1、药材成分与疗效的关系药材成分与疗效的关系中药化学成分类型简介中药化学成分类型简介中药有效成分的提取、分离方法中药有效成分的提取、分离方法第一节 药材成分与疗效的关系 有效成分有效成分 辅助成分辅助成分 无效成分无效成分 组织物质组织物质 起主要药效的物质。起主要药效的物质。一种中药往往含一种中药往往含有多种有效成分有多种有效成分 吴茱萸:生物碱吴茱萸:生物碱、香豆素、黄酮、萜类等香豆素、黄酮、萜类等 u 仅以单一有效成分来说明药效不充分仅以单一有效成分来说明药效不充分 黄连素黄连素黄连黄连指本身无特殊的疗效,但能增强或缓和有效成分指本身无特殊的疗效,但能增强或缓和有效成分作用的物质,或指有利于
2、有效成分的浸出或增强作用的物质,或指有利于有效成分的浸出或增强制剂稳定性的物质。制剂稳定性的物质。l大黄中的大黄中的鞣质鞣质缓和大黄缓和大黄蒽醌蒽醌类成分的泻下作用;类成分的泻下作用;l葛根汤葛根汤葛根中的葛根中的淀粉淀粉使其中的使其中的麻黄碱麻黄碱游离,游离,增加溶解度等增加溶解度等“上七味,以水一斗,上七味,以水一斗,先煮麻黄、葛根先煮麻黄、葛根,减二,减二升,去白沫。纳诸药,升,去白沫。纳诸药,”伤寒论伤寒论卷第三卷第三指无生物活性、不起药效的物质。指无生物活性、不起药效的物质。如:鞣质、树脂、多糖等如:鞣质、树脂、多糖等 l 但有效和无效的概念是相对的但有效和无效的概念是相对的 天花粉
3、中的蛋白质天花粉中的蛋白质 猪苓中的多糖猪苓中的多糖 金龙胆草中的树脂金龙胆草中的树脂 五倍子和没食子中的鞣质五倍子和没食子中的鞣质指构成药材细胞的不溶性物质。指构成药材细胞的不溶性物质。如:纤维素、石细胞如:纤维素、石细胞 最大限度地浸出有效成分和有效部位,最大限度地浸出有效成分和有效部位,降低无效甚至有害的物质降低无效甚至有害的物质 减少使用量减少使用量 增加制剂的稳定性增加制剂的稳定性 提高疗效提高疗效1.1.生物碱生物碱2.2.糖类糖类3.3.苷类苷类4.4.醌类醌类5.5.香豆素类香豆素类6.6.黄酮类黄酮类7.7.萜类和挥发油萜类和挥发油8.8.甾体类化合物甾体类化合物9.9.萜类
4、化合物萜类化合物10.10.鞣质鞣质中药化学成分简介生物碱生物碱生物体内含氮有机物,有似碱的性质(能与生物体内含氮有机物,有似碱的性质(能与酸成盐),有生理活性。酸成盐),有生理活性。N+OOOCH3OCH3Cl-盐酸小檗碱盐酸小檗碱 (Berberine hydrochloride)糖糖 类类l单糖:无色晶体,味甜。易溶于水,难溶于有单糖:无色晶体,味甜。易溶于水,难溶于有机溶剂。机溶剂。l低聚糖:低聚糖:210个单糖缩合而成。味甜,溶于水,个单糖缩合而成。味甜,溶于水,难溶于有机溶剂。难溶于有机溶剂。l多糖:多糖:10个以上单糖脱水缩合而成。无甜味,个以上单糖脱水缩合而成。无甜味,大多不溶
5、于水。大多不溶于水。CH3OOHOHH,OHOHCH2OHOOHOHOHOOHOHH,OHOHCOOHH,OH D-D-葡萄糖葡萄糖 L L鼠李糖鼠李糖 D D葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸(D-glucose)(L-rhamnose)(D-glucuronic acid)-D-Gal-(14)-D-Glc-D-Fru-(16)-(14)-D-GlcOHOHOOHOHOHOOOHOOHOOHOHOH,OHOOHHOCH2OHCH2OH123456苷苷 类类 苷元与糖或糖的衍生物通过苷键(缩醛键)苷元与糖或糖的衍生物通过苷键(缩醛键)连接而成的化合物。苷易水解成苷元和糖。连接而成的化合物。苷易水解成苷元和
6、糖。l苷元:糖苷类化合物中,与糖缩合的非糖部分。苷元:糖苷类化合物中,与糖缩合的非糖部分。HOOOOOHHOOHCH2OHOOHOHCH2OOHOHCH2OHOOOHOCH2OHHOHOHO 人参皂苷人参皂苷Rb1Rb1水解OOHHOOHCH2OHOOHOHCH2OHOOHOOHOHCH2OHOOHOCH2OHHOHOOHHOHOHO醌醌 类类具有醌式结构化合物。分子中多有酚具有醌式结构化合物。分子中多有酚OH,有一定酸性。有一定酸性。OOHOOHCH3OOglc-OOHCH3 大黄酚大黄酚 大黄酚大黄酚-D-D-葡萄糖苷葡萄糖苷 (chrysophanol)(chrysophanol-8-D
