天然药物化学电子教案第三章天然药物化学成分的分离方法

基本知识
提取液的浓缩
两相溶剂萃取法的 基本原理
结晶溶剂的选择
提取液的浓缩
基本知识
天然药物采用各种方法提取后所得的 提取液因体积较大，所含成分浓度低而给 进一步的分离精制带来困难，为了有利于 分离精制，需要对提取液进行浓缩，以提 高所含成分的浓度。浓缩可以通过蒸发或 蒸馏来完成，具体的方法有常压蒸发、减 压蒸馏、薄膜蒸发、反渗透法、超滤法等。 浓缩过程中应注意防止热敏性成分被破坏， 尽量避免不必要的损失。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
微型泵
溶
样
剂
品
储 槽
注 入 器
检出器
分 部 收 集 器
图3-3 液滴逆流分配装置示意图
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作提示
4．液滴逆流分配法
（1）简单萃取法为实验室常用的少量萃取的简便技 术。中量萃取可在较大的下口瓶中进行，工业生产中 的大量萃取，多在密闭萃取缸内进行。适用于分配系 数差异较大的成分的分离。
1、理想溶剂具备的条件：
（1）不与结晶物质发生化学反应。
（2）对结晶物质的溶解度随温度不同 有显著差异，热时溶解度大，冷时溶解 度小。
结晶溶剂的选择
基本知识
1、理想溶剂具备的条件：
（3）对可能存在的杂质，溶解度非常大或 非常小（即冷热均溶或均不溶），前一种情 况可使杂质留在母液中，后一种情况可趁热 滤过以除去。 （4）沸点适中，不宜过高或过低，过低则 易挥发损失，过高则不易去除。
高等职业教育技能型人才培养培训工程系列教材
知识目标：
掌握各种分离技术的特点及适用范围。 理解结晶法溶剂的选择原则及天然药
物化学成分各种分离方法的基本原理。 了解提取液的浓缩方法。
能力目标：
能用适当方法对天然药物提取液进行 浓缩。 能够熟练使用两相溶剂萃取法、沉淀 法、结晶和重结晶法的操作技术对天然 药物提取液进行分离。 学会系统溶剂萃取法、透析法、分馏 法的操作技术。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
1．简单萃取法
小量萃取一般在分液漏斗中进行。操作时先选择一个大 小适宜的分液漏斗，在活塞上涂好润滑脂，旋转数圈，关好 活塞，检查无漏水，然后装入待萃取物和溶剂，装入量约占 分液漏斗体积的1/3，盖好塞子，倒转漏斗，开启活塞，排 气后关紧，开始轻轻振摇，每振摇几次后，注意打开活塞排 气，如此重复数次，最后再剧烈振摇2～3分钟，静置于铁架 台的铁圈中，使两相溶液分层，开启活塞放出下层液，而上 层液则从分液漏斗的上层倒出，以免污染。此为一次萃取。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
流动相溶剂 （相对密度大）
固定相溶剂 （相对密度小）
管号（NO）
CCD法的分离过程示意图
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
4．液滴逆流分配法 液滴逆流分配法（droplet counter
current chromatography，DCCC）又称液滴 逆流色谱法，是在逆流分溶法基础上改进的 新方法。利用混合物中各成分在两液相间的 分配系数的差异，使移动相形成液滴，通过 作为固定相的液柱实现逆流分配，使各成分 获得分离。
本章内容
概述
基本知识
分离技术
本章小结
同步测试
概述
天然药物采用各种方法提取后所得的提 取液是包含诸多成分的混合物，要想得到所 需成分或单体化合物，需经过进一步的分离 精制和纯化处理。在分离过程中，可根据天 然产物的性质不同选择相应的方法，或综合 运用多种方法，以达到分离目的。本章学习 的天然药物化学成分分离方法有系统溶剂分 离法、两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶与重 结晶法、透析法和分馏法。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
2．逆流连续萃取法
是利用相对密度小的相液作为移动相 （或分散相），逆流连续穿过相对密度大的 作为固定相（或连续相）的相液，借以交换 溶质而达到分离的操作方法。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
2．逆流连续萃取法
操作时先将密度小的溶液相置高位贮存器中， 而密度大的溶液相则作为固定相置萃取管内，萃取 管的数目可根据分配效率的需要来决定选用一根、 数根或多根。然后开启活塞，高位贮存器中相液在 高位压力下流入萃取管，遇管内填充的小瓷环或小 不锈钢丝圈撞击分散成细滴，增大两相溶剂萃取的 接触面积，两相溶剂在萃取管内可自然分层。最后， 取试样用色谱、显色反应或沉淀反应等进行检查， 判断萃取是否完全。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
逆 流 连 续 萃 取 装 置
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
3．逆流分溶法
