天然产物的提取分离课件.ppt

1、研究程序研究程序有效成分有效成分的提取方法的提取方法有效成分有效成分的分离纯化方法的分离纯化方法结构研究方法结构研究方法第二章第二章 天然产物提取分离方法天然产物提取分离方法第一节第一节 研究程序研究程序 资源调查资源调查, ,资料收集资料收集, ,样品采集样品采集 天然产物的提取天然产物的提取 活性追踪活性追踪 天然产物的分离纯化天然产物的分离纯化 结构鉴定结构鉴定一、研究程序一、研究程序资源调查资料收集成分预试提取有效成分分离纯化部位分离活性初筛活性追踪结构鉴定结构查新应用结构改造仿生合成经济分析技术保护高通量筛选技术二、资源调查二、资源调查 包括资源实地调查和文献调查。包括资源实地调查和

2、文献调查。 资源实地调查：分布、储量、有效部位、综合利用资源实地调查：分布、储量、有效部位、综合利用价值、开发前景等基础资料。价值、开发前景等基础资料。 文献调查：旨在查阅前人（国内、国际）对同属、文献调查：旨在查阅前人（国内、国际）对同属、同科或同种植物的研究状况，如化学成分的研究方同科或同种植物的研究状况，如化学成分的研究方法、水平、技术条件、经验教训及进展等。法、水平、技术条件、经验教训及进展等。 植物选择：植物选择： 当地随机；分类学；民族医药；植化方法；信息当地随机；分类学；民族医药；植化方法；信息网络；机遇网络；机遇。 例：番荔枝内酯：例：番荔枝内酯：研究状况研究状况1996199

3、6前前128128个；个；19971997：250250；19981998：300300抗癌药物与杀虫剂抗癌药物与杀虫剂。三、成分预试三、成分预试 依据植物体内各类化学成分的依据植物体内各类化学成分的溶解性、挥发溶解性、挥发性、吸附性性、吸附性等差异粗分离后，再利用等差异粗分离后，再利用颜色反颜色反应、沉淀反应、气体反应、荧光反应应、沉淀反应、气体反应、荧光反应等定性等定性试验大致了解其中含有哪几类化合物。试验大致了解其中含有哪几类化合物。 有有单项预试和系统预试单项预试和系统预试两类。两类。水溶性水溶性亲脂性亲脂性亲水性亲水性苷类（黄酮、苷类（黄酮、三萜、甾体三萜、甾体等与糖的结等与糖的结合

4、物）合物）糖类、氨基糖类、氨基酸蛋白质、酸蛋白质、盐类盐类未成盐的生物未成盐的生物碱，未成苷的碱，未成苷的黄酮、蒽醌、黄酮、蒽醌、萜类、甾体。萜类、甾体。化合物的酸碱性化合物的酸碱性酸性化合物酸性化合物碱性化合物碱性化合物两性化合物两性化合物 酸性成分黄酮、蒽醌、香豆素、有机酸、鞣质 中性成分强心苷、皂苷（甾体）碱性成分生物碱两性成分两性生物碱（含COOH 、OH 等）极性分类 脂溶性成分：苷元、生物碱 水溶性成分：苷、生物碱盐按溶解性分类常见中药化学成分类型的极性常见中药化学成分类型的极性各成分及其适宜的提取溶剂各成分及其适宜的提取溶剂各成分的各成分的极性极性成分类型成分类型适宜的提取溶剂适

5、宜的提取溶剂强亲脂性强亲脂性挥发油、脂肪、腊、脂溶性挥发油、脂肪、腊、脂溶性色素、甾醇类、部分苷元色素、甾醇类、部分苷元石油醚、己烷石油醚、己烷亲脂性亲脂性醛、酮、醇、醌、有机酸、醛、酮、醇、醌、有机酸、生物碱、树脂、部分苷元和生物碱、树脂、部分苷元和甙类甙类乙醚、氯仿乙醚、氯仿中等中等极性极性小小中中大大某些苷类（如强心苷）某些苷类（如强心苷）某些苷类（如黄酮苷）某些苷类（如黄酮苷）某些苷类（皂苷）某些苷类（皂苷）氯仿与乙醇（氯仿与乙醇（2 2：1 1）乙酸乙酯乙酸乙酯正丁醇正丁醇亲水性亲水性糖类、氨基酸、糖类、氨基酸、某些生物碱某些生物碱丙酮、乙醇、甲醇丙酮、乙醇、甲醇强亲水性强亲水性蛋白

6、质、粘液质、果胶、糖蛋白质、粘液质、果胶、糖类、氨基酸、无机盐类、氨基酸、无机盐水水第三节第三节 天然产物的提取天然产物的提取 根据预试和筛选结果，采用合适方法根据预试和筛选结果，采用合适方法将所需成分尽可能全部从生物材料中提取将所需成分尽可能全部从生物材料中提取出来。在这里我们对天然产物的提取着重出来。在这里我们对天然产物的提取着重于提取植物中的有效成分，那么，什么是于提取植物中的有效成分，那么，什么是有效成分呢？由于植物中含有许多化学成有效成分呢？由于植物中含有许多化学成分，但并不是所有的成分都能起到防治疾分，但并不是所有的成分都能起到防治疾病的作用，病的作用， 根据实践经验和科学认识水平

