1、第十章植物药用成分的提取优选第十章植物药用成分的提取一、溶剂提取法一、溶剂提取法1.溶剂提取法的原理溶剂提取法的原理 溶剂提取法是根据天然植物中各种成分在溶剂中的溶剂提取法是根据天然植物中各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不需要溶出成溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。来的方法。选择溶剂要注意以下问题：选择溶剂要注意以下问题：溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；溶剂不能与有效成分起化学反应；溶剂不能与有效成分起化学
2、反应；溶剂要经济、易得、使用安全等。溶剂要经济、易得、使用安全等。2.溶剂的选择溶剂的选择（1）水）水 中草药中亲水性的成分，如：无机盐、糖类、中草药中亲水性的成分，如：无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱类、苷类都能被水溶出。生物碱类、苷类都能被水溶出。（2）亲水性有机溶剂）亲水性有机溶剂 一般是指能与水混溶的有机溶剂，一般是指能与水混溶的有机溶剂，如：乙醇、甲醇、丙酮等。如：乙醇、甲醇、丙酮等。（3）亲脂性有机溶剂）亲脂性有机溶剂 一般不能与水混溶的有机溶剂，如：一般不能与水混溶的有机溶剂，如：石油醚、
3、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。3.提取方法提取方法（1）浸渍法）浸渍法热水浸冷浸热有机溶剂浸（2）渗漉法）渗漉法（3）煎煮法）煎煮法（4）回流提取法）回流提取法（5）连续提取法）连续提取法（6）超临界流体萃取）超临界流体萃取（7）酶法提取）酶法提取水煎煮白果素，黄色针状结晶,245250软化,约278 重新固化,最后在320 熔化(分解)。其他极性较大的香豆素和香豆素苷，则溶于甲醇或水中。（2）白细胞介素，已发现23种，IL-1、IL-1 IL-23是脑垂体前叶分泌的一种蛋白质类激素，能促进人和动物的生长，临床上用来治疗多种疾病。以现代生命
4、科学为基础,把生物体系与工程学技术有机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料,产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。95%乙醇提取3次，过滤提取液（3）治疗血管性痴呆胶状物（叶绿素、树脂等）方法回流浸出法、冷浸法等存在于银杏科植物银杏的叶、外种皮中。石油醚对香豆素的溶解度不大，其萃取液浓缩后即可得结晶。其他极性较大的香豆素和香豆素苷，则溶于甲醇或水中。测定时精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10L，注入液相色谱仪，测定，分别计算三种黄酮苷元的含量。pH为10左右，每次3h按上述分配比例进行第二次分离方法回流浸出法、冷浸法等02mg的溶液，
5、作为对照溶液。溶剂提取法是根据天然植物中各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度大，对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出来的方法。（4）回流提取法）回流提取法（5）连续提取法）连续提取法索氏提取器索氏提取器（6）超临界流体萃取）超临界流体萃取 用超临界流体为萃取剂，从液体或固体中萃取出植用超临界流体为萃取剂，从液体或固体中萃取出植物天然药用成分，并进行分离的一种技术。物天然药用成分，并进行分离的一种技术。CO2因其本因其本身无毒、无腐蚀、临界条件适中等特点，成为超临界流身无毒、无腐蚀、临界条件适中等特点，成为超临界流体萃取法中最为常用的超临界流体。体萃取法中最
