第三章-天然药物化学成分一般分离方法
天然药物化学成分提取分离
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• ● 氢核磁共振(1H-NMR)谱:
化学位移范围:在0~20 ppm
三大要素:化学位移(ppm)、偶合常数(J)及
峰面积。
灵敏度高,样品用量少(1~5 mg),测试时
间短
●碳核磁共振(13C-NMR)谱:
化学位移范围:在0~250 ppm
要素:化学位移(ppm)
具有相同基本骨架化合物的UV光谱相同,但
并非是同一化合物;
测定范围 波数600~4000cm -1之间,其中1600cm-1
以上为化合物的特征基团区,1000-500cm-1为指纹区。
作用 主要用于定性分析,功能基的确认,芳环取代
类型的判断等。
优点:
任何气态、液态、固态样品均可测定;
C=O, O=N=O等;
助色团:其本身是饱和基团(常含有杂原子),
它连到生色团上时,能使后者吸收波长变长或 吸收强度增加,如-OH, -NH2, -Cl等;
深色位移:由于基团取代或溶剂效应,最大吸
收波长变长,也叫红移(red shift);
浅色位移:由于基团取代或溶剂效应,最大吸
收波长变短,也叫蓝移(blue shift);
第一节 有效成分的提 取与分离 一、有效成分的提取 (一)溶剂提取法
溶剂提取法
溶
溶
提
解
剂
取
规
类
方
律
型
法
(二)水蒸气蒸馏法
适用范围:水蒸气蒸馏是分离和 纯化与水不相混溶的挥发性有机 物常用的方法。
(三)升华法
适用于有升华性 质的成分。
二、有效成分的分离和精致
(一)系统溶剂分离法 (二)两相溶剂萃取法 (三)沉淀法 (四)吸附法 (五)盐析法 (六)透析法
天然药物化学 第三章
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主要是利用混合物中各成分的酸碱性强 弱的不同,相应改变溶剂的PH值使之 成盐或游离,改变成分在溶剂系统中的 分配系数的不同而与其他成分分离。
例如:分离某有机溶剂中酸性强弱不同 的苷元,可依次用 PH由低到高的碱液 萃取,使成盐而分离。
第三节 其他分离方法
一、沉淀法: 在天然药物的提取液中加入某些试剂,使 产生沉淀或降低溶解性而从溶液中析出, 从而获得有效成分或去除杂质的方法。 酸碱沉淀法:利用某些成分能在酸(碱) 中溶解,继而又在碱(酸)中生成沉淀的 性质达到分离的方法。
溶剂中分配系数的不同而达到分离目的
的方法。
Cu 分配系数 K= CL CU 表示溶质在上相溶剂中的浓度
KA 分离因子 β= 表示分离的难易 KB
CL 表示溶质在下相溶剂中的浓度 β≥100
一次就可实现基本分离
100>β≥10 则需萃取10~12次
β≈1
则KA≈KB
意味着成分相近,难以分离
二、操作时注意 浸出液和萃取溶剂的比例要恰当,第 一次萃取时,溶剂一般为浸出液的1/3, 以后为1/4~1/6,一般萃取3~4次。
常用的溶剂有水、醋酸、甲醇、乙醇、丙酮、醋酸 乙酯、氯仿等。 可查阅文献或小量摸索实验来确定: 取约0.1克试样,若在1毫升的冷或温热的溶剂中已 全部溶解,则不适用。若加入溶剂4毫升,试样尚不 溶,则此溶剂也不适用。 也可用两种或两种以上的混合溶剂: 乙醇-水;醋酸-水;丙酮-水;乙醚-甲醇;乙醚-丙酮; 乙醚-石油醚等。
值,叫过饱和度。是形成结晶的推动力。 降温 蒸发溶剂
3、结晶溶剂的选择
选择合适的溶剂是结晶的关键。 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的差异,热 时溶解度大,冷时溶解度小。
天然药物化学成分的常用分离纯化方法
