1天然药物化学-第二节提取分离方法

溶剂可分为： 水、亲水性和亲脂性有机溶剂 常用溶剂：极性由弱到强依次排序为 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
被溶解物质也有亲水性及亲脂性之
分。溶质在溶剂当中的溶解遵循相 似相溶的原理，亲水性的化学成分 易溶于水或亲水性的有机溶剂中， 亲脂性的成分易溶于亲脂性的有机 溶剂中。
用纸为载体，在纸上均匀地吸附着液体 固定相（如水、甲酰胺或其他），用与 固定液不互溶的溶剂作流动相。将试样 滴在纸一端在展开罐中展开，由于各组 分在纸上移动的距离不同，最终形成互 相分离的斑点，实现定性、定量分析的 色谱法。
4.液-液分配柱色谱法（LLC）
固定相和流动相均为液体， 液态固定相又称固定液，被涂渍在惰性材料载 体上构成固定相。 被分离的各个组分在互不相容的固定相和流动 相中溶解度不同，所以分配系数不相同，在试 样组分随流动相移动通过色谱柱的过程中，他 们在柱中经过多次的分配平衡后，产生了差速 迁移，从何彼此分离。 载体（又称担体）仅起负载一定量固定液的作 用，它必须是惰性材料；不溶于固定液和流动 相，也不与他们起任何化学反应，有较大的表 面积，机械强度好。常用的载体如吸水硅胶、 纤维素、多孔硅藻土和微孔聚乙烯小球等。
2. 硅胶、氧化铝：
为极性吸附剂。
吸附特点是： ① 对极性物质的亲和力强于弱极性物质。 ②被硅胶、氧化铝吸附，当加入极性较强的 溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。
3.聚酰胺：
属于氢键吸附，不但适用极性物质也适用 于非极性物质的分离。
吸附规律 ： 被分离物质与聚酰胺形成氢键的数 目越多，吸附力越强；分离物质形成分子内 氢键的吸附力减弱。 特别适合酚类、醌类、黄酮类、鞣质的分离。
4. 沉淀试剂沉淀法：
某些酸、碱性化合物还可以通过加入沉 淀试剂生成水不溶性盐类沉淀析出。
如：生物碱的酸性液 + 加入生物碱沉 淀试剂 生物碱难溶性复盐↓
5. 盐析法： 水提液中，加入无机盐至饱和，有效成分沉 淀析出，其它水溶性杂质溶于水。
如： 三七的水提液中加硫酸镁→三七皂甙乙↓ 三颗针中提取小檗碱→氯化钠或硫酸铵盐 析。
O
OH O
黄酮
蒽醌
OH OH
HO
O
O
香豆素
木脂素
天然药物有效成分的提取 一、溶剂提取法 二、水蒸汽蒸馏法 三、升华法 四、超临界萃取法 五、辅助提取法 六、压榨法
一、溶剂提取法 是根据天然药物中各种成分在溶剂 中的溶解性质，选用对有效成分溶 解度大，而对不需要溶出成分溶解 度小的溶剂，将有效成分从药材组 织中溶解出来的办法。
三、根据物质的吸附性差别进行分离
化合物极性差异大，吸附性差异大，分离 效果愈好。 常用的吸附剂有：硅胶、氧化铝、活性炭、 聚酰胺、大孔吸附树脂等。
1.活性炭：
是非极性吸附剂，对非极性物质具有较强的 亲和力。 吸附规律： ①芳香族化合物吸附力＞脂肪族化合物 ②分子量大的化合物吸附力＞分子量小 ③水中对溶质的吸附力＞有机溶剂中对 溶质的吸附力
四、超临界流体萃取 利用超临界状态下的流体为萃取剂， 从液体或固体中萃取药材中的有效成 分并进行分离的方法。 常用的超临界流体：CO2、丙烷、乙烷
五、辅助提取法（即辅助溶剂进行提取） 1.超声波辅助提取
利用超声波增大物质分子的运动频率和速度，增强溶剂 穿透力，提高目标成分的溶出速度和溶出次数，缩短提 取时间。

寻找差异、利用差异 决定分离难易的关键：不在于成分多少, 而在于差异大小。
只要存在显著差异，从上千种成分中分离出某种成分也未必困难； 反之，如果差异微小，即便是两种成分的分离，也会相当棘手。


学习和研究分离纯化技术，重在把握思路，切忌生搬硬 套，死记硬背，应当重视培养“善于寻找差异和利用差 异”的良好习惯。 尽管天然产物中成分众多，然而只要细心研究，总能发 现被分离成分之间的某些差异。在分离纯化工作中可以 利用的差异是很多的，其中最常利用的有四类差异： 溶解度（或分配系数）、酸碱性（或解离度）、吸附性、 分子量