6、为常用的超临界流体。（7）酶法提取）酶法提取 用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等，破坏植物细胞壁，用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等，破坏植物细胞壁，以有利于有效成分最大限度的溶出。以有利于有效成分最大限度的溶出。4.影响提取效率的因素影响提取效率的因素（1）原料的粒度）原料的粒度（2）提取的温度）提取的温度（3）提取的时间）提取的时间（4）料液配比）料液配比二、其他提取法二、其他提取法1.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法2.升华法升华法3.压榨法压榨法第二节第二节 银杏黄酮银杏黄酮黄酮类化合物黄酮类化合物：以黄酮（以黄酮（2-苯基色原酮）为母核而衍生的苯基色原酮）为母核而衍生的一类黄色色素。其中包括黄酮的同分异
7、构体及其氢化的还一类黄色色素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物原产物，也即以，也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物生理活性多种多样，主要生理活性表现在：黄酮类化合物生理活性多种多样，主要生理活性表现在：对心血管系统的作用；对心血管系统的作用；抗肝脏毒作用；抗肝脏毒作用；抗炎作用；抗炎作用；雌性激素样作用；雌性激素样作用；抗菌及抗病毒作用；抗菌及抗病毒作用；泻下作用；泻下作用；解痉作用。解痉作用。易溶石油醚、乙醚、二硫化碳、油脂等主要为萜源衍生物，如麝香草酚、-玉金烯等。（2）基因工程载体疫苗，如：麻疹疫苗 颜色：大多为无色或微带淡黄色
8、，也有少数具有其它颜色。强心苷多为无色结晶或无定形粉末，味苦，对粘膜有刺激性。4.方法回流浸出法、冷浸法等绝大部分在苯核上有取代基，几乎所有的C7位都带有含氧基团。特点：防止氧化、热解及提高品质；（2）凝血因子类，如：凝血因子、凝血因子等。点杂交法测定残余DNA量 醇醇 酮酮醛醛 醚醚 4.反式的沸点反式的沸点 顺式顺式（3）催乳素活性 GH与催乳素的氨基酸序列约有50%的同源性，因此有弱的催乳素活性。这种析出物习称为“脑”，如薄荷脑、樟脑等。根据挥发油中各组分的结构或官能团的不同，用化学方法处理，使各组分得到分离的方法。加压浓缩至小体积，冷却但无水解-脱氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖
9、而保留-去氧糖。4%磷酸溶液（50:50）为流动相，检测波长为360nm。优点保持原有的新鲜香味吸附色谱法一般用于分离亲脂性强心苷（单糖苷或次生苷），常用中性氧化铝（或硅胶）做吸附剂，苯、苯-氯仿、氯仿-甲醇做洗脱剂。pH为10左右，每次3h用超临界流体为萃取剂，从液体或固体中萃取出植物天然药用成分，并进行分离的一种技术。荧光的有无与强弱，与分子中取代基的种类和取代位置有关，如7-羟基香豆素有强烈的蓝色荧光，而7，8-二羟基香豆素无荧光。三、生物技术制药的特点而多数香豆素苷无香气，也不能升华。（3）核酸疫苗，如：流感疫苗、单纯疱疹病毒疫苗02mg的溶液，作为对照溶液。（2）角形（7、8呋喃骈香
10、豆素型），白芷内酯型因此HPLC分析测定银杏黄酮类化合物含量时一般通过酸水解方法，使许多复杂的黄酮苷转化为简单的槲皮素、山奈素和异鼠李素三种苷元，然后以槲皮素为标准品或槲皮素+山奈素+异鼠李素为标准品，用RI一HPLC法测定这三种苷元的含量。第十章植物药用成分的提取例：薄荷醇的提取分离例：薄荷醇的提取分离薄薄 荷荷薄荷油薄荷油 20150150200200230230300水蒸气蒸馏分 馏单萜烃类薄荷醇或酮 倍半萜含氧物薄荷醇和酮薄荷醇和酮0以下放置、析脑、过滤乙醇重结晶薄荷醇结晶薄荷醇结晶油油纯薄荷醇纯薄荷醇含大量薄荷酮和少量薄荷醇2002303.化学方法化学方法根据挥发油中各组分的结构或官
