天然产物提取分离
天然产物的提取分离
膜分离技术
总结词
利用半透膜使物质通过或被截留组分在半透膜上的透过速率不同，在压力的作用下，使小分子物质 透过膜而大分子物质被截留，从而达到分离的目的。常用的膜分离技术有超滤、纳滤和反渗透等。
色谱分离技术
总结词
利用物质在固定相和流动相之间的吸附 、分配等作用力的差异进行分离的方法
提取方法：根据生物工程中目 标产物的性质，可选择细胞破
碎法、沉淀法、色谱法等。
生物工程中天然产物的提取分 离有助于深入研究和开发生物 技术的潜在应用价值，推动生 物工程和生物制药产业的创新 发展。
05
CATALOGUE
天然产物提取分离的前景与挑战
新技术的研发与应用
01
02
03
超声波辅助提取
利用超声波的振动和空化 作用，加速植物细胞壁的 破碎，提高提取效率。
分离纯化：分离纯化是中草药有效成分提取过程 中的重要环节，常用的分离纯化方法包括沉淀法 、色谱法（如薄层色谱、高效液相色谱等）、结 晶法等。
提取方法：常用的提取方法包括溶剂提取法、超 声提取法、微波提取法等。这些方法可根据中草 药的性质和目标成分的溶解性进行选择。
中草药有效成分的提取分离有助于深入研究和开 发中草药的潜在药用价值，提高中药制剂的疗效 和安全性，推动中药产业的可持续发展。
天然产物的提取分 离
目录
• 天然产物提取分离概述 • 天然产物提取方法 • 天然产物分离纯化技术 • 天然产物提取分离的应用 • 天然产物提取分离的前景与挑战
01
CATALOGUE
天然产物提取分离概述
天然产物的定义与分类
定义
天然产物是指自然界中存在的、未经 人工合成或加工的物质，包括植物、 动物、微生物等生物体内的活性成分 。
天然产物的提取分离和结构鉴定
操作方法：用易挥发的有机 溶剂加热回流提取。
特点：溶剂消耗较少，浸出效 率较高。但受热易破坏的成分 不宜用此法，且溶剂消耗量仍 大，操作较麻烦。
连续回流提取法：
操作方法
为了弥补回流提取法 中需要溶剂量较大、操作 较麻烦的不足，可采用连 续回流提取法。实验室常 用脂肪提取器或称索氏提 取器。
特点
特点：节约溶剂，提取 率高；但提取液受热时 间长，受热易分解的成 分不宜用此法
末装在渗漉器中，不断 添加新溶剂，使其渗透 过药材，自上而下从渗 漉器下部流出浸出液的 一种浸出方法。
渗漉
原理
当溶剂渗进原料 溶出成分比重加大而 向下移动时，上层的 溶液或稀浸出液便置 换其位置，造成良好 的浓度差，使扩散能 较好地进行。
特点
特点：浸出效率较高， 浸出液较澄清。
溶剂消耗量大、费 时长。
❖ 大蒜素、丹皮酚、麻黄碱
适用范围
具有挥发性，能随 水蒸气蒸出而不被破坏 与水不发生反应；难容 或不溶于水
装置图
3 分馏法
❖ 利用沸点不同进行分馏，再精制纯化 ❖ 如：在分离毒芹总碱中的毒芹碱和羟基毒芹
碱时，利用沸点不同进行常压或减压分馏
❖ 吸附目的：
4 吸附法
❖ 1.吸附除去杂质，常指鞣质色素
力之上的条件下，从液体或固体物料中萃取出待分 离的组分的一种方法。 超临界流体：
由于接近液体的密度使之具有较高溶解度,由于接 近气体的粘度, 使之具有良好的流动性能,扩散系数 介于气液之间,使之对待萃取的物料组织有良好的渗 透性,这些特征大大提高了溶质进入超临界流体的传 质速率。
液体
气体
超临界流体 优良性能的萃取剂
Chapter 2
天然产物的提取分离和结构 鉴定
天然产物的提取和分离技术
天然产物的提取和分离技术天然产物是指存在于自然界中的各种物质，包括植物、动物、微生物等，这些物质具有丰富的化学成分，既可以用于医药、食品、化妆品等领域，也可以用作工业生产的原料。
但是，天然产物的提取和分离是一个复杂而艰难的过程，需要采用多种先进的技术手段来实现。
目前，天然产物的提取和分离主要采用有机溶剂浸提、水提、微生物发酵等方法，其原理都是利用化学或生物反应将目标化合物从原料中分离出来。
其中，有机溶剂浸提法是目前应用最广泛的技术，其步骤主要包括：选取合适的有机溶剂，将原料浸泡在溶剂中，通过搅拌或加热等方式将目标化合物从原料中萃取出来，最后通过蒸发、浓缩等方法将溶剂去除，制备得到纯净的目标化合物。
除了有机溶剂浸提法外，水提法也是一种常用的提取技术，适用于一些水溶性的物质，其步骤为：选取合适的水质和pH值，将原料加入水中进行浸泡、搅拌等处理，将目标化合物从原料中萃取出来，再通过蒸发、浓缩等方法去除水分，制备得到纯净的产品。
除了提取技术外，天然产物的分离也是一个重要的环节。
分离技术通常采用化学分离、色谱分离、电泳分离等方法，其中最常见的是色谱分离技术。
色谱分离技术是利用不同化学性质的化合物在柱上流动过程中的差异性，将它们进行分离的一种方法。
常用的色谱分离方法有：薄层色谱、气相色谱、高效液相色谱等。
这些分离技术都具有分离效率高、准确度高、可控性好等优点，因此在天然产物的提取和分离中具有重要作用。
当然，天然产物的提取和分离技术并不是一成不变的，科技的进步和创新不断地推动着这项技术的发展。
如今，一些新兴的提取和分离技术也开始得到广泛应用，如超临界流体提取、离子液体萃取、固相萃取等技术。
这些新技术的出现不仅提高了天然产物的提取效率和质量，同时也有益于推动相关产业的发展。
总的来说，天然产物的提取和分离技术是一项重要的科学技术，并且在很大程度上影响到了人类的生产生活和健康。
