挥发油

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药材 直接压榨 静置分层 离心机 粗油
优点:不受热,不变质,保持原有新鲜香味. 缺点:很难压榨干净,故压榨后的残渣进 行水蒸汽蒸馏.
(4)吸收法 对热敏感的贵重挥发油如玫瑰油,茉莉花 油。冷吸收和温浸吸收.
脂肪吸附法 乙醇萃取
“香脂” 0℃真空干燥
(5) CO2超临界流体萃取法
丁香
莪术油
丁香油
抗肿瘤
麻醉止痛
挥发油是一类敏感的化学物质,中药
中挥发油的含量极不稳定,受自然,人为等 因素影响较大. 生产方面,受产地,品种和采收期的影响, 还受加工炮制方式的影响,如细辛宜阴干 或晾干,但有时采用曝晒的方法,造成挥发 油氧化而含量下降。
在制剂方面,在提取时注意收集挥发油馏分. 在使用方面,需要对中医处方中的薄荷、藿 香、细辛、荆芥等含挥发油的中药在煎汤剂 时要后下。发汗解表、芳香开窍类中药处方 要急煎、少煎等。因为有效成分是挥发油的 药材,汤剂久煎会使挥发油散失而降低临床 疗效.
<150℃
化合物 单萜 含氧单萜 倍半萜
常压 150-200℃ 200-250℃ 250-300℃
减压 35-70℃/1333.22pa 70-100℃/1333.22pa 80-110℃/1333.22pa
挥发油的某些成分在bp温度下,往往被 破坏,故通常采用减压分馏. 所得馏分组成呈交叉情况,还需进步精馏 或结合冷冻析脑、色谱法等,可得到单一 化合物。
H H HC C CHO HC C CH3
H 3C HO
CH
CH3
OCH3 桂皮醛 H 2C H3CO OH 丁香油酚 C CH2 H 茴香脑
CH3 百里香酚 CH2 OH
H 2C
苯乙醇
(三) 脂肪族化合物 挥发油中也存在小分子的脂肪族化合物 如甲基正壬基甲酮,正癸烷等。
O C
H3C
(CH2)8
(2) 溶剂提取法
常用低沸点有机溶剂戊烷,Petro(30-60℃), CS2,CCl4常温下浸渍、渗漉或连续回流提 取法提取。 提取液可蒸馏或减压蒸馏除去溶剂,残留物 中即有粗制挥发油,需进一步纯化. 含杂质多:树脂,油脂,蜡,叶绿素等---乙醇除
(3)压榨法 适用于含挥发油含量高的药材如鲜桔、 柑、柠檬皮等。
挥发油的乙醚液 1%HCl H2SO4萃取 酸水层 碱性成分 碱水层 强酸成分 碱水层 弱酸性成分 沉淀或水层 醛、甲基酮类 乙醚层 Girard试剂 水层 酮类化合物 (不含甲基酮) 乙醚层 邻苯二酸酐 水层 醇类 乙醚层 其它成分 乙醚层 (中性成分) 30%NaHSO3萃取 乙醚液 2%NaOH萃取 乙醚层 5%NaHCO3萃取
二、组

挥发油是一种混合物,所含的化学成分较 多,但其中数种成分占比例较大,为主要成 分.----具有固定的理化性质及生理活性. 挥发油的主要组成成分: (一)萜类化合物(含氧衍生物) (二)芳香族化合物 (三)脂肪族化合物 (四)其它类化合物
(一)萜类化合物
主要是单萜、倍半萜及其含氧衍生物, 而含氧衍生物多具有较强的生物活性或 芳香气味,如樟脑、薄荷醇、桉油精等。 单萜和倍半萜化合物,除它们的苷、内 酯衍生物等外,几乎在挥发油中均有存 在。
1 碱性成分分离:
碱+酸

碱化 碱
乙醚层 乙醚 碱化 萃取
挥发油
溶于 乙醚
乙醚液
1%HCl H2SO4萃取
水层
碱性成分 (挥发性生物碱)
2 酸性成分分离
酸+碱

酸化 碱
乙醚层 乙醚 酸化 萃取 酚性 水层 成分 强酸性成分
5% NaHCO3 挥发油的 萃取 乙醚液
2% NaOH 乙醚层 萃取 乙醚 酸化 萃取
乙醚层 酸化或 乙醚 碱化 萃取
水层
羰基 化合物
4 醇类成分分离:
O R OH + 萜醇 C O COORNaOH COOH 皂化 COONa + R-OH COONa
C 邻苯二甲酸酐 O
邻苯二 挥发油的 甲酸酐 乙醚液 酯化物
NaHSO3 萃取
乙醚层 乙醚 皂化 萃取 水层
醇类成分
挥发油的系统分离图:
CH3
CH3(CH2)8CH3
(四)其它类
除以上三类.有些中药经水蒸气蒸馏分解出挥 发性成分.芥子油,原白头翁素,大蒜油等. 原来在植物中以苷的形式存在,酶解后其苷元 随水蒸气蒸出. 此外,还有川芎嗪、烟碱、麻黄碱等挥发性生 物碱。
H3C H3C N CH3 Ch3
N 川芎嗪
三、 通

