第一二章天然药物化学成分的提取与分离课件.ppt
第一二章天然药物化学成分的提取与分离,第一章 绪论第二章 天然药物有效成分的提取与分离第三章 生物碱第四章 糖和苷类第五章 黄酮类化合物第六章 蒽醌类化合物第七章 香豆素类化合物第八章 强心苷第九章 皂苷第十章 萜类和挥发油第十一章 其他成分第十二章 天然药物化学成分的研究,第 一 章,绪 论,天然药物化学研究流程图,提取,提取物,初步分离,色谱分离,结构鉴定,1、概 述,天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、理化性质、提取分离方法、结构测定等。 天然药物来源: 植物（为主）、动物、矿物天然药物中的活性成分是其药效的物资基础。 例如：,天然药化植物化学天然药化中药化学,2、重要概念,第 二 章,天然药物有效成分的提取与分离,基 本 概 念1，提取：利用适当的溶剂和方法，将所要的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。,1、天然药物有效成分的提取,成分类型 水 醇类 亲脂性有机溶剂游离生物碱 + +生物碱盐 + + 苷类 + + 苷元 + + 挥发油 + +单糖低聚糖 + 多糖 鞣质 + + 单糖：无水醇难溶；多糖：60%以上醇难溶。,溶于水和醇的成分：苷类、生物碱盐、鞣质,酸性成分黄酮、蒽醌、香豆素、有机酸、鞣质,中性成分强心苷、皂苷、甾体,碱性成分生物碱,两性成分两性生物碱（含COOH 、OH 等）,按溶解性分类,按极性分类,脂溶性成分：苷元、生物碱 水溶性成分：苷、生物碱盐、鞣质,提取方法,提取方法的不同,溶剂提取法（最普遍方法）1、原理： 选择溶剂依据相似相溶原则。 根据中药中各种成分的溶解性不同，选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将所需成分从药材组织中溶解出来的一种提取方法。,基本原理,溶剂提取法是在渗透、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即完成一次提取。 滤出此溶液，再加入新溶剂，使细胞内外产生新的浓度差，提取可继续进行，直至所需成分全部或大部分溶出。,CCl4 C6H6 CH2Cl2 CHCl3 Et2O EtOAc n-BuOH 石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水 Me2CO EtOH MeOH,2、溶剂分类,化合物极性及强弱判断,官能团的种类、数目、位置、碳链长短 R-COOHAr-OHR-OHR-NH-R-CO-NH-R-CHOR-CO-RR-COO-RR-O-RR-XR-H,3、选择溶剂的要点： 溶剂提取法的关键是选择合适的溶剂 * 对所要成分溶解度大，对其他成分溶解度小 * 溶剂与所溶成分不发生化学反应 * 低毒安全，沸点适中容易回收,最常用的溶剂为甲、乙醇。甲醇提取效果好于乙醇，但毒性大，一般只用于实验室研究。,4、提取方法 浸渍法 渗漉法 溶剂提取的方法 煎煮法 回流提取法 连续回流提取法,（1）浸渍法： 以水或稀醇反复浸泡提取 特点：适于遇热易破坏或挥发性成分及含淀粉粘液质较多的中药。 缺点：提取时间长，效率低，水提液易发霉，提取体积大，不适合贵重药材及高浓度的提取。,（2）渗漉法： 将中药粗粉装于渗漉筒中，先浸后渗，不断添加溶剂渗过药粉，从渗漉筒下端不断流出渗漉液。各类溶剂均可（常用水或稀醇）。 特点：提取效率高于浸渍法，不破坏成分。 缺点：溶液体积大（药材10倍体积），时间长。,（3）煎煮法：为中药水提取最常用的方法。必须以水为溶剂。特点：简便，可提取药材中大多数成分。缺点：对含挥发性和加热易破坏成分不适用，不适用含多糖类成分多的中药。,（4）回流提取：有机溶剂 优点：效率较高（较浸渍、渗漉法） 缺点：不适用遇热易破坏成分，溶剂消耗大7,（5）连续回流提取：用索氏提取器以有机溶剂提取。 优点：提取效率高，节省溶剂，操作简单。 缺点：加热时间长，不适用遇热易破坏成分,1.冷凝管 2.