无论是传统的提取和分离技术，还是新兴的技术手段，都需要经过不断的改进和完善，以满足人类对天然产物的需求。
天然产物的传统提取分离方法及其原理
天然产物的传统提取分离方法及其原理一、概述天然产物是指由生物体产生的具有特定育胎亲庖、化学结构和生理活性的有机物质。
这些天然产物常常具有重要的药用、保健和化妆品等功能。
为了从天然产物中提取有效成分，人们发展了多种提取分离方法，其中包括传统提取分离方法。
本文将介绍天然产物的传统提取分离方法及其原理。
二、传统提取分离方法1. 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法是一种古老的提取分离方法，通常用于提取植物中的挥发油。
其原理是利用水蒸气将植物中的挥发性成分带出，再通过冷凝后形成液态，最终分离得到目标物质。
这种方法简单易行，对于一些挥发性成分含量较高的植物很有效。
2. 浸提法浸提法是通过将天然产物与溶剂浸泡一定时间后，再通过过滤或蒸发得到目标成分的方法。
浸提法主要适用于提取植物中的高分子化合物、脂溶性成分和生物碱等。
3. 化学提取法化学提取法是利用化学反应将天然产物中的目标成分转化为易提取的化合物，再通过溶剂提取或结晶蒸发等方法分离得到目标成分。
这种方法通常用于提取生物碱、色素等。
4. 蒸馏法蒸馏法是通过将含有目标成分的液体加热至沸点后，将产生的蒸汽冷凝后收集得到目标成分的方法。
蒸馏法主要适用于提取易挥发的天然产物成分。
5. 萃取法萃取法是将天然产物与合适的溶剂混合，通过溶解和分配平衡来实现目标成分的分离。
这种方法适用于提取天然产物中的脂溶性成分、生物碱等。
三、传统提取分离方法的原理1. 水蒸气蒸馏法的原理水蒸气蒸馏法的原理是利用水蒸气的温度和湿度来使植物中的挥发性成分转化为蒸气，再通过冷凝形成液态。
这种方法利用了水蒸气的特性和挥发性成分的物理性质，实现了提取分离的过程。
2. 浸提法的原理浸提法的原理是利用溶剂与植物中的目标成分发生物理或化学作用，使目标成分溶解到溶剂中，最终通过过滤或蒸发分离得到目标成分。
这种方法利用了溶剂的溶解性和植物成分的亲和性。
3. 化学提取法的原理化学提取法的原理是通过化学反应将目标成分转化为易提取的化合物，再通过溶剂提取或结晶蒸发等方法分离得到目标成分。
药物化学中的天然产物提取与分离
药物化学中的天然产物提取与分离一、引言在药物研发领域，天然产物一直被视作重要的药物筛选源。
天然产物具有多样性、广泛的化学结构和潜在的生物活性，因此吸引了广泛的关注和研究。
然而，天然产物的提取与分离是药物化学中的一项重要工作，本文将对此进行探讨。
二、天然产物提取方法在药物化学中，天然产物的提取是从各种天然来源中分离有用成分的关键步骤。
目前常用的提取方法包括溶剂提取法、超声波提取法和微波辅助提取法。
1. 溶剂提取法溶剂提取法是最常见的天然产物提取方法之一。
它通过将原料与合适的溶剂（如乙醇、甲醇等）接触，使溶剂中的有用成分溶解和扩散到溶液中。
然后，通过浓缩和蒸发，得到天然产物的提取物。
2. 超声波提取法超声波提取法是一种新兴的提取方法，它利用超声波在液体中产生的强大能量，促使有用成分从原料中释放出来。
超声波的震荡作用有助于改善提取效率和速度，从而获得更高纯度的天然产物提取物。
3. 微波辅助提取法微波辅助提取法是另一种快速高效的天然产物提取方法。
该方法利用微波加热原理，通过分子之间的摩擦产生热量，促使有用成分从原料中提取。
微波辅助提取法具有提取速度快、效果好、提取物纯度高等优点。
三、天然产物分离方法天然产物的分离是将提取物中的目标成分与其他杂质分离的过程。
常见的分离方法包括色谱技术、层析技术和结晶技术。
1. 色谱技术色谱技术是天然产物分离中最常用的方法之一。
其原理是利用色谱柱中填充的吸附剂对物质进行分离。
常见的色谱技术包括薄层色谱、气相色谱和液相色谱等。
通过选择合适的载体、溶剂和流速条件，可以实现对目标成分的高效分离。
2. 层析技术层析技术是一种基于物质在固定相和流动相之间的相互作用进行分离的方法。
常见的层析技术包括纸层析、薄层层析和柱层析等。
通过调节移动相条件、固相材料和样品性质，可以实现对天然产物的分离纯化。
3. 结晶技术结晶技术是一种基于物质在溶液中的溶解度差异进行分离的方法。
常用的结晶方法包括溶剂结晶、温度结晶和蒸发结晶等。
天然产物的提取与分离技术
天然产物的提取与分离技术天然产物的提取与分离技术是一项重要的研究领域，涉及到从自然界中提取和分离有价值的化合物。
这些化合物可以用于药物开发、食品添加剂制备、香料生产等众多领域。
本文将探讨天然产物的提取与分离技术的原理、方法和应用。
一、提取技术天然产物的提取是指将目标化合物从天然来源中分离出来的过程。
常见的提取技术包括溶剂提取、蒸馏提取和超声波提取。
1. 溶剂提取溶剂提取是最常用的提取方法之一。
它利用溶剂与目标化合物的溶解度差异，将化合物从固体或液体的混合物中分离出来。
常见的溶剂包括乙醇、乙醚、丙酮等。
溶剂的选择应根据目标化合物的特性和提取条件来确定。
2. 蒸馏提取蒸馏提取是利用物质的沸点差异将目标化合物从混合物中分离出来的方法。
通过加热混合物，使其中的组分按照沸点顺序蒸发和凝结，然后收集目标化合物。
蒸馏提取适用于挥发性较高的化合物。
