第一章 中药化学成分的一般研究方法

溶剂提取法－提取原理根据中药化学成分与溶剂间―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。

溶剂提取法－溶剂的选择被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。

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。

水蒸汽蒸馏法升华法固体Δ气体冷固体如樟木中樟脑、茶叶中咖啡因的提取超临界流体萃取法优点：a、提取效率高b、成分不被破坏（不需加热）c、无残留溶剂d、可选择性分离超临界流体（SF）：处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的流体。

SF密度与液体相近，粘度与气体相近，扩散系数比液体大100倍，∴对许多物质有很强的溶解能力。

SF：CO2、SF6、C2H6、NH3、CCl2F2…CO2常用CO2，Tc = 31.3 ℃、无色、无毒、无味，不易燃，化学惰性，价廉。

1、选择性溶解：超临界状态下，CO2对不同的物质溶解能力差别很大。

亲脂性低沸点成分（挥发油、烃、酯、醚…）——低压提取（< 104KPa）强极性成分（糖、氨基酸…）——高压提取（> 4×104KPa）分子量越高，越难提，分子量200~400较易提。

2、提取压力、温度与溶解度：在临界点附近，温度、压力的微小变化，都会使SF的性质产生明显改变。

3、夹带剂：加入少量夹带剂，可改善溶解度。

良好的夹带剂：提高溶解度，改善选择性，增加得率。

eg：MeOH、EtOH、Me2CO…超声波提取在中药制剂质量检测中（药检系统）已广泛应用。

《中华人民共和国药典》中，应用超声波处理的有232个品种，且呈日渐增多的趋势。

超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。

此外，超声波还可以产生许多次级效应，如乳化、扩散、击碎、化学效应等，这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解，促使药物有效成分进入介质，并于介质充分混合，加快了提取过程的进行，并提高了药物有效成分的提取率。

超声波提取的特点（1）超声波提取时不需加热，避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响，适用于对热敏物质的提取；同时，由于其不需加热，因而也节省了能源。

（2）超声波提取提高了药物有效成分的提取率，节省了原料药材，有利于中药资源的充分利用，提高了经济效益。

（3）溶剂用量少，节约了溶剂。

（4）超声波提取是一个物理过程，在整个浸提过程中无化学反应发生，不影响大多数药物有效成分的生理活性。

（5）提取物有效成分含量高，有利于进一步精制。

超声提取很普遍，但是要确定功率、时间，特别要注意温度，超声用十多分钟后，水温会升高，对低沸点的乙醚等溶剂，更要注意。

微波提取法微波加热的特点1、加热速度快微波加热是使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时间内达到加热效果。

2、均匀加热常规加热，为提高加热速度，就需要升高加热温度，容易产生外焦内生现象。

微波加热时，物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因此均匀性大大改善。

3、节能高效在微波加热中，微波能只能被加热物体吸收而生热，加热室内的空气与相应的容器都不会发热，所以热效率极高，生产环境也明显改善。

4、易于控制5、低温杀菌、无污染6、选择性加热微波对不同性质的物料有不同的作用，这一点对干燥作业有利。

因为水分子对微波的吸收最好，所以含水量高的部位，吸收微波功率多于含水量较低的部位这就是选择加热的特点。

烘干木材、纸张等产品时，利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥。

7、安全无害在微波加热、干燥中，无废水、废气、废物产生，也无辐射遗留物存在，其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准，是一种十分安全无害的高新技术。

酶提取技术酶作为提取辅助剂和澄清剂应用在中药提取中改变了传统浸提原理和机制，从而影响了提取过程和提取物性质。

对提取过程的影响表现在改变提取工艺条件（如降低提取温度、缩短时间、改醇溶媒为水溶媒）；对提取物影响表现在影响提取物物理性质（黏度、吸湿性等）、化学性质（成分含量及比例），从而影响后序纯化和成型工艺及药效。

