第二章 提取、分离与鉴定的方法与技术4

≤3 BH+ HA
提示：
①若分离水提取液中的成分，则水提取液浓度不可过稀或
过浓。过稀，萃取溶剂用量过大；过浓，两相溶剂不易充 分接触，影响萃取效果。一般水提取液比重在1.1～1.2之 间为宜；
②萃取溶剂与提取液应保持一定比例，第一次萃取一般为
提取液的1/3 ～ 1/2，以后用量为1/6 ～ 1/4；
分离因子：是两种溶质在同一溶剂系
统中分配系数的比值。即：β = KA / KB
一般地，
β≥100，只需一次即可分离；
100≥β ＞ 10，需经 10 ～ 12 次才能达到分
上层 下层
离；
β≈1，即KA ≈ KB ，两种成分性质相似，
无法分离 两相溶剂萃取法的“两相”一般是指互相饱和的水相与亲脂 性有机溶剂相，混合物中各成分在两相溶剂中分配系数差别 越大，则越容易分离，分离效果越高。
亲水性 强亲水性
第二章 天然药物化学成分提取分离和鉴定的方法与技术
第二节 分离精制和鉴定的方法与技术 一、系统溶剂分离法 二、两相溶剂萃取法 三、沉淀法 四、结晶与重结晶法 五、透析法 六、分馏法 七、色谱法
二、两相溶剂萃取法***(液-液萃取法、萃取法）
1 概念：是指在提取液中加入一种与其不相混溶 的溶剂配成两相溶剂系统，利用混合物中各种成 分在两相溶剂中分配系数不同而将所需成分萃取 出பைடு நூலகம்的分离方法。
注：两相溶剂的极性应有一定差异，极性差别太 小或太大，分离效果都不好。酸、碱性成分常用 pH梯度萃取法分离。
根据物质的溶解度差异进行分离
——调节pH
酸、碱、两性成分
调节pH——改变的分子存在状态——改变溶解度
游离型/分子态
B HA 脂溶性 H+ OHOHH+ 水溶性
解离型/离子态
BH+ A-
轻度乳化可用细金属丝或细玻棒在乳化层中搅动；加入 食盐以饱和水溶液，增加水的密度；滴入数滴戊醇,改变 其表面张力，使乳化层破坏；乳化严重时可分出乳化层， 用加热、冷冻、将乳化层抽滤或更换新溶剂进行萃取等 方法处理；根据实际情况不同，还可以加入其他破坏乳 化的物质，如乙醇、磺化蓖麻油等。
⑥中量萃取可使用下口瓶，工业生产上大量萃取可在密
闭的萃取罐内进行。
(2) 逆流连续萃取法
逆流连续萃取法是一种连续的两相溶剂萃取法。是利用
两相溶剂密度不同，即相对密度小的作为分散相（流动 相）逆流连续穿过相对密度大的固定相，在相对运动中, 使提取液中的不同成分因分配系数差异分溶于两相溶剂 中而达到分离。
操作技术：逆流连续萃取装置是用一根或数根萃 取管串联制成。管内用小瓷圈或小的不锈钢丝圈 填充，以增加两相溶剂萃取时的接触面。装置见 图：
第二章 天然药物化学成分提取分离和鉴定的方法与技术
第二节 分离精制和鉴定的方法与技术 一、系统溶剂分离法 二、两相溶剂萃取法 三、沉淀法 四、结晶与重结晶法 五、透析法 六、分馏法 七、色谱法
第二节
分离精制和鉴定的方法与技术
一、系统溶剂分离法
是一种按极性由小到大的顺序选用不同极性的溶剂组成溶
操作：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 的表面，促使演技在两相溶剂中实现充分的分配，获得 很高的分离效果。不易乳化或产生泡沫，若用氮气驱动 流动相，可避免被分离成分的氧化。从萃取管中流出的 移动相通过检出器进行分部收集，完成液滴逆流分配的 全过程。
(4)液滴逆流分配法 (DCCC)：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。 可有效防止乳化现象的产生。
流动相液滴垂直上下，经过固定相液体
操作技术：
装置：分为三个部分。微型泵、移动相溶液贮槽和试样
液注入品组成输液部分；第二部分由300-500根内径约 2mm、长度为20-40cm的萃取管连接而成；第三部分 由检出器和分步自动收集仪组成。