3. 超声波提取超声波提取是利用超声波的能量促进溶剂与混合物中的化合物反应，从而加速提取过程。
超声波的高频振动可破坏植物细胞壁，释放其中的化合物。
超声波提取具有提取效率高、时间短的优点，广泛应用于天然产物的提取过程中。
二、分离技术分离技术是将提取得到的混合物中的化合物进一步分离的过程。
常用的分离技术包括色谱技术、电泳技术和膜分离技术。
1. 色谱技术色谱技术是一种基于物质在固体或液体固定相上的分配系数差异进行分离的方法。
常见的色谱技术包括薄层色谱、纸层析、气相色谱和液相色谱等。
通过选择合适的固定相和流动相，即可实现对混合物中的化合物进行有效的分离。
2. 电泳技术电泳技术是一种利用化合物在电场中的迁移速度差异进行分离的方法。
常见的电泳技术包括凝胶电泳、毛细管电泳和等电聚焦等。
电泳技术具有分离效率高、分离速度快的特点，被广泛应用于天然产物的分离领域。
3. 膜分离技术膜分离技术是一种利用半透膜对混合物中的组分进行分离的方法。
常见的膜分离技术包括超滤、逆渗透和蒸发浓缩等。
通过调节膜的孔径和渗透性，可以实现对混合物中的组分进行有效的分离和浓缩。
天然产物提取与分离例题和知识点总结
天然产物提取与分离例题和知识点总结一、天然产物提取与分离的概念天然产物提取与分离是从天然来源（如植物、动物、微生物等）中获取有价值的化学成分，并将其从复杂的混合物中分离出来，以获得纯净的单一化合物或特定的组分。
这一过程不仅对于药物研发、食品工业、化妆品行业等具有重要意义，也是现代化学、生物学和医学研究的重要领域。
二、提取方法（一）溶剂提取法这是最常见的提取方法之一。
根据“相似相溶”的原理，选择合适的溶剂来溶解目标成分。
例如，对于极性较大的成分，可以选择水、甲醇、乙醇等溶剂；对于非极性成分，则常使用乙醚、石油醚等溶剂。
例题：从一种植物中提取生物碱，已知该生物碱易溶于乙醇，设计提取方案。
方案：将植物材料粉碎，用一定浓度的乙醇浸泡，适当加热并搅拌，多次提取后合并提取液，减压浓缩得到粗提取物。
（二）水蒸气蒸馏法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏，且难溶或不溶于水的成分。
例如：从薄荷中提取薄荷油。
（三）升华法某些固体物质受热时不经过液态直接变成气态，遇冷后又直接凝结成固态，这个过程称为升华。
比如从樟脑中提取樟脑。
三、分离方法（一）结晶与重结晶利用化合物在溶剂中的溶解度差异，通过改变温度、溶剂组成等条件，使化合物结晶析出。
例题：有一混合物含有 A、B 两种化合物，A 的溶解度随温度变化较大，B 的溶解度随温度变化较小，如何分离？方法：先将混合物溶解在适量溶剂中，加热使溶液成为饱和溶液，然后冷却，A 会先结晶析出，过滤得到 A；滤液继续浓缩，冷却，使B 结晶析出。
（二）萃取法包括液液萃取和固液萃取。
液液萃取是利用物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数不同来实现分离。
例如：用乙酸乙酯从水相中萃取某有机酸。
（三）色谱法这是一种非常有效的分离方法，包括柱色谱、薄层色谱、高效液相色谱等。
柱色谱：如硅胶柱色谱，根据化合物与硅胶的吸附能力不同进行分离。
薄层色谱：可用于监测分离效果和确定展开条件。
高效液相色谱：具有高效、快速、灵敏等优点，常用于微量成分的分离和定量分析。
天然产物提取与分离工艺
天然产物提取与分离工艺天然产物提取与分离工艺是一门涉及生物学、化学和工程学等多个领域的综合学科。
在现代生物技术的发展下，对于来自植物、动物或微生物的天然产物的提取和分离工艺变得越来越重要。
这些天然产物往往具有重要的药用、食品、保健等价值，因此如何高效地提取和分离这些物质成为了研究人员们的关注焦点。
首先，天然产物提取与分离工艺的关键在于选择适当的提取方法。
传统的提取方法包括溶剂提取、蒸馏提取、水提取等，但随着科技的不断进步，新型的提取方法也应运而生。
比如超声波提取、微波提取、离子液体提取等，这些方法具有提取效率高、操作简便、节约时间等优点，逐渐成为了研究人员们的首选。
在进行提取的过程中，需要注意提取溶剂的选择。
不同的天然产物可能需要不同种类的溶剂来进行提取，比如极性溶剂适用于提取极性物质，非极性溶剂适用于提取非极性物质。
此外，在选择溶剂时还要考虑到其毒性、易挥发性等因素，以确保提取过程的安全和高效进行。
另外，天然产物的分离工艺也是一个至关重要的环节。
传统的分离方法包括色谱法、凝胶电泳、磁分离等，这些方法通过物质的不同性质来实现对产物的分离。
近年来，高效液相色谱、气相色谱、超临界流体萃取等新型的分离技术也逐渐被应用于天然产物的分离工艺中。
这些新技术具有分离效率高、操作简便、分辨率高等优点，使得分离工艺更加快速和准确。
此外，天然产物的提取与分离过程中的设备也起着至关重要的作用。
高效的提取设备和分离设备可以大大提高工艺的效率和质量。
比如，离心机、萃取机、反渗透设备等设备的优化和改进，可以使得天然产物的提取和分离更加迅速而稳定。
在进行天然产物提取与分离工艺时，还需要考虑到对产物的纯度和稳定性的要求。
有时候需要采用多步提取和分离工艺来获得更纯净的产物，或者采用对温度、压力等条件的精确控制来确保产物的稳定性。
这些都需要在实验设计和工艺优化阶段进行充分的考虑和规划。
