第二章 提取分离方法
提取分离课件
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提取方法新技术
• 超临界流体萃取技术 • 超声提取技术 • 微波萃取技术 • 酶法 • 半仿生提取法 • 破碎提取法
提取分离
超临界流体萃取技术
• 临界温度(Tc):气体高于该温度时,任何压 缩不能使其变为液体,
• 临界压力(Pc):在临界温度下,气体能 被液化的最低压力
• 超临界状态:温度及压力均处于临界点以 上的液体所处的状态
提取分离
4、溶剂分类与选择
• 溶剂提取法的关键,是选择适当的溶剂。 • 注意以下三点:
①溶剂对有效成分溶解度大,对杂质溶解 度小;
②溶剂不能与中药的成分起化学变化; ③溶剂要经济、易得、使用安全方便
提取分离
分类
• 常用溶剂分为水、有机溶剂两大类。 水是;相对极性较弱的有机溶剂也根据极 性不同分为亲水性有机溶剂和亲脂性有机 溶剂两类。
提取分离
• 应用: 常以水或者乙醇为溶剂,适宜于挥发性
成分、热不稳定性成分、含淀粉、糖类或 树胶多的成分的提取。
• 缺点是:时间长、溶剂用量大、
提取分离
3)煎煮法
• 煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。 在砂锅(陶瓷锅、搪瓷锅、玻璃锅、铝锅、 铜锅、不锈钢锅均可)加入水没过药材粗 粉,加热至沸30-60分钟,趁热过滤;滤 渣进行二次煎煮,方法同前。合并再次煎 煮液,提取液可直接服用或再做处理。
提取分离
• 注意:所用容器不宜用铁锅,因为铁比较 活泼,能与许多物质(尤其是酸性基团物 质)发生化学反应,导致成分结构破坏、 失效,以免药液变色。直火加热时最好时 常搅拌,以免局部药材受热太高,容易焦 糊。有蒸汽加热设备的药厂,多采用大反 应锅、大铜锅、大木桶,或水泥砌的池子 中通入蒸汽加热。还可将数个煎煮器通过 管道互相连接,进行连续煎浸。
天然药物化学第二章天然药物成分提取分离及结构鉴定方法
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天然药物化学第二章天然药物成分提取分离及结构鉴定方法天然药物成分提取、分离及结构鉴定方法是研究天然药物化学的重要环节。
本文介绍了几种常见的方法,包括传统的提取和分离方法以及现代的结构鉴定方法。
首先是天然药物成分的提取方法。
传统的提取方法主要包括研磨法、浸泡法、渗漏法、浸渍法、热水浸提法等。
这些方法在药材的初步处理阶段起着重要作用,能够将有效成分从药材中充分提取出来。
现代化学技术的发展使得提取方法更加多样化,比如超声波提取、微波提取、超临界流体提取等,这些方法能够提高提取效率和提取速度。
接下来是天然药物成分的分离方法。
传统的分离方法主要包括溶剂沉淀法、蒸馏法、萃取法等。
这些方法常用于将药材提取液中的目标成分与杂质分离开来。
现代的分离方法有色谱技术。
色谱技术包括高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、薄层色谱(TLC)等,这些方法能够更加精确地分离和纯化目标成分。
此外,还有一些电泳方法如毛细管电泳、凝胶电泳等,能够对天然药物成分进行分离和鉴定。
最后是天然药物成分的结构鉴定方法。
结构鉴定方法主要包括光谱学和质谱学。
光谱学包括红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振(NMR)等,这些方法能够提供分子结构和功能基团的信息。
质谱学通常用于研究分子的质量和质量分布,并且能够确定分子的分子式和分子量。
此外,还有一些其他的结构鉴定方法,如X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM)等,这些方法能够提供分子的晶体结构和形貌信息。
综上所述,天然药物成分提取、分离及结构鉴定方法涉及到多个技术领域,传统的方法已经得到了很大的发展,同时现代化学技术的进步也为药物化学的研究提供了更多的选择。
可以预见,随着技术的进一步发展,天然药物的研究将会越来越深入,为人类健康做出更大的贡献。
第二章 天然产物提取分离方法和技术
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2、设备选型与材料质量试验:
在小试阶段,大部分实验是在小型玻璃仪器中进行, 但在工业生产中,物料要接触到各种设备材料,如微 生物发酵罐、细胞培养罐、固定化生物反应器,多种 层析材料以及产品后处理的过滤浓缩、结晶、干燥设 备等。有时某种材质对某一反应有极大影响,甚至使 整个反应无法进行。故在中试时,要对设备材料的质
含强心苷的药材,用发酵法将低效的多糖苷转化为单 糖苷;需要从原料中提取某种苷的苷元时,用发酵法 或水解法把苷转化为相应的苷元后,再提取。
5、脱脂处理:
油质、蜡、树脂都不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、丙 酮、苯及热乙醇中。
脱脂处理的方法:①先用乙醚或苯等亲脂性溶剂单独 或依次加热提取,并反复数次即可达到脱脂的目的。 ②对于树脂,可在乙醚提取液浓缩后,再经氯仿提取 即可以溶出树脂成分。