影响提取效率的因素（1）粉碎度细——接触面大，效果好，但过细药粉吸附力增强同时大量细胞破坏，溶出成分↑（2）温度高——溶剂分子运动加快，增加溶解扩散过程，效果好，但防止受热易破坏成分被破坏。

（3）时间长——提出多，过长无必要，搅拌可缩短时间（4）提取溶剂（关键）选择不当，可一无所获。

如若对所提成分不了解，首选乙醇或水。

（5）pH值分离精制方法溶剂法l．酸碱溶剂法2．溶剂分配法溶剂分配法：原理：利用混合物中各单体组分在两相溶剂中的分配系数（K）不同而达到分离的方法。

溶剂分配法的两相往往是互相饱和的水相与有机相。

混合物中各成分在两相中分配系数相差越大，则分离效果越高。

简单萃取法、pH梯度萃取法：以pH成梯度的酸水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或者以pH成梯度的碱水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度的混合酚、酸类成分，使后者分离的方法。

连续萃取法采用连续萃取器萃取、液滴逆流分配法：是利用流动相形成液滴，通过作为固定相的液柱而达到分离纯化的目的。

沉淀法1．专属试剂沉淀法2．分级沉淀法（水提醇沉，醇提水沉）3．盐析法于中药水提取液中加入某些无机盐至一定浓度或达到饱和状态，可使某些成分由于溶解度降低而沉淀析出。

常用的无机盐有NaCl、Na2SO4等。

水醇沉淀法：1）水提取醇沉淀法，于水提浓缩液中加入乙醇使含醇量达60%以上，可使多糖、蛋白质沉淀。

2）醇提取水沉淀法，于醇提取浓缩液中加入10倍量以上水，可沉淀亲脂性成分。

专属试剂沉淀法某些试剂能选择性地沉淀某类成分，称为专属试剂沉淀法。

如雷氏铵盐能与水溶性生物碱类生成沉淀，可用于分离水溶性生物碱与其它生物碱；胆甾醇能和甾体皂苷沉淀，可使其与三萜皂苷分离；明胶能沉淀鞣质，可用于分离或除去鞣质等。

分级沉淀法：在混合组分的溶液中加入与该溶液能互溶的溶剂，改变混合组分溶液中某些成分的溶解度，使其从溶液中析出。

2 铅盐沉淀法：利用中性醋酸铅或碱式醋酸铅在水或稀醇溶液中能与许多物质生成难溶的铅盐或络盐沉淀而分离的方法。

如沉淀为杂质，则可弃去；如沉淀为所要成分，则可将沉淀悬浮于水或稀醇中，通H2S气体或加入稀H2SO4、Na2SO4等脱铅，成分即可分离。

3 酸碱沉淀法：1）酸提取碱沉淀：用于生物碱的提取分离。

2）碱提取酸沉淀：用于酚、酸类成分和内酯类成分的提取、分离。

分馏法膜分离法色谱分离法–吸附色谱1 吸附柱色谱是利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异，而实现分离的一类色谱。