总的来说，天然产物提取与分离工艺是一门多方面交叉的学科，它涉及到生物学、化学、工程学等多个领域的知识。
天然产物的提取分离
（4）浓度差
dc dx
根据扩散原理，造成提取液的浓度差可 以提高提取的效率。 可采取的措施有：搅拌、更换溶剂。
（5）新技术的使用
超声波、微波促提技术的应用，可以加快提 取速度，提高提取效率。
超声波促提原理：
目前实验室广泛使用的超声波萃取仪是将 超声波换能器产生的超声波通过介质（通常是 水）传递并作用于样品，这是一种间接的作用 方式，声振强度较低，必须通过增加超声波发 生器功率（3300W）来提高萃取效率。但较大 的超声波功率，又会发出令人感觉不适的噪音。
②.在提取用的烧瓶中加入提取溶剂和沸石
（没有沸石可以用玻璃珠或碎瓷片，目的就 是防止暴沸）。
③.连接好烧瓶、提取器、回流冷凝管，接通冷
凝水,加热。沸腾后，溶剂的蒸气从烧瓶进到冷 凝管中，冷凝后的溶剂回流到滤纸筒中，浸取 样品。溶剂在提取器内到达一定的高度时，就 携带所提取的物质一同从侧面的虹吸管流入烧 瓶中。溶剂就这样在仪器内循环流动，把所要 提取的物质集中到下面的烧瓶内。
• 5、溶剂的选择
• (1) 水：为价廉、易得、使用安全的强极性溶 剂。适于提取无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、 有机酸盐、生物碱盐、苷类等。 • (2) 亲水性有机溶剂：以乙醇最常用。高浓度 提取亲脂性成分，低浓度提取亲水性成分。 • (3) 亲脂性有机溶剂： • 具有较强的选择性，对挥发油、油脂、叶 绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元均 可提取出来。 优缺点：沸点低，浓缩回收方便，但易燃、 有毒、价贵，穿透力差。
如果随水蒸气挥发的物质具有较高的熔点， 在冷凝后易析出固体，则应调小冷凝水的流速， 使它冷凝后仍然保持液态。假如已有固体析出， 并且接近阻塞时，可暂时停止冷凝水或将冷凝水 暂时放去，以使物质熔融后随水流入接收器中。 当冷凝管夹套中要重新通入冷却水时，要小心而 缓慢，以免冷凝管因骤冷而破裂。万一冷凝管已 被阻塞，应立即停止蒸馏，并设法疏通（可用玻 棒将阻塞的晶体捅出或用电吹风的热风吹化结晶， 也可在冷凝管夹套中灌以热水使之熔化后流出 来）。
天然产物的提取与分离技术研究
天然产物的提取与分离技术研究1. 概述天然产物的提取与分离技术是现代化学研究中的重要一环。
天然产物是指从动植物中提取出的化学物质，具有多样性、活性强、结构复杂等特点。
研究天然产物的提取与分离技术，对于发现新药、开发新材料等具有重要意义。
本文将从不同角度探讨天然产物的提取与分离技术研究。
2. 传统提取技术传统提取技术是指利用溶剂进行植物或动物样品中活性成分的溶解，再通过蒸馏或浓缩等方法获得目标化合物。
传统提取技术具有简单、易操作等优点，但也存在效率低下、溶剂消耗大等缺点。
3. 现代高效液相色谱（HPLC）现代高效液相色谱（HPLC）是一种利用流动相将混合样品中不同成分进行分离和测定的方法。
它具有高灵敏度、高选择性和高效率等特点，在天然产物的提取与分离中得到了广泛应用。
通过优化流动相组成和操作条件，可以实现对复杂样品中多种成分的分离和纯化。
4. 超临界流体萃取（SFE）超临界流体萃取（SFE）是一种利用超临界流体作为溶剂对样品中的目标化合物进行提取的方法。
超临界流体具有较高的溶解能力和较低的粘度，能够提高提取效率。
此外，超临界流体提取还具有环境友好、无毒副作用等优点，被广泛应用于天然产物中药材的提取与分离。
5. 固相微萃取（SPME）固相微萃取（SPME）是一种利用固定相材料对样品中目标成分进行富集和预处理的技术。
SPME技术具有简单、快速、高效等特点，被广泛应用于天然产物中活性成分的富集与分离。
6. 聚合物纳米纤维膜技术聚合物纳米纤维膜技术是一种利用电纺法制备聚合物纳米纤维膜，并通过特定处理方法对其进行功能化改性，以实现对天然产物活性成分的富集与分离。
该技术具有高效、可控性强、环境友好等优点，在天然产物提取与分离中具有广泛应用前景。
7. 结语天然产物的提取与分离技术是现代化学研究中的重要一环。
传统提取技术、现代高效液相色谱、超临界流体萃取、固相微萃取和聚合物纳米纤维膜技术等是目前研究中常用的方法。
天然产物的分离提取
分离技术与天然产物有效成分提取化学实验中化合物的分离纯化是一项很重要的技术，除了常用的沉淀、重结晶、升华等方法外，还包括溶剂萃取法、离子交换法、膜分离法及柱层析等。
1. 溶剂萃取法溶剂萃取是指在被分离物质的水溶液中，加入与水互不混溶的有机溶剂，借助于萃取剂的作用，使一种或几种组分进入有机相，而另一些组分仍留在水相，从而达到分离的目的。
萃取体系的水相和有机相基本不互溶，且有一定的密度差异。
要被萃取的物质叫被萃物，它在萃取过程中由水相转移到有机相。
对于无机金属离子，在有机相中需要加入萃取剂，它是能与被萃物发生化学作用形成易溶于有机相的萃合物的有机试剂，分中性、酸性、螯合、胺类等，常用的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、甲基异丁酮(MIBK)、氯代三烷基甲胺(N263)、噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、二(2－乙基己基磷酸)(P204)等，它们一般与被萃取的金属离子形成络合物而被萃取到有机相中。
