天然药物化学 ppt课件.ppt

总 论,第三节 天然产物的提取分 离方法,1,2,3,原料（动植物、微生物、矿物）,提取物,单体化合物（结构、药理活性）,有效成分（有活性的，药效基础）,提 取,分 离,天 然 药 物 化 学,天然药物化学研究的对象就是一些天然药物（如，动植物、微生物、矿物质等），研究内容就是在其中寻找有效成分。,有效成分：具有明显生理活性或者医疗价值的、有一定分子式、结构式、具有单一物理常数的单体成分。有效成分是天然药物发挥作用的基础。,提取：指从原药材中将化学成分尽量提出的过程。分离：是把提取物中所含的各组分分开的过程。天然产物的研究是从有效成分的提取、分离工作开始的。这就是一个去粗取精的过程。,4,提取方法,溶剂提取法,水蒸汽蒸馏法,其他提取方法,其他方法,1,2,3,5,原理：溶剂透入药材粉末的细胞膜，溶解溶质，形成细胞内外溶质浓度差，将溶质渗出细胞膜，达到提取得目的。特点：溶剂不同，渗出物不同。,一、溶剂提取法（应用最普遍）,6,1.溶剂的选择,一、溶剂提取法（应用最普遍）,要点：相似相溶原则，即极性大的成分易被极性大的溶剂提取出来，极性小的成分易被极性小的溶剂提取出来。注意点：a.对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；b.不与有效成分起化学反应；c.沸点适中易回收，低毒安全。,7,常用溶剂的极性大小顺序：石油醚苯氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮甲醇(乙醇)水,石油醚、氯仿等。提取油脂、挥发油、游离甾体及萜类等。,甲醇、乙醇、丙酮等。提取苷类、生物碱及有机酸盐类。,亲脂性有机 溶剂,亲水性有机 溶剂,水,糖类、氨基酸、蛋白质及无机盐类等。,8,煎煮法：简便、大部分成分可被提取出来。缺点：对含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用，含糖多的难过滤。b.浸渍法：适宜于含淀粉、树胶、果胶、粘液质较多 的中药。优点：安全方便。缺点：溶剂用量大、时间长、效率不高。水做溶剂时 易霉变。,2.常用的操作方法,一、溶剂提取法（应用最普遍）,9,c.渗漉法：装筒浸泡 流出(收集)。优点：效率较高，提取较完全。缺点：溶剂用量大，时间长。,10,d.回流提取法：以有机溶剂加热提取时，为了减少溶剂的损失，加冷凝管。优点：效率高。缺点：含有遇热易变的成分不能使用，操作繁琐。,11,e.连续回流提取法：实验室的索氏提取器。原理：利用溶剂的回流，使药材粗粉连续不断的纯溶 剂提取。优点：效率高，溶剂用量少。缺点：时间长；含有遇热易变的成分不能使用。,12,f.超临界流体萃取法超临界流体(supercritical fluid,SF)：处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，介于气体和液体之间的流体。具有气体和液体的双重特性：低粘度、高扩散系数、高密度和高溶解度特性。其中以CO2最为常用。,中药有效成分的提取方法,13,超临界流体萃取法(supercritical fluid extraction,SFE)：在超临界状态下，将超临界流体与待提取的物质接触，通过控制不同的温度、压力，使超临界流体有选择性地把极性、沸点、分子量各异的成分顺次提取出来，此萃取方法称为超临界流体萃取法。,14,CO2超临界萃取法的特点：1.不残留有机溶剂、萃取速度快、收率高、工艺流程简单、操作方便；2.安全、减少环境污染、产品是纯天然的；3.萃取温度低，特别适合于热和化学不稳定物质的提取；4.极性自主调节：可通过加入夹带剂来改变萃取介质的极性。,夹带剂：以液体形式和相当小的量加入超临界流体中，可改善选择性、提高难挥发溶质的溶解度。常用的夹带剂有：甲醇、乙醇、丙酮等。,15,16,煎煮法,浸渍法,渗漉法,回流提取法,连续回流提取法,溶剂提取法小结常用溶剂提取法的操作方法 影响提取效率的因素,17,二.水蒸气蒸馏法（中药挥发油的提取）1.具有挥发性的；2.能随水蒸气蒸馏而不被破坏；3.与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分；4.在 100 时有一定的蒸汽 压。,中药有效成分的提取方法,18,三.其他方法 升华法、超声提取法、微波提取法等。,19,20,天然药物有效成分的分离方法,1、重结晶法：溶解度2、沉淀法：溶解度3、萃取法：分配比4、膜分离法：高分子膜5、色谱法（详细介绍）,3.