工厂化生产原料的质量控制方法
(1)形态与性状相结合的鉴别方法 (2)显微粉末鉴定:在显微镜下观察原料粉
末的组织或细微的形态,做出鉴定结论。 (3)化学鉴别法:用薄层层析法或传统的化
学方法进行化学成分的鉴定,并做出鉴定结论。 (4)紫外光谱法:用原料的甲醇或乙醇浸出
液在紫外光谱仪测定其紫外光谱,做出鉴定结 论。
主要是检查生产工艺流程的可行性和存在的问题,并 为中试和正式生产提供科学依据。如果放大实验的结 果较好,可以不再做中间生产实验,如果结果不理想, 可以为中间生产试验创造条件。
著名的化学工业学家L.H.裴克赖(L.H.Baekeland)的名 言:“小试验多摸索,大生产多收获” 。
在小型实验中要对所有工序的物料进行化学分析,并 在每个工序中计算被提取物质的收率和损失,并计算 各种物料的变化和废水、废液和废渣的数量。每次实 验都要总结经验、分析数据、找出问题、提出解决问 题的办法。
第2章提取分离
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1、溶剂提取法
•4) 回流提取法 (Refluxing):是用易挥发的有机溶 剂加热回流提取药材成分的方法。
•特点:热不稳定的成分不宜用,溶剂消耗量大,操 作麻烦 。
•Simple refluxing assembly
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第2章提取分离
•一、天然药物有效成分的提取
1、溶剂提取法
•5) 连续回流提取法(Continuous Refluxing):
化学反应,生物活性不
减。大能量的超声波产
生的极大压力造成植物
物细胞壁及整个生物体
破裂,胞内物质的释放、
扩散及溶解。
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•实验室用小型超声仪
第2章提取分离
•一、天然药物有效成分的提取
1、溶剂提取法
• 超声辅助提取法的特点:
• 无需高温; • 常压提取,安全性好,操作简单易行,维护保养
方便; • 能够促使植物细胞壁的破裂,提取效率提高; • 适用性广; • 提取工艺成本低,能耗低,综合经济效益显著。
•优点:节省溶剂、效率高; •缺点:对热不稳定成分不宜用,时间长。
•Assembly of Soxhlet extractor • (索式/沙式提取器)
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第2章提取分离
•一、天然药物有效成分的提取
1、溶剂提取法
6) 超临界流体提取法(SFE)
• 在超临界状态下,用超临界流体溶出天然药物原 料中的化学成分,然后借助减压、升温的方法使超临 界流体变成普通气体,被提取的化学成分则完全或基 本析出,从而达到提取的目的。
蒿、桑白皮中提取有效成分。
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•中 小 型
SFE 装 置 图
第2章提取分离
第二章 提取分离
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结晶法分离纯化的关键:结晶溶剂的选择与结晶条件 溶剂选择的一般原则 结晶纯度的判断
不反应; 热时溶解度大,冷时溶解度较小; 结晶的形态和色泽 对杂质溶解度很大或很小; 熔点和熔距 沸点低,易挥发; 色谱法 无毒或毒性小
2. 沉淀分离法
(1) 改变溶液中混合溶剂的极性
工业生产用微波提取罐
2. 水蒸气蒸馏法 (water-steam distillation )
适用范围:提取具有挥发性, 能随水蒸气蒸馏而不被破坏 的成分,如挥发油。
挥发油测定 冷凝
药材+水
3. 升华法( sublimation )
用于具有升华性的成分提取,如某些 小分子香豆素,蒽醌,樟脑等。
蒸发皿上盖上一张刺有小孔的 圆滤纸,在上面罩上干燥的玻 璃漏斗(漏斗颈部塞少许脱脂棉 以减少咖啡因蒸气逸出)
升华法制备咖啡因装置图
二、分离精制方法
分离精制常用方法原理:
(一)物质溶解度差异进行分离
(二)物质在两相溶剂中的分配比不同分离 (三)物质吸附性的差别进行分离(**) (四)物质分子大小差异进行分离(**) (五)物质解离度差异进行分离
(一)根据物质溶解度差别进行分离
1. 利用温度不同引起溶解度的改变
稳定,达到临界温度不会分解)。
用这种结束提取方向挥发油,具有防止氧化、热
解及提高品质的突出优点。
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。
密度与液体很接近, 粘度与气体相近,扩 散系数比液体大 100 倍,对许多物质有很
、薄板色谱,定性判断各部分中可能含有的化合物类型。 二、相似相溶的原理:极性大的成分在极性溶剂中的溶解度 大,极性小的成分则易溶于非极性溶剂(应依次由小到大)。 三、常见的溶剂极性大小关系:
第二章天然药物化学成分的提取分离和鉴定方法
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第二章天然药物化学成分的提取分离和鉴定方法天然药物是指从天然植物、动物和微生物等生物体中提取的具有药用功效的物质。