溶剂萃取法在铀矿中铀的分离富集、稀有金属离子的分离及湿法冶金中发挥了很重要的作用。
一般常用分配比(D)、分离系数(β)、相比(R)及萃取率(E)等参数来表示萃取分离时的好坏。
分配比D 是指当萃取体系达到平衡时，被萃物在有机相的总浓度与在水相中的总浓度之比，表示被萃物在两相中的实际分配情况，D 值越大，说明被萃物越易进入有机相。
分配比不是一个常数，它随被萃物的浓度、萃取剂的浓度、溶液的酸度、稀释剂的性质、盐析剂的浓度等而改变。
分离系数(β)是指两种被分离的元素在同一萃取体系内，在同样萃取条件下分配比的比值。
令A 表示易萃元素，B 表示难萃元素，则β值的大小表示A、B 两种元素分离效果的好坏，β值越大，分离效果越好，即萃取剂对某元素的选择性越高。
若D A＝D B，β＝1，说明该萃取剂不能把A、B 两元素分离。
相比(R)是指在一个萃取体系中，有机相和水相体积之比。
在生产上，还往往用萃取率(E)来表示一萃取剂对某物的萃取能力，计算萃取的效果。
生物天然产物的分离提取与结构鉴定
生物天然产物的分离提取与结构鉴定随着近年来生物技术的不断发展，生物天然产物在各种领域中已经得到了广泛的应用。
例如，在药物研发、食品、化妆品、农业和环境保护等领域中，生物天然产物都有着重要的作用。
因此，在生物产业中分离提取和结构鉴定技术变得尤为重要。
本文将介绍生物天然产物分离提取的方法以及结构鉴定的常见技术，希望对从事生物产业相关工作的人员有所启发。
一、生物天然产物的分离提取方法生物天然产物是指从动植物、微生物等天然资源中获得的物质，其具有较高的生物活性和药理活性。
因此，如何高效地从这些天然资源中提取出这些物质是十分必要的。
下面将介绍几种常见的生物天然产物分离提取方法：1. 溶剂萃取法溶剂萃取法是最常见的生物天然产物分离提取方法之一，也是最基础的方法。
它的原理是利用物质在不同溶剂中的不溶性差异性质，将其分离。
例如，将植物中的有效成分萃取出来。
不过，这种方法有一定缺点，会受到样品、溶剂、操作难度等因素的影响，可能造成提取效率较低的问题。
2. 分子筛法分子筛法又称吸附分离法，它是一种在分子水平上进行分离的技术，常用于分离具有极弱极性的天然产物，如萜烯、萜类物等。
分子筛法利用具有强吸附特性的分子筛，使其中具有相应性质的分子在分子筛上聚集。
这种方法具有分离度高、速度快的优点。
3. 离子交换法离子交换法是利用不同离子的相互作用，分离药物成分的一种方法。
该方法的原理是利用强酸、强碱树脂的酸度或碱度将分子分别聚集在树脂中，然后将吸附在树脂上的目标分子用适当溶剂洗脱下来，实现目标分子的分离纯化。
4. 液相色谱法液相色谱法是一种广泛用于生物天然产物分离纯化的分析方法，其原理是利用物质在不同液相之间快速分配差异来分离。
该方法的用途十分广泛，能分离直链类化合物、环烷类化合物等物质。
由于具有多种液相和固定相可供选择，因此液相色谱法是最常用的分离提取方法之一。
二、生物天然产物的结构鉴定方法一旦成功分离提取出生物天然产物，接下来就要进行结构鉴定。
天然产物的提取与分离技术
天然产物的提取与分离技术天然产物指的是从自然界中提取的，未经过任何人工合成的物质。
这些化合物及其衍生物具有丰富的生物活性和药理学特性，在医药、保健品、化妆品等领域广泛应用。
而提取和分离是获得这些化合物的基本方法，其技术涉及到浸提、萃取、过滤、蒸馏、结晶等多种方法。
一、浸提法浸提法是指将天然产物浸泡在溶剂中，利用其相溶度不同，进行分离和提取的方法。
该方法广泛应用于药材、植物提取等领域。
浸提法主要涉及的参数有溶剂种类、浸提时间、浸提温度等，不同的参数选择将影响到提取效率及产物纯度。
浸提法适用于多种天然产物的提取，但由于涉及到大量的有害溶剂的使用，已经逐渐被萃取法和其他方法所替代。
二、萃取法萃取法是将待提取物与溶剂混合后，将混合物与另一相分离的方法。
萃取可以基于极性选择合适的溶剂，以提高提取效率和产物纯度。
萃取法主要涉及的参数有溶剂种类、溶剂浓度、温度等，参数的合理选择将直接影响到提取效率和纯度。
如选择极性合适的溶剂进行振荡或搅拌，可提高的天然化合物的提取效率和纯度。
三、过滤法过滤是常用的一种分离方法，过滤可以选择过滤纸或多孔材料作为过滤的基质，分离天然产物和其他杂质。
过滤力度和基质选择应根据目标分离物的特性而定，可以根据溶液的粘度和离子浓度来选择过滤孔径。
在过滤中，对于一些非溶解性的固体，可以进行湿法处理，将这些固体溶解于溶剂中之后再进行过滤。
四、蒸馏法蒸馏法是将混合物加热的方法，利用混合物中不同化合物之间的沸点差异，使之被分离出来的一种方法。
蒸馏法是一种常见的分离方法，用于分离具有不同沸点的组分。
蒸馏通常分为常压蒸馏和真空蒸馏两种，常压蒸馏适用于提取比较易挥发的天然产物，如芳香族化合物、溶于水的天然产物等，而真空蒸馏则适用于提取高沸点的天然产物。
综上所述，各种提取和分离方法都有其独特的优点和适用场合，可以通过不同的方法或者方法的组合来提高提取效率和产物纯度。
因此在天然产物的提取和分离中，要根据化合物特性合理选择方法，同时也要注意对环境和人体健康的影响，尽可能减少对环境的污染，选择可持续发展的技术。