11、能团的不同，用化学根据挥发油中各组分的结构或官能团的不同，用化学方法处理，使各组分得到分离的方法。方法处理，使各组分得到分离的方法。第四节第四节 强心苷强心苷强心苷强心苷是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化是存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。合物，由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷。强心苷是治疗室率过快心房颤动的首选药和慢性强心苷是治疗室率过快心房颤动的首选药和慢性心功能不全的主要药物。心功能不全的主要药物。常见的含强心苷的天然药物常见的含强心苷的天然药物v铃兰、紫花洋地黄铃兰、紫花洋地黄CHOOOROOHR R为鼠李糖为鼠李糖铃兰毒苷铃兰毒苷OOO
12、HR O洋地黄毒苷洋地黄毒苷黄花夹竹桃黄花夹竹桃OOCHOOHROOOOHRO黄夹苷甲黄夹苷甲黄夹苷乙黄夹苷乙羊角拗羊角拗OOOHROHOR R为为L L夹竹桃糖夹竹桃糖羊角拗苷羊角拗苷蟾蟾 蜍蜍OOHOOH蟾毒灵蟾毒灵一、结构与性质一、结构与性质（一）结构（一）结构强心苷的基本结构是由甾醇母核和连在强心苷的基本结构是由甾醇母核和连在C17位上的不饱位上的不饱和内酯环构成苷元部分，然后通过甾醇母核和内酯环构成苷元部分，然后通过甾醇母核C3位上的位上的羟基和糖缩合而成。羟基和糖缩合而成。根据苷元部分根据苷元部分C17上连接的不饱和内酯环的类型分为甲上连接的不饱和内酯环的类型分为甲型（蟾蜍甾烯型）
13、和乙型（强心甾烯型）两类。型（蟾蜍甾烯型）和乙型（强心甾烯型）两类。ABCD101358917143n强心苷元是由甾体强心苷元是由甾体母核与母核与C C1717取代的不取代的不饱和内酯环组成饱和内酯环组成OOHHHORaObdrOOHHOaObdr甲甲型型海海葱葱苷苷元元20212223243 3，1414-二羟基海葱甾二羟基海葱甾4,20,22-4,20,22-三烯三烯-OOOHHHORa aOOOHHO3514b b乙型乙型型型毛毛地地黄黄毒毒苷苷元元H2 20 02 22 22 23 32 21 13 3，1414-二羟基二羟基-5-5-强心甾强心甾-20-20（2222）-烯烯（二）性
14、质（二）性质1.通性通性强心苷多为无色结晶或无定形粉末，味苦，对粘膜有刺强心苷多为无色结晶或无定形粉末，味苦，对粘膜有刺激性。激性。强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关，一般可溶强心苷的溶解性与所连糖的种类和数目有关，一般可溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；略溶于乙酸乙酯、于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性溶剂；略溶于乙酸乙酯、含醇三氯甲烷；难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。含醇三氯甲烷；难溶于乙醚、苯、石油醚等非极性溶剂。2.脱水反应脱水反应强心苷混合强酸（强心苷混合强酸（3%5%HCl）加热水解时，苷元）加热水解时，苷元往往发生脱水反应。往往发生脱水反应。（1）C14-OH最易发生脱水反应
15、生成缩水苷元。最易发生脱水反应生成缩水苷元。（2）同时存在同时存在C14-OH和和C16-OH，也易脱水，得，也易脱水，得到二缩水苷元。到二缩水苷元。3.水解反应水解反应 水解反应是研究强心苷组成的常用方法，分化学方法水解反应是研究强心苷组成的常用方法，分化学方法和生物方法两大类，化学方法主要有酸水解、碱水解和乙和生物方法两大类，化学方法主要有酸水解、碱水解和乙酰解；生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解产物酰解；生物方法主要有酶水解。糖部分不同，其水解产物难易及产物均不同。难易及产物均不同。（1）酸水解法）酸水解法温和酸水解用稀酸（温和酸水解用稀酸（0.02 0.05mol/L)的盐酸或硫