7、-glucoside)苯丙素类苯丙素类l以苯丙基(以苯丙基(C6-C3)为基本骨架的化合物。为基本骨架的化合物。l 香豆素香豆素:具有苯并具有苯并-吡喃酮母核的一类天然化合物吡喃酮母核的一类天然化合物。l 木脂素木脂素:有两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化有两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物。合物。OOHOHOCH3OCH3OCH3OCH3OCH3OCH3OOHCH3CH3 七叶内酯七叶内酯 五味子酯甲五味子酯甲 (aesculetin)(schisantherin A)黄酮类黄酮类 两个苯环通过三碳链连接而成(两个苯环通过三碳链连接而成(C6-C3-C6)的化合物。多有酚的化合物。多有酚
8、OH,有一定酸性。有一定酸性。OOHOHOHOOO葡萄糖醛酸-OHOHO 黄芩素黄芩素 黄芩苷黄芩苷 (baicalein)(baicalin)萜类和挥发油萜类和挥发油l萜类:分子式符合萜类:分子式符合(C5H8)n的衍生物。的衍生物。l挥发油(精油):可随水蒸气蒸馏的与水不挥发油(精油):可随水蒸气蒸馏的与水不相混溶的无色或淡黄色透明油状液体。相混溶的无色或淡黄色透明油状液体。OHCH3OCH3OCH3OCHCHCH3 薄荷醇薄荷醇 细辛醚细辛醚 (menthol)(asarone)第三节第三节 中药有效成分的提取、分离中药有效成分的提取、分离(一)浸提原理(一)浸提原理(1 1)浸润与渗透
9、阶段)浸润与渗透阶段 溶剂能否使药材表面润湿并渗透溶剂能否使药材表面润湿并渗透 与成分性质、药材质地、粒度及浸提压力有关与成分性质、药材质地、粒度及浸提压力有关(2 2)解吸与溶解阶段)解吸与溶解阶段 解吸解吸:溶剂克服成分之间或成分与细胞壁之间的亲和溶剂克服成分之间或成分与细胞壁之间的亲和力力溶解溶解:相似相溶原理相似相溶原理(1)(1)药材粒度药材粒度 适当小适当小优点:小利于渗透和扩散优点:小利于渗透和扩散缺点:吸附作用增强缺点:吸附作用增强 大量高分子物质溶出增加黏度大量高分子物质溶出增加黏度,降低扩散降低扩散 无效成分溶出多无效成分溶出多 造成浸提、过滤困难造成浸提、过滤困难(2 2
10、)药材成分)药材成分 与分子量、溶解度有关与分子量、溶解度有关l 分子量小的易溶先溶分子量小的易溶先溶l 溶解度大的易溶先溶溶解度大的易溶先溶(3 3)浸提温度)浸提温度l 高,有利于渗透、解吸、溶解、扩散高,有利于渗透、解吸、溶解、扩散 有利于灭菌,使制剂稳定有利于灭菌,使制剂稳定l 过高,导致成分分解、破坏过高,导致成分分解、破坏 导致无效杂质增多导致无效杂质增多(4 4)浸提时间)浸提时间 l 扩散达到扩散达到平衡前平衡前,时间长有利于浸出完全,时间长有利于浸出完全l 扩散达到扩散达到平衡后平衡后,时间不起作用,时间不起作用l 长时间,易导致杂质溶出多,长时间,易导致杂质溶出多,成分破坏
11、、霉变成分破坏、霉变(5 5)浓度梯度)浓度梯度扩散的主要动力,是提高浸出效率的关键因素扩散的主要动力,是提高浸出效率的关键因素保持最大的浓度梯度,可采取的方法:u 搅拌搅拌u 更换新溶剂更换新溶剂u 强制浸出液循环强制浸出液循环u 流动溶剂渗漉流动溶剂渗漉 (6 6)溶剂pHpH值 有利于弱酸、弱碱成分的解吸和溶解有利于弱酸、弱碱成分的解吸和溶解(7 7)浸提压力 l 有利于溶剂对药材的浸润和渗透,有利于溶剂对药材的浸润和渗透,l 可使细胞壁破裂,成分扩散可使细胞壁破裂,成分扩散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物)合物)糖
12、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。(三)药剂中常用浸提溶剂(三)药剂中常用浸提溶剂 l水水l乙醇、甲醇乙醇、甲醇l乙醚乙醚l氯仿氯仿l丙酮丙酮l石油醚等石油醚等 常用溶剂的特点常用溶剂的特点 环己烷环己烷,石油醚石油醚,苯苯,氯仿氯仿,乙醚乙醚,乙酸乙酯乙酸乙酯,正丁醇正丁醇,丙酮丙酮,乙醇乙醇,甲醇,水甲醇,水极性:小极性:小 大大亲脂性:大亲脂性:大 小小 亲水性:小亲水性:小 大大 比水重:氯仿比水重:氯仿 与水分层:环己烷与水分层:环己烷-正丁醇正丁醇 能与水分层的极性最大的有机
13、溶剂:正丁醇能与水分层的极性最大的有机溶剂:正丁醇 与水以任意比例混溶:丙酮与水以任意比例混溶:丙酮-甲醇甲醇 极性最大的有机溶剂:甲醇极性最大的有机溶剂:甲醇 极性最小的有机溶剂:环己烷极性最小的有机溶剂:环己烷 介电常数最小:石油醚介电常数最小:石油醚 溶解范围最广的有机溶剂:乙醇溶解范围最广的有机溶剂:乙醇 环己烷环己烷,石油醚石油醚,苯苯,氯仿氯仿,乙醚乙醚,乙酸乙酯乙酸乙酯,正丁醇正丁醇,丙酮丙酮,乙醇乙醇,甲醇,水甲醇,水化学成分的极性:化学成分的极性:被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。1 1 影响化合物极性的因素:影响化合物极