天然产物提取与分离技术
天然产物提取与分离技术天然产物提取与分离技术是一项非常古老的技术，它的目的是从天然的物质中提取、分离并纯化出有价值的化合物。
这项技术受到了人们的广泛关注，因为在天然产物中可能存在着很多有用的化合物，如药物、化妆品等。
这些化合物往往只存在于天然物中，而且含量非常低，不易提取和分离，因此必须依靠专门的技术来进行提取和分离。
天然产物提取与分离技术主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法主要包括机械分离、溶剂萃取、冷却结晶等；化学方法主要包括化学提取、酸碱分解、色谱分离等。
这些方法都不同程度地适用于不同的天然产物，因此需要根据具体情况选择合适的方法。
机械分离是一种较为简单的分离方式，主要是利用物质的不同特性进行分离，如利用颜色差异、密度差异等。
这种方法应用广泛，如将稻谷的外壳和米粒分离、将矿物中的有用矿物与废石分离等。
溶剂萃取是一种常见的物理方法，也是化学工业中最常用的分离和纯化技术之一。
它利用物质在不同溶剂中的溶解度差异，将有用化合物从复杂的混合物中提取出来。
通常将所需化合物的化学性质与萃取剂的特性相匹配，以提高提取效果。
这种方法适用于从天然产物中提取富含有用化合物的提取物，如植物中的生物碱。
色谱分离是一种基于色谱法原理的分离方法，包括气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱等多种形式。
这种方法通常应用于提取低浓度的化合物，如药品、天然香料等。
色谱分离是一种很耗时间的分离方式，它的优点是能够提供高纯度和高效率的提取方案。
化学方法主要是将天然物质中的化合物经过化学反应而形成纯化合物。
这种方法需要依赖化学反应的特异性，也需要对反应过程的控制具有很高的要求。
对于一些复杂的天然物质，如植物中的中药材，采用化学方法可以将其分解成多个纯化物，然后进行选配、配比，以制成复方。
总的说来，天然产物提取与分离技术是一种非常有意义的技术，它可以发掘天然资源的潜力，寻找天然物质中有用化合物的方法，有利于提高资源的利用效率，对于化学、医学乃至人类社会的发展都具有重要的意义。
天然产物化学成分提取分离方法
3、调节pH
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。
4、盐析沉淀 通过加入某种沉淀试剂使之生成不溶于水的盐类沉
•3.混合溶剂提取——采用两种或两种以上混合溶 剂进行提取，有时会提高提取效率。
二、天然产物化学成分的传统提取方法
（一）溶剂提取法
•提取原理:根据天然产物化学成分与溶剂间“极性相 似相溶”的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择
对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据 “浓度差”原理，将所提成分从天然材料中溶解出来。
1.系统预试验——根据各成分极性的不同，选择不同极 性的溶剂，将天然产物化学成分系统的分成几个不同的 部分，然后再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成分类型。
2.单项预试验——
生物碱：在酸性条件下与碘化铋钾显棕黄色或橘 红色沉淀。
黄酮：黄酮类化合物的乙醇溶液中加入镁粉，滴 入浓盐酸后振荡，泡沫显桃红色。
（四）分馏法 （利用沸点不同）
（五）吸附法（氧化铝、氧化镁、活性炭等）
（六）沉淀法
铅盐法：利用乙酸铅在水或稀醇溶液中能与许多物质 生成难溶性的铅盐。
脱铅方法：硫化氢气体
（七）盐析法（提取液中加入无机盐）
（八）透析法
利用小分子物质在溶液中可通过半透膜，大分子 物质不能通过的性质达到分离的方法。
三、天然产物化学成分的现代提取方法 （强化溶剂提取法）
(1)溶剂的分类: 强极性溶剂——水、酸水、碱水 亲水性有机溶剂——甲醇、乙醇、丙酮(可与水 任意混溶) 亲脂性有机溶剂——乙醚、氯仿、苯、石油醚 等(不与水混溶)
天然产物提取与分离
➢ 一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数量 越多，整个分子的极性就越大，亲水性就越强；
➢ 分子中非极性部分越大或碳链越长，分子的极性就 越小，分子的亲脂性就越强。
官能团的极性顺序
大
极 性
小
CHO
R +NH 3 CH
_
COO
氨基酸，极性强
HCOH
HO CH HCOH HCOH
葡萄糖，分 子中多个羟 基，极性强
• 温度升高可使原料中的蛋白质凝固、酶破坏、 增加浸提液的稳定性。（优点）
• 浸提温度过高，热不稳定成分被破坏，浸 提液品质劣变，提取的杂质含量增高，给 后续精制带来困难； （缺点）
• 一般浸出温度控制在60-100°C。
分子极性概念
• 极性是一种抽象概念，用以表示分子中电 荷不对称（assymmetry)的程度，大体上与 偶极矩(dipole moment)、极化度 (polarizability)及介电常数(dielectric constant)等概念相对应。
__________（课本pp25-27)
影响分子极性的因素