(二）检测分析研究的重点

天然产物工作中，无论原料或终产品，经常会是混合 物；这些含有杂质成分的样品，检测分析之前，一般 都需要做前处理，以便除掉干扰分析的杂质，否则， 检测分析工作常常难以进行。 要除掉待测样品中的杂质，同样需要分离纯化技术： 待测样品 供试样品 检测分析 分离纯化 除掉干扰检测 分析的杂质组分
2.渗漉法：是将药材装入渗漉筒中，
先用水或醇浸渍数小时，然后从渗 漉筒的下口使提取液流出，上口不 断地加入新的溶剂，此方法因为药 材与溶剂之间能够始终保持较大的 浓度差，因此提取效率较高。该法 同样适用于挥发性及受热易破坏分 解的成分的提取。但是有溶剂耗费 量较大的缺点。
热提法
1.煎煮法：
二、根据物质在两相溶剂中的分 配比不同进行分离
主要分离方法
1.简单的液-液萃取法 2.逆流分溶法（CCD）
相当于多次萃取。 利用此原理制成了连续、 自动的逆流分溶仪。 该仪器可使两种性质相似、 即使分溶常数很接近的化 合物，经过一定次数振摇、 转移的操作，亦可达到分 离的目的。
3.纸色谱法（PC）
结晶法： 利用混合物中各成分在溶剂中因 温度不同引起溶解度的改变，使部分成分 析出结晶。 重结晶：
选择适当的溶剂让结晶再一次 溶解和析出结晶的过程。
2. 溶剂沉淀法： 利用溶液中加入另一种溶剂使极性改变， 某些成分溶解度改变而析出沉淀。
3. 酸碱沉淀法： 某些酸、碱或两性化合物可采用加入酸、 碱调节溶液的pH值，分子的状态（游离 型或解离型）变化，使其溶解度改变。
第二节 提取天然药物化学成分的常用分离 纯化方法分离方法
一、研究分离纯化技术的重要性

（一）制备工艺研究的重点 原料经提取加工所得的提取物通常是一个成分复杂的混合物，只 有经过进一步地分离纯化，才能得到纯度较高的化学成分。 提取 分离纯化 检识

除去部分或全部杂质 提取物 目标 成分 (杂质＋化学成分）(纯度提高）
压榨法主要适于新鲜药材及种子中油料的提 取。如：生姜中姜辣素的提取，甘蔗中提取 蔗糖。
天然药物有效成分的分离
根据物质的溶解度差别进行分离
根据物质在两相溶剂中的配比不同
进行分离 根据物质的吸附性能差别进行分离 根据物质分子大小差别进行分离 根据物质离解程度不同进行分离
一、根据物质的溶解度差别进行分离 1.结晶及重结晶法：利用混合物中各 成分在溶剂中的溶解度随温度变化 的不同使物质得以分离。
特点：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， 有局限性。
石油醚→油脂、蜡、叶绿素、挥发
油、游离甾体及三萜类化合物 氯仿或醋酸乙酯→游离生物碱、有 机酸及黄酮、香豆素的苷元 丙酮或乙醇、甲醇→苷类、生物碱 盐、鞣质等 水→氨基酸、糖类、无机盐等
3.超速离心法：
利用溶质在超速离心作用下具有 不同的沉降性或浮游性而分离。
4.凝胶过滤法：(也称分子筛过滤法、凝胶渗透色谱法)
利用凝胶的三维网状结构的分子筛滤过作用 使分子大小不同的物质得以分离。 凝胶是由胶体粒子构成的立体网状结构。 网眼里吸满水后凝胶膨胀呈柔软而富于弹性的 半固体状态。人工合成的凝胶网眼较均匀地分 布在凝胶颗粒上有如筛眼，小于筛眼的物质分 子均可通过，大于筛眼的物质分子则不能，故 称为“分子筛”。
冷提法提出的杂质少且对热不稳定的成 分较适宜，提取效率低； 而热提法的效率高，但对热不稳定的成 分不适宜，特别不适于挥发性成分和淀 粉、粘液质多的药材的提取。

