第二篇第二篇 中药化学成分的分离技术中药化学成分的分离技术 2.12.1 常规分离技术常规分离技术 用各种方法提取中药所得的提取液是包含诸多用各种方法提取中药所得的提取液是包含诸多 成分的成分的混合物混合物，要想得到所需成份或单体化合，要想得到所需成份或单体化合 物尚需经过反复的分离精制和纯化处理。物尚需经过反复的分离精制和纯化处理。但提取液一般体积较大，所含成分浓度较但提取液一般体积较大，所含成分浓度较低，因此需对提取液进行低，因此需对提取液进行浓缩浓缩，提高浓度，以，提高浓度，以利于分离精制。利于分离精制。 1、常压蒸馏法：、常压蒸馏法：适用于适用于溶剂沸点低、有效成分遇热不易被溶剂沸点低、有效成分遇热不易被破坏的提取液的浓缩破坏的提取液的浓缩。如氯仿、乙醚、石油醚等。如氯仿、乙醚、石油醚等。操作时禁止用明火或电炉。操作时禁止用明火或电炉。浓缩方法与设备2、减压蒸馏法：、减压蒸馏法：利用溶剂的利用溶剂的沸点与压力的正比沸点与压力的正比关系，即当关系，即当系统压力降低，溶剂的沸点下降。系统压力降低，溶剂的沸点下降。适用于溶剂适用于溶剂沸点高、有效成分遇热易被坏沸点高、有效成分遇热易被坏的提取液的浓缩。一般当溶剂沸点超过的提取液的浓缩。一般当溶剂沸点超过70C，有条件的情况就因采用减压蒸馏浓缩。见书图有条件的情况就因采用减压蒸馏浓缩。见书图4-1。http:/ 1）在真空泵与蒸发装置间要有在真空泵与蒸发装置间要有安全瓶安全瓶以防倒吸。以防倒吸。若为油泵，还需加若为油泵，还需加干燥装置干燥装置和和吸收瓶吸收瓶，以防挥发，以防挥发性成分与腐蚀性气体侵入油泵。性成分与腐蚀性气体侵入油泵。（2 2）蒸馏结束，要蒸馏结束，要按顺序拆卸按顺序拆卸。即：撤热源、关压力计活塞、开安全瓶活塞、关即：撤热源、关压力计活塞、开安全瓶活塞、关真空泵真空泵（3 3）蒸馏有泡沫的成分，需要加装蒸馏有泡沫的成分，需要加装防泡球防泡球真空浓缩罐n3、薄膜蒸发法常规分离技术常规分离技术系统溶剂分离法系统溶剂分离法 两相两相溶剂萃取技术溶剂萃取技术沉淀法沉淀法结晶结晶与重结晶法与重结晶法其他其他分离技术：盐析法、透析法、分馏法分离技术：盐析法、透析法、分馏法2.1.1 系统溶剂分离技术系统溶剂分离技术一、原理：依据“相似相溶”的原理，按极性由小到大的顺序依次提取分离总提液中各种溶解度有差异的成分 石油醚、己烷挥发油、脂溶性色素、蜡 乙醚、氯仿生物碱、苷元 乙酸乙酯黄酮苷 正丁醇皂苷、蒽醌苷 甲醇、乙醇苷、糖类、生物碱盐系统溶剂分离法的操作总提取物浓缩，拌入吸附剂苯石油醚乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇常用的溶剂与用该溶剂提取出的中药化学成分的对应关系见表：常用的溶剂与用该溶剂提取出的中药化学成分的对应关系见表：n选用的溶剂选用的溶剂 提取出的中药成分提取出的中药成分 石油醚、己烷石油醚、己烷 挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、挥发油、脂肪油、蜡、脂溶性色素、 甾醇类、某些苷元（强亲脂性）甾醇类、某些苷元（强亲脂性）n乙醚、氯仿乙醚、氯仿 极性极性 生物碱、树脂、醛、酮、醇、酯、苷生物碱、树脂、醛、酮、醇、酯、苷 元、有机酸、某些苷类元、有机酸、某些苷类n氯仿：乙醚氯仿：乙醚 由由 某些苷类，如强心苷某些苷类，如强心苷n乙酸乙酯乙酸乙酯 小小 某些苷类，如黄酮苷某些苷类，如黄酮苷 n正丁醇正丁醇 到到 某些苷类，如皂苷，蒽醌苷某些苷类，如皂苷，蒽醌苷n丙酮、乙醇丙酮、乙醇 大大 极性很大的苷、糖类、氨基酸、某些生物极性很大的苷、糖类、氨基酸、某些生物 碱盐碱盐n水水 蛋白质、黏液质、果胶、糖类、无机盐蛋白质、黏液质、果胶、糖类、无机盐 （强亲水性）（强亲水性）二、适用范围二、适用范围此法是早年研究天然药物有效成分的一种最重要的此法是早年研究天然药物有效成分的一种最重要的方法，主要用于分离提纯含有极性不同的各种化方法，主要用于分离提纯含有极性不同的各种化学成分的中药提取液。