第2章天然产物的提取分离和结构鉴定

入酸、碱以调节溶液的pH值，改变分子的存在状态 (游离型或解离型)；从而改变溶解度而实现分离。
一部分物质沉淀析出，从而实现分离。 如：在药材浓缩水提取液中加人数倍量高浓度乙醇，使沉淀而
除去多糖、蛋白质等水溶性杂质(水提醇沉法)；或在浓缩乙 醇提取液中加人数倍量水稀释，放置使沉淀而除去树脂、叶 绿素等水不溶性杂质(醇提水沉法)；
2．1．4 天然产物的分离与精制
(1)根据物质溶解度差别进行分离 ③对酸性、碱性或两性有机化合物来说，常可通过加
2．1．3．8 升华法
固体物质加热时，直接变成 气态，遇冷凝结成原来的固 体，此现象称为升华。 例樟木中樟脑(camphor)，茶 叶中的咖啡碱以及存在于植 物中的苯甲酸等成分。
2．1．4 天然产物的分离与精制
(1)根据物质溶解度差别进行分离 ①利用不同温度可引起物质溶解度的改变的性质以分
离物质，如常见的结晶及重结晶等方法。 ②在溶液中加入另一种溶剂以改变混合剂的极性，使
几种实验室常用的沉淀剂
2．1．3．6 盐析法
▪ 盐析法通常是往植物水提取液中加入易溶性无机盐 至一定浓度或达到饱和状态，使某些成分在水中的 溶解度降低，沉淀析出或被有机溶剂提取出，
▪ 常用的化合物如氯化钠、氯化铵、硫酸铵、硫酸钠、 硫酸镁等。
▪ 例：三颗针根粉用稀酸浸泡，稀酸液加氯化钠近饱和即析出 小檗碱盐酸盐
稳定成分
防腐剂
渗漉法
煎煮法
回流提取 法
连续回流 提取 法
有机溶剂 水
有机溶剂
有机溶剂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不加热
—
脂溶性成分
直火加热
—
水溶性成分
水浴加热
—
脂溶性成分
水浴加热 节省溶剂、 亲脂性较强
效率最
成分
高
消耗溶剂量大， 费时长
易挥发、热不 稳定不宜用
热不稳定不宜 用，溶剂量 大
用索氏提取器， 时间长
2．1．3．1 溶剂法
2．1．3．7 透析法
▪ 透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜， 而大分子物质不能通过半透膜的性质而达到分离的 方法。
▪ 举例：天花粉蛋白质的分离
▪ 天花粉是葫芦科植物栝楼的新鲜根，刨去表皮，压汁放置过 夜后离心除去淀粉，上清液加硫酸铵分级沉淀，饱和度分别 为40％、50％及75％，最后所得蛋白质沉淀，加水溶解置 于半透膜袋中进行透析，透析液无硫酸根反应为止，将袋内 液体冷冻干燥即得
量甲苯、甲醛或氯仿等作防腐剂；有机溶剂 ▪ 例：小檗碱 将三颗针切片或打成粗粉，用水浸泡
或渗漉，渗漉液用盐酸酸化至pH 3，加食盐饱和， 即析出小檗碱盐酸盐结晶。 ▪ 例：橙皮苷 橘皮粗粉置于索氏提取器中，用甲醇 或乙醇热回流提取，即析出橙皮苷结晶。
2．1．3．1 溶剂法
(3)两种或两种以上溶剂 利用植物中所含成分在某种溶剂中溶解度的差异而 达到分离的目的。
2．1．3．5 沉淀法
原理： 利用某些植物成分与某些试剂产生沉淀的性
质而得到分离或除去“杂质”的方法即为沉淀法。
1.酸碱沉淀法 酸碱沉淀法根据酸（碱）成分碱（酸）试剂反 应成盐而溶于水，再加酸（碱）试剂反应重新生成。游离酸 （碱）从溶液又析出以达到分离的目的。
2.醇沉淀法 在浓缩的水提取液中，加入一定量的乙醇（使含乙 醇量达80%以上），则难溶于乙醇的成分如淀粉、树胶黏液 质、蛋白质等从溶液中析出。
第2章 天然产物的提取分离和结构鉴定
2．1
天然产 物化学 成分的 预试验 与提取
2．1 天然产物化学成分的预试验与提取
▪ 要充分开发利用天然资源，首先必须从复杂的天然 资源组成成分中提取分离出具有价值的单纯成分， 才能更好地加以研究和利用。
▪ 植物体内的成分是由复杂的化学成分所组成，主要 有生物碱、黄酮类、萜类、甾体、苷类、蒽醌、香 豆素、有机酸、氨基酸、单糖、低聚糖、多糖、蛋 白质、酶及鞣质等，一般认为这类物质具有药用价 值；而纤维素、叶绿素、蜡、油脂、树脂和树胶等， 被认为是具有经济价值的成分。
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
▪ 根据相似相溶的原理，极性大的成分在极性溶剂中
溶解度大，极性小的成分则易溶于非极性溶剂；选 择适当的溶剂，极性由小到大，或由大到小，可顺 次将极性比较相近的成分分开。