天然药物的有效成分往往存在于复杂的混合物中,因此需要进行提取、分离和鉴定的过程来获得纯净的有效成分。
本文将从天然药物的提取方法、分离方法和鉴定方法三个方面进行介绍。
天然药物的提取方法是指将药材中的有效成分从原料中提取出来的过程。
不同的药材会有不同的提取方法,常见的提取方法包括浸提法、水蒸气蒸馏法、超声波提取法等。
浸提法是指将药材浸泡在溶剂中,通过溶剂与药材中有效成分的物理性质的相互作用,实现有效成分的迁移。
水蒸气蒸馏法是指利用水蒸气的渗透性质,将药材中的有效成分转化为挥发性的物质,并通过冷凝、分离的方式提取。
超声波提取法是通过超声波的作用,增加药材中的有效成分与溶剂间的传质速度,从而实现有效成分的高效提取。
不同的提取方法具有各自的优缺点,选择合适的提取方法需要考虑到药材的性质、需求的有效成分和实验室条件等因素。
天然药物的分离方法是指通过各种物理和化学手段将复杂的混合物分离成单一的化合物的过程。
常见的分离方法包括色谱法、重结晶法、萃取法等。
色谱法是利用化学成分在固定相和移动相间相互传质速度不同的特点,实现化合物的分离。
常用的色谱方法包括薄层色谱、柱层析、高效液相色谱和气相色谱等。
重结晶法是指通过物质在溶剂中的溶解度差异,实现物质的分离纯化。
萃取法是通过溶剂对混合物中一些成分的选择性溶解作用,实现有效成分的分离。
分离方法的选择需要根据药材中的有效成分的性质和目标物质的纯度要求等因素进行考虑。
天然药物的鉴定方法是指通过化学、生物学和药理学等手段对提取和分离得到的物质进行鉴定的过程。
化学鉴定方法主要包括红外光谱法、质谱法和核磁共振法等。
红外光谱法可以通过检测分子中的特定化学键来鉴定化合物的结构。
质谱法可以通过检测分子中的质量与电荷比,推测出化合物的分子量和分子结构。
核磁共振法可以通过检测分子中的核自旋来鉴定化合物的结构。
第二章 提取分离及检识方法
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第三章植物化学成分的提取所谓提取,就是用适当的溶剂或适当的方法将植物的化学成分从植物中抽提出来的过程。
任何一种溶剂或任何一种方法提取得到的提取液和提取物,是包含多种化学成分的混合物称为总提取物,尚待进一步分离和精制。
那么,传统的提取方法有哪些呢:溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体提取法、升华法等。
本节重点掌握: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。
重点介绍溶剂提取法。
第一节传统的提取方法一、溶剂提取法溶剂提取法的提取原理:根据植物中各成分在溶剂中的溶解度的差异,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出的成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。
这是植物化学成分提取最常用的方法。
当溶剂加到经适当粉碎的药材中时,溶剂由于溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透入到细胞内,溶解了可溶性物质,而造成细胞内外的浓度差,于是细胞内的浓溶液不断向外扩散,溶剂又不断进入药材组织细胞中,如此多次往返,直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡时,将此饱和溶液滤出,继续多次加入新溶剂,就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。
化学成分在某种溶剂中的溶解度大小遵循“相似相溶”的规律:即亲脂性的化学成分易溶于亲脂性的溶剂,难溶于亲水性的溶剂;反之,亲水性的化学合成分易溶于亲水性的溶剂,难溶于亲脂性的溶剂。
这种亲脂性和亲水性的强弱直接与化学成分或溶剂的分子结构相关,我们可通过其极性的大小来估计它的亲脂性或亲水性。
这也是选择提取溶剂最重要的依据。
那么,影响化学成分极性的因素有哪些呢?一般来说:(1)分子大、碳数多,极性小、亲脂性强;分子小、碳数少,极性大、亲水性强。
(2)在化合物基本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,取代基的极性越大或数目越多,则整个分子的极性越大,亲水性越强,而亲脂性越弱;其分子非极性部分越大,则极性越小,亲脂性越强,而亲水性就越弱。
第二章 提取工艺
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H
9
(2)利用生物碱及其盐的溶解度差异进行分离 :
常采用溶剂萃取法、沉淀法。
例如,苦参碱因其极性小于氧化苦参碱,能溶于乙 醚,后者难溶于乙醚,因此,将二者混合物溶于适 量的氯仿,在氯仿液中加入10倍量的乙醚,氧化苦 参碱即可析出沉淀。
H
10
不同生物碱与同一种酸形成 的盐显示出不同的溶解度, 例如,在麻黄的水提液中, 加入草酸溶液后,适当浓缩 ,草酸麻黄碱溶解度小,先 析出结晶,而草酸伪麻黄碱 仍 留在溶液中。
