天然藥物化學提取分離技術

1、第2章 天然藥物化學成分提取分離和鑒定的方法及技術,,第1節(jié) 提取方法與技術,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成分豐富多樣，既有有效成分，也有無效成分。得到單一的成分或有效成分的途徑:提取——分離——鑒定（結構解析）選擇正確的提取、分離和鑒定的方法和技術，獲得活性成分，將有利于天

2、然藥物資源的進一步研究、開發(fā)和利用。,1.目的物是已知成分,采用單項預試驗法即采用先查閱相關資料，收集相關提取方案，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行提取，再對各提取部位進行定性推測。系統(tǒng)預試法通常在科研中應用較多。,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，則會給分離帶來很大的困擾和難度，很難得到純品。因此雖說提取、分離是兩個程序，但通常并在一塊說“提取分離”。,一、溶劑提取法,概念基本原理提取前的預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，選擇對有效成分溶解度大，對雜質（其他成分）溶解度小

4、的溶劑，用適當?shù)姆椒▽⑺杌瘜W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、擴散作用下，溶劑滲入藥材組織內(nèi)部，溶解可溶性物質，造成細胞內(nèi)外溶質的濃度差，從而帶動溶質作不斷往返的運動，直至細胞內(nèi)外溶液中被溶解的化學成分的濃度達到平衡，提出所需化學成分。,（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溶劑例如萜類、甾體：氯仿、乙醚等提取；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）提取前的預處理,溶劑的選擇提取的方式藥材的粉碎度溫度、時間、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、大小了解兩個內(nèi)容——常見官能團的極性大小化合物的極性大小判斷,1.常見官能團極性比較,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,影響官能團極性的因素種類數(shù)目排列方式分子較小，極性基團多的物質—— 親水性較強—易溶于親水性溶劑分子較大，極性基團少的物質—— 親脂性較強—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溶劑親脂性有機溶劑,3.常用溶劑介

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

8、優(yōu)點是具有較強的穿透力，對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、回收缺點多數(shù)有機溶劑毒性較強價格較高易于燃燒,3.常用溶劑介紹—親脂性有機溶劑,親脂性有機溶劑與水不能任意混溶的溶劑，如石油醚、苯等。常用來提取不溶于水易溶于有機溶劑的物質如揮發(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—親脂性有機溶劑,提取特點沸點低，濃縮回收方便；易燃有毒價貴

9、設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、有機酸、黃酮、香豆素等苷元甲醇、乙醇、丙酮苷類、生物堿鹽、鞣質水——氨基酸、糖類、無機鹽,,二、溶劑提取法選用的提取方法與技術,,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?shù)娜軇┰诔鼗驕責岬臈l件下浸泡一定時間，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，并實施攪拌或振搖，在室溫條件下浸漬1-2天或規(guī)定的時間，使有效成分浸出，濾過，用力壓榨殘渣，得到濾液，并將濾液濾過即得。,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較多的天然藥物。特點操作簡單,但時間長、效率低,易霉變可重復浸提2～3次，第2

11、、3次時間可縮短，合并提取液，濾過，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過藥粉，自上而下流動，浸出有效成分的一種動態(tài)浸提方法。,,滲漉法操作技術,,粉碎——粗粉；浸潤一般每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后，墊在滲漉桶底部，裝入藥粉，壓勻，不超過滲漉桶的2/3，要藥面上蓋上濾紙或脫脂棉，再覆蓋一層清潔

12、的細石塊。,排氣打開滲漉桶開關，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)試驗鑒別以確定是否結束收集。,（二）滲漉法,適用范圍提取遇熱易破壞的成分。特點保持良好的濃度差，提取效率高溶劑消耗多，時間長。,（三）煎煮法,定義是將藥材加水加熱煮沸，濾過，去渣后取煎煮液的一種傳統(tǒng)提取方法。操作技術藥材飲片或粗粉置適當容器(

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；第一次煎煮時間為20-30分鐘，2、3次煎煮時間可適量減少。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,使用低沸點有機溶劑與藥材持久的接觸，通過加熱浸出液，使溶劑受熱蒸發(fā)，經(jīng)冷凝后變?yōu)橐后w

14、流回浸出器，如此反復至浸出完全的一種熱提取方法。特點溶劑不易揮發(fā)，損失少。,回流提取的裝置？操作注意事項？,四、回流提取法,四、回流提取法,適用范圍適用于脂溶性較強的成分提取特點提取效率高但溶劑消耗量仍較大，操作較麻煩。提示對熱不穩(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上改進的，能用少量溶劑進行連續(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,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：提取效率高，溶劑用量少不適用對熱不穩(wěn)定的成分提示：可在提取1~2小時后更換新溶劑繼續(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,破壞植物藥材的細胞,使溶劑易于滲入細胞內(nèi),同時超聲波的強烈振動能傳遞巨大能量給浸提的藥材和溶劑,使它們作高速運動,加強細胞內(nèi)物質的釋放、擴散和溶解,使有效成分的加速浸出,而提

16、高提取效率,補充——超聲波,頻率高于20000赫茲的聲波。,補充—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，當聲壓達到一定值時發(fā)生的生長和崩潰的動力學過程即超聲波在液體中傳播時，由于液體微粒的劇烈振動會在液體內(nèi)部產(chǎn)生小空洞，小空洞會迅速膨脹與閉合并產(chǎn)生瞬時壓力，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：提