亲水性有机溶剂－也就是一般所说
的与水能混溶的有机溶剂，如乙醇、 甲醇、丙酮等，其中以乙醇最为常 用，具有经济、安全、无毒；对细 胞的穿透能力强；大多数天然成分 都可溶解等优点，常称为万能溶剂。
4wk.baidu.com大孔吸附树脂：
大孔吸附树脂是一种具有大孔结构的 高分子吸附剂。分为非极性与中等极 性两类。
吸附性与分子筛原理相结合的分离材料。
四、根据物质分子大小差别进行分离 常用方法： 超滤法、超速离心法、透析法、凝 胶滤过法等。主要用于水溶性大分 子化合物的分离和精制，而凝胶滤 过法还可用于分离分子量1000以下 的化合物。
常见官能团极性比较：
羧基＞酚羟基＞醇羟基＞氨基＞酰
氨基＞醛、酮＞酯基＞醚基＞烯基 ＞烷基
化合物的极性判断：
由分子中官能团的种类、数目、及排列方式 等综合因素决定。
分子较小，极性基团多的物质： 亲水性较强—易溶于亲水性溶剂
分子较大，极性基团少的物质： 亲脂性较强—易溶于亲脂性溶剂
常用溶剂可分为以下三类：


中草药化学成分的构成特点
1. 同种植物含有多种结构类型的化学成分 黄酮类 生物碱 生物碱 萜 类 甾醇类
苦 参
贝 母
2. 总成分含量少而种类多 长春花 总生物碱含量 1 / 千 分离生物碱单体 68种
3. 有效成分含量低 长春碱 3 / 万 长春新碱 3 / 百万 美登碱 2 / 千万
OH HO O OH OH O OH
2.微波辅助提取
微波穿透力更强，更加快速高效帮助有效成分的溶出和 释放。
3.酶法辅助提取
药材的细胞壁是由纤维素构成的，有效成分长包裹在细 胞壁内，酶法就是利用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等破 坏植物细胞壁，以利有效成分的最大限度的溶出。
六、压榨法 有些药材的有效成分含量高，且存在于 植物的液汁中时，可将新鲜的原料直接 压榨，压出汁液，再进行提取。
①水：
水溶性的如氨基酸、糖类、无机盐等。 ②甲醇、乙醇、丙酮（与水任意比例混溶）：
特点： 介电常数较大，水溶性较大 对植物细胞穿透能力较强 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。 乙醇提取天然产物成分是目前最常用的方法。
③亲脂性有机溶剂可溶解：（与水不能任意混溶）
挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、 某些生物碱及一些苷元。
常用的溶剂提取法
（一）冷提法 1.浸渍法 2.渗漉法 （二）热提法 1.煎煮法 2.回流提取法 3.连续回流提取法
冷提法
1.浸渍法：是用水或醇浸渍药材一定
时间，然后合并提取液，并将其减 压浓缩的方法。该法因为一般都是 在低温( 常温或 60-80℃) 下进行的， 不用加热，所以适合于挥发性成分 及受热易分解成分的提取。但提取 的时间较长，效率低。用水浸提时 还要注意提取液的防腐问题。
二、水蒸汽蒸馏法 适用于具有挥发性、能随水蒸汽蒸 馏而不被破坏、难溶或不溶于水的 成分的提取，如挥发油、小分子的 香豆素类、小分子的醌类成分。
三、升华法 固体物质受热不经过熔融，直接汽 化，遇冷后又凝固为固体化合物， 称为升华。 中草药中有一些成分具有升华的性 质，可以利用升华法直接自中草药 中提取出来。如樟脑。
该方法是我国中医中药最早使用的
传统的提取方法。是将药材用水加 热煮沸提取，在提取过程当中大部 分成分可被不同程度的提取出来。
水－是一种强极性溶剂。 无机盐、糖类、分子不太大的多糖、鞣 质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物 碱盐和极性苷类等都能被水溶出。 以水作为提取溶剂的缺点是：提出的杂 质多；对于挥发性成分及加热易被破坏 的成分不宜使用。
1. 透析法： 小分子物质（无机盐、氨基酸等）在溶 液中可通过半透膜，而大分子物质如多 糖、蛋白不能通过半透膜的性质达到分 离的方法。
2.超滤法： 一种加压膜分离技术，即在一定的压力 下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径 的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透 过，留在膜的一边，从而使大分子物质 得到了部分的纯化。


2. 回流提取法：是 用有机溶剂作为提 取溶剂，在回流装 置中对药材进行加 热回流提取，该方 法提取效率较高， 但因为长时间加热， 所以不适合受热易 破坏分解的成分。

3.连续回流 提取法：是 回流提取法 的发展，具 有消耗溶剂 量更小，提 取效率更高 的优点。常 用索氏提取 器或连续回 流装置。


由上述可见，分离纯化同样也是检测分析的研究重点 检测分析研究的重点。
二、研究分离纯化方法的基本思路
动、植物原料的提取物的化学组成经常是很复杂的，往往含有几十、 几百甚至近千种成分（包括微量成分）。

要从众多成分中分离纯化某种化学成分，其难度可想而知，究竟应 当如何着手呢？

其实我们只要抓住一个重要的基本思路，就可以使许多看似困难的 分离工作，变得比较容易，这个思路就是：