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第三章天然药物化学成分的常用分离纯化方法§1.概述一、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)(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由上述可见,分离纯化同样也是检测分析的研究重点二、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: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、分子量以下,我们便对此进行研究探讨。
前处理§2 利用溶解度(或分配系数)差异进行分离纯化的方法一、直接利用溶解度差异溶解度差异是分离纯化工作中经常考虑利用的重要差异类型。
(一)主要用途:用于分离 溶解度 不同的成分,通常也是 极性 不同的成分(溶解度与极性相关)。
天然药物化学成分一般分离方法
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两相溶剂萃取法
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。
2.常用溶剂 : 常用的溶剂有水、冰醋酸、甲醇、乙醇、丙
酮、乙酸乙酯、三氯甲烷等; 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
选择合适的溶剂是结晶法的关键。
3.混合溶剂: 一般常用的混合溶剂有乙醇-水、醋酸-水、丙酮-水、
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。
两相溶剂萃取法的基本原理
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1.什么是分配系数? 在一定的温度和压力下,某物质溶解在两相互
不相溶的溶剂中,当达到动态平衡时,根据分配定 律,该物质在两相溶剂中的浓度之比为一常数,称 为分配系数(K),可以下式表示:
两相溶剂萃取法
操作步骤
1.简单萃取法
小量萃取一般在分液漏斗中进行。 ➢ 检查无漏水 ➢ 装入待萃取物和溶剂 ➢ 振摇 ➢ 排气 ➢ 重复数次 ➢ 静置 ➢ 分离
两相溶剂萃取法
1.简单萃取法
注意: ➢ 水提液的浓度控制在相对密度1.1~1.2之间 ➢ 分配系数差异较大的成分的分离,一般萃取3~4次即可完
学会系统溶剂萃取法、透析法、分 馏法的操作技术
本章内容
概 述 基本知识 分离技术 本章小结
《天然药物化学》练习题(含答案)
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《天然药物化学》练习题(含答案)第一章总论一、练习题(一)填空题1.天然药物化学成分的分离主要依据分配系数差异、溶解度差异、酸碱度差异、分子量差异、极性差异等,根据上述差异主要采用的方法有:两相溶剂萃取法、沉淀法、pH梯度萃取法、凝胶色谱法、硅胶色谱法或氧化铝色谱法等。
2. 两相溶剂萃取法是利用混合物中各成分在两相互不混溶的溶剂中分配系数的差异来达到分离的;化合物的分配系数差异越大,分离效果越好。
(二)单项选择题1. 调节溶液的pH改变分子的存在状态影响溶解度而实现分离的方法有( C )。
A.醇提水沉法B.铅盐沉淀法C.碱提酸沉法D.醇提丙酮沉法2. 葡聚糖凝胶层析法属于排阻层析,在化合物分离过程中,先被洗脱下来的为( C )。
A. 杂质B. 小分子化合物C. 大分子化合物D. 两者同时下来3. 与水分层的极性有机溶剂是( D )。
A.乙醇B.甲醇C.丙酮D.正丁醇4.从药材中依次提取不同的极性成分,应采取的溶剂极性顺序是( B )。