▪ 常用溶剂的极性次序为(从小到大)： 石油醚<环己烷<苯<氯仿(二氯甲烷)一乙醚<乙酸乙酯
(4)液—液分配萃取
2．1．3．1 溶剂法
(5)反应溶剂萃取
▪ 通常内酯类化合物不溶于水，其内酯环遇碱水解
成为羧酸盐而溶于水，再加酸酸化，可重新形成内 酯环，回复原物不溶于水，从而与其他杂质分开。 ▪ 例：将蛔蒿粉末用石灰乳调匀，加热水提取，山道 年成为山道年酸钙被水提出，水提取液过滤浓缩后， 加酸酸化，山道年沉淀析出，滤集，用乙醇重结晶 可得纯晶；
▪ 溶剂可分为：水、亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂 ▪ 遵循“相似相溶”的原则 ▪ 常用溶剂的特点： 环己烷，石油醚，苯，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，正丁醇，
丙酮，乙醇，甲醇 极性： 小 ———大 亲脂性：大 ———小 亲水性：小 ———大
2．1．3．1 溶剂法
▪ 1． 比水重的有机溶剂：氯仿 ▪ 2． 与水分层的有机溶剂：环己烷－正丁醇 ▪ 3． 能与水分层的极性最大的有机溶剂：正丁醇 ▪ 4． 与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：丙酮－甲醇 ▪ 5． 极性最大的有机溶剂：甲醇 ▪ 6． 极性最小的有机溶剂：环己烷 ▪ 7． 介电常数最小的有机溶剂：石油醚 ▪ 8． 常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶
2．1．3．2水蒸气蒸馏法
▪ 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，挥发油、小分子的 香豆素类、槟榔碱、小分 子的醌类成分。
▪ 例：丹皮酚将徐长卿加水 浸泡，然后水蒸气蒸馏。 蒸馏液用乙醚提取，醚提 取液浓缩即析出丹皮酚结 晶。
2．1．3．3 分馏法
▪ 利用沸点不同进行分馏，然后精制纯化 例： A 在分离毒芹总碱中的毒芹碱和羟基毒芹碱 B 石榴皮中的伪石榴皮碱、异石榴碱和甲基异石榴皮
1．2 天然产物化学成分的系统分 离
▪ 系统分离是选择一系列的分离措施，将性质相近的组 分集中在一起提取出来，以便分别与临床、动物试验、 检测等相配合，确定该部分是否有效。
▪ 系统分离包括粗分阶段和细分阶段：粗分大类物质的 分离，如皂苷、蛋白质等；细分阶段称作组分分离。
▪ 原理：利用溶剂极性的大小对植物成分进行分类提取
<正丁醇<丙醇、乙醇<甲醇<水<含盐水
溶剂和有效成分极性相似对照
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
▪ 实际工作中，采用石油醚、水、95％乙醇的三段法 进行粗分，提高工作效率。 （如不着重研究挥发油，
一般经过乙醇，和水两种溶剂就可以进行预试验）
▪ 具体方法： 预试验溶液制备→试管法 →纸色谱、薄层色谱（喷洒
2．1．3．1 溶剂法
(1)采用几种不同极性的溶剂分步提取
▪ 目前常用的两种系统为：①己烷一乙 ▪ 醚一甲醇一水；②己烷一二氯甲烷一甲醇一水。 ▪ 在室温条件下依次提取，这样可使植物中非极性与
极性化合物得到初步分离，本法常用作操供生物试 验的样品用。
2．1．3．1 溶剂法
(2)单一溶剂提取 ▪ 常用的溶剂：水 或加少量的戊醇或辛醇或加加少
2．1．3．1 溶剂法
(4)液—液分配萃取 ▪ 利用混合物中的各成分在两种互不相溶的溶剂中，
由于分配系数不同而达到分离的目的。 ▪ 若所需成分是脂溶性，可用有机溶剂如苯、氯仿或
乙醚与水进行液液萃取，可除去水溶性物质糖类、 无机盐等。若所需成分是亲水性物质，其水溶液用 弱亲脂性溶剂，如乙酸乙酯、丁醇、戊醇等萃取； 有时可在氯仿或二氯甲烷中加少量甲醇或乙醇进行 萃取。
2．1．3．5 沉淀法
3.铅盐沉淀法 利用中性醋酸铅或碱式醋酸铅水溶液
能与多种天然药物成分生成难融的铅盐或配合物沉 淀的原理，利用这种性质使有效成分与杂质分开。
例：倍半萜内酯 l00g植物加500mL氯仿提取，氯仿提取液浓缩，残
渣加250mL 95％乙醇溶解，再加250mL4％乙酸铅水 溶液，并加适量硅藻土过滤，滤液减压浓缩除去乙 醇，加250mL水，氯仿提取3次，每次25mL，合并氯 仿液用MgS04干燥，浓缩，即得。
天然产物化学成分的系统分离流程
水提取液的有效成分系统分离流程