蒸气上升管3.虹吸管 4.滤纸袋 5.溶剂6.加热,小结溶剂提取法,常用溶剂提取法,浸渍法： 水/稀醇，冷提渗漉法： 乙醇，冷提 提取效率高，但溶剂用量大煎煮法： 水回流提取：有机溶剂 溶剂用量大连续回流提取：有机溶剂，索氏提取器 溶剂反复利用,6，影响溶剂提取法的因素 最主要的是合适的溶剂和方法,药材粉碎度：药粉越细、表面积越大，提取效率越高。但太细，药粉对成分的吸附也越强。因此水提取宜用粗粉；用有机溶剂可细些，以20目为好。提取温度：一般加热提效率高，但要考虑有些成分温度高易破坏，应选择适宜温度。提取时间：一般提取时间长提出量大。但被提成分在细胞内外溶解一旦平衡，时间长即无意义。一般热水提0.51小时，乙醇提1小时左右即可。,水蒸气蒸馏法 适于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，难溶或不溶于水的有效成分提取。 主要用于挥发油、某些挥发性小分子生物碱、 酚类、 醌类、香豆素等具有挥发性成分的的提取。,2.天然药物有效成分的分离,一、两相溶剂萃取法（萃取法）原理：利用混合物中各成分在互不相溶的两 相溶剂中分配系数（溶解度）不同而达到分离。 萃取剂- 被萃取液 极性较大成分：正丁醇- 水溶剂选择 中等极性成分：乙酸乙酯- 水 低极性成分： 氯仿（乙醚）-水,分次萃取法（简单萃取法） 实验室用分液漏斗或下口瓶。一般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根据情况，也可用酸水或碱水。中药中成分比较复杂，一般一次萃取分离不出来纯品，需要再配合其他方法。,极性 成分类型 适宜溶剂 强亲脂性 挥发油、脂肪油、苷元 石油醚 脂溶性色素、甾醇 环己烷 亲脂性 苷元、生物碱、树脂 乙醚 有机酸 氯仿 小 强心苷 氯仿 中极性 中 黄酮苷 乙酸乙酯 大 皂苷、蒽醌苷 正丁醇 亲水性 极性很大的苷、多糖 丙酮 氨基酸、某些生物碱盐 甲醇、乙醇 强亲水性 蛋白质、粘液质、氨基酸 水 果胶、糖类、无机盐,萃取法中溶剂系统的选择： 1，两相溶剂不相混溶（一般一相为水，另一相为有机溶液） 2，混合物中各单一成分在溶剂系统中的分配系数（K）差别越大越好,1、从中药水提液萃取亲脂性成分宜选用溶剂是（ ） A、乙醚 B、乙醇 C、甲醇 D、正丁醇 E、丙酮2、溶剂法分离中药水提液中成分不宜选用溶剂为（ ） A、乙醚 B、丙酮 C、正丁醇 D、氯仿 E、乙酸乙酯,A,B,二、沉淀法 沉淀法是在中药提取液中加入某些试剂，与其中一些成分生成沉淀，或加入某些试剂后可降低一些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出的一种方法 如果所需要分离获得的成分生成沉淀，则沉淀反应必须是可逆的；如果是不需要的成分，则将生成的沉淀除去，可以是不可逆的沉淀反应。,1、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。 雷氏铵盐沉淀季铵碱：分离水溶性生物碱和其他生物碱 胆甾醇沉淀甾体皂苷：分离甾体皂苷和三萜皂苷 明胶沉淀鞣质：分离或除去鞣质2、盐析法 在混合物的水溶液中，加入无机盐至一定浓度或饱和，使某些成分溶解度降低而析出,或用有机溶剂萃取出来。 常用NaCl，其它还有MgSO4、（NH4)2SO4等,3、乙醇沉淀法（分级沉淀法） 改变溶剂的极性使沉淀逐步析出（加入与该溶液互溶的溶剂，从而改变某些成分溶解度，使其从溶液中析出）。 中药提取分离中最常用的为水提醇沉法和醇提水沉法：,1）水提醇沉法：于中药的水提浓缩液中加入乙醇使含醇量达60%以上，可使多糖、蛋白质等沉淀。2）醇提水沉法：于中药的乙醇提取浓缩液中加入10倍量以上水，可沉淀亲脂性成分。,4、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。