A. 水→EtOH→EtOAc→Et2O→石油醚B. 石油醚→Et2O→EtOAc→EtOH→水C. 石油醚→水→EtOH→Et2O D水→.石油醚→Et2O→EtOAc第二章糖和苷一、练习题(一)单项选择题1、.Molish试剂的组成是( A )A. α-萘酚-浓硫酸B. β-萘酚-浓流酸C. 氧化铜-氢氧化钠D. 硝酸银-氨水2、属于碳苷的是( B )H 2C CH CH 2OgluCH 2OHH 3COC CH 3OO glu C N S O SOK 3gluA.B.C.D.3、某植物的提取物含有相同苷元的三糖苷、双糖苷、单糖苷及它们的苷元,欲用聚酰胺进行分离,以含水甲醇(含醇量递增)洗脱,最后出来的化合物是( A ) A. 苷元 B. 三糖苷 C. 双糖苷 D. 单糖苷 (二)比较分析,并简要说明理由O CH 2OHOHOH HOS C N CH 2CH CH 2O SO 3KOOH OHHOH 2CNN NNNH 2HOOOHOHOOHOH HOOH HCH 2OHO CH 2OHOHOH HOO OHA B C D 答:酸催化水解的难→易程度: B > D > A > C 理由:酸催化水解的难→易顺序为:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷 B 为N-苷,D 为O-苷,A 为S-苷,C 为C-苷第三章 苯丙素一、练习题 (一)单项选择题 1. 香豆素的母核是( C )O OO OOOOO ABCD2. 紫外灯下常呈蓝色荧光,能升华的化合物是(D )A、黄酮苷B、酸性生物碱C、萜类D、香豆素3. 用碱溶酸沉法提取香豆素类化合物的依据是香豆素BA.具有挥发性 B.具有内酯环C.具有强亲水性 D.具有强亲脂性(二)填空题1、香豆素及其苷在碱性条件下,能与盐酸羟胺作用生成异羟肟酸,异羟肟酸铁。
天然药物化学成分的提取与分离
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溶剂穿透细 胞壁——溶 解有效成分 含有有效成 分的溶液, 靠浓度差向 细胞外扩散
溶剂提取法的主要相关因素: 溶剂的性质(溶剂的类型) 被提取成分的性质 提取的方法
1.溶剂的极性 溶剂的极性与溶剂自身的结构和性质有关:
①分子量小,碳原子数目少,极性基团多,溶 剂的极性大 ②分子量大,碳原子数目多,极性基团少,溶 剂极性小。 ③溶剂的介电常数越大,极性越大。
溶剂
渗漉法
操作麻烦,溶剂 遇热易破坏成分 水或不同 消耗大;提取时 或含大量淀粉、 浓度乙醇 间长, 树胶、果胶药材。
a.渗漉装置
b.回流提取装置 c.连续回流提取装置
提取方法 回流提取 法 连续回流 提取法
溶剂 醇溶液
特点 适用范围 提取效率高。 对热稳定成分 受热时间长。
超声波提 取法
提取效率比一 般回流法高, 亲脂性有机 对热稳定成分 提取完全。溶 溶剂 剂用量少。受 热时间长。 提取时间短, 各类溶剂 效率高。无需 各种成分 加热。
2.溶剂的类型
(2).半极性溶剂
极性较大能与水混溶的溶剂。 如:甲醇、乙醇、丙酮
极性:较大、比水小
适宜提取成分: 除蛋白质外的大多数天然药物。
(2).半极性溶剂——乙醇(最为常用)
优点:①穿透力强、易挥发。 ②能与水以任意比例混溶,能与大 多数有机溶剂混溶。 ③提取液不易霉变,易回收。 ④含量20%以上可防腐。 ⑤粘度小,易过滤。 ⑥沸点低,易浓缩回收。 缺点: 溶剂选择性低,提取液的杂质较多。 易挥发、易燃。
1.溶剂的选择 2.浓度差 3.药材粉碎度 4.温度 5.时间 6.提取技术
返回
返回
◎适用物质: 1.具有一定的挥发性。 2.能随水蒸气蒸馏而不被破坏。 3.不与水发生反应。 4.不溶或几乎不溶于水。 ◎基本原理: PA+PB=P总 PA:水的蒸汽压; PB :与水不相溶物质的蒸汽压 P总: 总的蒸汽压=外界大气压
天然药物化学成分的分离
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两相溶剂萃取法
沉淀法
常用分离方法
结晶法与重结晶 盐析法
透析法
1
一、两相溶剂萃取法(液-液萃取法)
2
一、两相溶剂萃取法(液-液萃取法)
萃取剂 被萃取液
+ A化合物B化源自物A化合物 B化合物B化合物 + A化合物
11
参加试剂
过滤
提取液
沉淀
降低溶解度
或发生沉淀反响
〔一〕乙醇沉淀法
〔二〕酸碱沉淀法
〔三〕利用沉淀试剂进行别离