1.定义:凡两个苯环(A环、B环)通过三碳链 相互联结而成的一类成分称为黄酮类化合物。大 多具有6C-3C-6C的基本骨架,且常有羟基、甲 氧基、甲基、异戊烯基等取代基。
H
13
2.溶解性
黄酮类化合物的溶解度因结构及存在状态(苷和 苷元、单糖苷、双糖苷或三糖苷)不同而有很大 差异。
(1)一般游离苷元难溶或不溶于水,易溶于甲醇 、乙醇、醋酸乙酯、乙醇等有机溶剂及稀碱水溶 液中。
(3)硼酸铬合法
有邻二酚羟基的黄酮类化合物可与硼酸络合,生 成物易溶于水,借此可与无邻二酚羟基的黄酮类 化合物相互分离。
H
32
(4)pH梯度萃取法 pH梯度萃取法适合于酸性强弱不同的游离的黄 酮类化合物的分离,将混合物溶于有机溶剂(如 乙醚)中,依次用:
5%NaHCO3(萃取出7,4′-二羟基黄酮) 5%Na2CO3(萃取出7-或4′-羟基黄酮) 0.2%NaOH(萃取出具一般酚羟基黄酮) 4%NaOH(萃取出5-羟基黄酮)
皂苷元不溶于水,而易溶于石油醚、苯、乙醚、 氯仿等亲脂性溶剂。
皂苷有一定的助溶性能,可促进其它成分在水中 的溶解。
H
41
(3)水解
皂苷的水解有两种方式,可一次完成水解,生成 皂苷元及糖,也可以分步水解,即部分糖先被水 解,或双糖链皂苷中先水解一条糖链形成次生苷 。
《提取分离》讲义
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O
N
N
CH3
咖啡因
实验室提取咖啡因步骤:
1、将茶叶与95%乙醇回流2h; 2、滤出茶叶,浓缩提取液至适当体积; 3、浓缩液与生石灰粉混合,搅成浆状,用蒸发皿
在蒸汽浴上蒸干,除去水份; 4、在蒸发皿上盖一张刺孔向上的滤纸,再在滤纸
上罩一个大小适合且颈部塞有棉花的漏斗; 5、用酒精灯隔石棉网加热,适当控制温度,白色
第二章 天然产物的提取分离 和结构鉴定
第一节 天然产物的提取
• 一、基本概念 • 1、提取:利用适当的溶剂或方法,将所
要成分尽可能从原料中完全提出的过程。
• 2、分离:将提取物中所含的各种成分一一分 开,并将得到的单体加以精制的过程。
二、提取方法
溶剂提取法 溶剂 水蒸气蒸馏法
水 亲水性有机溶剂 亲脂性有机溶剂
溶剂提取的方法
煎煮法(煎中药) 回流提取法 连续回流提取法
(1)浸渍法
以水或稀醇反复提取,适于遇热易破坏或 挥发性成分及含淀粉、粘液质较多的材料。
民间的药酒浸制。
(2)渗漉法
以稀乙醇或 酸、水作溶剂,先 浸后渗,提取效率 高于浸渍法。但溶 剂用量大,对原料 粒度要求高。
实验室简单渗漉装置
(3)煎煮法 以水为溶剂,对遇热易破坏和挥发性
花、叶可适当粗些,皮、茎、根宜细 些。
(2)提取温度
一般使用常温,在不破坏有效成分的条 件下加热不要超过80˚C。
温度低提取时的杂质少,温度高时提取 效率高;但含淀粉、粘液质较多的材料,水 提时避免热提。
(3)提取时间
以提完为准,是否完全可以提取也做定性 实验,或薄层层析检测,或以液体颜色判断。
具体的回流时间是不一样的,有的
是按文献要求提取一定时间,有的是提 取至提取液无色,又比如用乙醚提取样 品中的脂肪时是以抽提管中流出的乙醚 挥发后不留下油迹为抽提终点。总之就 是要提取完全为止。
天然药物化学 第二章 提取分离鉴定
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常用溶剂极性大小顺序: 石油醚<苯<无水乙醚< 氯仿<乙酸乙酯 亲脂性有机溶剂 <丙酮<乙醇< 甲醇< 水 亲水性有机溶剂
溶剂的选择 应综合考虑溶剂的极性、被提取成分及共 存的其他成分的性质三方面的因素来决定, 同时还应兼顾考虑溶剂是否使用安全、价 廉易得、浓缩方便等特点。
提取方法
1、浸渍法
静态
一、溶剂提取法
最普遍的方法。
概念:根据天然药物中各化学成分的溶解 性能,选用对有效成分溶解度大而对其他 成分溶解度小的溶剂,用适当的方法将有 效成分尽可能完全地从药材组织中溶解出 来。
基本原理:是在渗透、扩散作用下,溶剂 渗透入药材组织细胞内部,溶解可溶性 物质,形成细胞内外溶质的浓度差而产 生渗透压,在渗透压的作用下,细胞外 的溶剂不断进入药材组织中,溶解可溶 性成分,细胞内的浓溶液不断向外扩散, 如此反复,直至细胞内外溶液浓度达到 动态平衡。
缺点:受热时间长
取,充分将有效成分浸
出完全的一种方法。 索氏提取器
6、超声提取法
是一种利用超声波浸提有效成分的方法。
优点 :(1)提取时间短
(2)无需加热,适于提取对热不稳定成分。
适于各种溶剂。
(3)提取效率高 缺点:设备问题有待解决
二、水蒸气蒸馏法
水蒸气蒸馏法系指将含有挥发性成分的 药材与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸 气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的 提取方法。
2、三要素 固定相:反相色谱常用C18、C8硅胶 移动相:复合溶剂系统 被分离物质 3、操作 装柱 上样 洗脱
Ⅲ、离子交换柱色谱法
是利用离子交换树脂上的功能基在水溶液中能 与溶液的其他离子进行可逆性交换的性质,以 离子交换树脂为固定相,使混合成分中离子型 与非离子型物质得到分离的方法。 根据功能基性质的不同,树脂分为两大类:
中药化学成分提取分离与鉴定方法.