7、，通常将根据实践经验和科学认识水平，通常将植物中的化学成分分为植物中的化学成分分为有效成分和无效成有效成分和无效成分两类。分两类。 有效成分有效成分：一般是指具有生理活性、能用分子式一般是指具有生理活性、能用分子式和结构式表示并具有一定的物理常数（如熔点、沸和结构式表示并具有一定的物理常数（如熔点、沸点、旋光度、溶解度等）的单体化合物点、旋光度、溶解度等）的单体化合物 。 如果尚未提纯成为单体化合物的，一般称为如果尚未提纯成为单体化合物的，一般称为有效部有效部分或有效部位分或有效部位；而与有效成分共存的其它化学成分，；而与有效成分共存的其它化学成分，则一般视为为则一般视为为无效成分无效成分。

8、有效成分和无效成分的划分也不是绝对的。有效成分和无效成分的划分也不是绝对的。 例如鞣质，在多数中药中对治疗疾病不起主导作用，例如鞣质，在多数中药中对治疗疾病不起主导作用，被视为无效成分，而在地榆、五倍子等中药中因其被视为无效成分，而在地榆、五倍子等中药中因其具有收敛、止血和抗菌消炎作用，则被认为是有效具有收敛、止血和抗菌消炎作用，则被认为是有效成分。成分。 另外，随着科学技术的发展，有些过去认为无效的另外，随着科学技术的发展，有些过去认为无效的成分如某些多糖、蛋白质，现已发现它们分别具有成分如某些多糖、蛋白质，现已发现它们分别具有抗癌活性，故也应列为有效成分。抗癌活性，故也应列为有效成分。 提

9、取技术分类提取技术分类 预处理技术预处理技术干燥技术干燥技术超微粉碎技术超微粉碎技术 天然产物传统提取技术天然产物传统提取技术溶剂提取法溶剂提取法水蒸汽蒸馏法水蒸汽蒸馏法升华法升华法 现代提取技术现代提取技术超声辅助萃取技术超声辅助萃取技术超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术微波辅助萃取法微波辅助萃取法吸附技术吸附技术其它新技术其它新技术一、预处理技术一、预处理技术除杂除杂/ /整形整形/ /均匀化均匀化干燥技术：干燥技术：阴干阴干蒸后烘干蒸后烘干烘干烘干晒干晒干微波干燥微波干燥真空干燥真空干燥冷冻干燥冷冻干燥粉碎技术：粉碎技术：超微粉碎技术超微粉碎技术例例: : 采收加工技术对金银花质量影响

10、采收加工技术对金银花质量影响 金银花金银花（Flos Lonicerae） 忍冬科植物忍冬（忍冬科植物忍冬（Lonicera japonica Thunb.）的干燥花蕾，是药食两用的大宗中药材。的干燥花蕾，是药食两用的大宗中药材。 成分成分 富含挥发油，绿原酸及其类似物等有机酸类，富含挥发油，绿原酸及其类似物等有机酸类，木犀草苷等黄酮类，神经酰胺类化合物，以及木犀草苷等黄酮类，神经酰胺类化合物，以及环烯醚萜及其苷类化合物等多种有效成分。环烯醚萜及其苷类化合物等多种有效成分。 其制剂对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、其制剂对金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、肺炎双球菌等有明显抑制作用。肺炎双球菌等有明

11、显抑制作用。 研究内容研究内容 以大白期金银花为材料，从金银花以大白期金银花为材料，从金银花外观性状和游外观性状和游离氨基酸、可溶性糖、总黄酮、绿原酸离氨基酸、可溶性糖、总黄酮、绿原酸等内在质等内在质量指标方面，以量指标方面，以烘干、晒干、蒸后烘干烘干、晒干、蒸后烘干方法为对方法为对照，对微波干燥、真空干燥、冷冻干燥等现代干照，对微波干燥、真空干燥、冷冻干燥等现代干燥技术的效果进行比较分析燥技术的效果进行比较分析 利用超临界利用超临界CO2萃取法和萃取法和GC-MS分析比较晒干、分析比较晒干、微波干燥和冷冻干燥对挥发油化学组成的影响。微波干燥和冷冻干燥对挥发油化学组成的影响。 目的目的 筛选适

12、于金银花规模化加工的干燥技术，为提高筛选适于金银花规模化加工的干燥技术，为提高质控技术提供依据。质控技术提供依据。 供试材料供试材料：忍冬花蕾：忍冬花蕾 干燥方法干燥方法微波干燥、蒸后烘干、烘干、晒干、真微波干燥、蒸后烘干、烘干、晒干、真空干燥、冷冻干燥空干燥、冷冻干燥 指标测定指标测定 浸出物量浸出物量:参照药典参照药典绿原酸含量绿原酸含量:HPLC总黄酮含量总黄酮含量:Al(NO3)3-NaNO3比色法比色法可溶性糖含量可溶性糖含量 :硫酸蒽酮法硫酸蒽酮法游离氨基酸含量游离氨基酸含量:茚三酮比色法茚三酮比色法挥发油：挥发油：GC-MS不同干燥技术对金银花外观性状及化学成分不同干燥技术对金银

