第二章-天然产物化学成分提取分离方法 1.
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• 溶剂的选择原则: ①与所提成分不发生化学反应; ②对所提成分溶解度大,对杂质溶解度小; ③价廉、易得、无毒、安全、易于回收等。 • 影响溶剂提取的因素: 1.化学成分的极性:被提取成分的极性是选择溶剂 的最重要依据
(1)常见天然产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。 (2)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。
2.单项预试验—— 生物碱:在酸性条件下与碘化铋钾显棕黄色或橘 红色沉淀。 黄酮:黄酮类化合物的乙醇溶液中加入镁粉,滴 入浓盐酸后振荡,泡沫显桃红色。 皂苷、强心苷、甾体:其乙酐溶液与浓硫酸反应 后显示各种颜色皂苷; 水溶液振荡时能产生大量 泡沫。
酚类:与三氯化铁反应显示各种颜色。 糖苷类:与斐林试剂反应有砖红色沉淀生成。
二、天然产物化学成分的传统提取方法
(一)溶剂提取法
•提取原理:根据天然产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,将所提成分从天然材料中溶解出来。 提取依据:被提取化学成分的溶解性(极性) •提取的关键:提取溶剂的选择
第二章
天然产物化学成分的提取
分离与结构鉴定
本章内容
天然产物化学成分的提取
天然产物化学成分的分离与纯化
天然产物化学成分的结构定鉴与测定
2-1 天然产物化学成分的提取
概 述
1、 天然产物化学成分的构成特点 • 同种植物含有多种结构类型的化学成分 • 总成分含量少、种类多 • 有效成分含量低 2、提取分离前的文献调研 • 立题着眼点 • 了解前人的研究工作 • 原材料鉴定
OH
O
OCOCH3
A
B
C
2.提取溶剂的选择
(1)溶剂的分类: 强极性溶剂——水、酸水、碱水 亲水性有机溶剂——甲醇、乙醇、丙酮(可与水 任意混溶) 亲脂性有机溶剂——乙醚、氯仿、苯、石油醚 等(不与水混溶) (2)常用溶剂极性大小:水>甲醇>乙醇>丙酮 >正丁醇>乙酸乙酯>乙醚>氯仿>苯>四氯化 碳>正己烷≈石油醚。
水——氨基酸、糖类、无机盐
常用提取溶剂的性能特点
提取溶剂 强极性溶剂 水 性能特点 溶解范围广 穿透能力强 易得、安全 有些脂溶性成分溶解不完全; 有些苷类成分易酶解变质; 水提液易发霉、变质; 水溶性杂质多; 沸点高,浓缩困难 适宜提取成分 生物碱盐 苷类 糅质 糖类 氨基酸 蛋白质 提取方法
•2.单一溶剂提取——根据水可提取极性成分,石 油醚可提取非极性成分,醇能提取大部分成分 的特点,用一种溶剂将性质相近的组分集中在 一起提取出来。
•3.混合溶剂提取——采用两种或两种以上混合溶 剂进行提取,有时会提高提取效率。
二、天然产物化学成分的传统提取方法
• • • • 溶剂法 水蒸气蒸馏法 升华法 压榨法
有机酸:与溴酚蓝反应显黄色。
氨基酸、多肽:与茚三酮反应显蓝紫色。 蛋白质:双缩脲反应显紫红色。
(二)天然产物化学成分的系统提取分离
• 1.系统溶剂提取——选择几种不同极性的溶 剂,由低极性到高极性进行分步提取,使 各成分依其在不同极性溶剂中的溶解度不 同而得以分别提取出来。 • 常用的两种溶剂系统为: • (1)己烷—乙醚—甲醇—水 • (2)己烷—二氯甲烷—甲醇—水
(3)化合物极性的判断:
由分子中官能团的种类、数目、及排列 方式等综合因素决定。 分子较小,极性基团多的物质:亲水性 较强——易溶于亲水性溶剂 分子较大,极性基团少的物质: 亲脂 性较强——易溶于亲脂性溶剂
被提取成分的极性 化学成分的极性: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;酸>酚>醇>胺>醛>酮>酯>醚>烯>烷 举例:判断下列各组化合物极性大小。
初步了解所含成分情况,然后再进行有计划、 有针对性的提取分离。
1.系统预试验——根据各成分极性的不同,选择不同极 性的溶剂,将天然产物化学成分系统的分成几个不同的 部分,然后再利用显色反应或沉淀反应或结合纸色谱、 薄层色谱定性判断各部分中可能含有的化合物成分类型。
在实际工作中,根据水可提取极性成分、石油醚 可提取非极性成分,醇能提取大部分成分的特点,采用 石油醚、水、95%乙醇三段法进行粗分,以提高工作效 率。对于水提液ห้องสมุดไป่ตู้可用离子交换树脂将其分为碱性、酸 性和中性三部分。
2.1 天然产物化学成分的预试验与提取
• 开发利用天然产物资源离不开对天然产物复杂化 学成分的研究,提取分离是开展研究的初期。
• 天然产物化学研究常从有效成分或生理活 性成分的提取、分离工作开始。在进行提 取之前,应了解所用材料的基源(如动、 植物的学名)、产地、药用部位、采集时 间等。
一、天然产物化学成分的预试验与系统提取 (一)天然产物化学成分的预试验
③亲脂性有机溶剂(与水不能任意混溶)可溶解: 挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、 某些生物碱及一些苷元。 特点:沸点低,浓缩回收方便, 但易燃、有毒、价贵、设备要求较高, 穿透药材组织的能力较差, 有局限性。
3.溶剂提取顺序:极性递增的顺序
石油醚或汽油——油脂、蜡、叶绿素、挥发油、 游离甾体及三萜类化合物 氯仿或乙酸乙酯——游离的生物碱、有机酸、 黄酮、香豆素等苷元 甲醇、乙醇、丙酮——苷类、生物碱、鞣质
(3)溶解规律:
①水可以溶解:氨基酸、糖类、无机盐等。 ②亲水性有机溶剂(与水任意比例混溶 ):甲醇、乙醇、 丙酮等。可溶解苷类、生物碱、鞣质等.溶解范围较广. 乙醇是提取天然产物化学成分最常用的溶剂。 特点: 介电常数较大,水溶性较大 对植物细胞穿透能力较强 对许多成分的溶解性能好,提取完全 毒性低,价格便宜,回收方便。