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4、回流提取法
(1)适用范围:有效成分对热稳定,易溶于 低沸点有机溶剂的天然药材
(2)优点:提取效率高 (3)缺点:溶剂消耗量大,对热不稳定的药
材不适用
5、连续回流提取法
(1)用少量溶剂进行连续循环回流提取,充 分将有效成分浸出;
二、水蒸气蒸馏法
(1)基本原理:水和与水互不相溶的液体成 分共存时,其总的蒸气压升高,但沸点降 低(低于水的沸点),使有效成分在较低 的温度下随水蒸气蒸馏出来;
(2)适用范围:具有挥发性,沸点高能随水 蒸气馏出而不被破坏,不溶或难溶于水, 与水不发生化学反应的天然药物化学成分。 如挥发油、麻黄碱、丹皮酚等。
2、渗漉法(动态浸提方法)
(1)适用范围:遇热不稳定的成分或含大量 多糖类药材的提取
(2)提取温度:常温 (3)提取时间:较长 (4)优点:保持较好的浓度差,提取效率高 (5)缺点:操作不方便,提取溶剂用量大,
时间长。 (6)连续渗漉装置
3、煎煮法
(1)适用范围:有效成分能溶于水且不易被 水、热破坏的天然药材,不宜用于含挥发 性成分、遇热不稳定及含多糖类的药材
2、基本原理(渗透扩散原理)
粉碎后的药材,加入适宜的溶剂 → 溶 剂渗透、进入药材,溶解可溶性成分 → 药 材细胞内外,可溶性成分形成浓度差,产 生渗透压 → 扩散 → 再不断地渗透、扩散 → 最终达到动态平衡
3、影响因素
影响提取效率的因素:
(1)溶剂的选择:相似相溶的原理,根据溶剂
的极性,被提取成分及共存的其他成分的性质来 决定,同时兼顾考虑溶剂是否使用安全、易得、 价廉、浓缩方便等问题;
第二章 提取分离方法PPT课件
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c ε介电常数越大,极性越强。
2、半化学吸附:聚酰胺(氢键缔合)
影响因素:a、溶质的影响
b、溶剂的影响 洗脱能力:
水<甲醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<甲酰胺< 二甲基酰胺<尿素水溶液
③大孔吸附树脂:
原理:吸附性(范德华力及氢键)与分子筛性(多 孔结构)结合。
(四)、光谱法简介: 1、 1H-NMR: 提供信息:①化学位移;②积分曲线(氢个数); ③偶合常数 J
2、常见13C-NMR谱类型及特征:
①噪音去偶谱:又叫全氢去偶谱(COM)或宽 带去偶谱(BBD):所有碳信号作为单峰出现
②选择氢去偶谱(SPD):
选择性照射特定氢核,分别消除相关碳 信号,使峰简化,增高。
⑷液-液分配柱色谱:
将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载 体上,作为固定相,填充于色谱柱中,用流动 相洗柱。
(三)根据物质吸附力差别 物理吸附:无选择性,吸附与解 吸可逆,如硅胶、氧化铝、活性炭
吸附 化学吸附: 有选择性,吸附牢固 半化学吸附:介于上述二者之间, 如聚酰胺
①物理吸附:相似者易于吸附
羟 丙 基 葡 聚 糖 凝 胶 ( Sephadex LH20): 可在水及有机溶剂中使用。在 由极性及非极性溶剂组成的混合溶剂中 常起到反相色谱的作用。
(五)根据物质解离程度不同进行分离:
离子交换树脂法: 天然有机化合物中,具有酸性、碱性及
两性基团分子在水中多呈解离状态而与离子 交换树脂上的交换基团发生交换被吸附。
醇/水法:醇提液+水(数倍) 叶绿 素、油脂除去。
3、改变pH值(对酸性、碱性或两性有 机化合物,可通过加入酸或碱以调节溶 液的pH值,改变分子的存在状态,从 而改变溶解度而实现分离)。
第二章提取分离与鉴定的方法与技术 PPT
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▪ 常用得超临界流体:
➢ 二氧化碳、乙烷、乙烯、甲醇、乙醇与水等多种物质均 可用做超临界流体得溶剂。
➢ 二氧化碳因其无毒、无臭、无味、不燃烧、化学性质稳 定、不易与被分离成分反应、临界点低(Tc=31、 26℃,Pc=7、2MPa)、临界条件容易达到、纯度高、价廉、 易制成高纯度气体、易与溶质分离与使用安全等优点,就 是目前最常用、研究较多与普遍使用得。
▪ 操作技术:将药材粗粉置于蒸馏烧瓶中,加水使药材充分浸
润,体积不超过容器容积得2/3,然后通入水蒸气进行蒸馏。 药材中得挥发性成分随水蒸气被蒸馏带出,经冷凝后,收集 于接收瓶中,至馏出液由浑浊变澄清透明即蒸馏完全。