14、性的因素:(1)(1)化合物分子母核大小(碳数多少)化合物分子母核大小(碳数多少)分子大、碳数多,极性小;分子小、碳数少,极性大。分子大、碳数多,极性小;分子小、碳数少,极性大。常用溶剂与中药化学成分的关系常用溶剂与中药化学成分的关系相似相溶原则相似相溶原则 (2)(2)取代基极性大小取代基极性大小 在化合物母核相同或相近情况下,化合物极性大在化合物母核相同或相近情况下,化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。小主要取决于取代基极性大小。常见基团极性:常见基团极性:酸酚醇胺醛酮酯醚烯烷酸酚醇胺醛酮酯醚烯烷(3 3)亲水性基团)亲水性基团 亲水性基团(如羟基、羧基)越多、其极性亲水性基团(如羟基
15、、羧基)越多、其极性越大、亲水性就越强,亲脂性就越弱,溶于水而越大、亲水性就越强,亲脂性就越弱,溶于水而疏于油;反之,亲水性基团越少、其极性越小、疏于油;反之,亲水性基团越少、其极性越小、亲水性就越弱,亲脂性就越强,溶于油而疏于水。亲水性就越弱,亲脂性就越强,溶于油而疏于水。提取溶剂提取溶剂 性能特点性能特点 提取成分提取成分 提取方法提取方法强极性溶剂强极性溶剂 溶解范围广溶解范围广 生物碱盐生物碱盐 1 1、水 穿透能力强穿透能力强 苷类苷类 煎煮法煎煮法 易得、安全易得、安全 糅质糅质 糖类糖类 渗漉法渗漉法 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 有些苷类成分的酶解有些苷类成分的酶解 有些脂溶性成
16、分溶解不完全有些脂溶性成分溶解不完全 水提液易发霉、变质水提液易发霉、变质 水溶性杂质多,过滤困难水溶性杂质多,过滤困难 沸点高,浓缩困难沸点高,浓缩困难 2 2、乙醇(亲水性有机溶剂)、乙醇(亲水性有机溶剂)溶解性介于极性与非极性溶剂之间,和水溶解性介于极性与非极性溶剂之间,和水可任意混溶可任意混溶 提取溶剂提取溶剂 性能特点性能特点 适宜提取成分适宜提取成分 提取方法提取方法 溶解范围广溶解范围广 除多糖、蛋白质外,除多糖、蛋白质外,大部分成分都可以溶出大部分成分都可以溶出 渗滤法渗滤法 水溶性杂质溶出少水溶性杂质溶出少 浸渍法浸渍法 乙醇 可抑制酶的活性可抑制酶的活性 回流法回流法 提取
17、液不易发霉、变质提取液不易发霉、变质 连续回流法连续回流法 大部分可回收利用大部分可回收利用 l 挥发性、易燃烧挥发性、易燃烧l乙醇(最常用的有机溶剂)不同浓度的乙醇适于浸提的不同的成分不同浓度的乙醇适于浸提的不同的成分90%适合于:挥发油、有机酸、树脂、叶绿素适合于:挥发油、有机酸、树脂、叶绿素50-70%适合于:生物碱、苷类适合于:生物碱、苷类50%以下适合于:苦味素、蒽醌苷以下适合于:苦味素、蒽醌苷大于大于40%延缓水解延缓水解大于大于20%防腐防腐3 3、甲醇、甲醇 溶解特点与乙醇相似,但有毒溶解特点与乙醇相似,但有毒35 乙醚乙醚 bp.35bp.35,极易燃,极易燃 丙酮丙酮 bp
18、.56bp.56,易燃,易燃 氯仿氯仿 bp.61bp.61、d 1.48d 1.48,不易燃,毒性大,不易燃,毒性大 对生物碱溶解性好对生物碱溶解性好 苯苯 bp.80.1bp.80.1,毒性大,毒性大 石油醚石油醚 沸程沸程30306060、60609090、9090120 120 脱脂、脱色脱脂、脱色 亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂对化合物溶解选择性较强对化合物溶解选择性较强 水溶性杂质少、易纯化水溶性杂质少、易纯化 连续回流法连续回流法 挥发性大、易燃烧挥发性大、易燃烧 回流法回流法有毒、价格昂贵,有毒、价格昂贵,对提取设备要求高对提取设备要求高 穿透力较弱,提取时间长穿透力较弱,提取时
19、间长作为提取溶剂不常用作为提取溶剂不常用亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂如提取游离生物碱、苷元、挥发油等如提取游离生物碱、苷元、挥发油等4 4、丙酮、丙酮 溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,良好的脱脂溶剂,与水任意比例混溶,可作良好的脱脂溶剂,与水任意比例混溶,可作为脱水剂。为脱水剂。常用于新鲜动物药材的脱脂和脱水;不常用于新鲜动物药材的脱脂和脱水;不常于提取溶剂,对色素溶解性好,常用于常于提取溶剂,对色素溶解性好,常用于分分离、精制离、精制。5 5、氯仿、氯仿 非极性溶剂,在水中微溶,与乙醇能任意混溶。非极性溶剂,在水中微溶,与乙醇能任意混溶。能溶解生物碱、苷、