1.性状:多为无色或淡黄色油状透明液体, 少数为暗棕色(桂皮油)、蓝色(愈创木)、 红色(麝香草油)、绿色(佛手油),有特殊而 强烈的香味。 2.挥发性:自然挥发(区别脂肪) 3.溶解性:不溶于水,易溶于有机溶剂.在高 浓度的乙醇中能全部溶解.低浓度只能溶 解一部分.
第二节 挥发油(Volatile oil) 一
二 三 四 五 六
概 述
组 通 提 分 鉴 成* 性 取* 离* 定*
一、概

含义 挥发油(Volatile oil): 也称精油(Essential oil)。 是存在于植物体内一类具有挥发性,能随水蒸汽 蒸馏出来的与水不相溶的油状液体的总称.大多 具有芳香嗅味和较强的生理活性. 存在:56科136属 分布最多的科属为菊科、芸香科、伞形科、唇 型科、樟树科、木兰科、马兜铃科、败酱科、 姜科、胡椒科、桃金娘科、马鞭草科、等。 (松科、柏科等)
a<b<c<d<e
低分子醛酮酸 150-200℃ 单萜 200-250℃ 单萜含氧化合物 250-270℃ 倍半萜内酯 270-300℃ 奥类 单萜:双键数目增加沸点升高:三烯>二 烯>一烯 含氧单萜:---官能团的极性:酸>醇>醛> 酮>醚;酯>相应的醇 根据此性质可利用分馏法来分离挥发 油
如α-细辛醚、β-细辛醚和欧细辛醚的混合 物通过含有20%硝酸银的硅胶柱,用苯:无水 乙醚(5:1)洗脱,它们的洗脱顺序:?
OCH3 OCH3 H3CO H CC H CH3 H3CO
OCH3 OCH3 CH3 CC H H β-细辛醚 H3CO
OCH3 OCH3 H CH C CH2 H 欧细辛醚
挥发油的乙醚液 1%HCl H2SO4萃取 酸水层 碱性成分 碱水层 强酸成分 碱水层 弱酸性成分 沉淀或水层 醛、甲基酮类 乙醚层 Girard试剂 水层 酮类化合物 (不含甲基酮) 乙醚层 邻苯二酸酐 水层 醇类 乙醚层 其它成分 乙醚层 (中性成分) 30%NaHSO3萃取 乙醚液 2%NaOH萃取 乙醚层 5%NaHCO3萃取
(4)色谱分离法
1 普通柱色谱:氧化铝和硅胶柱色谱,常 用洗脱系统有石油醚、环己烷、乙酸 乙酯、二氯甲烷等,可用单一溶剂系统, 也可用混合溶剂系统。
2 硝酸银络合柱色谱: 应用:含双键的混合物,双键数目不同 或位置不同 原理:利用双键与硝酸银吸附强弱而分 离 一般有以下规律: 双键数目多吸附强; 末端双键吸附强; 顺式双键吸附强;
α-细辛醚
答案
α-细辛醚>β-细辛醚>欧细辛醚
3 气相色谱法(GC) 气相色谱法是研究挥发油组成成分的好 方法,灵敏度高,分辨率高,应用广泛。近 年来已应用制备性气-液色谱,成功地把挥 发油中许多成分分离开来。
流动相:氢气、氮气或氦气 载体:常用耐火砖粉、硅藻土 固定相:硅油、硅酮、硅酯、聚乙二醇 柱温: 100-250℃,程序升温 定性:与标准品对照,比较保留时间 定量:峰面积的积分值
具有防止氧化热解及提高产品质量的突出 优点
(二)、分