吸附柱色谱行为与化合物的极性有关。

1）硅胶、氧化铝柱色谱：二者均为最常用的吸附剂。

硅胶是一种中等极性的酸性吸附剂，适用于中性或酸性成分的层析。

氧化铝有弱碱性，主要用于碱性或中性亲脂性成分的分离，如生物碱、甾、萜类等成分；对于生物碱类的分离颇为理想。

但是碱性氧化铝不宜用于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。

2）聚酰胺柱色谱：其与化合物间主要为氢键吸附。

主要用于酚类、醌类如黄酮类、蒽醌类及鞣质类等成分的分离。

聚酰胺对一般化合物的吸附的规律：①化合物中能形成氢键的基团（酚羟基、羧基、羰基）多，吸附强；②能形成氢键的基团数目相同，处于对位和间位的吸附力强于邻位的。

③芳香环和双键多，吸附力强。

3）大孔吸附树脂（1）结构与组成：大孔吸附树脂为白色或淡黄色球形颗粒状，粒度多为20~60目。

组成为苯乙烯，二乙烯苯，或а-甲基丙烯酸酯型。

其中苯乙烯，二乙烯苯型为非极性树脂，2-甲基丙烯酸酯型为中极性树脂。

大孔吸附树脂的结构中包含了许多微观小球组成的网状孔穴结构。

（2）特性：①理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂。

②对有机物选择性较好。

③吸附速度快。

④再生处理方便。

（3）吸附原理：①吸附性：大孔吸附树脂本身具有吸附性，是由范德华力或氢键吸附的结果。

②筛性原理：是由大孔吸附树脂本身的多孔性所决定的。

（4）影响大孔吸附树脂分离效果的因素：①化合物分子极性大小：一般来说，大孔树脂的色谱行为具有反相的性质。

被分离物质的极性大先流出色谱柱。

②分子体积大小：在一定条件下，化合物体积越大，吸附力越强。

（5）洗脱剂：对非极性大孔树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强，对中极性大孔树脂及极性较大化合物，则极性较大溶剂洗脱力强。

一般上样后先用水（或酸、碱水）洗去杂质，然后用不同浓度的含水醇、甲醇、乙醇、丙酮等依次洗脱。

4）活性炭：是一种非极性吸附剂，对非极性物质吸附强。

活性炭主要用于分离水溶性成分，如氨基酸、糖类及某些苷。

活性炭的吸附作用，在水中最强，在有机溶剂中则较低弱。

故水的洗脱能力最弱，而有机溶剂则较强。

色谱分离法-- 凝胶过滤色谱色谱分离法-- 离子交换色谱离子交换色谱离子交换反应的原理是离子交换树脂与被交换成分间同种电荷离子的等当量替代作用。

以离子交换树脂为固定相，水或酸水、碱水为流动相，在流动相中的离子性物质与树脂进行交换而被吸附，再用适合溶剂将被交换成分从树脂上洗脱下来即可。

中药中的碱性成分可用阳离子交换树脂交换,酚\酸性成分可用阴离子交换树脂交换,然后将交换后的树脂通过调整酸碱环境使吸附物游离,选择适当溶剂将吸附物溶解出即可。

由于被交换的混合物成分的酸性或碱性不同而解离度不同，与同一离子交换树脂的交换能力不同而被分离。

色谱分离法–分配色谱利用被分离成分在固定相和流动相之间的分配系数的不同而达到分离的方法。

按照固定相与流动相的极性差别，分配色谱法有正相与反相色谱法之分。

在正相分配色谱法中，流动相的极性小于固定相极性。

常用的固定相有氰基与氨基键合相，主要用于分离极性及中等极性的分子型物质。

在反相分配色谱法中，流动相的极性大于固定相极性。

常用的固定相有十八烷基硅烷（ODS）或C8键合相。

流动相常用甲醇-水或乙腈-水。

主要用于分离非极性及中等极性的各类分子型化合物。

中药中的各种苷类特别适合用反相色谱法分离。

反相色谱是应用最广的色谱法，因为键合相表面的官能团不会流失，流动相的极性可以在很大的范围调整，再加之由它派生的反相离子对色谱法和离子抑制色谱法，可以分离有机酸、碱、盐等离子型化合物。

高效液相色谱（HPLC）最常用的即是反相填料。

色谱分离法-- HPLC色谱分离法小结吸附层析——吸附能力不同1、按原理分分配层析——分离系数不同凝胶层析——分子大小不同离子交换层析——分子解程度不同柱层析LSC2、按操作分薄层层析TLC纸层析PC第三节中药有效成分化学结构的研究方法紫外光谱与红外光谱的区别1、光谱产生的机制紫外主要是电子能级跃迁,红外主要是振动能级跃迁。