20、挥发油,不能溶解蛋白质、能溶解生物碱、苷、挥发油,不能溶解蛋白质、鞣质等。鞣质等。具有一定毒性,价格较贵,一般仅用于提纯精制具有一定毒性,价格较贵,一般仅用于提纯精制 有效成分。有效成分。植物成分极性强弱植物成分极性强弱植物成分结构类型植物成分结构类型适于提取溶剂适于提取溶剂亲脂性强亲脂性强叶绿素、脂肪油、挥发油叶绿素、脂肪油、挥发油石油醚石油醚亲脂性较强亲脂性较强游离生物碱、苷元、甾类、萜游离生物碱、苷元、甾类、萜类类、某些有机酸某些有机酸乙醚、氯仿乙醚、氯仿中等中等极性极性中偏小中偏小某些苷类某些苷类(如强心苷等如强心苷等)氯仿氯仿-乙醚乙醚(2:1)中中 等等某些苷类某些苷类(如黄酮苷类
21、如黄酮苷类)乙酸乙酯乙酸乙酯中偏大中偏大某些苷类某些苷类(如蒽醌苷、皂苷等如蒽醌苷、皂苷等)正丁醇正丁醇亲水性较强亲水性较强极性大的苷、糖类、氨基酸等极性大的苷、糖类、氨基酸等丙酮、乙醇、甲醇丙酮、乙醇、甲醇亲水性强亲水性强蛋白质、粘液汁、糖类、氨基蛋白质、粘液汁、糖类、氨基酸、无机盐、苷类酸、无机盐、苷类水水常见溶剂对天然有机化合物的溶解性常见溶剂对天然有机化合物的溶解性l脂肪油脂肪油 黑膏药中用植物油提取脂溶性成分黑膏药中用植物油提取脂溶性成分酸酸 促进生物碱与酸生成盐类物质而溶出促进生物碱与酸生成盐类物质而溶出 使有机酸游离便于有机溶剂浸提使有机酸游离便于有机溶剂浸提 除去酸不溶性的杂质
22、除去酸不溶性的杂质常用:硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸常用:硫酸、盐酸、醋酸、酒石酸、枸橼酸碱碱 可增加有效成分(有机酸、黄酮、蒽醌、内可增加有效成分(有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类)的溶解度溶出酯、香豆素以及酚类)的溶解度溶出常用:氢氧化铵、氢氧化钙常用:氢氧化铵、氢氧化钙甘油、表面活性剂甘油、表面活性剂 42溶剂提取法要点溶剂提取法要点依据:化学成分的溶解性(极性)依据:化学成分的溶解性(极性)关键:提取溶剂的选择关键:提取溶剂的选择溶剂的选择原则:相似相溶的原则,溶剂的选择原则:相似相溶的原则,价廉、易得、无毒、安全等。价廉、易得、无毒、安全等。基本原理:根据各成分基本原理:
23、根据各成分极性极性的不同,先系统地分的不同,先系统地分成几个不同部分,然后利用显色反应或沉淀反应,成几个不同部分,然后利用显色反应或沉淀反应,或结合纸色谱、薄层色谱,定性判断各部分中可或结合纸色谱、薄层色谱,定性判断各部分中可能含有的化合物类型。能含有的化合物类型。常采用石油醚(非极性物质)、常采用石油醚(非极性物质)、95%乙醇(大部乙醇(大部分成分)、水(极性物质)三段法进行粗分。分成分)、水(极性物质)三段法进行粗分。有效成分有效成分 试剂试剂 反应现象反应现象生物碱生物碱 碘化铋钾碘化铋钾 棕黄色或橘红色沉淀棕黄色或橘红色沉淀黄酮黄酮 将乙醇液加将乙醇液加MgMg粉,滴入浓盐酸后振荡在
24、泡粉,滴入浓盐酸后振荡在泡 沫处呈桃红色或与沫处呈桃红色或与1%AlCl1%AlCl3 3乙醇溶液呈有色荧光。乙醇溶液呈有色荧光。氨基酸和肽氨基酸和肽 茚三酮茚三酮 蓝紫色蓝紫色有机酸有机酸 溴酚蓝溴酚蓝 黄色黄色酚类酚类 FeClFeCl3 3 紫色、蓝色紫色、蓝色蛋白质蛋白质 NaOH+CuSONaOH+CuSO4 4 紫红色络合物紫红色络合物糖和苷糖和苷 斐林试剂斐林试剂 砖红色砖红色CuCu2 2O O沉淀。沉淀。一般定性试验初步验证一般定性试验初步验证例:例:生物碱生物碱 碘化铋钾碘化铋钾试剂,对试剂,对香豆素、香豆素、萜类内酯萜类内酯也能反应。也能反应。咖啡碱属于生物碱咖啡碱属于生
25、物碱,但对,但对碘化铋钾试剂却呈碘化铋钾试剂却呈阴性反应。阴性反应。另外,植物中的酸性成分往往与植物体内的另外,植物中的酸性成分往往与植物体内的K、Na、Ca、Mg结合成盐存在,因此不能结合成盐存在,因此不能由于水和酒精提取液不呈酸性而否定酸性成由于水和酒精提取液不呈酸性而否定酸性成分的存在。分的存在。系统分离包括系统分离包括粗分阶段粗分阶段和和细分阶段细分阶段:粗分阶段粗分阶段又称作部位分离,又称作部位分离,大类物质的分离大类物质的分离,如皂苷、蛋白质;如皂苷、蛋白质;细分阶段细分阶段称作组分分离。称作组分分离。(二)中药有效成分的系统分离 根据天然成分的溶解性不同,选用对所根据天然成分的溶
