天然藥物化學(xué)提取分離技術(shù)

1、第2章 天然藥物化學(xué)成分提取分離和鑒定的方法及技術(shù),,第1節(jié) 提取方法與技術(shù),溶劑提取法浸漬法滲漉法煎煮法連續(xù)回流提取法超聲提取法其它提取方法,一、溶劑提取法,概述浸漬法滲漉法煎煮法連續(xù)回流提取法超聲提取法,（一）概述,天然藥物中含有的化學(xué)成分豐富多樣，既有有效成分，也有無(wú)效成分。得到單一的成分或有效成分的途徑:提取——分離——鑒定（結(jié)構(gòu)解析）選擇正確的提取、分離和鑒定的方法和技術(shù)，獲得活性成分，將有利于天

2、然藥物資源的進(jìn)一步研究、開發(fā)和利用。,1.目的物是已知成分,采用單項(xiàng)預(yù)試驗(yàn)法即采用先查閱相關(guān)資料，收集相關(guān)提取方案，最終優(yōu)化得到提取分離的方法。如提取麻黃中的麻黃堿，則查閱麻黃堿的提取方法，尋找適用于麻黃堿的提取方法提取，再進(jìn)行提取分離等。,2.目的物是未知成分,目的是尋找有效成分采用系統(tǒng)分離方法即采用不同極性的溶劑分別進(jìn)行提取，再對(duì)各提取部位進(jìn)行定性推測(cè)。系統(tǒng)預(yù)試法通常在科研中應(yīng)用較多。,溶劑極性大小,如何系統(tǒng)分離？,溶劑的

3、極性大小,按溶劑的介電常數(shù)(ε)大小排列(極性漸大):,,選擇合適的溶劑進(jìn)行提取，是提取分離工作成功的重要因素和先決條件提取是分離的前提，如果提取溶劑選擇不合適，則會(huì)給分離帶來(lái)很大的困擾和難度，很難得到純品。因此雖說(shuō)提取、分離是兩個(gè)程序，但通常并在一塊說(shuō)“提取分離”。,一、溶劑提取法,概念基本原理提取前的預(yù)處理影響因素溶劑的極性,（一）概念,根據(jù)天然藥物中各種成分的溶解性能，選擇對(duì)有效成分溶解度大，對(duì)雜質(zhì)（其他成分）溶解度小

4、的溶劑，用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺杌瘜W(xué)成分盡可能完全地從藥材組織中溶解提出的方法。,是在滲透、擴(kuò)散作用下，溶劑滲入藥材組織內(nèi)部，溶解可溶性物質(zhì)，造成細(xì)胞內(nèi)外溶質(zhì)的濃度差，從而帶動(dòng)溶質(zhì)作不斷往返的運(yùn)動(dòng)，直至細(xì)胞內(nèi)外溶液中被溶解的化學(xué)成分的濃度達(dá)到平衡，提出所需化學(xué)成分。,（二）基本原理,（二）溶劑提取法原理,原理：相似相溶親水性成分易溶于極性溶劑親脂性成分易溶于非極性有機(jī)溶劑例如萜類、甾體：氯仿、乙醚等提??；糖苷、氨基酸：水、含水醇提取

5、；酸性、堿性及兩性化合物：不同pH下的溶劑提取。,通常將藥材原料粉碎成粗粉；種子類藥材，常先脫脂后粉碎，可選用壓榨法或石油醚來(lái)脫去大量油脂；含纖維素、淀粉豐富的根莖類藥材，將藥材切成小段、薄片或粉碎成粗顆粒苷類成分采用乙醇或沸水處理，抑制或殺滅酶的活性。苷元或次生苷，要保留酶的活性等。,（三）提取前的預(yù)處理,溶劑的選擇提取的方式藥材的粉碎度溫度、時(shí)間、濃度差等,四、影響因素,（一）溶劑的選擇,選擇溶劑前需判斷提取物的極性