2 基本原理：利用混合物中各成分在两相溶剂中 的分配系数（K）不同而达到分离的方法。
分配系数*** ：是指在一定温度和压力下，某物质溶解
在两种不相混溶的溶剂中，当达到动态平衡时，根据分 配定律，该物质在两相溶剂中浓度的比值为一常数，称 为分配系数（K），即：
K = Cu / CL
分离难易可用分离因子β表示。
水溶性杂质（留在水中） 药材 + 酸水溶液 酸水提取液 生物碱盐 用碱水调节溶液pH值至碱性(碱化), 使生物碱转为游离状态后再用氯仿 等有机溶剂进行萃取。
4 萃取技术
（1）简单萃取法 （2）逆流连续萃取法 （3）逆流分溶法（ CCD， countercurrent distribution） （4）液滴逆流分配法（色谱）
pH梯度萃取法*** ：利用混合物中各成分酸(或碱) 性强弱不同，相应改变溶液pH值使成分相继成盐 或游离，改变其在溶剂系统中的分配系数而与其 他成分达到分离的方法。
如：黄酮苷元的分离。利用黄酮类化合物酸性强弱不同，
先将其苷元溶于有机溶剂，然后依次用 pH 值由低到高 的碱液萃取，使黄酮类成分与碱成盐后被依次萃取而分 离。
剂系统，依次分离提取液中的各种不同成分，使各溶解度 有差异的成分得到分离的方法。
操作技术： 提取液适当浓缩，或拌入适量随性吸附剂如粗
硅胶、纤维素粉、硅藻土等，低温或自然干燥后，依次选用 3 ～ 7种不同极性的溶剂（石油醚或苯、乙醚、三氯甲烷、乙 酸乙酯、丙酮、乙醇、水），由低极性至高极性分步对总提 取物进行提取分离。因总提取物中各类成分的极性不同，可 被相应极性的溶剂所分离。也可以选择其中的三、四种不同 极性的溶剂组成溶剂系统，按极性由低到高分步进行抽提， 分成若干部位。
（DCCC，droplet countercurrent chromarography）
（5）纸色谱（PC，paper chromatography） （6）液液分配柱色谱
（7）高速逆流色谱
（HSCCC，high speed countercurrent chromarography）
（1）简单萃取法*** (分次萃取)：是常用的一种萃取
适用范围：适用于有效成分尚未明确的天然药物提取液
的分离。
特点：操作繁琐，相同成分会分散在不同的抽提部位，
不易收集。微量成分、结构相似成分的纯化分离受限制。
提示：在研究不明成分中最为常用。
天然药物成分极性
强亲脂性
天然药物成分类型
挥发油,脂肪油,蜡,甾醇类, 脂溶性色素, 某些苷元
适用的提取溶剂
石油醚,已烷
亲脂性
中等极性
苷元,生物碱,树脂,醛,酮, 醇,酯,有机酸,某些苷类
某些苷类（如强心苷等） 某些苷类（如黄酮苷等） 某些苷类（如皂苷、蒽醌苷等） 极性很大的苷,糖类, 氨基酸,某些生物碱盐 蛋白质,黏液质,果胶,糖类, 氨基酸,无机盐类
乙醚,氯仿
氯仿:乙醇(2:1) 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮,乙醇,甲醇 水
第二章 天然药物化学成分提取分离和
鉴定的方法与技术
学习目标：
1.熟悉系统溶剂分离法的原理及应用。
2.掌握两相溶剂萃取法的原理和操作技术。 3.掌握分配系数的概念。 4.熟悉两相溶剂萃取法的溶剂选择。
第二章 天然药物化学成分提取分离和鉴定的方法与技术
第一节 提取方法与技术 第二节 分离精制和鉴定的方法与技术
The End
方法，小量萃取可使用分液漏斗进行。
β50
A．有机溶剂/水 B．有机溶剂/酸、碱水
上层
下层
pH—— 物质存在状态——溶解性——K
C．pH梯度萃取 梯度调节pH，每次改变一种成分的存在状态，依次分离 特点：操作简便，设备简单，实验室常用。但溶剂用量大、 易乳化。 适用范围：适用于分配系数差异较大成分的分离。
例：HA1、HA2、B，且HA1 HA2，如何分离?