26、解性不同,选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂,将所需成分从天然产物料中溶解出溶剂,将所需成分从天然产物料中溶解出来的一种提取方法。来的一种提取方法。水、亲水性有机溶剂:水、亲水性有机溶剂:浸渍法、渗漉法、回流法;水为溶剂还可以用煎煮法。浸渍法、渗漉法、回流法;水为溶剂还可以用煎煮法。亲脂性有机溶剂:亲脂性有机溶剂:易挥发,易挥发,多以索氏提取器多以索氏提取器采用连续回流法采用连续回流法。冷提法:冷提法:浸渍法浸渍法渗漉法渗漉法热提法:热提法:煎煮法煎煮法回流提取法回流提取法连续回流提取法(索氏提取法)连续回流提取法(索氏提取法)粉碎好的药材放入
27、提取用的容器中,粉碎好的药材放入提取用的容器中,加入溶剂使没过药面,浸泡加入溶剂使没过药面,浸泡12 h。滤出溶剂,加入新的溶剂继续提取滤出溶剂,加入新的溶剂继续提取加入溶剂浸泡加入溶剂浸泡12 h后后1.浸渍法浸渍法l用定量的水或醇溶剂用定量的水或醇溶剂,将药材浸泡一定时间将药材浸泡一定时间,以提取药材成分的方法。以提取药材成分的方法。l适合于挥发性成分及受热易分解成分的提取。适合于挥发性成分及受热易分解成分的提取。l优点:操作简单;不需加热。优点:操作简单;不需加热。l缺点:提取时间长缺点:提取时间长,提取率低;溶媒用量大提取率低;溶媒用量大l用水浸提时需注意提取液的防腐问题。用水浸提时需
28、注意提取液的防腐问题。真空压力浸渍器真空压力浸渍器 应用范围应用范围:适用于有效成分遇热易挥发和易破坏适用于有效成分遇热易挥发和易破坏的药,适于粘性物质、无组织结构的药材、新鲜的药,适于粘性物质、无组织结构的药材、新鲜及易膨胀的药材、价格低廉的芳香性药材及易膨胀的药材、价格低廉的芳香性药材不适用于不适用于:贵重药材、毒性药材、高浓度制剂:贵重药材、毒性药材、高浓度制剂常用设备:浸渍器、压榨器常用设备:浸渍器、压榨器l将药材粗粉置渗漉器内,溶剂连续的将药材粗粉置渗漉器内,溶剂连续的从渗漉器上部加入,渗漉液不断地从从渗漉器上部加入,渗漉液不断地从下部流出,从而浸出有效成分的方法。下部流出,从而浸出
29、有效成分的方法。l类型:单渗漉法、重渗漉法、加压渗漉法、逆类型:单渗漉法、重渗漉法、加压渗漉法、逆流渗漉法流渗漉法l应用范围:贵重药材、毒性药材、高浓度制剂;应用范围:贵重药材、毒性药材、高浓度制剂;也可用于有效成分含量较低的药材的提取也可用于有效成分含量较低的药材的提取l优点:不需加热;提取率高;渗漉液澄清优点:不需加热;提取率高;渗漉液澄清l缺点:操作复杂;提取时间长;溶媒用量大缺点:操作复杂;提取时间长;溶媒用量大药材粉碎润湿装筒排气浸渍渗漉1.1.粉碎:粒度适宜,中等粉或粗粉粉碎:粒度适宜,中等粉或粗粉2.2.润湿:充分的均匀润湿和膨胀润湿:充分的均匀润湿和膨胀3.3.装筒;脱脂棉垫底
30、药材压平滤纸或纱布覆装筒;脱脂棉垫底药材压平滤纸或纱布覆盖玻璃珠之类重物压住盖玻璃珠之类重物压住4.4.排气:打开浸液出口再添加溶剂排气:打开浸液出口再添加溶剂5.5.浸渍:浸渍:24-72h24-72h6.6.渗漉:速度适当,每分钟渗漉:速度适当,每分钟1 13 3ml/1000gml/1000g。溶剂溶剂4 45 5倍药量。倍药量。l以水为溶剂以水为溶剂,简便易行,能煎出大部分有效成分,简便易行,能煎出大部分有效成分,但煎出液中杂质较多,且容易霉变,一些不耐热、但煎出液中杂质较多,且容易霉变,一些不耐热、挥发性成分易损失,且含多糖多的成分过滤困难。挥发性成分易损失,且含多糖多的成分过滤困难
31、。l适用于有效成分溶于水且对湿、热较稳定的药材。适用于有效成分溶于水且对湿、热较稳定的药材。l不适用于:含多量淀粉、黏液质的原料。不适用于:含多量淀粉、黏液质的原料。l设备设备 :夹层锅、多功能提取罐:夹层锅、多功能提取罐提取罐仪器仪器加热回流装置加热回流装置加快溶出速度,省时加快溶出速度,省时适宜受热稳定的药物适宜受热稳定的药物适宜较难溶出的组分适宜较难溶出的组分特特点点缺点:溶剂消耗量大,需几次缺点:溶剂消耗量大,需几次提取方提取完全提取方提取完全 仪器仪器索氏提取器索氏提取器节省溶剂,回收方便节省溶剂,回收方便适宜受热稳定的药物适宜受热稳定的药物费时费时无需过滤无需过滤特特点点缺点:提取
32、时间长,不适合受热破坏成分。缺点:提取时间长,不适合受热破坏成分。索氏(索氏(Soxhlet)提取器)提取器提取方法提取方法溶剂溶剂操作操作提取效率提取效率使用范围使用范围备注备注浸渍法浸渍法水或有水或有机溶剂机溶剂不加热不加热效率低效率低各类成分,各类成分,尤遇热不尤遇热不稳定成分稳定成分出膏率低,出膏率低,易发霉,需易发霉,需加防腐剂加防腐剂渗漉法渗漉法有机溶有机溶剂剂不加热不加热脂溶性成脂溶性成分分消耗溶剂量消耗溶剂量大,费时长大,费时长煎煮法煎煮法水水直火加直火加热热水溶性成水溶性成分分易挥发、热易挥发、热不稳定不宜不稳定不宜用用回 流 提回 流 提取法取法有机溶有机溶剂剂水浴加水浴加