▪ 适用范围:即适用于提取具有挥发性,能随水蒸气蒸馏不被
破坏,不溶或难溶于水,与水不发生化学反应成分得提取。 天然药物中主要用于挥发油、某些挥发性生物碱、少数挥 发性蒽醌苷元、香豆素苷元得提取。
水蒸气蒸馏法(watersteam distillation )
提取具有挥发性,能随 水蒸气蒸馏而不被破坏得 成分,如挥发油。
挥发油测定
冷凝 药材+水
▪ 2 升华法
▪ 原理:利用化合物得升华性进行提取。
▪ 升华:天然药物中得某些固体成分在受热低于其熔点得温
度下,不经液态直接成为气态,经冷却后又成为固态,从而与 天然药物组织分离得性质提取有效成分得方法。
产生得焦油状物质难以除去,有时还会有成分分解等。
▪ 提示:本法由于升华不完全,效率低,有时还伴随成分得分
解现象等缺点,故较少采用。实验室中主要用于有效成分 得纯化与鉴定。
第二章提取、分离、鉴定教学提纲
![第二章提取、分离、鉴定教学提纲](https://img.taocdn.com/s3/m/bbab4494ed3a87c24028915f804d2b160b4e86e6.png)
三七的水提液 MgSO4 至饱和 (三七皂苷乙)
(三)简单萃取法(simple extraction)
原理:利用混合物中各成分在两种互不相溶的 溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。 分配系数相差越大,分离效率越高。
纳滤 反渗透
1-10nm ≤1nm
去除分子量为 3000-1000 的小分子物质,集 浓缩与透析于一体。
仅透过小分子溶剂,截留无机盐,金属离子, 和低分子量的物质。制备医用水,注射用水, 医用透析水;水的脱盐纯化
膜分离技术在中药提取分离中的应用
➢ ①用于提取中药有效成分 ➢ ②用于制备中药注射剂及大输液 ➢ ③用于制备中药口服液 ➢ ④用于制备药酒等其他中药制剂
保。 ➢ ③选择性高。 ➢ ④适用范围广(热原,细菌→有机物,无机物)。 ➢ ⑤可实现连续化和自动化操作,易与其他生产过程匹配,满足中
药现代化生产要求。
膜分离技术的类型
类型 范围
应用
微滤
≥0.1μm
截留颗粒物,液体的澄清,细菌的去除;超 滤和反渗透的前处理。
超滤
除颗粒,除菌,澄清;除病菌,热原,胶体, 10-100nm 蛋白等大分子物质。用于分离提纯和浓缩。
pH梯度萃取法
总提取物/乙酸乙酯 酸性 水萃取
酸水层 调pH12,有机溶剂萃取
有机层 NaHCO3
有机层
水层
NaHCO3层
(碱性物质)(糖等强极性、 酸化,有机溶剂萃取
有机层 NaOH液提萃取
中性物质)
天然产物提取与分离
![天然产物提取与分离](https://img.taocdn.com/s3/m/5fb80a3624c52cc58bd63186bceb19e8b9f6ec74.png)
➢ 一般分子中官能团的极性越大或极性官能团的数量 越多,整个分子的极性就越大,亲水性就越强;
➢ 分子中非极性部分越大或碳链越长,分子的极性就 越小,分子的亲脂性就越强。
官能团的极性顺序
大
极 性
小
CHO
R +NH 3 CH
_
COO
氨基酸,极性强
HCOH
HO CH HCOH HCOH
葡萄糖,分 子中多个羟 基,极性强
• 温度升高可使原料中的蛋白质凝固、酶破坏、 增加浸提液的稳定性。(优点)
• 浸提温度过高,热不稳定成分被破坏,浸 提液品质劣变,提取的杂质含量增高,给 后续精制带来困难; (缺点)
• 一般浸出温度控制在60-100°C。
分子极性概念
• 极性是一种抽象概念,用以表示分子中电 荷不对称(assymmetry)的程度,大体上与 偶极矩(dipole moment)、极化度 (polarizability)及介电常数(dielectric constant)等概念相对应。
__________(课本pp25-27)
影响分子极性的因素
了解
4.超临界CO2流体萃取特点
• CO2的临界温度31.1°C,临界压力7.32MPa。 • 萃取条件温和,适于具有热敏性或易于氧化成分,
萃取介质可循环使用。 • 超临界CO2 萃取效率高,绿色环保。 • CO2化学性质稳定,无腐蚀,无毒性,不易燃,
不易爆,萃取后容易从分离成分中脱除,不会造 成污染,适于食品及医药行业。
➢ 分子的极性与分子结构及分子大小有关;
——分子结构指分子中所含官能团的种类、数目及 排列方式等综合因素。
——分子大小指分子碳链长度、骨架大小,与分子 量相关。
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应用