从植物中提取到的挥发油是混合物,欲要 得到单一化学成分,必须进一步分离常用 方法有: (1)冷冻法 (2)分馏法 (3)化学分离法 (4)色谱分离法
(1)冷冻法
将挥发油置于0℃以下,必要时降至-20℃, 继续放置,析出的结晶,再进一步冷冻析晶, 可得纯品.例如薄荷脑的分离。
薄荷油 0-5 ℃冷冻过滤 薄荷醇结晶 油状物 分馏 150-200℃馏分 (单萜) 200-220℃馏分 (薄荷醇、酮) >250℃馏分 (倍半萜类) 0-5℃冷冻, 析出结晶 油(大量薄荷酮)
<150℃馏分 (乙醛、丙酮 、异戊醇)
薄荷醇
(3)化学分离法*
根据挥发油各组成成分的结构和功能团 不同,主要有生物碱类、酸类、酚类、醛 类、酮类、醇类等,用化学方法处理使这 些成分分离。
(CH3)3N
+ -
CH2CONHNH 2
N+
Cl Girard T
R R' O
CH2CONHNH 2 Cl-
Girard P
+
(CH 3)3N
+
CH2CONHNH 2 R R'
Cl + -
(CH 3)3N
CH2CONHN C
Cl
腙类
吉拉德(Girard)试剂法适用于所有的含羰基化 合物
Girard 挥发油的 乙醇液 水稀释 乙醚液 回流加热
挥发油与中药
古代早有应用含挥发油的中药治病的记载 现代研究表明,挥发油是中药中一类重要 有效成分,挥发油具有多种多样的生理活 性,例如:止咳、平喘、祛痰、发汗、驱 风、健胃、抗菌、消炎、镇痛等.
植物来源
成分
药理作用
薄荷叶
桂皮
薄荷油
桂皮油
疏散风热利咽
抑菌
小茴香
当归
小茴香油
当归油
驱风健胃
活血
莪术
O
OH
樟脑
Hale Waihona Puke Baidu薄荷醇
7.易氧化变质.挥发油经常与空气、光线 接触会逐渐氧化变质使颜色加深,并成粘 稠树脂状,比重增加,粘度增大,生成臭味, 因此提出挥发油后,放入棕色瓶内密闭低 温避光保存.
四、提取与分离
(一)提取
原理:挥发油具有挥发性,能随水蒸汽蒸 馏,能溶于有机溶剂性质. (1)蒸馏法(水蒸汽蒸馏法*) (2)溶剂提取法 (3)压榨法 (4)吸收法 (5)CO2超临界流体萃取法
1 2 4
2 1
3
4 3
α-蒎烯
β-蒎烯
δ-蒎烯
O
OH
樟脑
龙脑
柠檬烯
(二) 芳香族化合物
小分子芳香成分,在油中存在比例次于萜 类.有些是苯丙素类衍生物,多具有C6-C3 骨架,多为酚或其酯类.如桂皮醛、茴香 脑(大茴香醚),丁香油酚; 还有些具有C6-C2或C6-C1骨架的化合物 如苯乙醇、苯乙烯、花椒油素等。
6.溶解度:
溶剂 Petr Et2O 高浓度 低浓度 H2O o EtOH EtOH 溶解度 易溶 易溶 可溶 部分溶解 不溶
温度降低时(0 — -10℃),有的挥发油可以 析出固体析出物质,此固体物称为“脑”, 滤除析出物后的挥发油称“脱脑油”或素 油。
这些“脑”有的是单一成分,如樟树油,冷 冻后析出“樟脑”;薄荷油中析出“薄 荷脑” (薄荷醇),常用此性质来分离.
-10℃ 12小时
薄荷油
粗脑 I 粗脑 II
热熔
0℃冷冻 薄荷脑
-20 ℃ 20小时
(2)分馏法
不同成分,结构不一样,沸点(bp)也不同. 沸点高低的影响因素: 碳链越长 bp越高 官能团的极性越大 bp越高 不饱和度越多 bp越高 比较下列化合物的沸点: a 低分子醛酮酸 b 单萜 c 单萜含氧化合物 d 倍半萜内酯 e 奥类
水层
3 醛酮类成分的分离:常用亚硫酸氢钠或吉 拉德试剂. 1)亚硫酸氢钠法
R C O + NaHSO 3 H H 或 OH OH R C SO3Na R H (亚硫酸氢钠加成物)
+
CHO
挥发油的 乙醚液
30% NaHSO3 萃取
乙醚层 酸化或 乙醚 碱化 萃取
水层
醛和甲基 酮类成分
2)吉拉德(Girard)试剂法
(1)蒸馏法*
该方法是提取挥发油的最常用方法主要有: 共水蒸馏,隔水蒸馏和水蒸气蒸馏 将中药切碎后,加水浸泡,然后采用水蒸汽 蒸馏法将挥发油蒸馏出来优点:该法受热 均匀,油质好。 后处理:蒸馏液水油共存,形成乳浊液,可 采用盐析法,使挥发油析出。 缺点:挥发油与水接触时间长,温度较高,对 热不稳定的挥发油受到破坏.
4.光学活性,比旋度97-117°,折光率1.431.61.折光率是挥发油质量鉴定的重要依 据之一。 有一定的比重,一般在0.85-1.07,多数小于 1,少数大于1,如丁香油比重为1.03.
5.沸点(bp)在常压下在70-300℃,不同类型 的萜类bp不同,此性质可利用分馏法来分 离挥发油.
存在于植物的腺毛,油室,油管,分泌细胞或 树脂道等组织器官中。 大多以油滴形式存在,也有与树脂,粘液质共存, 少数以苷的形式存在。 在植物中存在的部位因植物品种不同而各异 全草药材以开花前期或含苞待放时含量最高 生理活性: 止咳,平喘,祛痰,消炎,驱风,健胃,解热,镇痛,解痉, 杀虫,抗癌,利尿,将压和强心等作用.
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