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 提取方法与技术按提取原理分类：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法、超临界流体萃取法等。溶剂提取法最为常用。一、溶剂提取法 一、溶剂提取法1定义： 依据天然产物中各种成分的溶解性能， 选用对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小 的溶剂将有效成分从药材内溶解出来的方法 。2原理： 在渗透、扩散作用下，溶剂渗入药材组 织细胞内部，溶解可溶性物质，造成细胞内 外溶质的浓度差，从而带动溶质作不断地往 返运动，直至细胞内外溶液中被溶解的化学 成分的浓度达到平衡，提出所需的化学成分 。3提取前的预处理： 药材原料应适当地粉碎成粗粉，一般以 过二号筛（24目）为宜。4影响因素： （1）溶剂对有效成分的溶解度（2）浓度差是扩散的主要动力（3）温度（4）粉碎度（5）时间5.极性的判断（1）常用溶剂 水、亲水性有机溶剂、亲脂性有机溶剂 。乙酸乙酯乙醚氯仿苯石油醚亲脂性有机溶剂 其极性大小如下： 水 甲醇乙醇丙酮正丁醇亲水性有机溶剂 5.极性的判断（2）常见官能团极性比较：羧基酚羟基醇羟基氨基酰氨基醛、酮酯基醚基烯基烷基 5.极性的判断 （3）化合物的极性判断： 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，极性基团多分子较小，极性基团多的物质：的物质：亲水性较强亲水性较强易溶于亲水性溶剂易溶于亲水性溶剂分子较大，极性基团少分子较大，极性基团少的物质：的物质：亲脂性较强亲脂性较强易溶于亲脂性溶剂易溶于亲脂性溶剂6溶剂的选择及特点 （1）选择溶剂的原则： 依据“相似相溶”原则对有效成分溶解度大，而对共存杂质的 溶解度最小溶剂不能与所提取的化学成分起不可逆 的化学反应溶剂易回收、安全、低毒、价廉等（2）常用溶剂的溶解性能如下：水可以溶解：(水溶性成分)如氨基酸、糖类、无机盐等。亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂 甲醇、乙醇、丙酮（与水任意比例混甲醇、乙醇、丙酮（与水任意比例混溶溶 ）可溶解）可溶解 ：苷类、生物碱、鞣质等。苷类、生物碱、鞣质等。特点：特点： 介电常数较大，水溶性较大介电常数较大，水溶性较大对植物细胞对植物细胞穿透能力穿透能力较强较强对许多成分的对许多成分的溶解性能溶解性能好，提取完全好，提取完全毒性低，价格便宜，回收方便。毒性低，价格便宜，回收方便。乙醇乙醇提取天然产物成分是目前提取天然产物成分是目前最常用最常用的溶剂。的溶剂。 亲脂性有机溶剂可溶解：挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元。某些生物碱及一些苷元。特点：特点：沸点低，浓缩回收方便，沸点低，浓缩回收方便，易燃，有毒，价贵，设备要求较高，易燃，有毒，价贵，设备要求较高，穿透药材组织的能力较差，穿透药材组织的能力较差，有局限性。有局限性。一、溶剂提取法 （一）浸渍法 （二）渗漉法 溶剂：水及不同浓度的乙醇 适用范围： 遇热不稳定的成分及含多糖物质 较多的药材的提取操作技术（三）煎煮法溶剂：水 （四）回流提取法 （五）连续回流提取法溶剂：有机溶剂适用范围：遇热稳定成分的提取操作技术（六）超声提取法适用于各种成分及各种溶剂的提取优点：提取时间短，效率高，无需加热补充：过滤与浓缩 1.过滤: (1)自然过滤:漏斗+滤纸 (2)减压过滤:真空泵+布氏漏斗+抽滤瓶 (3)离心甩滤:离心机+离心试管补充：过滤与浓缩 2.浓缩: (1)蒸发： 适用范围：水提取液仪器：蒸发皿热源：直火或水浴加热补充：过滤与浓缩 2.浓缩: (2)蒸馏: 适用范围：有机溶剂提取液 分类：常压蒸馏减压蒸馏二、其他提取方法（一）水蒸汽蒸馏法1.