13、花外观性状及化学成分含量产生了不同程度的影响。含量产生了不同程度的影响。微波干燥技术可作为规模化干燥加工金银花微波干燥技术可作为规模化干燥加工金银花的重要方法。的重要方法。微波干燥微波干燥蒸后干燥蒸后干燥晒干 烘干 真空干燥例例: : 对花蕾化学成分的影响对花蕾化学成分的影响- -不同干燥技术不同干燥技术 绿原酸含量绿原酸含量 蒸后烘干和微波干燥蒸后烘干和微波干燥真空干燥真空干燥冷冻干燥、烘冷冻干燥、烘干干 总黄酮含量总黄酮含量 蒸后烘干蒸后烘干微波干燥和真空干燥微波干燥和真空干燥其余处理。其余处理。 游离氨基酸含量游离氨基酸含量 真空干燥真空干燥烘干处理烘干处理冷冻干燥冷冻干燥 可溶性糖含量

14、可溶性糖含量 晒干和蒸后烘干处理晒干和蒸后烘干处理微波干燥和烘干。微波干燥和烘干。 不同干燥技术对金银花有效成分和营养成分不同干燥技术对金银花有效成分和营养成分的影响是不同的。的影响是不同的。 原因：原因：微波干燥和蒸后烘干条件下使金银花鲜样微波干燥和蒸后烘干条件下使金银花鲜样在短时间内快速升温，在短时间内快速升温，多酚氧化酶迅速失多酚氧化酶迅速失活，从而使这活，从而使这2 2种技术加工而成的金银花种技术加工而成的金银花成品中绿原酸含量较高成品中绿原酸含量较高，而其它几种干燥，而其它几种干燥技术都是缓慢升温，多酚氧化酶活性先增技术都是缓慢升温，多酚氧化酶活性先增强而后再被灭活，使强而后再被灭活

15、，使金银花中绿原酸被氧金银花中绿原酸被氧化，绿原酸分解损失较大，因而绿原酸含化，绿原酸分解损失较大，因而绿原酸含量相对较低。量相对较低。冷冻干燥法对药材中的易氧化分解成分有冷冻干燥法对药材中的易氧化分解成分有保护作用，但实验中对冷冻干燥样品的有保护作用，但实验中对冷冻干燥样品的有效成分和营养成分的含量分析却没有体现效成分和营养成分的含量分析却没有体现出冷冻干燥的优势。出冷冻干燥的优势。二、天然产物传统提取技术二、天然产物传统提取技术（一）溶剂提取法（一）溶剂提取法1. 1.定义定义：选用对所需成分溶解度大，而对其它成分溶：选用对所需成分溶解度大，而对其它成分溶解度小的溶剂，将所需的成分从植物组

16、织内溶解出解度小的溶剂，将所需的成分从植物组织内溶解出来。来。2.2.基本原理基本原理 ：细胞渗透原理。：细胞渗透原理。 当溶剂加入到植物的原料中时，由于扩散、渗当溶剂加入到植物的原料中时，由于扩散、渗透等作用，溶剂逐渐通过细胞壁渗透到细胞之中，透等作用，溶剂逐渐通过细胞壁渗透到细胞之中，同时将细胞中所含的化学成分逐渐溶解，使细胞内同时将细胞中所含的化学成分逐渐溶解，使细胞内外产生浓度差。含有化学成分的浓溶液由于扩散又外产生浓度差。含有化学成分的浓溶液由于扩散又从细胞中透过细胞壁而到溶剂中。新的溶剂又不断从细胞中透过细胞壁而到溶剂中。新的溶剂又不断进入，如此多次往返，最终细胞内外溶液浓度达到进

17、入，如此多次往返，最终细胞内外溶液浓度达到平衡。此时，若将溶液滤出，继续加入新溶剂并使平衡。此时，若将溶液滤出，继续加入新溶剂并使这一过程重复进行，就可将有效成分大部分溶解出这一过程重复进行，就可将有效成分大部分溶解出来。来。 环己烷，石油醚，苯，环己烷，石油醚，苯，乙醚乙醚, , 氯仿氯仿，乙酸乙酯，正，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇，水丁醇，丙酮，乙醇，甲醇，水极性：极性：亲脂性：亲脂性：亲水性：亲水性：比水重的有机溶剂：比水重的有机溶剂：与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：与水分层的有机溶剂：与水分层的有机溶剂：能与水分层的极性最大的有机溶剂：能与水分

18、层的极性最大的有机溶剂：常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂：常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂：溶解范围最广的有机溶剂：溶解范围最广的有机溶剂：乙醇乙醇极性最小的有机溶剂：极性最小的有机溶剂：环己烷环己烷极性最大的有机溶剂：极性最大的有机溶剂：甲醇甲醇 3. .溶剂选择的理论依据溶剂选择的理论依据：“相似相溶相似相溶”原则。原则。 亲水性：这种近于水的性质。亲水性：这种近于水的性质。 亲脂性：近于油的性质。亲脂性：近于油的性质。 各种溶剂都有一定程度的亲水性或亲脂性。各种溶剂都有一定程度的亲水性或亲脂性。 如乙醇的分子比较小，有羟基，与水的结构如乙醇的分子比较小

19、，有羟基，与水的结构相似，所以相似，所以能与水任意混溶能与水任意混溶。 丁醇和戊醇分子中都有羟基，保持与水近似丁醇和戊醇分子中都有羟基，保持与水近似的性质，但分子逐渐变大，与水的性质逐渐的性质，但分子逐渐变大，与水的性质逐渐疏远，所以它们虽然能溶解在水里，但这种疏远，所以它们虽然能溶解在水里，但这种相互溶解却有一定的限度。相互溶解却有一定的限度。在它们互溶达到在它们互溶达到保和状态以后，丁醇与戊醇即与水分层。保和状态以后，丁醇与戊醇即与水分层。 丙酮的分子也比较小，分子中的羰基是一个丙酮的分子也比较小，分子中的羰基是一个极性集团，所以丙酮的亲水性强，极性集团，所以丙酮的亲水性强，与水能完与水能