黄酮、蒽醌的分离
除鞣质
糖与苷的分离
分子筛原理
生物碱的精制
液-液分配色谱(分配原理)
类型
正相色谱
固定相 流动相
水 > BAW系统
应
用
极性、中极性物质分离
(以PPC为例) 反相色谱 ODS < 甲醇-水、乙腈-水 最广泛,非极性、中极性
各类物质的分离
加压液相色谱
类型 压 力(Pa) 分离规模
分析用高压液相色谱(HPLC) > 20.2 ×105
乙醇
甲醇 丙酮
亲水性有机溶剂(和水可任意混溶)
常用提取溶剂性能特点
提取溶剂 性能特点 适宜提取成分 提取方法
对化合物溶解选择性较强; 亲脂 水溶性杂质少、易纯化 ; 游离生物碱 性有 挥发性大、易燃烧、有毒 ; 苷元 价格昂贵,对提取设备要求高; 某些苷类 机溶剂 穿透力较弱,提取时间长; 作为提取溶剂不常用。
1mg左右
制备用高压液相色谱(HPLC)
中压液相色谱 ( MPLC ) 低压液相色谱 ( LPLC ) 快速色谱 5.05~20.2 ×105 <5.05 ×105 约2.02 ×105
> 5mg
>100mg 0mg~1g > 10mg
葡聚糖凝胶色谱
类型 原理 溶胀溶剂 应用
葡聚糖凝胶 (Sephadex G)
分子筛(大→小)
水
多糖、多肽、 蛋白质分离
羟丙基葡聚糖凝胶
分子筛(糖苷)
水、极性有机溶剂
适于不同类型
化合物分离
(SephadexLH-20)吸附原理(苷元) 或二者的混合溶剂
离子交换吸附树脂
树脂类型
阳离子交换树脂 强酸性(R-SO3-H+) 弱酸性(-COO-H+) 阴离子交换树脂
原理
离子交换 (阳离子) 离子交换
(三)二氧化碳超临界流体萃取技术(CO2 - SFE)
超临界流体萃取技术:以超临界流体作为萃取介质的一
种提取新技术。
超临界流体:处于临界温度(Tc)、临界压力(Pc)以
上,介于气体与液体之间的流体。
特点:具有液体和气体的双重特性。
如:密度与液体近似黏度与气体近似,对很多物质有很 强的溶解能力,扩散系数是液体的100倍(不及气体)
(莽草酸途径)
(五)复合途径
1、AA-MA途径——
2、AA-MA途径—— 3、aa 4、aa 5、aa
莽草酸途径
MVA途径
—— MVA途径
—— AA-MA途径
—— 莽草酸途径
第二节 中药化学成分的提取分离方法
一、中药有效成分的提取方法 (一)溶剂提取法
依据:化学成分的溶解性(极性) 关键:提取溶剂的选择 溶剂的选择原则:相似相溶的原则,价廉、易 得、无毒、安全等。 提取方法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提 取法、连续回流提取法。
3.TLC (PPC):三种以上不同展开剂展开,均呈
现单一斑点。
4.HPLC、GC也可以用于化合物纯度的判断。
(二)四大光谱在结构测定中的应用
紫外 — 可见光谱(UV -VIS)—— 共轭体系特征 分子中电子跃迁(从基态至激发态)。其中,n-π*、π-π* 跃迁可因吸收紫外光及可见光所引起,吸收光谱将出现 在光的紫外区和可见区(200~700nm)。
中药化学成分分离与精制方法
吸 附 性 差 别
半化学吸附的特点:吸附力介于上述二者之间,较弱。 如: 聚酰胺 (氢键吸附) 大孔吸附树脂吸附原理(范德华引力或产生氢键) 分子筛原理(本身多孔性结构的性质决定的)
中药化学成分分离与精制方法
分 子 大 小 差 别
透析法 (半透膜膜孔的 分子筛作用) 凝胶滤过法 (三维网状 结构的分子筛作用)
第二章
中药化学成分的一般研究方 法
第一节 中药化学成分及生物合成简介
一、中药化学成分类型简介 1、糖类——单糖、低聚糖、多糖大多属于水溶性成分。 2、苷类——糖和非糖物质通过糖的端基C原子链接而成的 化合物。
OH O O OH HO OH OH
HO OH
苷
苷多亲水
苷元
苷元偏亲脂
3、醌类——分子中具有醌式结构的化合物
回流法 连续回流法
如:乙醚 bp. 35℃,极易燃 氯仿 bp. 61℃、d 1. 480,不易燃,毒性大,对生物碱溶解性好 苯 bp. 80.1℃,毒性大 石油醚 沸程 30~60℃、60~90℃、90~120℃ 脱脂、脱色常用 于甲醇、乙醇不能任意混溶。
(二)水蒸气蒸馏法
适用于挥发性成分(主要是挥发油)的提取
中药提取常用的超临界流体 CO2的优点: 1. 临界温度(Tc=31.4)接近室温, 热敏成分稳定。 2. 临界压力(Pc=7.37 MPa)不太高, 易操作。 3. 本身呈惰性,与化合物不反应。 4. 价格便宜。 超临界流体萃取中药成分的主要优点: 1. 可以在接近室温下工作,防止热敏成分的破坏或逸 散。 2. 萃取过程几乎不用有机溶剂,萃取物中无溶剂残留, 对环境无污染。 3. 提取效率高,节约能耗。