了解
4．超临界CO2流体萃取特点
• CO2的临界温度31.1°C，临界压力7.32MPa。 • 萃取条件温和，适于具有热敏性或易于氧化成分，
萃取介质可循环使用。 • 超临界CO2 萃取效率高，绿色环保。 • CO2化学性质稳定，无腐蚀，无毒性，不易燃，
不易爆，萃取后容易从分离成分中脱除，不会造 成污染，适于食品及医药行业。
➢ 分子的极性与分子结构及分子大小有关；
——分子结构指分子中所含官能团的种类、数目及 排列方式等综合因素。
——分子大小指分子碳链长度、骨架大小，与分子 量相关。
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保健食品试验概况
卫生学试验
保健食品通用卫生要求 （卫法监发[1996]38号）
表2 微生物指标
食品种类 菌落总数(Cf/g,ml)
表１
铅(以Pb计) 砷(以As计) 汞(以Hg计)
饮液 ≤0.5 ≤0.3 -
固体饮液 ≤0.5(≤2.0) ≤0.3(≤1.0) -（≤0.3）
胶囊 ≤1.5(≤2.0) ≤1.0 - (≤0.3)
保健食品申报程序
（一）国产保健食品产品注册申报流程
申 请 人
15日内省局 现场核查 抽取样品 申报 资料 和样 品 5日内
5日内一次性告知 需要补正的全部内容
受理通知书
省级食品药品监督管理局
检 验 报 告
5日内
不予受理通知书
检验通知书 和检验用样品
检验机构 （50日内对抽取的样品进行检验和复核检）
保健食品原料管理
既是食品又是药品的物品名单
87个 主要是中国传统上有食用习惯、民间广泛食用，但又在中 医临床中使用的物品。卫生部已第四次调整
丁香、八角茴香、刀豆、小茴香、小蓟、山药、山楂、马齿苋、乌梢 蛇、乌梅、木瓜、火麻仁、代代花、玉竹、甘草、白芷、白果、白扁 豆、白扁豆花、龙眼肉（桂圆）、决明子、百合、肉豆蔻、肉桂、余 甘子、佛手、杏仁（甜、苦）、沙棘、牡蛎、芡实、花椒、赤小豆、 阿胶、鸡内金、麦芽、昆布、枣（大枣、酸枣、黑枣）、罗汉果、郁 李仁、金银花、青果、鱼腥草、姜（生姜、干姜）、枳椇子、枸杞子、 栀子、砂仁、胖大海、茯苓、香橼、香薷、桃仁、桑叶、桑椹、桔红、 桔梗、益智仁、荷叶、莱菔子、莲子、高良姜、淡竹叶、淡豆豉、菊 花、菊苣、黄芥子、黄精、紫苏、紫苏籽、葛根、黑芝麻、黑胡椒、 槐米、槐花、蒲公英、蜂蜜、榧子、酸枣仁、鲜白茅根、鲜芦根、蝮 蛇、橘皮、薄荷、薏苡仁、薤白、覆盆子、藿香
受理通知书
5日内
国家食品药品监督管理局
（*80/110日进行技术审评和行政审查）
5日内
不予受理通知书
5 个 月内 补充 资料
补充 资料 通知 书
进 口 保 健 食 品 批 准 证 书 或 未 获 批 准 通知书
检 验 报 告
5日内发出 检验通知书 并提供检验 用样品
检 验 机 构
（50日内对抽取的样品进行检验和复核检验）
保健食品概念
两个基本特征： 两个基本特征： 一是安全性，对人体不产生任何急性、 一是安全性，对人体不产生任何急性、 亚急性或慢性危害； 亚急性或慢性危害； 二是功能性， 二是功能性，对特定人群具有一定的调 节作用，但与药品有严格的区分， 节作用，但与药品有严格的区分，不能治疗 疾病，不能取代药物对病人的治疗作用。 疾病，不能取代药物对病人的治疗作用。
天然产物分离与 功能因子分析
贵州大学化学与化工学院 生物工程系
概述
天然产物是包括了存在于陆生动植物、海洋生 物和微生物体内各类物质成分，甚至还可以包 括人与动物体内许多内源性成分。 有效成分（active compound）在药理学和生 理学角度来看是指具有生物活性的物质，这种 物质在化学上能用分子式或结构式来表示，并 且有一定的物理常数。
保健食品试验概况
功能性试验
增强生理功能的保健食品:如增强免疫力、缓解体力疲劳、抗氧化、 改善睡眠、调节肠道菌群、促进消化。 预防慢性疾病的保健食品：辅助降血脂、降血糖、降血压、减肥、 增加骨密度。 增加对外界抵抗力：排铅、 对辐射危害有辅助保护功能 补充微量营养素的保健食品：营养素补充剂
保健食品试验概况
保健食品原料管理
第六十二条 国家食品药品监督管理局和国家有关部 门规定的不可用于保健食品的原料和辅料、 门规定的不可用于保健食品的原料和辅料、禁止使用 的物品不得作为保健食品的原料和辅料。 的物品不得作为保健食品的原料和辅料。 第六十三条 国家食品药品监督管理局公布的可用于 保健食品的、 保健食品的、卫生部公布或者批准可以食用的以及生 产普通食品所使用的原料和辅料可以作为保健食品的 原料和辅料。 原料和辅料。
不得检出 不得检出
蛋白质含量 ≥4.0% 蛋白质含量＜ 4.0%
≤30000 ≤1000
≤90 ≤40
≤25 ≤25
≤25 ≤25
不得检出 不得检出
罐头食品 符合罐头食品商业无菌要求
保健食品原料管理
第五十九条 保健食品的原料是指与保健食品功能相 关的初始物料。 关的初始物料。保健食品的辅料是指生产保健食品时 所用的赋形剂及其他附加物料。 所用的赋形剂及其他附加物料。 原料和辅料应符合国家标准和卫生要求。 第六十条 原料和辅料应符合国家标准和卫生要求。 如无国家标准， 如无国家标准，应当提供行业标准或自行制定的质量 标准，并提供与该原料和辅料相关的资料。 标准，并提供与该原料和辅料相关的资料。