33、热热脂溶性成脂溶性成分分热不稳定不热不稳定不宜用,溶剂宜用,溶剂量大量大连 续 回连 续 回流提取流提取有机溶有机溶剂剂水浴加水浴加热热节 省 溶节 省 溶剂、效剂、效率最高率最高亲脂性较亲脂性较强成分强成分用索氏提取用索氏提取器,时间长器,时间长二、水蒸气蒸馏法二、水蒸气蒸馏法 适于具有挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破适于具有挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破坏的有效成分结构的提取。如挥发油、小坏的有效成分结构的提取。如挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类、香豆素等。分子生物碱、酚类、游离醌类、香豆素等。三、升华法三、升华法缺点:缺点:(1 1)中草药炭化后,易产生挥发性的焦油状物,粘)中草药炭化
34、后,易产生挥发性的焦油状物,粘附在升华物上,不易精制除去;附在升华物上,不易精制除去;(2 2)升华不完全,产率低,有时伴随分解现象。)升华不完全,产率低,有时伴随分解现象。将固体物质受热气化,遇冷又凝结为固体的方法。将固体物质受热气化,遇冷又凝结为固体的方法。NNNNOOH3CCH3CH3茶叶中的咖啡因的提取茶叶中的咖啡因的提取咖啡因咖啡因机理:利用酶反应具有高度专一性等特性利用酶反应具有高度专一性等特性,根根据植物药材细胞壁的构成据植物药材细胞壁的构成,选择相应的酶选择相应的酶,将细胞壁的组成成分水解或降解将细胞壁的组成成分水解或降解,破坏细破坏细胞壁结构胞壁结构,使有效成分充分暴露出来使
35、有效成分充分暴露出来。应用:l植物药材提取植物药材提取l酶作为动物药提取过程中的激活剂酶作为动物药提取过程中的激活剂l中药提取液的纯化中药提取液的纯化l 药渣再利用药渣再利用其他提取技术其他提取技术水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法超临界流体萃取法超临界流体萃取法超提取法超提取法微波提取法微波提取法第三章第三章 中药化学成分的分离技术中药化学成分的分离技术中药化学成分的经典分离技术中药化学成分的经典分离技术 两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法 沉淀法沉淀法 结晶法结晶法 其他分离技术其他分离技术 色谱法色谱法 沉淀法沉淀法 透析法透析法 分馏法分馏法盐析法盐析法色谱法色谱法(重)结晶法(重)结晶法一、溶剂萃取
36、法一、溶剂萃取法原理:利用混合物中各成分在原理:利用混合物中各成分在两种互不相溶两种互不相溶的的溶剂中溶剂中分配系数的不同分配系数的不同而达到分离的方法。而达到分离的方法。萃取时,如果各成分在两相溶剂中萃取时,如果各成分在两相溶剂中分配系数相分配系数相差越大差越大,则,则分离效率越高分离效率越高。萃取基本原理萃取基本原理两相溶剂萃取法的理论依据是两相溶剂萃取法的理论依据是分配定律分配定律。K=CA/CB(K表示分配系数,表示分配系数,CA表示化学成分在上相溶剂中表示化学成分在上相溶剂中的浓度,的浓度,CB表示化学成分在下相溶剂中的浓度。表示化学成分在下相溶剂中的浓度。)分配系数越大,表示成分主
37、要在上层。分配系数越大,表示成分主要在上层。分配系数越小,表示成分分配系数越小,表示成分主要主要在下层。在下层。萃取时,混合物中各成分的分配系数相差越萃取时,混合物中各成分的分配系数相差越大,越易分离,萃取效率高,分离效果越好。大,越易分离,萃取效率高,分离效果越好。K K与萃取次数的关系:与萃取次数的关系:K值与萃取次数成反比。值与萃取次数成反比。即即K值越大,萃取次数越少,反之越多。值越大,萃取次数越少,反之越多。K=CA/CB若水提取液中的有效成分是(若水提取液中的有效成分是(1 1)亲脂性亲脂性物质物质,一般多用亲脂性有机溶剂,如苯、,一般多用亲脂性有机溶剂,如苯、氯仿或乙醚进行两相萃