20、完全互溶。全互溶。 乙醚和乙酸乙酯的性质，与乙醇比起来区别乙醚和乙酸乙酯的性质，与乙醇比起来区别就大一些。一方面分子量增大，但增大的并不太就大一些。一方面分子量增大，但增大的并不太多；另一方面醚键和酯键都和油脂相近，多；另一方面醚键和酯键都和油脂相近，所以它所以它们基本上属于亲脂性的溶剂，只是由于分子量不们基本上属于亲脂性的溶剂，只是由于分子量不算太大，分子中虽然没有羟基，但仍有氧，仍然算太大，分子中虽然没有羟基，但仍有氧，仍然保持了一定程度的亲水性。保持了一定程度的亲水性。 氯仿、苯和石油醚都是烃类和氯烃衍生物，氯仿、苯和石油醚都是烃类和氯烃衍生物，分子中根本没有氧，而且分子量比较大，所以它

21、分子中根本没有氧，而且分子量比较大，所以它们和油脂的性质相似，属于们和油脂的性质相似，属于亲脂性溶剂亲脂性溶剂。 植物中的有效成分（天然产物）在溶液中的植物中的有效成分（天然产物）在溶液中的溶解度与其化学结构、性质及溶剂的性质有很大溶解度与其化学结构、性质及溶剂的性质有很大的关系。的关系。 溶解度溶解度化学性质稳定化学性质稳定安全、价廉安全、价廉4. 溶剂的选择条件：溶剂的选择条件：- 溶剂对所需成分溶解度大，对溶剂对所需成分溶解度大，对杂质溶解度小。杂质溶解度小。 与植物中化学成分不起化学反应。与植物中化学成分不起化学反应。 溶剂要经济易得，可回收，使用安溶剂要经济易得，可回收，使用安全，不

22、污染环境。全，不污染环境。 5. 常用提取溶剂常用提取溶剂 分为：水、亲水性和亲脂性有机溶剂。分为：水、亲水性和亲脂性有机溶剂。 常用溶剂极性：由弱到强依次排序为常用溶剂极性：由弱到强依次排序为石油醚四氯化碳苯二氯甲烷石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水丙酮乙醇甲醇水 水：强极性溶剂。水：强极性溶剂。 植物材料中的无机盐、植物材料中的无机盐、(分子量不分子量不太大的太大的)糖类、鞣质、氨基酸、蛋白糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及甙类等均质、有机酸盐、生物碱盐及甙类等均可被水溶出。可被水溶出。 酸水性有利于提取生物碱；碱性酸水性有利于

23、提取生物碱；碱性水有利于溶出有机酸、黄酮、蒽醌、水有利于溶出有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、酚类等。内酯、酚类等。 水作溶剂的主要缺点：水作溶剂的主要缺点： 易霉变易霉变 由于水提取液中常含有糖类、蛋白质、氨基酸等由于水提取液中常含有糖类、蛋白质、氨基酸等物质，有利于微生物的生长，故易发生霉变。因此，物质，有利于微生物的生长，故易发生霉变。因此，若提取时间较长时，应加入少量防腐剂（如若提取时间较长时，应加入少量防腐剂（如甲苯、甲甲苯、甲醛、氯仿醛、氯仿等）防腐。等）防腐。 难以过滤难以过滤 果胶及粘液质、淀粉类物质的存在使水提液难以果胶及粘液质、淀粉类物质的存在使水提液难以过滤，可加入助滤剂如过滤，

24、可加入助滤剂如1%1%2%2%的经过的经过110110活化活化1 1小小时的热滑石粉或硅藻土（使胶质分散）等，进行减压时的热滑石粉或硅藻土（使胶质分散）等，进行减压过滤。过滤。-易提取不完全易提取不完全 次生物质有许多为亲脂性成分，溶解度小，不易次生物质有许多为亲脂性成分，溶解度小，不易提取完全。提取完全。-杂质较多杂质较多-难浓缩难浓缩 当水提取液中含有皂甙及其粘液质类成分时，减当水提取液中含有皂甙及其粘液质类成分时，减压浓缩会产生大量泡沫，造成浓缩困难，在实验室中，压浓缩会产生大量泡沫，造成浓缩困难，在实验室中，可在水提液中加入少量丁醇或戊醇以防止泡沫产生；可在水提液中加入少量丁醇或戊醇以

25、防止泡沫产生；也可采用旋转蒸发器、薄膜浓缩法、喷雾干燥法等加也可采用旋转蒸发器、薄膜浓缩法、喷雾干燥法等加快浓缩速度；对于蛋白质等不稳定物质，可采用冰冻快浓缩速度；对于蛋白质等不稳定物质，可采用冰冻干燥法。干燥法。 助溶现象（增溶现象）助溶现象（增溶现象） 在提取有效成分时，提取液中存在着复在提取有效成分时，提取液中存在着复杂的混合物，其中各成分互相影响，有时就杂的混合物，其中各成分互相影响，有时就会产生增溶现象，增大了欲提取物的溶解度。会产生增溶现象，增大了欲提取物的溶解度。但是有时又可能由于化合物的相互作用生成但是有时又可能由于化合物的相互作用生成了一些难溶解的化合物，改变了所要提取的了一