目前仍是最常用的方法，学成分的中药提取液。目前仍是最常用的方法， 三、优缺点三、优缺点 此法操作繁琐，对化学性质不稳定，容易引起分此法操作繁琐，对化学性质不稳定，容易引起分解、异构化的天然产物应特别注意。在解、异构化的天然产物应特别注意。在微量成分、微量成分、结构性质相似成分结构性质相似成分的分离纯化上受到很大限制。的分离纯化上受到很大限制。 2.1.22.1.2 两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法 一、基本原理一、基本原理n定义：简称定义：简称萃取法萃取法，往提取液中加入一种与其，往提取液中加入一种与其不溶的溶剂配成两相溶剂系统，利用混合物中不溶的溶剂配成两相溶剂系统，利用混合物中各种成分各种成分分配系数分配系数k k的差异而达到分离方法。的差异而达到分离方法。n萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高。越大，则分离效率越高。分配系数（分配系数（K K） 当当物物质质在在两两相相互互不不相相溶溶的的溶溶剂剂中中（如如水水和和丁丁醇醇，氯氯仿仿），于于分分液液漏漏斗斗中中充充分分振振摇摇，放放置置后后，即即可可分分为为两两层层，此此时时，溶溶质质将将分分别别溶溶于于两两层层溶溶剂剂中中，并并在在一一定定温温度度，压压力力下下为为一一常常数数，此此时时，溶溶质质在在两两层层溶溶剂剂中中的的浓浓度度比比值值为为一一常常数数（K K），用公式表示如下：用公式表示如下： K=C K=CU U/C/CL L C CU U：上层浓度，：上层浓度，C CL L：下层浓度。：下层浓度。 K=CK=CU U/C/CL L C CU U：上层浓度，：上层浓度，C CL L：下层浓度。：下层浓度。n若若有有两两种种成成份份时时(A(A，B),B),则则A A，B B各各有有其其分分配配系系数数K KA A，K KB B，则两者差别越大，分离效果越好。，则两者差别越大，分离效果越好。n如如，K KA A1010说说明明振振摇摇一一次次平平衡衡后后，A A则则有有9090以上溶于上层溶液中。以上溶于上层溶液中。n而而K KB B0.l0.l时时，振振摇摇一一次次平平衡衡后后，B B则则有有9090以以上上溶溶于于下下层层中中，过过样样A A和和B B两两成成份份就就有有较较大大程程度度分分离离，连连续续分分离离萃萃取取几几次次，就就可可能能达达到到A A，B B的的全部分离。全部分离。n 若有多种成份时，分离情况将更复杂。若有多种成份时，分离情况将更复杂。 两成份的分配系数差别越大，两者就越容易分离。两成份的分配系数差别越大，两者就越容易分离。因此两成份的分配系数比就可以反应其分离的难易因此两成份的分配系数比就可以反应其分离的难易程度，过个比值称为程度，过个比值称为分离因子（分离因子（），），用公式表示用公式表示为：为： K KA A /K/KB B 一般说；一般说；100 100 一次萃取就可以实现基本分离，一次萃取就可以实现基本分离， 10010010 10 则需萃取则需萃取10121012次，次， 2 2需连续萃取需连续萃取100100次以上，才能基本分离，次以上，才能基本分离， 1 1时，则时，则K KA A=K=KB B两者性质相近，无法分离。两者性质相近，无法分离。两相溶剂萃取法的操作n简单萃取法n逆流连续萃取法n逆流分溶法n液滴逆流分配法1.1.简单萃取法：简单萃取法：仪器：分液漏斗仪器：分液漏斗操操作作：旋旋塞塞涂涂润润滑滑剂剂装装入入溶溶剂剂和和待待萃萃取取物物（1/31/3）盖盖塞塞子子，倒倒转转分分液液漏漏斗斗，开开启启旋旋塞塞排排气气后后关关紧紧振振摇摇，注注意意排排气气（重重复复数数次次）于于铁铁架台静置分层架台静置分层分取萃取液分取萃取液注意事项：注意事项：1.1.水提取液的密度：水提取液的密度：1.11.11.21.22.2.萃取次数：萃取次数：3 34 43.3.