16、酸的盐酸或硫酸在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加热回流，可在含水醇中经短时间（半小时至数小时）加热回流，可使使型强心苷水解成苷元和糖。型强心苷水解成苷元和糖。（2）碱水解法）碱水解法NaHCO3、KHCO3主要使主要使-脱氧核糖的酰基水解，而脱氧核糖的酰基水解，而-羟基糖及苷元上的酰基往往不水解。羟基糖及苷元上的酰基往往不水解。Ca（OH）2、Ba（OH）2可以使可以使-脱氧核糖的、脱氧核糖的、-羟羟基上的、苷元上的酰基水解。基上的、苷元上的酰基水解。OOOH,OHH,OHH,OHHOOHCH3OHHOHOCH3CH3OCH3D-洋地黄毒糖L-夹竹桃糖D-加拿大麻糖（3）乙酰解法）乙酰解法
17、 在研究强心苷时，乙酰解常用来研究糖与糖之在研究强心苷时，乙酰解常用来研究糖与糖之间的连接位置，如葡萄糖之间的间的连接位置，如葡萄糖之间的1,6-糖苷键很容易糖苷键很容易乙酰解，而乙酰解，而1,4-糖苷键较难乙酰解。糖苷键较难乙酰解。（4）酶水解法）酶水解法 含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，在适含强心苷的植物中，有水解葡萄糖的酶，在适宜条件下，能水解糖链末端的葡萄糖。但无水解宜条件下，能水解糖链末端的葡萄糖。但无水解-脱氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保脱氧糖的酶，所以能水解除去分子中的葡萄糖而保留留-去氧糖。去氧糖。蜗牛酶蜗牛酶（一种混合酶，蜗牛肠管消化液经处理而得）（一种混合酶
18、，蜗牛肠管消化液经处理而得）几乎能水解所有的苷键，能将强心苷分子的糖逐步几乎能水解所有的苷键，能将强心苷分子的糖逐步水解，直至获得苷元，常用来研究强心苷的结构。水解，直至获得苷元，常用来研究强心苷的结构。二、生产工艺二、生产工艺强心苷提起困难的原因：强心苷提起困难的原因：强心苷含量很低，且同一种植物中常含许多结构相强心苷含量很低，且同一种植物中常含许多结构相近、性质相似的强心苷，每一种苷元又有原生苷和次近、性质相似的强心苷，每一种苷元又有原生苷和次生苷之分。生苷之分。多与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些成分的多与糖类、皂苷、色素、鞣质等共存，这些成分的存在可影响强心苷在溶剂中的溶解度。存在可
19、影响强心苷在溶剂中的溶解度。在分离纯化过程中强心苷易受酸、碱或共存酶的作在分离纯化过程中强心苷易受酸、碱或共存酶的作用，发生水解、脱水和异构化等反应，使生理活性降用，发生水解、脱水和异构化等反应，使生理活性降低，故提取分离时应注意控制酸碱性和抑制酶的活性。低，故提取分离时应注意控制酸碱性和抑制酶的活性。一般提取溶剂常用一般提取溶剂常用70%80%的甲醇或乙醇，的甲醇或乙醇，油脂或叶绿素多者要先脱脂；再用铅盐沉淀法或聚油脂或叶绿素多者要先脱脂；再用铅盐沉淀法或聚酰胺吸附法去除与其共存的杂质；最后再用酰胺吸附法去除与其共存的杂质；最后再用CHCl3和和CHCl3：MeOH不同比例混合液依次萃取，将
20、强不同比例混合液依次萃取，将强心苷按极性大小分成几个部分，以备进一步分离。心苷按极性大小分成几个部分，以备进一步分离。（二）分离（二）分离1.溶剂萃取法溶剂萃取法氯仿氯仿甲醇甲醇水水毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷A毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷B毛花洋地黄苷毛花洋地黄苷C1:2251:550 1:2000均均1:20几乎不溶几乎不溶 2.2.逆流分配法逆流分配法也是利用强心苷在两相溶剂间分配系数不同而达到分离。也是利用强心苷在两相溶剂间分配系数不同而达到分离。3.3.色谱分离法色谱分离法吸附色谱法一般用于分离亲脂性强心苷（单糖苷或次生吸附色谱法一般用于分离亲脂性强心苷（单糖苷或次生苷），常用中性氧化铝（或