产物
12
一
通过改变溶剂极性而改变成分溶解度的方法
水提液+乙醇 含醇量>80%
极性改变
蛋白质、淀粉、树胶、 粘液质(亲水性成分)
醇提液+ 水
加入数倍量水 叶绿素、树脂 极性改变 (亲脂性成分)
重结晶:将含有较多杂质的粗结晶进一步用溶剂 处理,得到较纯的结晶状物质的过程。
19
混合物 〔固态〕 加热溶解
饱和溶液
趁热过滤
沉淀
〔不溶性杂质〕
热溶液
有效成分
有效成分
结晶 低温过滤 析出结晶
母液
低温放置 〔或蒸发出局部 溶剂后低温放置〕
20
1.选择适宜的溶剂。 ①不与欲结晶成分发生化学反响。 ②对欲结晶成分热时溶解度大,冷时溶解度小。
13
二
通过改变溶剂pH值改变成分的存在状态
①碱提酸沉法:
酸性成分 〔游离〕
+ 碱性试剂
成盐 溶解
提取液
加酸
酸性成分 〔游离〕
如:酚酸类、羧酸类〔黄酮类、蒽醌类、酸性皂苷〕 内酯化合物——遇碱加热开环 羧酸
天然药物化学成分的常用分离纯化方法
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第三章天然药物化学成分的常用分离纯化方法§1.概述一、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)(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由上述可见,分离纯化同样也是检测分析的研究重点二、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: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、分子量以下,我们便对此进行研究探讨。
前处理§2 利用溶解度(或分配系数)差异进行分离纯化的方法一、直接利用溶解度差异溶解度差异是分离纯化工作中经常考虑利用的重要差异类型。
(一)主要用途:用于分离 溶解度 不同的成分,通常也是 极性 不同的成分(溶解度与极性相关)。
天然药物化学:03 天然药物的提取分离方法
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五、提取溶剂的选择
提取溶剂应不易形成人 为产物并具有低毒、低易燃 性和低爆炸性风险。
此外,选择的溶剂还应 便宜和易于蒸发回收,这在 大规模溶剂提取时尤为重要。
常用溶剂性质
第 3 节 经典的分离纯化方法
常用方法原理:根据物质的 溶解度差异 在两相溶剂中的分配比不同 吸附性差异 分子大小差别 离解程度不同
凝胶滤过法凝胶三维网状结构的分子筛超滤法分子大小不同引起的扩散速度的差别原理分子筛分离按分子由大到小顺序先后流出并得到分离应用蛋白质核酸多糖类等大分子的分离种类葡聚糖凝胶sephadexg在水中使用羟丙基葡聚糖凝胶sephadexlh们与水混合的溶剂中使用五离解程度不同和电泳法chchchchchsochchchchchso固定相流动相酸性物质和中性物质碱性物应用酸性碱性及两性化合分离模式试样强酸性阳离子交换树脂h流出液酸性和中性物流出液中性物质洗脱液酸性物质稀naoh溶液洗脱洗脱液碱性和两性物质nh水溶液洗脱流出液强碱性阴离子交换树脂oh碱性物质洗脱液两性物质稀hcl溶液洗脱有两个化合物酸通过弱碱性离子树脂柱时哪个先洗脱
要求研究者必须制定系统、严谨和全面的提取 分离方案才能使研究结构真实地反映天然药物 原有的药效活性
第 1 节 天然药物的提取分离过程
提取分离前的文献调研
1. 立题着眼点 1) 为什么要立题 2) 怎样做
2. 了解前人的研究工作 1) 做过研究没有? 2) 研究的深度和广度
3. 原植物的鉴定 1) 原植物的拉丁学名 2) 采集地点和时间 3) 药及部位 4) 民间药用情况
❖ 这些段可以是明显的、客观上相对独立的部分,如 液-液萃取中的两相,也可以是从色谱柱中依次流 出的分段洗脱物
天然药物有效成分的提取方法[整理版]