,三、色谱分离法 色谱法又称层析法，是一种分离和鉴定化合物的有效方法，利用混合物中各种成分在固定相和流动相之间的作用力和亲和力（吸附、分配、离子交换、分子筛等）的差异性，在 两相做相对移动时，混合器中各成分随流动相运动速度各不相同，使其达到相互分离的方法 色谱法根据分离原理可分为： 吸附色谱、分配色谱、凝胶色谱、离子交换色谱等 根据分离方法又可分为： 薄层色谱法（TLC），柱色谱法，纸色谱法（PC） 高效液相色谱法（HPLC），气相色谱法（GC）等,吸附色谱 利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差别而实现分离的一类色谱。,吸附的基本规律,极性相似者易于吸附,吸附剂（固定相）,溶剂（流动相）,溶质（样品）,操作方式 1） 薄层色谱： 制板 点样 展开 显色 记录 2） 柱色谱： 装柱 加样 洗脱 收集 浓缩 显色检识,吸附色谱常见的操作方式是薄层色谱和柱色谱。薄层色谱主要用于化学成分的预试、鉴定及探索柱色谱分离的条件；柱色谱主要用于化学成分的分离制备及含量测定。,薄层层析操作（跑板子）,柱层析操作（跑柱子）,分配色谱 原理：利用物质在固定相和流动相之间分配系数（溶解度）不同而达到分离。 正相色谱（PC）：固定相极性流动相极性， 常用的固定相有氰基（-CN）与氨基（-NH） 流动相常用亲脂性溶剂如环己烷、苯等 用于分离极性和中等极性的成分 反相色谱(HPLC)：固定相极性流动相极性， 常用的固定相有C18（ODS）或C8键合相 流动相常用甲醇-水或乙腈-水 用于分离非极性和中等极性的成分,反相色谱应用最为广泛，高效液相色谱多为反相分配色谱,离子交换色谱法原理：混合物中各成分解离度不同而分离。 以离子交换树脂为固定相，以强离子浓度的水或酸水、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。,凝胶色谱法 凝胶色谱法又称分子排阻色谱法、凝胶滤过色谱法、分子筛色谱法等，是一种以凝胶为固定相分离分子大小不同成分的色谱方法。 原理：主要为分子筛作用。 小分子的化合物进入凝胶颗粒内部，大分子量的化合物被排阻在外部难以进入，因此大分子物质首先被洗出。,The End,9. 善待自己，不被别人左右，也不去左右别人，自信优雅。9. 自己打败自己的远远多于比别人打败的。14. 你有你的生命观，我有我的生命观，我不干涉你。只要我能，我就感化你。如果不能，那我就认命。16、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。5. 没有一种不通过蔑视、忍受和奋斗就可以征服的命运。6. 如果不想做点事情，就甭想到达这个世界上的任何地方。8. 向着目标奔跑，何必在意折翼的翅膀，只要信心不死，就看的见方向，顺风适合行走，逆风更适合飞翔，人生路上什么都不怕，就怕自己投降。1、这世界上没有不适合学习的人，只是有人没有找到适合自己的学习方法罢了。4. 在最需要奋斗的年华里，你应该爱一个能带给你动力的人，而不是能让你筋疲力竭的人。20. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。12. 这世上的一切都借希望而完成，农夫不会剥下一粒玉米，如果他不曾希望它长成种粒;单身汉不会娶妻，如果他不曾希望有孩子;商人也不会去工作，如果他不曾希望因此而有收益。1. 成功呈概率分布，关键是你能不能坚持到成功开始呈现的那一刻。26、只要路是对的，就不怕路远。13. 太阳也不是神，光和热的聚合体罢了。越接近太阳的人只会点燃自己。3. 别人永远对，我永远错，这样子比较没烦恼。14. 一个公司最大的成本是没有训练过的业务员。9. 不要等待机会，而要创造机会。3. 美的东西不一定伟大，伟大的东西总是美的。7、当一个人先从自己的内心开始奋斗，他就是个有价值的人。7. 如果说时间是最宝贵的东西，那么浪费时间就是最大的挥霍。1. 感谢上苍我所拥有的，感谢上苍我所没有的。5. 只有经历过地狱般的折磨，才有征服天堂的力量，只有流过血的手指，才能弹出世间的绝唱。7. 当一个小小的心念变成成为行为时，便能成了习惯;从而形成性格，而性格就决定你一生的成败。15. 孤独是空气，你呼吸着它而感觉到自己存在。,