水提取液的蛋白质、糖或氨基酸等 系统分离流程
2．1．3 提取天然产物的常用方 法
▪ 溶剂提取法 ▪ 水蒸气蒸馏法 ▪ 升华法 ▪ 超临界流体萃取法 ▪ 超声波法 ▪ 微波辅助萃取法 ▪ 盐析法 ▪ 透析法 ▪ 沉淀法
2．1．3．1 溶剂法
▪ 石油醚提取液：检试萜类、甾体、脂肪等
天然产物化学成分的预试验流程
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
▪ 生物碱 常用碘化铋钾(Dragendorff试剂)，它与生物碱试液显 棕黄色或橘红色沉淀，反应在滤纸上试验更为敏感和清晰。
▪ 黄酮 将乙醇液加Mg粉，滴入浓盐酸后振荡在泡沫处呈桃红色， 或与1％AlCl3乙醇溶液呈有色荧光。
(1)采用几种不同极性的溶剂分步提取 ▪ 选择三四种不同极性的溶剂，由低极性到高极性
分步进行提取，使各成分依其在不同极性溶剂中溶 解度的差异而得到分离。 ▪ 一般先采用极性低的、与水不相混溶的有机溶剂， 如石油醚、苯、氯仿、乙醚及乙酸乙酯等提取，再 用能与水相溶的有机溶剂，如丙酮、甲醇、乙醇等， 最后用水提取，对含有淀粉量多的植物，不宜磨成 细粉后加水煎煮，以避免糊化。
碱时，均可利用它们的沸点不同进行常压或减压分 馏，然后再精制纯化
2．1．3．4 吸附法
▪ 目的：一种是吸附除去杂质，这常指鞣质色素；一 种是吸附所需物质。
▪ 常用的吸附剂有氧化铝、氧化镁，酸性白土和活性 炭等。
▪ 例：毛茛苷
取新鲜植物用稀酸磨匀，压榨取汁，加活性炭吸附，然 后加适量硅藻土，使与炭混合均匀，滤过，加水洗涤，以除 去过剩的酸和没有吸附的杂质，然后用50％乙醇脱吸附，稀 醇洗脱液减压蒸干，再加甲醇分步结晶，即可获得纯毛茛苷， 熔点为141～148℃。
2．1．3．1 溶剂法
常用方法： ▪ 浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法和连续回流
提取法等 影响提取的因素 ▪ 1.药材的粉碎度 ▪ 2.提取的温度 ▪ 3.提取时间 ▪ 4 .设备条件
提取方法 溶剂
操作 提取效率 使用范围
备注
浸渍法
水或有机 不加热 溶剂
效率低
各类成分， 出膏率低，易
尤遇热不 发霉，需加
▪ 皂苷、强心苷、甾体 在乙酐溶液中与浓H2SO4反应后显各种 红紫色；皂苷水溶液振荡时能产生大量泡沫。
▪ 氨基酸和肽 与茚三酮反应显蓝紫色。 ▪ 蛋白质 以双缩脲反应(NaOH十CuSO4)显紫红色。 ▪ 有机酸 与溴酚蓝反应呈黄色。 ▪ 酚类 与FeCl3显紫色、蓝色。 ▪ 糖和苷 与斐林试剂作用有砖红色Cu2O沉淀。
例：川楝素 川楝素为川楝皮中驱蛔的有效成分，将苦 楝皮磨粉，用苯热回流提取，苯液浓缩后加入少量石油醚溶 解其中油脂类化合物，川楝素难溶而分出。
七叶苷和七叶苷内酯 木犀科的栲属植物茎皮用 95％乙醇加热回流提取，醇提取液减压浓缩，残渣加水，先 用氯仿提取，后用乙酸乙酯提取，乙酸乙酯提取部分用 Na2S04干燥，浓缩，加甲醇即析出七叶苷内酯，水部分浓 缩析出七叶苷。
剂：正丁醇 ▪ 9． 溶解范围最广的有机溶剂：乙醇
2．1．3．1 溶剂法
▪ 溶剂的选择 ▪ 溶剂选择时三点注意事项：
1.溶剂对有效成分溶解度大对杂质溶解度小 2.溶剂不与有效成分发生化学反应 3.溶剂要经济、易得、使用安全、易于浓缩回收 ▪ 常用的溶剂分为三类： 1.水 2.亲水性有机溶剂 3.亲脂性有机溶剂
各类显色剂）
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
▪ 水浸液：检试糖、多糖、有机酸、皂苷、甙类、酚 类、鞣质、氨基酸、蛋白质、生物碱等。
▪ 乙醇提取液：检试酚类、鞣质、有机酸等（滤液）： 生物碱（滤液减压浓缩加少量5％盐酸、盐酸水溶 液）; 黄酮类、 蒽醌、酚类、甙类、有机酸、香豆 素、萜类、萜内酯化合物、甾体化合物等（滤液的 浓缩浆乙醇溶解）
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
▪ 一般应先进行预试验以初步了解所含成分情况，然 后再进行有计划有针对性的提取和分离。
▪ 天然产物成分预试验方法的基本原理是根据各成分
极性的不同，先系统地分成几个不同部分，然后利 用显色反应或沉淀反应，或结合纸色谱、薄板色谱， 定性判断各部分中可能含有的化合物类型。