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天然药物有效成分的提取方法介绍天然药物化学成分的提取方法,主要介绍溶剂提取法。
重点:溶剂提取法的原理,化学成分的极性、常用溶剂、极性大小顺序及提取溶剂的选择;常见的提取方法及应用范围。
常用三种方法,溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法。
另外新方法还有超临界提取法。
提取的概念:指用选择的溶剂或适当的方法,将所要的成分溶解出来并同天然药物组织脱离的过程。
一溶剂提取法(一)提取原理:根据天然药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,将所提成分从药材中溶解出来的方法。
(二)化学成分的极性:被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。
1 影响化合物极性的因素:(1) 化合物分子母核大小(碳数多少):分子大、碳数多,极性小;分子小、碳数少,极性大。
(2) 取代基极性大小:在化合物母核相同或相近情况下,化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。
常见基团极性大小顺序如下;酸>酚>醇>胺>醛>酮>酯>醚>烯>烷。
天然药物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。
2 常见天然药物化学成分类型的极性:极性较大的:苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。
极性小的:游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。
以上不是绝对的,具体成分要具体分析。
比如,有的苷类化合物极性很小,有的苷元极性很大。
(三)提取溶剂及溶剂的选择:1. 常用提取溶剂的分类与极性:1)分类:通常分三类:水类;亲水性有机溶剂;亲脂性有机溶剂。
2)极性大小:水(H2O)>甲醇(MeOH)>乙醇(EtOH)>丙酮(Me2CO)>正丁醇(n-BuOH)>乙酸乙酯(EtOAc)>乙醚(Et2O)>氯仿(CHCl3 ) >苯(C6H6)>四氯化碳(CCl4)>正己烷≈石油醚(Pet.et)。
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主观题 10分
两相溶剂萃取法是根据什么原理进行的?在实际 工作中如何选择溶剂?
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
主观题 10分 实验室简单萃取操作时要注意哪些问题?
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
作答
主观题 10分 萃取操作中若已发生乳化,应如何处理?
正常使用主观题需2.0以上版本雨课堂
但是一般情况下重结晶溶剂的选择,与“相似相溶” 有点背道而驰,大极性的物质,用中等极性的溶剂结晶; 小极性的东西,用大极性的溶剂。有一半以上的情况是适 合的。
了解上面的知识我们再根据杂质的物理性质确定合适 的溶剂。
• 物质的类别 •烃 • 卤代烃 • 腈酮 • 酚酰胺 • 羧酸磺酸盐
溶解度大的溶剂 烃、醚、卤代烃 醚, 胺,酯,酯硝基化合物 醇、二氧六烷 醇、水醇 水
可进行两相溶剂萃取的组合
必须是水和亲脂性有机溶剂 之间才可进行两相溶剂萃取
强亲脂性有机溶剂(石油醚、乙醚、氯仿):强亲脂性成分 氯仿-乙醇 :中等极性成分中较小极性 醋酸乙酯:中等极性成分中极性居中
正丁醇:中等极性成分中极性较大 丙酮、乙醇、甲醇:亲水性成分 水:强亲水性成分
成果:会选择合适的萃取液
用于结晶和重结晶的常用溶剂有:水、甲醇、乙醇、 异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二氧六环、石油醚等。 此外四氯化碳、苯、甲苯、硝基甲烷、乙醚、二甲基甲酰 胺、二甲亚砜等也常使用。