26、些难溶解的化合物，改变了所要提取的化合物的溶解性而使其提取不出来。化合物的溶解性而使其提取不出来。亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂 如乙醇、甲醇、丙酮等能与水混溶的有机溶剂。如乙醇、甲醇、丙酮等能与水混溶的有机溶剂。 乙醇最常用，溶解性能好，对细胞穿透能力较强。乙醇最常用，溶解性能好，对细胞穿透能力较强。 亲水性成分除蛋白质、粘液、果胶、淀粉和部分亲水性成分除蛋白质、粘液、果胶、淀粉和部分 多糖外，大多能在乙醇中溶解。多糖外，大多能在乙醇中溶解。 难溶于水的亲脂性成分，在乙醇中溶解度也较大。难溶于水的亲脂性成分，在乙醇中溶解度也较大。 不同浓度的乙醇对各种化学成分的溶解度不同。不同浓度的乙醇对各种

27、化学成分的溶解度不同。 如如 2030的乙醇可溶解生物碱盐和蒽醌；的乙醇可溶解生物碱盐和蒽醌； 4050的乙醇可溶解强心甙和鞣质；的乙醇可溶解强心甙和鞣质； 60%70的乙醇适用于甙类的提取；的乙醇适用于甙类的提取； 95的乙醇则是提取叶绿素、挥发油等的良的乙醇则是提取叶绿素、挥发油等的良 好溶剂。好溶剂。 总之，乙醇的浓度越大，则溶解亲脂性总之，乙醇的浓度越大，则溶解亲脂性成分越多；乙醇的浓度越小，则溶解亲水成分越多；乙醇的浓度越小，则溶解亲水性成分越多。性成分越多。用乙醇作提取溶剂的优、缺点：用乙醇作提取溶剂的优、缺点：提取时间短、溶出杂质（蛋白质、多糖）少。提取时间短、溶出杂质（蛋白质、

28、多糖）少。提取液不易发霉变质。提取液不易发霉变质。乙醇挥发性大，浓缩容易，用量小，且大部乙醇挥发性大，浓缩容易，用量小，且大部分可回收再用。分可回收再用。价廉，毒性小、来源方便。价廉，毒性小、来源方便。缺点：易燃、损失较大缺点：易燃、损失较大 亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂 如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯等如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯等不与水混溶的有机溶剂。不与水混溶的有机溶剂。 它们可以提取植物中的亲脂性成分，如油它们可以提取植物中的亲脂性成分，如油脂、挥发油、叶绿素、树脂、植物甾醇、脂、挥发油、叶绿素、树脂、植物甾醇、内酯、某些生物碱及苷元（如甾体苷元、内酯、某些生物碱及苷元（如甾

29、体苷元、黄酮、蒽醌等）。黄酮、蒽醌等）。 石油醚石油醚油脂、蜡、叶绿素、挥发油、油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物。游离甾体及三萜类化合物。 氯仿或醋酸乙酯氯仿或醋酸乙酯游离生物碱、有机游离生物碱、有机酸及黄酮、香豆素的苷元。酸及黄酮、香豆素的苷元。 优点优点 沸点低，浓缩回收方便，选择性强，容沸点低，浓缩回收方便，选择性强，容易得到纯品。易得到纯品。缺点缺点 挥发性大，多易燃有毒，价格昂贵。挥发性大，多易燃有毒，价格昂贵。 透入植物组织能力较弱，提取时间长。透入植物组织能力较弱，提取时间长。若植物材料中含有较多水分，就很难溶若植物材料中含有较多水分，就很难溶出次生物质。因此，直

30、接应用这类溶剂出次生物质。因此，直接应用这类溶剂提取有一定的局限性。提取有一定的局限性。6. 提取方式提取方式浸渍法浸渍法（冷浸）（冷浸）煎煮法煎煮法（热提）（热提）回流法回流法（有机溶剂（有机溶剂）连续提取法连续提取法渗漉法渗漉法（连续冷浸）（连续冷浸）浸渍法：冷浸或温浸，常用水或乙醇，每次浸浸渍法：冷浸或温浸，常用水或乙醇，每次浸泡日，浸泡次。泡日，浸泡次。 本法操作简便，适宜于遇本法操作简便，适宜于遇热不稳定易分解或破坏的成分热不稳定易分解或破坏的成分的提取。但此法提取时间长，的提取。但此法提取时间长，溶剂用量大，提取效率不高。溶剂用量大，提取效率不高。6. 6. 提取方式提取方式 渗漉

31、法：将植物材料粉末加入适量渗漉法：将植物材料粉末加入适量浸出溶剂润湿，装入渗漉筒内，压实浸出溶剂润湿，装入渗漉筒内，压实后，在上端不断添加溶剂，使之渗过后，在上端不断添加溶剂，使之渗过材料，溶出的可溶性成分即从下口流材料，溶出的可溶性成分即从下口流出。优点是提取效率高，但提取费时，出。优点是提取效率高，但提取费时，提取液体积太大，浓缩困难。提取液体积太大，浓缩困难。 有渗漉筒和渗漉罐两种。有渗漉筒和渗漉罐两种。 渗漉法适用于提取热敏性、挥发性或渗漉法适用于提取热敏性、挥发性或剧毒类成分和有效成份含量较低或要剧毒类成分和有效成份含量较低或要求浸出液浓度较高的物料求浸出液浓度较高的物料, ,不宜用