逆流分溶法（counter current distribution， CCD）是一种将混合物经仪器操作，在两相溶剂系统 中进行反复多次的振摇、静置、分离、和转移等萃 取步骤，使分配系数不同的成分达到分离的操作方 法，又称为逆流分配法、逆流分布法或反流分布法。 如果混合物中各成分的分配系数很接近，用一般方 法不易分离，则可选用CCD法。
（5）能给出较好的结晶。
结晶溶剂的选择
基本知识
2．常用溶剂 ：
常用的溶剂有水、冰醋酸、甲醇、乙醇、 丙酮、醋酸乙酯、氯仿等；若在一般溶剂中 不易形成结晶的成分，还可选用二氧六环、 二甲基亚砜、乙腈、甲酰胺、二甲基甲酰胺 等不常用的溶剂。
结晶溶剂的选择
基本知识
2．常用溶剂 ：
具体进行选择时，一般化合物可先查阅有关的文献资 料；或参考同类型化合物的性质及其所选结晶溶剂；或遵 循“相似相溶”规律，结合被提纯物的极性来选择。若无 资料可查，且不清楚被提纯物的溶解性能，则只能通过小 量摸索试验来决定。取少量试样（约0.1g）置小试管中， 用滴管逐滴加入溶剂，试验试样在冷热时的溶解度，若试 样在1ml冷或温热的溶剂中已全部溶解，则此溶剂不适用； 若加入溶剂已达4ml，试样尚不溶，则此溶剂也不适用；在 1～4ml的沸腾溶剂中试样均能溶解，将试管冷却，促使析 出结晶，若不能析晶，则此溶剂仍不适用，需改用其他溶 剂。
两相溶剂萃取法的 基本原理
基本知识
两相溶剂萃取法的基本原理是利 用混合物中各种成分在两相互不相溶 的溶剂中分配系数的差异而获得分离。 混合物中各种成分在同一两相溶剂系 统中分别有各自不同的分配系数，若 各种成分的分配系数差异越大，则分 离效果越好。
结晶溶剂的选择
基本知识
选择合适的溶剂是结晶法的关键。
一、系统溶剂分离法
分离技术
操作提示
此法是早年研究天然产物有效成分的一种 最主要的方法，目前仍是研究不明成分最为常 用的方法。但这种方法的操作常凭经验摸索进 行，手续繁琐，相同成分可能会分散在不同的 抽提部位，不易于浓集，较大地限制了微量成 分、结构性质相似成分的分离纯化。
一、系统溶剂分离法
分离技术
结晶溶剂的选择
基本知识
4．重结晶选用的溶剂：
可参照结晶所选用的溶剂，但若形成粗 结晶后溶解度有所改变，则所选溶剂也相应 有所不同。系统溶剂分离法两相剂萃取法分沉淀法
离
结晶与重结晶法
技
术
透析法
分馏法
一、系统溶剂分离法
分离技术
是一种选用不同极性的溶剂组成溶剂系统，按 极性由小到大的顺序依次提取分离提取液中各种溶 解度有差异的成分，使各种成分获得分离的方法。
分离技术
操作步骤
4．液滴逆流分配法
操作时，先将选择好的两相溶剂中的固定相充 入全部萃取管内，然后从加样口注入已溶于（1︰1） 两相溶剂中的待分离试样，再由微型泵注入移动相， 移动相在萃取管中形成液滴，不断地与固定相有效 地接触、摩擦形成新表面，促使溶质在两相溶剂中 实现充分的分配，获得很高的分离效果，且不易乳 化或产生泡沫。最后通过检出器对从萃取管中流出 的移动相进行分部收集，完成液滴逆流分配的全过 程。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
1．简单萃取法 若选用氯仿萃取，易产生乳化现象，特别是在
碱性情况下，乳化现象更为严重。在操作过程中， 可采用旋转混合、改用氯仿-乙醚混合溶剂萃取或加 大有机溶剂量等措施尽量避免乳化现象的发生。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
操作步骤
1．简单萃取法
出现了乳化现象，可用以下措施破乳：①较长 时间放置。②轻度乳化可用一金属丝在乳化层中搅 动使之破坏。③将乳化层抽滤。④将乳化层加热或 冷冻。⑤分出乳化层，再用新溶剂萃取。⑥若因两 种溶剂能部分互溶而发生乳化，可加入少量电解质 （如氯化钠），利用盐析作用加以破坏。在两相比 重相差很小时，也可加入食盐增加水的比重。⑦滴 加数滴醇类如戊醇改变表面张力，破坏乳状液。
二、两相溶剂萃取法
分离技术
是往提取液中加入一种与其互不相溶的溶剂配 成两相溶剂系统，利用混合物中各种成分分配系数 的差异而将所需成分萃取出来的分离方法。分离的 难易可用分离因子β值来表示。一般来说，当 β≥100，若想达到基本分离只需作一次简单萃取； 当100≥β＞10，则需萃取10～12次才能达到分离； 当β≈1时，即表示KA≈KB，两种成分性质非常相近， 无法利用此法达到分离目的。
结晶溶剂的选择
基本知识
3．混合溶剂：
选用混合溶剂进行结晶法操作，可先将 试样在接近易溶溶剂的沸点时溶于易溶溶剂 中，然后逐渐滴加混合溶剂中另一种溶剂 （能与前一种溶剂混溶却对被提纯物溶解度 小），至溶液略变混浊，微微加温或稍滴加 易溶溶剂，使溶液澄明，放置，慢慢析出结 晶。亦可将混合溶剂先行混合，则操作与单 一溶剂的操作相同。
操作步骤
将总提取物适当浓缩，或拌入适量惰性吸附剂如粗硅胶、 纤维粉及硅藻土等，低温或自然干燥后粉碎，然后依次用石油 醚（或苯）、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、乙醇和水分步抽 提，使溶解度不同的各种成分得到分段分离。也可以选择其中 三、四种不同极性的溶剂组成溶剂系统，如石油醚→苯→乙醚 →氯仿→乙酸乙酯→正丁醇或戊醇，由低极性到高极性分步进 行抽提，分成若干部位。