(二)、溶剂的选择思路
在选择溶剂时必须了解欲纯化的化学物质的结构,因 为溶质往往易溶于与其结构相近的溶剂中―“相似相溶” 原理。极性物质易溶于极性溶剂,而难溶于非极性溶剂中; 相反,非极性物质易溶于非极性溶剂,而难溶于极性溶剂。
酸提(溶)碱沉法:碱性化合物如生物碱
碱提(溶)酸沉法:酸性化合物如 含酚羟基的 黄酮类化合物和具内酯结构的化合物
2.试剂沉淀法
沉淀法
一、加极性不同的溶剂改变混合溶液的极性 大小(水提醇沉;醇提水沉;醇提酮(醚) 沉)(某些成分在不同溶剂中溶解度的差异)
二、成分与某些试剂产生沉淀
四、结晶与重结晶法
醋酸乙酯(亲脂性较弱):中等极性成分中极性居 中的某些苷类如黄酮苷等;
分离技术
一、系统溶剂分离法
正丁醇:中等极性成分中极性较大的某些苷类如皂 苷、蒽醌苷等;
丙酮、乙醇、甲醇:亲水性成分如极性很大的苷、 糖类、氨基酸、某些生物碱盐等;
水:强亲水性成分如蛋白质、粘液质、果胶、糖类、 氨基酸和无机盐类等。
二、两相溶剂萃取法
两相溶剂萃取法的基本原理
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。
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。
(3)对杂质的溶解非常大或者非常小(前一种情况 是使杂 质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出;后一 种情况是使杂质在热过滤时被滤去)
(4)容易挥发(溶剂的沸点较低),易与结晶分离除去 (5)能给出较好的晶体 (6)无毒或毒性很小,便于操作 (7)价廉易得,回收率高 (8)溶剂沸点比化合物熔点至少低50度 (9)适当时候可以选用混合溶剂
单选题 2分
选择结晶溶剂不需考虑的条件为( )
A 结晶溶剂的比重 B 结晶溶剂的沸点 C 对欲结晶成分热时溶解度大,冷时溶解度小 D 对杂质冷热时溶解度均大,或冷热时溶解度均小 E 不与欲结晶成分发生化学反应
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常用溶剂 :水、冰醋酸、甲醇、乙醇、丙酮、 乙酸乙酯、三氯甲烷等;
第三章
天然药物化学成分一般分离方法
学习要求
教学目标: 掌握各种分离技术的特点及适用范围; 掌握两相溶剂萃取法的原理、操作及其特点。 理解结晶法溶剂的选择及天然药物化学各种分离方 法的基本原理。
重点:两相溶剂萃取法,结晶与重结晶法 难点:两相溶剂萃取法
基本知识
天然药物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。
三、溶剂的选择
(2)混合溶剂 如果难于选择一种适宜的溶剂,可考虑选用混合溶剂。
混合溶剂一般由两种能互相溶解的溶剂组成,目标物质易 溶于其中一种溶剂,而难溶于另一种溶剂。先将目标物质 溶于易溶溶剂中,沸腾时趁热逐渐加入难溶的溶剂,至溶 液变浑浊,再加入少许前一种溶剂或稍加热,溶液又变澄 清。放置,冷却,使结晶析出。
两相溶剂萃取法
1.简单萃取法
三氯甲烷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 三氯甲烷-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。
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加入少量电解质(如氯化钠),利用盐析作用加以破坏。 ⑦滴加数滴醇类如戊醇改变表面张力,破坏乳状液。
结晶溶剂的选择
(一)、选择溶剂标准
(1)不与被提纯物质起化学反应,例如脂肪族卤代 烃类化合物不宜用作碱性化合物结晶和重结晶的溶剂; 醇类化合物不宜用作酯类化合物结晶和重结晶的溶剂, 也不宜用作氨基酸盐酸盐结晶和重结晶的溶剂。