适用范围:适用于具有挥发性,能随水蒸 汽蒸馏而不被破坏,不溶或难溶于水,与水不 发生化学反应的化学成分的提取（一）水蒸汽蒸馏法2.操作技术:(二)升华法1定义：利用某些固体物质具有在低于其溶点的温度下受热后，不经熔融就直接转化为蒸气，遇冷后又凝固为原来的固体的性质，使之从天然药物中提出的方法。2适用范围：具在升华性的化学成分的提取(三)超临界流体萃取法1定义2基本原理3CO2SFE的特点及优越性4CO2SFE在天然药物有效成分提取分离 中的应用第二章 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 方法和技术 一、系统溶剂分离法此法通常选用37种不同极性的溶剂，按低 极性至高极性的顺序对总提取物的水溶液进 行萃取分离。优点：能分离各种极性的成分，特别适用无 资料可查的成分。 缺点：操作麻烦、费时、溶剂消耗量大等。二、两相溶剂萃取法1. 定义： 2. 两相溶剂萃取法，是利用混合物中各组 3. 分在两种互不相容的溶剂中分配系数的 4. 不同而达到分离目的的方法。2. 基本原理： 是利用混合中各成分在两种互不相是利用混合中各成分在两种互不相 溶的溶剂中，溶的溶剂中，分配系数不同分配系数不同而达到的分而达到的分 离方法。离方法。 分配系数分配系数K = CK = C上上 / C/ C下下 萃取时，各成分在两相溶剂中分配 系数差异越大，则分离效果越好。 3. 常见的萃取方法和技术：简单萃取法（掌握）逆流连续萃取法逆流分溶法（CCD）液滴逆流分配法（DCCC）（一）酸碱沉淀法（二）试剂沉淀法三、沉淀法：某些某些酸、碱或具内酯结构的化合物酸、碱或具内酯结构的化合物可可 采用加入碱、酸调节溶液的采用加入碱、酸调节溶液的pHpH值值，利，利 用分子状态的（游离型或解离型）变用分子状态的（游离型或解离型）变 化，使其溶解度改变而实现分离的方化，使其溶解度改变而实现分离的方 法。法。（一）酸碱沉淀法利用一些成分能与某些试剂产生沉淀 或某些成分在不同溶剂中溶解度差异 的性质，通过在溶液中加入特定的试 剂或溶剂，使这些成分生成沉淀而与 其他成分分离的方法。（二）试剂沉淀法：如： 生物碱的酸性液 + 加入生物碱沉淀试 剂生物碱难溶性复盐鞣质 + 明胶、蛋白质溶液 复合物1.结晶法： 利用混合物中混合物中各成分在溶剂中因温度不温度不 同同引起溶解度溶解度的改变，使部分成分析出 结晶。 2.重结晶法： 选择适当的溶剂让结晶再一次溶解和析 出结晶的过程。四、结晶与重结晶法小分子物质（无机盐、氨基酸等）在溶小分子物质（无机盐、氨基酸等）在溶 液中可通过半透膜，而大分子物质如多液中可通过半透膜，而大分子物质如多 糖、蛋白不能通过半透膜的性质达到分糖、蛋白不能通过半透膜的性质达到分 离的方法。离的方法。五、透析法水提液中，水提液中，加入无机盐至加入无机盐至饱和，有效成饱和，有效成 分分沉淀析出沉淀析出，其它水溶性杂质溶于水。，其它水溶性杂质溶于水。 如：三七的水提液中加硫酸镁三七的水提液中加硫酸镁三七皂甙乙三七皂甙乙 三颗针中提取小檗碱三颗针中提取小檗碱氯化钠或硫酸铵盐氯化钠或硫酸铵盐 析。析。六、 盐析法七、色谱法1. 定义： 2. 是一种依据物质的物理化学性质（如 极 3. 性、溶解性、离子交换能力、分子大 小 4. 等）的不同而进行分离分析的方法。2. 基本原理： 是利用混合物中各成分在固定相和是利用混合物中各成分在固定相和 移动相中吸附力、分配及其亲和力的差移动相中吸附力、分配及其亲和力的差 异而达到分离。异而达到分离。 3. 分类： （1）按移动相种类的不同分为：气相色谱和液 相色谱 （2）按操作方式的不同分为：柱色谱、纸色谱 和薄层色谱 （3）按色谱原理不同分为：吸附色谱、分配色 谱、离子交换色谱和凝胶色谱 (一) 吸附色谱法吸附的类型：吸附的类型：物理吸附（物理吸附（physical adsorptionphysical adsorption）：）：也称表面吸附，常见如硅胶、氧化铝、活也称表面吸附，常见如硅胶、氧化铝、活性炭吸附。