38、取;(氯仿或乙醚进行两相萃取;(2 2)若有效)若有效成分是成分是偏亲水性的物质偏亲水性的物质,在亲脂性溶剂,在亲脂性溶剂中难溶解,就需要改用中难溶解,就需要改用弱亲水性的弱亲水性的溶剂,溶剂,如乙酸乙酯、正丁醇等。如乙酸乙酯、正丁醇等。可进行溶剂萃取的组合可进行溶剂萃取的组合水水石油醚石油醚 水水苯苯水水乙醚乙醚 水水己烷己烷水水氯仿氯仿 水水乙酸乙酯乙酸乙酯水水正丁醇正丁醇不可进行萃取的溶剂组合不可进行萃取的溶剂组合水水乙醇乙醇 水水甲醇甲醇 水水丙酮丙酮乙醇乙醇氯仿氯仿 甲醇甲醇乙酸乙酯乙酸乙酯一、分次萃取法(又称简单萃取法)一、分次萃取法(又称简单萃取法)萃取方法萃取方法 萃取操作注意
39、问题萃取操作注意问题 必须是互不相容的两相溶剂必须是互不相容的两相溶剂 注意温度浓度对注意温度浓度对K值的影响值的影响防止乳化:避免猛烈振摇、改用混合溶剂防止乳化:避免猛烈振摇、改用混合溶剂破乳方法破乳方法 抽滤抽滤 加热加热 冷冻冷冻 长时间放置长时间放置 加入破乳剂加入破乳剂萃取操作中的注意事项:萃取操作中的注意事项:1.破坏乳化方法破坏乳化方法l2.溶剂与水溶液应保持一定量的比例溶剂与水溶液应保持一定量的比例 第一次萃取时,溶剂要多一些,一般为水第一次萃取时,溶剂要多一些,一般为水提取液的提取液的1/3,以后的用量可以少一些,一般为,以后的用量可以少一些,一般为1/4-1/5。l3.一般
40、萃取一般萃取34次即可次即可 但亲水性较大的成分不易转入有机溶剂层但亲水性较大的成分不易转入有机溶剂层时,须增加萃取次数,或改变萃取溶剂。时,须增加萃取次数,或改变萃取溶剂。二、沉淀法二、沉淀法(一)酸碱沉淀法(一)酸碱沉淀法利用某些成分在酸(或碱)中溶解,又在碱利用某些成分在酸(或碱)中溶解,又在碱(或酸)中沉淀的性质达到分离的方法。(或酸)中沉淀的性质达到分离的方法。l 游离生物碱多不溶于水,遇酸成盐可溶于水,游离生物碱多不溶于水,遇酸成盐可溶于水,再加碱碱化生成游离生物碱,难溶于水而吸再加碱碱化生成游离生物碱,难溶于水而吸出沉淀。出沉淀。l 某些含酚羧基或羧基的成分加碱成盐溶于水,某些含
41、酚羧基或羧基的成分加碱成盐溶于水,遇酸又可产生沉淀。遇酸又可产生沉淀。OOHOHCOOHOOOHOHCH3OHOOOHOHCH3O大黄酸大黄酸大黄素大黄素大黄酚大黄酚酸性最强酸性最强酸性其次酸性其次酸性最弱酸性最弱溶于溶于NaHCO3溶于溶于Na2CO3溶于溶于NaOH如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离 蛔蒿中提取驱蛔有效成分山道年蛔蒿中提取驱蛔有效成分山道年 OCH3CH3OOHCH3OH-H+OCH3CH3OHCH3COO-蛔蒿粉末蛔蒿粉末 石灰乳石灰乳 浸泡浸泡 热水提取热水提取 山道年酸钙山道年酸钙(溶于水),水提液过滤浓缩,加酸酸化,
42、山道年沉淀(溶于水),水提液过滤浓缩,加酸酸化,山道年沉淀析出,用乙醇重结晶提纯。析出,用乙醇重结晶提纯。OOOCH3CH3CH3H+l内酯类化合物不溶于水,但遇碱开环生成羧酸盐而内酯类化合物不溶于水,但遇碱开环生成羧酸盐而溶于水,酸化又析出。溶于水,酸化又析出。l酸提碱沉法 提取生物碱l碱提酸沉法 提取酚酸性成分:黄酮、蒽醌等l原理 离子态溶解,分子态难溶 而沉淀析出(二)溶剂沉淀法(二)溶剂沉淀法原理 改变混合溶剂极性使一部分成分沉淀。分类:1.水提醇沉法 去除多糖、蛋白质等 水溶性杂质 2.醇提水沉法 除去树脂、叶绿素等 亲脂性杂质 3.醇提醚(丙酮)沉淀法 可沉淀皂苷 1 1、醇提水沉
43、法、醇提水沉法 乙醇提取法可提取出生物碱及其盐、甙类、挥发乙醇提取法可提取出生物碱及其盐、甙类、挥发油及有机酸类等油及有机酸类等;虽然多糖类、蛋白质、淀粉等无效虽然多糖类、蛋白质、淀粉等无效成分不易溶出,但树脂、油脂、色素等杂质却仍可成分不易溶出,但树脂、油脂、色素等杂质却仍可提出。为此,醇提取液经回收乙醇浓缩后,再加水提出。为此,醇提取液经回收乙醇浓缩后,再加水处理,并冷藏一定时间,可使杂质(处理,并冷藏一定时间,可使杂质(树脂、油脂、树脂、油脂、色素)色素)沉淀而除去。沉淀而除去。适用于蛋白质、粘液质、多糖等杂质较多的药材。适用于蛋白质、粘液质、多糖等杂质较多的药材。(2)水提醇沉法)水提
44、醇沉法 使提取液中的有效成分在乙醇中不溶或溶解度小。使提取液中的有效成分在乙醇中不溶或溶解度小。如:淀粉、树胶、蛋白质、某些多糖。如:淀粉、树胶、蛋白质、某些多糖。特别适合于多糖的分离多糖。特别适合于多糖的分离多糖。(3 3)醇提醚)醇提醚(丙酮丙酮)沉法:沉法:纯化皂苷(去除脂溶性杂质)纯化皂苷(去除脂溶性杂质)(三)铅盐沉淀法(三)铅盐沉淀法中性中性 Pb(AC)2 可沉淀可沉淀COOH,邻二酚羟基,邻二酚羟基碱性碱性 Pb(OH)AC(除以上可沉淀外除以上可沉淀外)再加使单酚羟基或多元醇沉淀再加使单酚羟基或多元醇沉淀在水或乙醇提取液中,加入醋酸铅或碱式醋在水或乙醇提取液中,加入醋酸铅或碱