设计天然产物产品加工过程的原则
1、采用步骤最少。 2、采用步骤的次序要相对合理。 3、按照产品的规格设计加工过程 4、考虑进料的组成 5、注意产品的稳定性
天然产物分离提取后续工艺思路
从天然产物中分离得到的产物需要进行定性定量 分析，如果是已知的物质，可以通过化学鉴别法、 光谱鉴别法和色谱分析法与标准品进行鉴定。如 果是未知物，需进行分级结构的研究。 天然产物中提取分离的有效成分经检测、鉴定后 作用于人体需要经过严格的毒理学安全性评价、 药效性和功能性评价。 从天然产物中提取的有效成分需经过非临床试验 证明其毒理学安全性之后，才能通过动物实验和 人体试验验证其功效性。 以有效成分为基础开发功能性食品。
功效成份或标志性成分检测
一般要求每个保健食品具有明确的保健功效因子，根据不同中药 或植物的来源，要求提供至少一种以上。
保健食品试验概况
稳定性试验
和保质期制定有关系 国产保健食品大多允许保质期到24个月，可以通过加速试验的手 段（3批样品37-40℃、75%相对湿度下保存90天，每30天检测一 次）来实现检测目的，需要做三批四次试验。 进口保健食品可以提供有效期内的样品进行检测。 特殊情况：酸奶在4℃下保存14天，在保存前、后分别对3批样品 进行检测。
申概况
样品检验
毒理试验 功能性试验 功效成份或标志性成分检测 稳定性试验 卫生学试验 兴奋剂检验
复核检验
申请人提出检验要求
检 验 受 理 程 序 示 意 图
特 定 功 效 成 分
提供相关材料
出具受理通知书
卫生学、稳定性试验
毒理学检验
功能学检验
感 官 指 标
理 化 指 标
功能性食品（ 功能性食品（Functional Food） ）
定义：强调其成分对人体能充分显示机体防御 功能、调节生理节律、预防疾病和促进康复 等功能的工业化食品。 保健食品的定义：具有特定保健功能的食品， 适宜于特定人群食用，具有调节机体功能， 不以治疗为目的，具有食品的属性，要求无 毒、无害，达到应有的营养要求，经得起科 学验证，有明确和具体的保健功能。
天然产物开放利用概况
天然产物在医药业的开放利用概况 天然产物在食品行业的发展概况
天然产物分离提取工艺设计策略
1、生物原料生产和天然产物提取技术结合 2、根据生物原料的物质组成和天然产物结构 设计提取工艺 3、根据不同分离技术耦合设计天然产物提取 工艺 4、提取过程前后阶段的纵向统一 总之，天然产物提取的每步操作主要目的是① 减少产品体积②提高产品纯度③增加后续操作 效率。
它必须符合下面4条要求：
1.无毒、无害，符合应有的营养要求。 2.其功能必须是明确的、具体的，而且经过科 学验证是肯定的。同时，其功能不能取代人体 正常的膳食摄入和对各类必需营养素的需要。 3.功能性食品通常是针对需要调整某方面机体 功能的特定人群而研制生产的。 4.它不以治疗为目的，不能取代药物对病人的 治疗作用。 功能性食品有时也称为保健食品。在学术与科 研上，叫“功能性食品”更科学些。
保健食品概念
保健食品与普通食品、药品的主要区别 保健食品与普通食品、
与普通食品区别
保健食品 限于特定人群食用 具有调节机体功能 对食用量有规定 普通食品 所有人群可食用， 所有人群可食用，不限食用人群 提供营养， 提供营养，没有保健功能 对食用量一般不作规定 药 品 用于治疗疾病 允许有一定的副作用 不能长期服用 肌肉注射、静脉注射、皮肤、 肌肉注射、静脉注射、皮肤、口服等
保健食品试验概况
功能性试验
1. 增强免疫力功能。 2. 辅助降血脂功能**。 3. 辅助降血糖功能**。 4. 抗氧化功能**。 5. 辅助改善记忆功能**。 6. 缓解视疲劳功能*。 7. 促进排铅功能**。 8. 清咽功能**。 9. 辅助降血压功能**。 10. 改善睡眠功能。 11. 促进泌乳功能**。 ** 12. 缓解体力疲劳#。 # 13. 提高缺氧耐受力功能。 14. 对辐射危害有辅助保护功能 15. 减肥功能**#。 16. 改善生长发育功能**。 17. 增加骨密度功能。 18. 改善营养性贫血**。 19. 对化学肝损伤有辅助保护功能。 20. 祛痤疮功能*。 21. 祛黄褐斑功能*。 22. 改善皮肤水份功能*。 23. 改善皮肤油份功能*。 24. 调节肠道菌群功能**。 25. 促进消化功能**。 26. 通便功能**。 27. 对胃粘膜损伤有辅助保护功能**。 注：** 动物试验+人体试食试验 * 人体试食试验 # 增加兴奋剂检测
保健食品概念
《保健食品注册管理办法(试行）》 保健食品注册管理办法(试行）
第二条 本办法所称保健食品，是指声称具有特定保 健功能或者以补充维生素、矿物质为目的的食品。即 适宜于特定人群食用，具有调节机体功能，不以治疗 疾病为目的，并且对人体不产生任何急性、亚急性或 者慢性危害的食品。 保健食品首先必须是食品，它必须无毒无害。
保健食品概念
《中华人民共和国食品卫生法》 中华人民共和国食品卫生法》
第二十二条规定：表明具有特定保健功能的食品， 其产品及说明书必须报国务院卫生行政部门审查批 准，其卫生标准和生产经营管理方法，由国务院卫 生行政部门制定。 第二十三条 表明具有特定保健功能的食品，不得 有害于人体健康，其产品说明书内容必须真实，该 产品的功能和成份必须与说明书一致，不得有虚假。