液液萃取原理：根据物质在两相溶剂中的分配比不同，而用不同的溶剂将各类成分逐一分开。顺序：一般用极性由低到高的溶剂进行分步萃取。如石油醚 氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 水系统。常用于中药化学成分的初步分离。,21,中药成分的系统溶剂分离法（萃取）总提取物（加水混溶）（含亲脂性，中等亲脂性 亲水性成分）低极性溶剂（石油醚或氯仿）溶剂 水层(药渣)（亲脂性成分）中等极性溶剂（乙酸乙酯）溶剂 水层（药渣）（中等亲脂性成分）大极性溶剂(甲醇？正丁醇？)亲水性物质,22,5.色谱法（最常应用）利用不同物质在固定相与流动相中的平衡分配系数来进行分离的一种方法。原理：在色谱分离中，试样混合物在固定相和流动相之间 连续不断的进行分配平衡，不同化合物由于理化性质的差异，在两相中存在量的不同，从而达到分离。,23,24,按照色谱分离过程的机理来分类：吸附色谱：利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异来达到分离目的；分配色谱：利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数不同而进行分离；尺寸排阻色谱：利用分子大小不同而阻滞作用不同进行分离；离子交换色谱：利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同进行分离。,25,根据固定相与流动相的相对极性大小来分类：正相色谱：固定相为极性，流动相为非极性反相色谱：固定相为非极性，流动相为极性一般极性较小的化合物在正相色谱中流出较快，而极性较大的化合物在反相色谱中流出较快，在这两种方式中化合物的选择性不同，并且流出顺序通常相反。,26,常用色谱分离方法,硅胶色谱反相硅胶色谱氧化铝色谱聚酰胺色谱凝胶色谱大孔吸附树脂色谱离子交换色谱,27,硅胶色谱 多孔性物质，可用通式 SiO2xH2O 表示，正相色谱。原理：吸附色谱;分配色谱(含水量17%)(1)对极性物质有较强亲和能力；(2)溶剂极性增强，吸附能力减弱；(3)随溶剂极性增强，溶质可被洗脱下来。注意：吸附剂用量为样品量30-60倍；极性小的溶剂装柱；洗脱剂极性可递增，但不能太大，常用的混合洗脱剂环己烷-乙酸乙酯，环己烷-丙酮，氯仿-甲醇等。,28,2.反相硅胶色谱（ODS）硅胶表面的硅羟基接入 C-18，C-8 等基团，其中C-18非常常用。（吸附色谱、分配色谱）溶质按其疏水性大小进行分离，极性越大疏水性越小的溶质，越不易与固定相结合，所以先被洗脱下来。流动相一般为水或甲醇、乙腈等强极性溶剂。此外，高压液相色谱(HPLC)在天然产物的分离中应用十分广泛。,29,3.氧化铝色谱 氧化铝是一种常用的吸附剂，适用于亲脂性成分的分离，可用于生物碱、甾体、挥发油等类成分的分离。4.聚酰胺吸附色谱（氢键吸附）应用广泛，特别适合酚、醌和黄酮的分离。,30,5.大孔吸附树脂 色谱(范德华力或氢键吸附)分子量大小或极性强弱，影响吸附效果。洗脱极性越小，洗脱剂能力越强。洗脱剂一般先用蒸馏水，再用高浓度乙醇、甲醇洗脱。6.凝胶过滤色谱 根据物质的分子大小，分子筛滤过，排阻色谱。常用的凝胶有葡聚糖凝胶(sephadex G)和 羟丙基葡聚 糖凝胶(sephadex LH-20)两种。,31,7.离子交换色谱 常用的固定相有离子交换树脂，使用较少。,三.根据物质溶解度的差别进行分离利用温度不同引起溶解度改变，如结晶、重结晶；在溶液中加入另一种溶剂，改变混合溶剂的极性，使部分物质沉淀析出；3.加酸或碱调节溶液PH值，改变分子的存在状态，从而改变溶解度，如生物碱的提取。,32,四.膜分离法原理：利用天然或人工合成的高分子膜，以外加 压 力或化学位差为推动力，进行分离。超滤膜：多糖、多肽、蛋白质等（溶剂、小分子能通 过滤膜，而大分子被膜截留。）,33,34,根据以上的讲解，我们现在可以了解整个天然产物的提取分离流程，大体如下：,天然药物原料,提取,总提物,萃取,不同极性部位,各种手段分离,天然产物（有效成分）,课后思考：1.天然产物有效成分的提取方法有哪些？目前主要方法是什么？2.常用溶剂的极性大小顺序是怎样的？采用溶剂提取法应如何选 择提取溶剂？3.溶剂提取法中主要的提取方法有哪些？各有何特点？4.有效成分的分离精制方法有哪些？最常用的方法是什么？5.查阅文献，银杏提取物的生产工艺。,35,