性炭吸附。是目前吸附色谱最主要的分离依据是目前吸附色谱最主要的分离依据。化学吸附（化学吸附（chemical adsorptionchemical adsorption）：）：如黄酮等酚酸性物质与碱性氧化铝。如黄酮等酚酸性物质与碱性氧化铝。半化学吸附（半化学吸附（semi-chemical-adsorptionsemi-chemical-adsorption）：）： 聚酰胺对黄酮、醌类的氢键吸附聚酰胺对黄酮、醌类的氢键吸附。物理吸附基本规律相似者易于吸附吸附三要素：吸附剂、溶质、溶剂。吸附剂溶剂溶质吸附法分离的依据：化合物极性差异大，吸附性差异 大，分离效果愈好。常用的吸附剂有：硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺、大孔吸附树脂等。 1. 1. 活性炭：活性炭：是非极性是非极性吸附剂，对非极性物质具吸附剂，对非极性物质具 有较强的亲和力。有较强的亲和力。吸附规律：吸附规律：芳香族化合物芳香族化合物吸附力吸附力脂肪族化合物脂肪族化合物分子量大的化合物吸附力分子量小分子量大的化合物吸附力分子量小水中对溶质的吸附力有机溶剂中对水中对溶质的吸附力有机溶剂中对溶质的吸附力溶质的吸附力2. 2. 硅胶、氧化铝：硅胶、氧化铝：为为极性极性吸附剂。吸附剂。吸附原理：吸附原理： 硅醇基与化合物形成氢键硅醇基与化合物形成氢键硅醇基与水形成氢键硅醇基与水形成氢键硅胶吸附的水分愈多，吸附其他化合物的硅胶吸附的水分愈多，吸附其他化合物的能力愈弱。能力愈弱。吸水量超过吸水量超过1717，不能作为吸附剂了。，不能作为吸附剂了。在在100100110110加热加热30min30min时即可除去水，时即可除去水，恢复吸附活力，这一过程称为硅胶的恢复吸附活力，这一过程称为硅胶的活化活化。 对强极性物质的亲和力强于弱极性物质 。 溶剂极性弱，吸附剂对溶质吸附力强，溶剂极性增强，吸附剂对溶质吸附力弱。溶质被硅胶、氧化铝吸附，当加入极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。吸附规律：吸附规律：为了为了避免化学吸附避免化学吸附，分离酸性物质，如分离蒽醌类宜用硅胶；分离酸性物质，如分离蒽醌类宜用硅胶；分离碱性物质宜用氧化铝分离碱性物质宜用氧化铝缓解化学吸附：缓解化学吸附：薄层层析分离酸性（碱性）物质时，薄层层析分离酸性（碱性）物质时，展开剂中加入适量的醋酸（氨、乙二胺）展开剂中加入适量的醋酸（氨、乙二胺） 以克服拖尾现象。以克服拖尾现象。问：如何判断极性？问：如何判断极性？（1 1）各官能团的极性顺序）各官能团的极性顺序（2）化合物的极性由分子中官能团的 种类、数目、及排列方式等综合因素决定 。（3）溶剂的极性可根据介电常数()的 大小判断。3. 3. 聚酰胺：聚酰胺：属于属于氢键氢键吸附，不但适用极性吸附，不但适用极性 物质也适用于非极性物质的分离。物质也适用于非极性物质的分离。特别适合特别适合酚类、醌类、黄酮类酚类、醌类、黄酮类 、鞣质、鞣质的分离。的分离。 吸附规律吸附规律 ：被分离物质与聚酰胺形成氢键的的数目被分离物质与聚酰胺形成氢键的的数目 越多，吸附力越强。越多，吸附力越强。形成氢键的数目：形成氢键的数目：越多，吸附力越强。越多，吸附力越强。分子内氢键：分子内氢键：被分离物质形成分子内氢被分离物质形成分子内氢 键的吸附力减弱。键的吸附力减弱。芳香程度：芳香程度：分子中芳香程度化高者，吸分子中芳香程度化高者，吸附力强。附力强。 4.大孔吸附树脂：大孔吸附树脂是一种没有可解 离基团具有大孔结构的高分子吸附 剂。分为非极性与中等极性两类。（1 1）吸附原理：）吸附原理： 吸附性吸附性与与分子筛分子筛原理相结合的分原理相结合的分离材料。离材料。（2 2）影响因素：）影响因素：大孔吸附树脂的特性、被分离物质 及溶剂的性质均影响着分离结果。分子极性 极性大成分易