6、大小了解兩個(gè)內(nèi)容——常見官能團(tuán)的極性大小化合物的極性大小判斷,1.常見官能團(tuán)極性比較,羧基＞酚羥基＞醇羥基＞氨基＞酰氨基＞醛、酮＞酯基＞醚基＞烯基＞烷基,2.化合物的極性判斷,影響官能團(tuán)極性的因素種類數(shù)目排列方式分子較小，極性基團(tuán)多的物質(zhì)—— 親水性較強(qiáng)—易溶于親水性溶劑分子較大，極性基團(tuán)少的物質(zhì)—— 親脂性較強(qiáng)—易溶于親脂性溶劑,3.常用溶劑介紹,溶劑按照極性大小可分水親水性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑,3.常用溶劑介

7、紹——水,水提取的優(yōu)點(diǎn)極性強(qiáng)，穿透力大，對(duì)植物細(xì)胞穿透能力較強(qiáng)對(duì)許多成分的溶解性能好，提取完全毒性低，價(jià)格便宜等。如氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽、鞣質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽等均可用水提取。,3.常用溶劑介紹——水,水提取的缺點(diǎn)易霉變，難以保存，特別是含糖類及蛋白質(zhì)的提取物。,3.常用溶劑介紹—親水性有機(jī)溶劑,親水性有機(jī)溶劑指的是甲醇、乙醇、丙酮等與水能任意比例混溶的有機(jī)溶劑，其中以乙醇最為常用。,3.常用溶劑介紹—親水性有機(jī)溶劑,提取

8、優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的穿透力，對(duì)一些親脂性成分也具有很好的溶解性能，因此提取范圍廣，效率高；提取液較易保存、濾過(guò)、回收缺點(diǎn)多數(shù)有機(jī)溶劑毒性較強(qiáng)價(jià)格較高易于燃燒,3.常用溶劑介紹—親脂性有機(jī)溶劑,親脂性有機(jī)溶劑與水不能任意混溶的溶劑，如石油醚、苯等。常用來(lái)提取不溶于水易溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)如揮發(fā)油、油脂、葉綠素、樹脂、內(nèi)酯、某些生物堿及一些苷元。,3.常用溶劑介紹—親脂性有機(jī)溶劑,提取特點(diǎn)沸點(diǎn)低，濃縮回收方便；易燃有毒價(jià)貴

9、設(shè)備要求較高穿透藥材組織的能力較差, 有局限性。,4.溶劑提取順序,溶劑極性遞增的順序石油醚或汽油油脂、蠟、葉綠素、揮發(fā)油、游離甾體及三萜類化合物 氯仿或乙酸乙酯游離的生物堿、有機(jī)酸、黃酮、香豆素等苷元甲醇、乙醇、丙酮苷類、生物堿鹽、鞣質(zhì)水——氨基酸、糖類、無(wú)機(jī)鹽,,二、溶劑提取法選用的提取方法與技術(shù),,浸漬法滲漉法煎煮法回流提取法連續(xù)回流提取法超聲提取法其他提取方法,（一）浸漬法,一、定義浸漬法是將藥

10、材用適當(dāng)?shù)娜軇┰诔鼗驕責(zé)岬臈l件下浸泡一定時(shí)間，浸出有效成分的一種方法。分為冷浸法和熱浸法,（一）浸漬法——冷浸法,藥材粗粉，置適量容器中，加入一定量的溶劑，密閉，并實(shí)施攪拌或振搖，在室溫條件下浸漬1-2天或規(guī)定的時(shí)間，使有效成分浸出，濾過(guò)，用力壓榨殘?jiān)?，得到濾液，并將濾液濾過(guò)即得。,溫度在40～60℃，操作同冷浸法。使用范圍遇熱易破壞及含多糖物質(zhì)較多的天然藥物。特點(diǎn)操作簡(jiǎn)單,但時(shí)間長(zhǎng)、效率低,易霉變可重復(fù)浸提2～3次，第2

11、、3次時(shí)間可縮短，合并提取液，濾過(guò)，濃縮即得。,（一）浸漬法——溫浸法,（二）滲漉法,滲漉法是將藥材置滲漉裝置中，連續(xù)添加溶劑使?jié)B過(guò)藥粉，自上而下流動(dòng)，浸出有效成分的一種動(dòng)態(tài)浸提方法。,,滲漉法操作技術(shù),,粉碎——粗粉；浸潤(rùn)一般每1000g藥粉用600-800ml溶劑，密閉放置15min-6h，使藥分充分溶脹。裝筒脫脂棉用用溶劑浸潤(rùn)后，墊在滲漉桶底部，裝入藥粉，壓勻，不超過(guò)滲漉桶的2/3，要藥面上蓋上濾紙或脫脂棉，再覆蓋一層清潔