32、于黏不宜用于黏性的不易流动的物料。性的不易流动的物料。 实验室常用仪器：实验室常用仪器：渗漉筒；分渗漉筒；分液漏斗；粗色谱柱等。液漏斗；粗色谱柱等。操作步骤：操作步骤： 粉 碎粉 碎 润 湿润 湿 拌 匀拌 匀 静 置静 置 （30min） 装料装料压实压实添加添加溶剂溶剂静置（静置（6h）渗漉渗漉注意事项：注意事项： 流速：流速：随物料多少定，如随物料多少定，如100g料，料，可控制可控制1mL/min。 终点判定：终点判定：颜色或体积颜色或体积(10倍倍)渗漉法操作注意事项：渗漉法操作注意事项： 1 1、植物材料的粉碎度要合适，不宜太、植物材料的粉碎度要合适，不宜太细或太粗。太粗会影响提取

33、的效率，细或太粗。太粗会影响提取的效率，太细则容易结块而阻塞溶剂流通。太细则容易结块而阻塞溶剂流通。 2 2、向渗漉桶中装料前应加入适量的溶、向渗漉桶中装料前应加入适量的溶剂使其完全湿润，以避免植物粉末在剂使其完全湿润，以避免植物粉末在渗漉桶被因加入溶剂后膨胀而造成堵渗漉桶被因加入溶剂后膨胀而造成堵塞。塞。 3 3、装料时要分次加入，一层层压紧，、装料时要分次加入，一层层压紧，压力要均匀，装到渗漉桶压力要均匀，装到渗漉桶2/32/3时，上面时，上面压一层纱布，再用一层沙子压住，以压一层纱布，再用一层沙子压住，以免加入溶剂时，原料上浮。免加入溶剂时，原料上浮。 4 4、在渗漉前要浸泡、在渗漉前要

34、浸泡2424小时再有，以提小时再有，以提高渗漉效率。高渗漉效率。 5 5、收集渗漉液时，要不断加入新鲜的、收集渗漉液时，要不断加入新鲜的溶剂，并经常检查所要提取的成分是溶剂，并经常检查所要提取的成分是否已经提取干净，若是未知成分的植否已经提取干净，若是未知成分的植物样品，可根据渗漉液的颜色和体积物样品，可根据渗漉液的颜色和体积进行判断。进行判断。 与浸渍法相比，渗漉法可使植物与浸渍法相比，渗漉法可使植物材料与新溶剂或有效成分含量低的溶材料与新溶剂或有效成分含量低的溶剂接触，具有一定的浓度差，提高了剂接触，具有一定的浓度差，提高了提取效率，提取效果优于浸渍法。提取效率，提取效果优于浸渍法。 煎煮

35、法煎煮法 杂质多，破坏性强，水煎液易霉变、杂质多，破坏性强，水煎液易霉变、腐败，不宜存放。腐败，不宜存放。 火的使用：火的强弱与提取液质量有火的使用：火的强弱与提取液质量有密切的关系。火力过强提取液温度增密切的关系。火力过强提取液温度增高，溶出速度加快，水分蒸发得快，高，溶出速度加快，水分蒸发得快，芳香挥发性有效成分易随水蒸汽挥发芳香挥发性有效成分易随水蒸汽挥发掉；而根、茎、甲壳、矿石类质地坚掉；而根、茎、甲壳、矿石类质地坚硬的药物，煎煮时间过短药材成分不硬的药物，煎煮时间过短药材成分不易充分煎出，且容易烧焦；火力过弱易充分煎出，且容易烧焦；火力过弱则温度较低，不易使药物有效成分煎则温度较低，

36、不易使药物有效成分煎出。正确使用火力对汤剂的质量有重出。正确使用火力对汤剂的质量有重要作用，一般未沸前用武火，沸后改要作用，一般未沸前用武火，沸后改用文火，以增加煎出效果并减少水分用文火，以增加煎出效果并减少水分的蒸发量。的蒸发量。 中药汤剂的质量与选用的煎药器具有密切中药汤剂的质量与选用的煎药器具有密切的关系。现在仍是以砂锅为好，的关系。现在仍是以砂锅为好，因为砂锅的因为砂锅的材质稳定不会与药物成分发生化学反应，其材质稳定不会与药物成分发生化学反应，其传热均匀缓和，比较适宜。传热均匀缓和，比较适宜。此外也可选用搪此外也可选用搪瓷锅，不锈钢锅和玻璃煎器。瓷锅，不锈钢锅和玻璃煎器。 但是不能使用

37、铁锅、铜锅，主要是因为但是不能使用铁锅、铜锅，主要是因为铁锅或铜锅的化学性质不稳定，易氧化。在铁锅或铜锅的化学性质不稳定，易氧化。在煎煮药时能与中药所含的化学成分发生反应，煎煮药时能与中药所含的化学成分发生反应，如与鞣质类的成分可生成鞣酸铁，使药液的如与鞣质类的成分可生成鞣酸铁，使药液的颜色加深。与黄酮类成分可生成难容性聚合颜色加深。与黄酮类成分可生成难容性聚合物。与有机酸类成分可生成盐类。物。与有机酸类成分可生成盐类。回流提取法回流提取法 用有机溶剂进行加热提取时，需要采用回流加热装用有机溶剂进行加热提取时，需要采用回流加热装置，以免溶剂挥发损失。置，以免溶剂挥发损失。 在实验室中小量操作时