萃取溶剂用量：萃取溶剂用量：1/21/21/31/3（第一次）；（第一次）；1/41/41/61/64.4.避免产生乳化现象避免产生乳化现象 乳化现象的处理：长时间放置长时间放置金属丝搅动金属丝搅动乳化层抽滤乳化层抽滤乳化层加热或冷冻乳化层加热或冷冻加新溶剂萃取加新溶剂萃取加电解质加电解质加醇数滴加醇数滴离心离心萃取剂的选择萃取剂的选择n有机溶剂有机溶剂作萃取剂。作萃取剂。 如从水提液中萃取亲脂性性成分，一般选用苯、氯仿、如从水提液中萃取亲脂性性成分，一般选用苯、氯仿、 或乙醚等有机溶剂；或乙醚等有机溶剂； 如从水提液中萃取中等极性成分，一般选用乙酸乙酯、如从水提液中萃取中等极性成分，一般选用乙酸乙酯、丁醇等弱亲脂性有机溶剂或在氯仿、乙醚中加入适量乙丁醇等弱亲脂性有机溶剂或在氯仿、乙醚中加入适量乙醇以增大其亲水性。醇以增大其亲水性。n用用pH梯度萃取法梯度萃取法的萃取剂的萃取剂 用用pH梯度萃取法的萃取剂分离某有机溶剂中的黄酮类梯度萃取法的萃取剂分离某有机溶剂中的黄酮类化合物，可依次选用化合物，可依次选用pH由高到低的碱液如由高到低的碱液如5%碳酸氢钠、碳酸氢钠、5%碳酸钠、碳酸钠、0.2%氢氧化钠、氢氧化钠、4%氢氧化钠的水溶液做萃氢氧化钠的水溶液做萃取剂进行萃取，使成盐而达到分离目的取剂进行萃取，使成盐而达到分离目的适用范围适用范围n适用于适用于分配系数差异较大分配系数差异较大的成分的分离，一的成分的分离，一般萃取般萃取34次即可。若亲水性成分不易转入有机次即可。若亲水性成分不易转入有机溶剂层，需增加萃取次数或更换萃取溶剂。溶剂层，需增加萃取次数或更换萃取溶剂。2. 逆流连续萃取法 定义：定义：是利用两种互不相溶的溶剂相对密度不是利用两种互不相溶的溶剂相对密度不同，以同，以相对密度小相对密度小的溶剂相作为的溶剂相作为移动相移动相（或分（或分散相），散相），相对密度大相对密度大的溶剂相作为的溶剂相作为固定相固定相（连（连续相），使移动相逆流连续穿过固定相，借以续相），使移动相逆流连续穿过固定相，借以交换溶质而达到分离的一种连续萃取技术。交换溶质而达到分离的一种连续萃取技术。 仪器装置：仪器装置：仪器是由一根或数根萃取管组成仪器是由一根或数根萃取管组成（萃取管数目可根据分配效率的需要来决定），（萃取管数目可根据分配效率的需要来决定），管内用小瓷杯或小的不锈钢丝圈填充，以增加管内用小瓷杯或小的不锈钢丝圈填充，以增加液液-液萃取时的接触面积液萃取时的接触面积。 n操作技术操作技术 将相对密度小的溶剂相作为移动相置高位储存将相对密度小的溶剂相作为移动相置高位储存器中，而相对密度大者则作为固定相置萃取管器中，而相对密度大者则作为固定相置萃取管内。样品用薄层层析、纸层析及显色反应或沉内。样品用薄层层析、纸层析及显色反应或沉淀反应进行检查。淀反应进行检查。n优缺点优缺点 逆流连续萃取法操作简便，萃取较完全，适合逆流连续萃取法操作简便，萃取较完全，适合各种密度的溶剂的萃取。此法克服了简单萃取各种密度的溶剂的萃取。此法克服了简单萃取法操作的麻烦，避免了乳化现象的发生。法操作的麻烦，避免了乳化现象的发生。例子：氯仿从川楝树皮的水浸液中萃取川楝素3.逆流分溶法（CCD） 是是一一种种多多次次连连续续的的液液液液萃萃取取分分离离过过程程。将将混混合合物物经经仪仪器器操操作作，将将两两相相溶溶剂剂系系统统进进行行反反复复多多次次的的振振摇摇、静静置置、分分离离和和转转移移等等萃萃取取步步骤骤，使使分分配配系系数数不不同同的的成成分分达达到到分分离离的的一一种种新新型型分分离离方方法法。CCDCCD又又称称为为逆逆流流分分配法、逆流分布法或反流分布法，配法、逆流分布法或反流分布法， 如图：如图：n 第一次溶剂如入萃取后，进入第二号.n 第二号溶剂萃取一号后，浓度较低，再进入第二号中.提高浓度，最后达到分离。 （强心苷提取） 适用范围适用范围uCCDCCD法具有很强的分离混合物各组分的能力法具有很强的分离混合物各组分的能力u中等极性、分离因子较小及不稳定的物质中等极性、分离因子较小及不稳定的物质u高