产物 具有C6-C3
)
骨架的苯丙素衍生物:香豆
素、木质素、木脂素等
具有
C6-C3-C6 骨架的衍生物:黄酮类
苯丙氨酸
前体——
(四)氨基酸途径 (aa途径) 产物—— 前体
生物碱
——乌氨酸 、赖氨酸——脂肪胺 (TCA 、色氨酸 ——芳香族生物碱
循环中α酮酸还原氨)
苯丙氨酸、酪氨酸
H3C H CH3 H HO CH3 H CH3 CH3
CH3
10、鞣质——复杂的多元酚类化合物总称。
O OH HO OH OH HO COOH HO O O O OH
Hale Waihona Puke H3CH CH3
没食子酸 属于水溶性成分。
逆没食子酸
二、各类中药化学成分的主要的生物合成途径
类型分类
C2 单位( CH3COOH ):脂肪酸、酚酸、苯醌、等 聚酮类 C5单位(异戊二烯):萜类、甾类 C6单位 :香豆素、木脂素等苯丙素类化合物 氨基酸:如生物碱类 复合单位:由上述单位复合构成
O
OH O
萘醌类
分子含酚羟基,有一定酸性,可溶于碱水。
4、苯丙素类——含有C6-C3骨架的化合物
(1)香豆素:邻羟基桂皮酸形成的酯,分子多含酚羟基, 偏亲水性
HO O O
(2)木脂素:具有2个C6-C3骨架的衍生物
5、黄酮——具有C6-C3- C6骨架的衍生物
OH HO O
异牡荆素
glc OH O
溶 解 度 差 试剂沉淀法: 异 1.钙、钡、铅盐沉淀法
中药化学成分分离与精制方法
吸 附 性 差 别
物理吸附(表面吸附)特点: 无选择性、吸附可逆、可快速
进行,应用较多
如: 硅胶 极性吸附剂 氧化铝 极性吸附剂 吸附性差别 活性炭 非极性吸附剂 化学吸附的特点: 有选择性、吸附牢固或不可逆、洗脱难,应用少。 如: 碱性氧化铝 对酚酸类(黄酮、蒽醌)的吸附强 酸性硅胶 对生物碱的吸附强
常用提取溶剂性能特点
提取溶剂
强极性溶剂
性能特点
适宜提取成分 提取方法
水
溶解范围广(酸水、碱水) 生物碱盐 穿透能力强 苷类 价廉易得、安全 糅质 糖类 有些脂溶性成分溶解不完全 氨基酸 有些苷类成分的酶解 蛋白质 水提液易发霉、变质 水溶性杂质多,过滤困难 沸点高,浓缩困难
煎煮法 渗漉法 (酸水)
常用提取溶剂性能特点
提取溶剂 性能特点 适宜提取成分 提取方法
除去多糖、 溶解范围广(不同浓度乙醇) 蛋白质外 渗滤法(稀醇) 水溶性杂质溶出少 的大多数 浸渍法 可抑制酶的活性 化学成分 回流法 提取液不易发霉、变质 均可 连续回流法 大部分可回收利用 但有挥发性、易燃烧 溶解特点与乙醇相似,但有毒 溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,作为提取溶剂不常用; 但对色素溶解性能好,在分离、精制时常用。
(一)醋酸 —— 丙二酸途径 (AA-MA途径)
产物:脂肪酸、酚类、蒽醌等
1、脂肪酸
饱和脂肪酸——AA-MA途径
(乙酰丙二酸酯途径:缩合 、还原 ) 不饱和脂肪酸—— 氧化成羟基衍生物 ( 脱水而成 )
(注:ATP:三磷酸腺苷
ADP:二磷酸腺苷)
2、酚类—— AA-MA途径:只有缩合
应 用
从酸水溶液中 吸附碱性成分(生物碱) (除去酸性、中性成分) 从碱水溶液中 吸附酸性成分(有机酸) (除去碱性、中性成分)
强碱性(RN+(CH3)3CI-) (阴离子) 弱碱性 (伯、仲、叔胺)
第三节、中药有效成分化学结构的研究方法 (一)化合物纯度的判定方法
1.结晶均匀、一致。
2.熔点明确、敏锐(0.5~1.0℃)。
二 、中药化学成分分离与精制方法
分离依据 分离方法 分离原理或特点
分 配 系 数 ( ) 差 异
二相萃取法 分配系数(K)差异 逆流分溶法(CCD) 液滴逆流色谱法(DCCC) 高速逆流色谱法(HSCCC) 液-液分配柱色谱 正相色谱和反相色谱 加压液相色谱法 正相色谱和反相色谱 快速色谱 低压液相色谱(LPLC) 中压液相色谱(MPLC) 高压(效)液相色谱法(HPLC)
常用色谱分离方法介绍
吸附剂 分离原理 吸附规律
聚酰胺 氢键吸附 酚羟基数目多,吸附力强 能形成分子内氢键者,吸 附力下降 母核芳香化程度高者,吸 附力增强,水(介质)中 吸附力强,水洗脱力弱 大孔吸附树脂 吸附原理 非极性化合物易被非极性 树脂吸附 溶剂中溶解度增大,吸附 力下降 (从水提液富集苷 非极性树脂,极性小的溶 剂洗脱力强