38、，可将植物材料放入大小在实验室中小量操作时，可将植物材料放入大小适宜的烧瓶中（体积约为烧瓶容量的适宜的烧瓶中（体积约为烧瓶容量的1 13 31 12 2），烧），烧瓶上接一个冷凝器，加入溶剂，在水浴中加热回流，瓶上接一个冷凝器，加入溶剂，在水浴中加热回流，1 1小时后，滤出提取液，加入新溶剂，再回流提取，时间小时后，滤出提取液，加入新溶剂，再回流提取，时间可比第一次短，一般反复两次即可。大量生产中可采用可比第一次短，一般反复两次即可。大量生产中可采用类似的装置。类似的装置。 此法较冷浸法提取率高但对受热易破坏的成分，此法较冷浸法提取率高但对受热易破坏的成分，对受热易破坏的成分不利，不宜采用此法

39、。对受热易破坏的成分不利，不宜采用此法。连续回流提取法连续回流提取法 为了弥补回流提取法中要进行反复过滤、需为了弥补回流提取法中要进行反复过滤、需要溶剂量大的不足，可采用连续回流提取法。连要溶剂量大的不足，可采用连续回流提取法。连续回流的装置，实验室常用索氏提取器。续回流的装置，实验室常用索氏提取器。 由于溶剂可反复被气化、冷凝，使被提取物由于溶剂可反复被气化、冷凝，使被提取物与溶剂之间一直保持着相当大的与溶剂之间一直保持着相当大的浓度差浓度差，提取效，提取效率高，溶剂用量少，率高，溶剂用量少，在水、电正常的实验室中无在水、电正常的实验室中无需人监督，提取过程可自动进行。需人监督，提取过程可自

40、动进行。索氏提取器适索氏提取器适于少量植物材料的提取于少量植物材料的提取( (最大为数十克最大为数十克) )。大量提取。大量提取时可根据其提取原理设计类似的装置，此法的不时可根据其提取原理设计类似的装置，此法的不足之处是提取液受热时间较长，对受热易分解的足之处是提取液受热时间较长，对受热易分解的成分不宜采用此法。成分不宜采用此法。 索氏提取器索氏提取器1 1冷凝管冷凝管 2 2溶剂蒸气上升溶剂蒸气上升管管 3 3虹吸管虹吸管 4 4装有药粉的装有药粉的滤纸袋滤纸袋 5 5溶剂溶剂 6 6水浴水浴（二）水蒸汽蒸馏法（二）水蒸汽蒸馏法是将水蒸气通入含有挥发性成分的植物材是将水蒸气通入含有挥发性成分

41、的植物材料中，使其中挥发性成分随水蒸气蒸馏出料中，使其中挥发性成分随水蒸气蒸馏出来的提取方法。来的提取方法。水蒸气蒸馏法是提取植物成分的一种常用水蒸气蒸馏法是提取植物成分的一种常用的方法，挥发油、某些小分子生物碱（如的方法，挥发油、某些小分子生物碱（如麻黄碱、烟碱等）和小分子酚性物质（如麻黄碱、烟碱等）和小分子酚性物质（如丹皮酚等）等都可采用本法提取。丹皮酚等）等都可采用本法提取。1 1、基本原理、基本原理 道尔顿（道尔顿（Dalton）分压定律：水与另一种）分压定律：水与另一种与其不溶的物质一起加热时，总的蒸气压与其不溶的物质一起加热时，总的蒸气压应为各成分蒸气压之和，即应为各成分蒸气压之和

42、，即P总总P水十水十P物，这样，当混合物的总蒸汽压等于外界物，这样，当混合物的总蒸汽压等于外界大气压时的温度即为该混合体系的沸点。大气压时的温度即为该混合体系的沸点。 此时的沸点必定比任何一个单独组分的沸此时的沸点必定比任何一个单独组分的沸点都要低。因此，可以将不溶解于水的沸点都要低。因此，可以将不溶解于水的沸点比较高的组分在点比较高的组分在100以下与水一起蒸馏以下与水一起蒸馏出来。出来。例如，溴苯和水组成的混合物沸点例如，溴苯和水组成的混合物沸点为为95 ，而溴苯的沸点为，而溴苯的沸点为135 。 蒸馏中混合物的沸点保持不变，直到其中蒸馏中混合物的沸点保持不变，直到其中一个组分几乎全部蒸出

43、，温度才上升到留一个组分几乎全部蒸出，温度才上升到留在瓶中液体的沸点。在瓶中液体的沸点。 在蒸馏出的混合蒸汽中，两个组分在蒸馏出的混合蒸汽中，两个组分 的气体分压的气体分压P P水与水与P P物之比等于两组分的物之比等于两组分的蒸汽在同一容积的体系中的摩尔数蒸汽在同一容积的体系中的摩尔数n n水和水和n n物之比。物之比。n水水/n物物=P水水/P物物问题：问题： 某有机化合物的分子量为某有机化合物的分子量为88，沸点，沸点132 ，它微溶于水，它与水的混合沸点为，它微溶于水，它与水的混合沸点为93 ，在此温度下，它的蒸汽压为在此温度下，它的蒸汽压为23.46KPa，水的，水的蒸汽压为蒸汽压为