45、式醋酸铅,使其中一些成分生成不溶性的铅盐。酸铅,使其中一些成分生成不溶性的铅盐。脱铅处理脱铅处理1 1、通硫化氢气体生成硫化铅沉淀,所需成、通硫化氢气体生成硫化铅沉淀,所需成分溶于水或稀醇中,过滤除去沉淀。此法分溶于水或稀醇中,过滤除去沉淀。此法脱铅彻底,但脱铅液偏酸性,对某些酸不脱铅彻底,但脱铅液偏酸性,对某些酸不稳定成分需注意。稳定成分需注意。2 2、加硫酸钠生成硫酸铅沉淀,但产生的沉、加硫酸钠生成硫酸铅沉淀,但产生的沉淀在水中有一定的溶解度,除铅不彻底。淀在水中有一定的溶解度,除铅不彻底。脱铅处理脱铅处理3 3、阳离子交换树脂法、阳离子交换树脂法 此法脱铅快而彻底,但提取液中某些此法脱铅
46、快而彻底,但提取液中某些成分(如生物碱)也有可能交换上去,且成分(如生物碱)也有可能交换上去,且树脂交换后再生困难。树脂交换后再生困难。u 三种脱铅方法各有优点,其中以硫化三种脱铅方法各有优点,其中以硫化氢气体最为常用。氢气体最为常用。(四)盐析法(四)盐析法 在混合物水溶液中加入易溶于水的无机在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐至一定浓度或饱和状态,使某些中药成分盐至一定浓度或饱和状态,使某些中药成分在水中溶解度降低而析出。在水中溶解度降低而析出。常见无机盐:氯化钠、硫酸钠、硫酸铵等。常见无机盐:氯化钠、硫酸钠、硫酸铵等。四、盐析法四、盐析法水提液中,加入无机盐至饱和,可使某些成分在水提液中
47、,加入无机盐至饱和,可使某些成分在水中的溶解度降低沉淀析出,而与水溶性大的杂质分离。水中的溶解度降低沉淀析出,而与水溶性大的杂质分离。常用无机盐:氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等常用无机盐:氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等三颗针根粉三颗针根粉 稀盐酸稀盐酸 氯化钠至饱和氯化钠至饱和 小檗碱盐酸盐小檗碱盐酸盐三七三七水提取液水提取液 硫酸镁硫酸镁至饱和至饱和 三七皂苷三七皂苷三颗针三颗针 NaCl 饱和饱和 小薜碱小薜碱三、结晶法三、结晶法结晶法结晶法:利用混合物中各成分在溶剂中因利用混合物中各成分在溶剂中因温度不同温度不同引起引起溶解度的改变溶解度的改变,使部分成分析出结晶。,使部分成分析出结
48、晶。重结晶重结晶:选择适当的溶剂让结晶再一次溶解和析出的过程选择适当的溶剂让结晶再一次溶解和析出的过程。结晶溶剂的选择结晶溶剂的选择l1 1溶解度:溶解度:对纯化成分对纯化成分 热溶,冷不溶热溶,冷不溶 对杂质对杂质 冷热都溶或冷热都不溶冷热都溶或冷热都不溶 l2 2与被结晶的成分不发生化学反应。与被结晶的成分不发生化学反应。l3 3沸点沸点 溶剂的沸点适中,若沸点过高,溶剂的沸点适中,若沸点过高,则附着于晶体表面不易除去,过低又不利则附着于晶体表面不易除去,过低又不利于晶体析出。于晶体析出。常用于结晶的溶剂:甲醇、乙醇、丙酮、醋常用于结晶的溶剂:甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸、吡啶等。酸乙
49、酯、醋酸、吡啶等。当用单一溶剂不能达到结晶时,可用两种或当用单一溶剂不能达到结晶时,可用两种或两种以上溶剂组成的混合溶剂进行结晶操作。两种以上溶剂组成的混合溶剂进行结晶操作。常用的混合溶剂有:水常用的混合溶剂有:水-乙醇、水乙醇、水-丙酮、丙酮、乙醇乙醇-乙醚、乙醇乙醚、乙醇-氯仿、乙醇氯仿、乙醇-醋酸乙酯醋酸乙酯-乙乙醚等。醚等。结晶方法结晶方法l 去杂 制备过饱和溶液 析晶 l 操作关键:溶解 趁热抽滤 沉淀(热不溶型杂质)滤液 放冷析晶(冷热都不溶杂质)母液 结晶 结晶纯度的检查结晶纯度的检查 1、外观:颜色、晶型、外观:颜色、晶型 结晶性纯净物质,一般具有一定的晶形和均结晶性纯净物质,
50、一般具有一定的晶形和均匀的色泽。化合物结晶的形状往往因所用溶剂匀的色泽。化合物结晶的形状往往因所用溶剂不同而有差异。不同而有差异。2、mp 检查溶点、溶距检查溶点、溶距 3、TLC 三种不同溶剂系统均为一个斑点三种不同溶剂系统均为一个斑点 4、HPLC 基线稳定的单峰基线稳定的单峰 过滤技术过滤技术(五)中药化学成分的其他分离技术(五)中药化学成分的其他分离技术 1、分馏法、分馏法 l利用沸点不同的混合液各组分在加热利用沸点不同的混合液各组分在加热过程中产生不同蒸汽压而被分离的方过程中产生不同蒸汽压而被分离的方法。法。l挥发油、液体生物碱等组分挥发油、液体生物碱等组分l液体混合物沸点相差液体混