水溶液（ HA1、 HA2、 B） 调 pH3，有机溶剂萃取 水层（ BH+） 调 pH10，有机溶剂萃取 水层 有机层 （ B） 水层 有机层（ HA1、 HA2） 调 pH9，缓冲溶液萃取
pH ≥12 B
A-
水层（ A1-） 有机层（ HA2） 调 pH3，有机溶剂萃取 调 pH13， 缓冲溶液萃取 有机层 （ HA1） 水层（ A2-） 有机层 调 pH6，有机溶剂萃取 水层 有机层 （ HA2）
例如：用氯仿从川楝树皮的水浸液中萃取川楝素
将氯仿装于萃取管内，开启活塞，则水提取液在高位
压力下流入萃取管，遇瓷圈撞击而分散成细粒，使与 氯仿接触面增大、萃取就比较完全。
如果用的是比水轻的溶剂如苯、乙酸乙酯等进行萃取，
则水提取需装在萃取管内，而苯、乙酸乙酯贮于高位 容器内。
萃取过程中可用薄层色谱、纸色谱及显色反应或沉淀
又如：生物碱的分离。生物碱多具有碱性，可用酸水进
行提取，然后用pH由低到高的碱调节溶液pH值，使生 物碱按碱性强弱不同依次游离，再用有机溶剂依次进行 萃取而达分离。
生物碱具有亲脂性，不溶或难溶于水，可溶于有 机溶剂。因结构中含有氮原子，具有碱性，提取 时常用酸水为溶剂进行，酸水提取液碱化后，用 有机溶剂进行萃取，从而与水溶性杂质达到分离。
反应随时检查萃取是否完全。
适用范围：各种密度的溶剂萃取。 特点：操作简便，萃取较完全。 提示：可以避免乳化现象产生。
(3)逆流分溶法（CCD)：是一种在加样量一定，容量也一
定的两相溶剂中，经多次移位萃取分配而使混合物中的各种 成分分离的方法。也称逆流分配、逆流分布或反流分布法等。
适用范围：中等极性、分离因子较小（β ＜50）及不稳定 的物质。 工作原理：多次、连续的液液萃取 特点：避免手工操作，分离效率高，操作条件温和，试样 回收容易。但溶剂用量大，机械操作导致破损、漏液、易 乳化。 提示：混合物各成分的分配系数很接近时，一般方法不易 分离时可用此法。但操作繁琐，消耗溶剂多，含量微小的 成分易损失于大体积的溶液中，易乳化等，极性过大或过 小的成分，或分配系数受温度或浓度影响过大及易乳化的 溶剂系统均不宜采用此法。
③分配系数差别较大时，一般萃取3 ～ 4次即可。若亲水
性成分不易转入有机溶剂层时，需要增加萃取的次数或更 换新的萃取溶剂；
④防止乳化。碱性水提取液，用氯仿萃取时，易发生乳化
现象，萃取时应尽量防止乳化，如：采用旋转混合方式， 避免强烈振摇，或改用氯仿和乙醚混合溶剂作萃取剂等。
⑤若已经形成乳化层，采用破乳措施*** ：较长时间放置；
适用范围：皂苷类化学成分的分离。 特点：使用溶剂较少，可定量回收试样，分离 效果比CCD法好。 提示：广泛用于分离纯化多种天然药物化学成 分，如：皂苷、生物碱、蛋白质、多肽、酸性 成分及糖类等。分离效果好！
复习思考题
1.两相溶剂萃取法的原理是什么？什么是分 配系数？
2.分次萃取如产生乳化，应如何“破乳”？
3 萃取溶剂的选择
萃取溶剂的选择应遵循下列原则：
(1)萃取溶剂应与原溶剂不相混溶或仅能部分混溶，振
摇、静置后，应能较好地分层。
(2)有效成分(或杂质)在萃取溶剂中应有较大的溶解度，
而杂质（或有效成分）在萃取溶剂中的溶解度要小， 即二者的分配系数应有一定的差别，差别越大越容易 分离。