易回收 低毒安全 不与有效成分反应、不溶共存杂质
最常用的溶剂为甲、乙醇。甲醇提取效果好 于乙醇，但毒性大，一般只用于实验室研究。
5 常用提取溶剂性能特点
提取溶剂
性能特点
适宜提取成分 提取方法
苷类 溶解范围广 糅质 穿透能力强 糖类 价廉易得、安全 生物碱盐 脂溶性成分溶解不完全 氨基酸 水 有些苷类成分易酶解 蛋白质 （酸、碱水） 水提液易发霉、变质 溶性杂质多，过滤困难 沸点高，浓缩困难
煎煮法 渗滤法
性能特点
提取溶剂 适宜提取成分 提取方法
溶解范围广 除多糖、 （不同浓度乙醇） 蛋白质外的 水溶性杂质溶出少 多数成分 可抑制酶的活性 提取液不易发霉、变质 沸点较低，可回收利用
浸渍法 渗滤法
乙醇
回流法
连续回流法
有挥发性、易燃烧，价格较贵
亲水性有机溶剂（和水可任意混溶），还有 甲醇—溶解性强于乙醇，但毒性较大，多用在实验室研究。 丙酮—溶解性能同乙醇，但沸点低、易挥发，作为提取溶剂不常 用；在分离、精制时常用于脱色，脱水剂。
极性分类
酸性成分 黄酮、蒽醌、香豆素、 有机酸、鞣质 中性成分 强心苷、皂苷、 甾体 两性成分 两性生物碱、氨基 酸、蛋白质 碱性成分 生物碱
按溶解性分类
脂溶性成分：苷元、生物碱 水溶性成分：苷、生物碱盐、鞣质
练 习 ： 区 分 下 列 结 构 类 型
二、各类中药化学成分主要生成途径（了解）
1、一次代谢产物：也叫营养成分。指在植物中普遍 存在的维持有机体正常生存的必需物质。
（4）回流提取：有机溶剂 优点：效率较高（较浸渍、渗漉法） 缺点：不适用遇热易破坏成分，溶剂消耗大， 操作较繁琐
7
（ 5 ）连续回流提取：用索氏提取器以有机溶剂 提取。 优点：提取效率高，节省溶剂，操作简单。 缺点：加热时间长，不适用遇热易破坏成分
1.冷凝管
2.蒸气上升管 3.虹吸管 4.滤纸袋
如叶绿素、蛋白质、核酸等
2、二次代谢产物：也叫次生成分。指在特定条件下 ，以一次代谢产物作为原料或前体，又进一步经历 不同的代谢过程所生成的物质。
如生物碱、黄酮、皂苷等
主要合成途径
生成的化合物类型
乙酸—丙二酸途径 脂肪酸类、酚类、醌类 甲戊二羟酸途径 萜类、甾类 莽草酸途径 苯丙素、香豆素、木脂素 氨基酸途径 生物碱类 复合途径 黄酮类
毒性试剂分类
第一类指已知可以致癌并被强烈怀疑对人和环境有害溶 剂应避免使用这类溶剂。如在生产不可避免使用了这类 溶剂，残留量必须控制在规定的范围内 苯（2ppm）、四氯化碳（4ppm） 第二类是指无基因毒性但有动物致癌性的溶剂 氯仿（60ppm）正己烷（290ppm）乙腈（410ppm）二氯 甲烷600ppm）甲苯（890ppm）二甲苯（2170ppm）甲醇 （3000ppm）环己烷（3880ppm） 第三类是指对人体低毒的溶剂 甲酸、乙酸、乙醚、丙酮、苯甲醚、丙醇、丁醇、戊醇、 乙酸丁酯、二甲亚砜、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯
试排列下列化合物的极性大小
OH
O
OCOCH3
COOH
OH
A
B
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C
D
E
F
中药化学成分不但数量繁多，而且结构千差万 别。所以极性问题很复杂。但依据以上两点，一 般可以判定。需要大家判断的大多数是母核相同 或相近的化合物，此时主要依据取代基极性大小。
3、溶剂分类
按 极 水 水 水和亲脂性有机溶剂不互溶 性 碱水 不 有机溶剂除甲醇不溶于石油醚外均互溶 亲脂性有机溶剂（与水不互溶） 同 有机溶剂 亲水性有机溶剂（与水互溶） 常见溶剂的极性大小顺序
具有酚羟基，显酸性,溶于碱性溶液
黄酮苷类：溶于水等极性大的溶液
OH HO O O OH OH O O OH OH OH OH OH O O OH
（六）萜类和挥发油
萜：由甲戊二羟酸衍生，基本母核分子式符合 （C5H8）n 通式的衍生物。 游离萜类：溶于亲脂性有机试剂，不溶于水。
萜苷类：具一定亲水性，溶于热水、甲醇等极 性溶剂。
练习题 1、从中药中依次提取不同极性成分应采取的溶剂顺序 是（B ） A.水 乙酸乙酯 乙醇 乙醚 石油醚 B.石油醚 乙醚 乙酸乙酯 乙醇 水 C.石油醚 水 乙醇 乙酸乙酯 乙醚 D.水 乙醇 石油醚 乙酸乙酯 乙醚 E.石油醚 乙醇 乙酸乙酯 乙醚 水 2、下列溶剂那个极性最低（ D）
A、EtOAc D、 Et2O B、 EtOH C、n-BuOH E、Me2CO
1、水
2、肥皂 3、汽油
2
影响化合物极性大小的因素？
A，化合物分子的母核大小(碳的数目) 分子量大，碳数多 极性小 分子量小，碳数少 极性大
B，取代基极性的大小 当化合物母核相同或相近时，含极性大的基 团的化合物极性大；含基团较多的化合物极性大 酸〉酚〉醇〉胺〉醛〉酮〉酯〉醚〉烯〉烷
提取方法
溶剂提取法
根 据 提 取 原 理 不 同
浸渍法 渗滤法 煎煮法 回流提取法 连续回流提取法
水蒸气蒸馏法 超临界流体萃取法（SFE） 升华法 压榨法 超声提取法 微波萃取法
（一）溶剂提取法（最普遍方法）
1、原理： 选择溶剂依据相似相溶原则。 根据中药中各种成分的溶解性不同，选用 对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的 溶剂，将所需成分从药材组织中溶解出来的一 种提取方法。
亲脂性有机溶剂（与水分层） 亲水性有机溶剂
酸水 水和亲水性有机溶剂互溶
（与水任意互溶）
CCl4 C6H6 CH2Cl2 CHCl3 Et2O EtOAc n-BuOH 石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水 Me2CO EtOH MeOH
比水重
萃取苷类、 水溶性成分
将中药粗粉装于渗漉筒中，先浸后渗，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（常用水或稀醇）。 特点：提取效率高于浸渍法，不破坏成分。 缺点：溶液体积大（药材10倍体积），时间长。
（3）煎煮法：为中药水提取最常用的方法。必 须以水为溶剂。 特点：简便，可提取药材中大多数成分。 缺点：对含挥发性和加热易破坏成分不适用， 不适用含多糖类成分多的中药。