44、78.28KPa，试计算馏出液中水和有，试计算馏出液中水和有机物的质量比？机物的质量比？2.2.条件条件（1）沸点多在）沸点多在100以上。以上。（2）能随水蒸气蒸馏而不被破坏，并且不与）能随水蒸气蒸馏而不被破坏，并且不与 水发生反应，难溶或不溶于水。水发生反应，难溶或不溶于水。（3）在）在100时有一定的蒸气压，至少有时有一定的蒸气压，至少有 0.667 1.333Kpa(510mmHg)的蒸气压。的蒸气压。 有些挥发性成分在水中溶解度稍大些，可将蒸馏有些挥发性成分在水中溶解度稍大些，可将蒸馏液重新蒸馏，在最先馏出的部分分出油层，或在蒸馏液重新蒸馏，在最先馏出的部分分出油层，或在蒸馏液水层经

45、盐析法并用低沸点溶剂将成分提取出来（如液水层经盐析法并用低沸点溶剂将成分提取出来（如玫瑰油、原白头翁素等）。玫瑰油、原白头翁素等）。 酰氯、酸酐或酯类化合物能否采用此法？酰氯、酸酐或酯类化合物能否采用此法？2.2.装置装置 有蒸汽发生器、蒸馏瓶、冷凝装置和接液有蒸汽发生器、蒸馏瓶、冷凝装置和接液瓶组成。瓶组成。 （三）升华法（三）升华法某些固体物质在低于其熔点的温度下加热，某些固体物质在低于其熔点的温度下加热，不经过中间液体阶段，可直接气化，冷凝后不经过中间液体阶段，可直接气化，冷凝后又变为原来的固体，这种现象称之为升华又变为原来的固体，这种现象称之为升华。中草药中有一些成分具有升华的性质，可

46、以中草药中有一些成分具有升华的性质，可以利用升华法直接自中草药中提取出来。利用升华法直接自中草药中提取出来。如樟脑、咖啡因。如樟脑、咖啡因。升华法虽然简单易行，但适应面较窄；再加上植升华法虽然简单易行，但适应面较窄；再加上植物材料在升华过程中炭化后往往产生焦油状物，物材料在升华过程中炭化后往往产生焦油状物，与升华物混在一起，不易除去，有时升华不完全，与升华物混在一起，不易除去，有时升华不完全，并伴随分解现象。因此较少采用。并伴随分解现象。因此较少采用。 若物质在三相点温度以下蒸气压已相当若物质在三相点温度以下蒸气压已相当大，可以容易地从固态直接转变为气态，则大，可以容易地从固态直接转变为气态，

47、则此物质可容易地用升华方法来纯化。如樟脑此物质可容易地用升华方法来纯化。如樟脑的三相点温度为的三相点温度为179，压力，压力49329Pa（370 mmHg），而在），而在160时其蒸气压已时其蒸气压已达达29166Pa（218.8mmHg）。只要逐渐缓）。只要逐渐缓慢加热，使温度维持在慢加热，使温度维持在179以下，就可以以下，就可以使樟脑由固态直接气化，蒸气遇冷的表面又使樟脑由固态直接气化，蒸气遇冷的表面又凝结为固体。凝结为固体。 操作关键是加热速度慢、操作关键是加热速度慢、匀、稳，否则蒸气压会超过三匀、稳，否则蒸气压会超过三相点的压力，物质将会由固体相点的压力，物质将会由固体直接转变为液

48、体，导致升华失直接转变为液体，导致升华失败。败。 三、现代提取技术三、现代提取技术 1.超声促提技术超声促提技术 超声提取法是一种利用外场介入超声提取法是一种利用外场介入 强化提取过程，用溶媒进行天然强化提取过程，用溶媒进行天然 产物提取的一种方法。产物提取的一种方法。 超声波是频率高于超声波是频率高于20kHz， 并且不引起听觉的弹性波。并且不引起听觉的弹性波。超声促提技术优点超声促提技术优点 1. 1.提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物提取效率高：超声波独具的物理特性能促使植物细胞组织破壁或变形，使有效成分提取更充分，细胞组织破壁或变形，使有效成分提取更充分，提取率比传统工艺显著提

49、高达提取率比传统工艺显著提高达5050500%500%。 2.2.提取时间短：超声波强化中药提取通常在提取时间短：超声波强化中药提取通常在24244040分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传统方分钟即可获得最佳提取率，提取时间较传统方法大大缩短法大大缩短2/32/3以上，以上， 药材原材料处理量大。药材原材料处理量大。 3.3.提取温度低：超声提取中药材的最佳温度在提取温度低：超声提取中药材的最佳温度在40406060，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材，对遇热不稳定、易水解或氧化的药材中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗。中有效成分具有保护作用，同时大大节能能耗。 4.4.适应性广：超声提

50、取不受成分极性、分子量大小适应性广：超声提取不受成分极性、分子量大小的限制，适用于各类成分的提取。的限制，适用于各类成分的提取。 5.5.提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化。提取药液杂质少，有效成分易于分离、纯化。 6.6.提取工艺运行成本低，综合经济效益显著。提取工艺运行成本低，综合经济效益显著。 7.7.操作简单易行，设备维护、保养方便。操作简单易行，设备维护、保养方便。 理论基础理论基础：空化效应、热效应和机械作用。空化效应、热效应和机械作用。 空化效应空化效应：当大能量的超声波作用于液体：当大能量的超声波作用于液体时，使液体被撕裂成很多小的孔穴，而这时，使液体被撕裂成很多小的孔穴，