(2)在较高温度时能溶解多量的被提纯物质;而在 室温或更低温度时,只能溶解很少量的该种物质
系统溶剂分离法
两相溶剂萃取法
技
术
透析法
分馏法
一、系统溶剂分离法
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。
挥发油 生物碱
石油醚、苯 乙醚、三氯甲烷
强心苷
三氯甲烷-乙醇
黄酮类
乙酸乙酯
皂苷
作答
三、沉淀法
1.酸碱沉淀法
通过加入酸碱以调节溶液pH值,改变分子的存在状 态,从而改变溶解度而达到分离的目的。
游离型(分子态) (脂溶性)
解离型(离子态) (水溶性)
酸提(溶) 碱沉法
不溶于水的碱性化合物B(游离型),加酸则生 成带正电荷的解离型BH+(解离型,通常叫盐)而溶 于水。加碱后,又恢复游离型沉淀出来。
单选题 2分
两相溶剂萃取法的原理是利用混合物中各成分在 两相溶剂中的( )
A 比重不同 B 分配系数不同 C 分离系数不同 D 介电常数不同
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多选题 5分
应用两相溶剂萃取法对物质进行分离,要求( )
A 两种溶剂可任意互溶 B 两种溶剂不能任意互溶 C 物质在两相溶剂中的分配系数不同 D 加入一种溶剂可使物质沉淀析出
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二、两相溶剂萃取法分类
(一)简单萃取法
操作技术:
待萃取物和溶剂装入分液漏斗
这是一种
常用的简便萃 取技术,小量
振摇,重复数次
萃取一般在分 液漏斗中进行。
静置,使两液分层
开启活塞使下层液放出
从分液漏斗的上端倒出上层液
两相溶剂萃取法
1.简单萃取法
注意: ➢水提液的浓度控制在相对密度1.1~1.2之间 ➢分配系数差异较大的成分的分离,一般萃取3~4次即可完 成 ➢选用的萃取溶剂第一次用量一般为水提液的1/2~1/3,以 后的用量可适当减少为水提液的1/4~1/6 ➢若亲水性成分不易转入有机溶剂层时,需增加萃取次数或 更换萃取溶剂。
正丁醇
生物碱盐等
甲醇、乙醇、丙酮
蛋白质等
水
系统溶剂分离法
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。
1.酸碱沉淀法
碱提(溶) 酸沉法
不溶于水的酸性化合物HA(游离型),加碱则 生成带负电荷的解离型A-(通常叫盐)而溶于水。加 酸后,又恢复游离型(HA)沉淀出来。
难溶于水的游离生物碱遇酸生成生物碱盐而溶于 水,再加碱碱化,又能重新游离使水溶性降低而形成 沉淀析出
含酚羟基而又难溶于水的黄酮类化合物,加碱水 液可成盐溶解,经酸化后又可游离析出沉淀
一般常用的混合溶剂有:乙醇和水、乙醇和乙醚、乙 醇和丙酮、乙醇和氯仿、二氧六环和水、乙醚和石油醚、 氯仿和石油醚等等,最佳复合溶剂的选择必须通过试验来 确定。
(三)、选择溶剂的实验操作
(1)单一溶剂:经常采用以下试验的方法选择合适的溶剂
取0.1g目标物质于一小试管中,滴加约1mL溶剂,加 热至沸。若完全溶解,且冷却后能析出大量晶体,这种溶 剂一般认为合用。如样品在冷时或热时,都能溶于1mL溶 剂中,则这种溶剂不合用。若样品不溶于1mL沸腾溶剂中, 再分批加入溶剂,每次加入0.5mL,并加热至沸。总共用 3mL热溶剂,而样品仍未溶解,这种溶剂也不合用。若样 品溶于3mL以内的热溶剂中,冷却后仍无结晶析出,这种 溶剂也不合用。
影响结晶的因素
(1)杂质的去除
(2)有效成分的含量 (3)溶液的浓度 (4)合适的温度、时间
(5)选择合适的溶剂是结晶法的关键
理想溶剂具备的条件:
(1)有效成分—不发生化学反应。 (2)有效成分—热时溶解度大,冷时溶解度小。 (3)杂质—冷热均溶或均不溶。 (4)沸点适中,不宜过高或过低。 (5)能给出较好的结晶。
意义:结晶法是分离纯化固体成分的重要方法 之一,可获得较纯的单体,有利于对天然药物化学 成分进行鉴定和分子结构的研究。