12、的細(xì)石塊。,排氣打開滲漉桶開關(guān)，緩緩加入溶液排氣。浸漬將排氣留出的液體倒回桶內(nèi)，繼續(xù)加溶劑使保持高出液面滲漉——控制適當(dāng)流速，收集一般收集滲漉液為藥材重量的8-10倍，或經(jīng)試驗(yàn)鑒別以確定是否結(jié)束收集。,（二）滲漉法,適用范圍提取遇熱易破壞的成分。特點(diǎn)保持良好的濃度差，提取效率高溶劑消耗多，時(shí)間長(zhǎng)。,（三）煎煮法,定義是將藥材加水加熱煮沸，濾過(guò)，去渣后取煎煮液的一種傳統(tǒng)提取方法。操作技術(shù)藥材飲片或粗粉置適當(dāng)容器(

13、不可用鐵鍋)中，加水浸沒藥材，加熱煮沸，保持微沸一定時(shí)間后，取濾液，濾渣同法煎煮，取濾液，將數(shù)次濾液合并濃縮即得。,（三）煎煮法,煎煮次數(shù)一般以2-3次為宜；第一次煎煮時(shí)間為20-30分鐘，2、3次煎煮時(shí)間可適量減少。適用范圍有效成分能溶于水且不易被水、熱破壞的天然藥物的提取。不宜用于提取含揮發(fā)油成分、遇熱易破壞、含多糖豐富的藥材,四、回流提取法,使用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑與藥材持久的接觸，通過(guò)加熱浸出液，使溶劑受熱蒸發(fā)，經(jīng)冷凝后變?yōu)橐后w

14、流回浸出器，如此反復(fù)至浸出完全的一種熱提取方法。特點(diǎn)溶劑不易揮發(fā)，損失少。,回流提取的裝置？操作注意事項(xiàng)？,四、回流提取法,四、回流提取法,適用范圍適用于脂溶性較強(qiáng)的成分提取特點(diǎn)提取效率高但溶劑消耗量仍較大，操作較麻煩。提示對(duì)熱不穩(wěn)定成分的提取不宜采用此法,五、連續(xù)回流提取法(索氏提取法),是在回流提取法基礎(chǔ)上改進(jìn)的，能用少量溶劑進(jìn)行連續(xù)循環(huán)回流提取，充分將有效成分浸出完全的方法。,操作技術(shù),五、連續(xù)回流提取法(索氏提取

15、法),五、連續(xù)回流提取法(索氏提取法),,適用范圍：適用于脂溶性化合物，藥量少。特點(diǎn)：提取效率高，溶劑用量少不適用對(duì)熱不穩(wěn)定的成分提示：可在提取1~2小時(shí)后更換新溶劑繼續(xù)提取。,六、超聲提取法,定義利用超聲波浸提有效成分的方法。利用超聲波的空化作用,破壞植物藥材的細(xì)胞,使溶劑易于滲入細(xì)胞內(nèi),同時(shí)超聲波的強(qiáng)烈振動(dòng)能傳遞巨大能量給浸提的藥材和溶劑,使它們作高速運(yùn)動(dòng),加強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解,使有效成分的加速浸出,而提

16、高提取效率,補(bǔ)充——超聲波,頻率高于20000赫茲的聲波。,補(bǔ)充—超聲波空化作用,是指存在于液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生的生長(zhǎng)和崩潰的動(dòng)力學(xué)過(guò)程即超聲波在液體中傳播時(shí)，由于液體微粒的劇烈振動(dòng)會(huì)在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞，小空洞會(huì)迅速膨脹與閉合并產(chǎn)生瞬時(shí)壓力，可以使懸浮在液體中的固體表面受到急劇的破壞。,1.超聲提取法操作：,2. 適用范圍：適用于遇熱不穩(wěn)定成分的提取，也適用于各種溶劑的提取。,3. 特點(diǎn)：提