21、硅胶）做吸附剂，苯、苯苷），常用中性氧化铝（或硅胶）做吸附剂，苯、苯-氯氯仿、氯仿仿、氯仿-甲醇做洗脱剂。甲醇做洗脱剂。4.4.液滴逆流色谱法液滴逆流色谱法是分离弱亲脂性强心苷的一种有效方法，它是利用混合物是分离弱亲脂性强心苷的一种有效方法，它是利用混合物中各组分在两液相间的分配系数差别，由流动相形成液滴，中各组分在两液相间的分配系数差别，由流动相形成液滴，通过作为固相的液柱而达到分离纯化的目的。通过作为固相的液柱而达到分离纯化的目的。毛花洋地黄粗粉毛花洋地黄粗粉粗总苷粗总苷加入适量的乙醚加入适量的乙醚-丙酮（丙酮（2:1），搅拌成浆状，静置过夜，抽滤，），搅拌成浆状，静置过夜，抽滤，结晶以适
22、量乙醚：丙酮（结晶以适量乙醚：丙酮（1:1）洗涤，挥散溶剂后，）洗涤，挥散溶剂后，100 烘干烘干析出晶体的浓缩液析出晶体的浓缩液加入抽松物质量加入抽松物质量0.04倍蒸馏水，再加入少倍蒸馏水，再加入少量晶种，摇匀，静置量晶种，摇匀，静置48h以上，待结晶以上，待结晶浓缩液浓缩液加适量甲醇，加热回流至全融。常压回收加适量甲醇，加热回流至全融。常压回收甲醇至剩余量为抽松量的甲醇至剩余量为抽松量的0.3 0.4倍倍抽松物抽松物回收氯仿，抽松（糖类等水溶性杂质）回收氯仿，抽松（糖类等水溶性杂质）水液水液氯仿液氯仿液残渣（树脂、色素）残渣（树脂、色素）回收氯仿回收氯仿 加乙醇至含醇量加乙醇至含醇量22
23、%，用水液量，用水液量0.3倍的氯仿提取倍的氯仿提取2次次氯仿液氯仿液水液水液冷后，用冷后，用0.4倍量氯仿提取倍量氯仿提取1次次浓缩液浓缩液减压回收乙醇至无醇味减压回收乙醇至无醇味胶状物（叶绿素、树脂等）胶状物（叶绿素、树脂等）上清液上清液加碳酸钠调加碳酸钠调pH至中性，在至中性，在60 下减压回收乙醇至含醇量为下减压回收乙醇至含醇量为10%20%，于，于15下静置析胶，过夜，次日吸取上清液下静置析胶，过夜，次日吸取上清液醇液醇液药渣药渣用用5倍量的热乙醇（倍量的热乙醇（60%70%）浸渍渗漉，渗）浸渍渗漉，渗漉近完时再加漉近完时再加2倍量的冷乙醇（倍量的冷乙醇（70%）渗漉）渗漉制备实例制
24、备实例粗总苷粗总苷结晶（主含苷丙）结晶（主含苷丙）母液母液减压浓缩，析晶减压浓缩，析晶氯仿层（主要含苷乙）氯仿层（主要含苷乙）稀甲醇层稀甲醇层按上述分配比例进行第二次分离按上述分配比例进行第二次分离粗结晶（苷丙及部分苷乙）粗结晶（苷丙及部分苷乙）加压浓缩至小体积，冷却加压浓缩至小体积，冷却稀甲醇层稀甲醇层氯仿层（主要含苷甲、苷乙）氯仿层（主要含苷甲、苷乙）先将总苷溶于甲醇，滤过，再向滤液加氯仿和水，按总先将总苷溶于甲醇，滤过，再向滤液加氯仿和水，按总苷苷-甲醇甲醇-氯仿氯仿-水（水（1:100:500:500）的比例进行第一次分离）的比例进行第一次分离第五节第五节 香豆素香豆素又称香豆精，为顺
25、式邻羟基桂皮酸的内酯，具特异香气。又称香豆精，为顺式邻羟基桂皮酸的内酯，具特异香气。香豆素香豆素是具有苯骈是具有苯骈-吡喃酮母核的一类吡喃酮母核的一类 化合物的总称，化合物的总称，属于苯丙素类衍生物，又称邻羟桂皮酸内酯，具芳香气味。属于苯丙素类衍生物，又称邻羟桂皮酸内酯，具芳香气味。其结构母核为其结构母核为：OO1237 8465苯骈苯骈-吡喃酮吡喃酮 香豆素类在动植物及微生物中均有分布，如香豆素类在动植物及微生物中均有分布，如致癌成分黄曲霉素类及发光真菌中的亮菌素类均致癌成分黄曲霉素类及发光真菌中的亮菌素类均属于香豆素类。这类成分分布得最广的还是高等属于香豆素类。这类成分分布得最广的还是高等
26、植物中，其中芸香科和伞形科中分布最多。它们植物中，其中芸香科和伞形科中分布最多。它们在植物体内以游离状态或与糖结合成苷的形式存在植物体内以游离状态或与糖结合成苷的形式存在，苷酶解可环合成游离的内酯状态。在，苷酶解可环合成游离的内酯状态。一、结构与性质一、结构与性质（一）结构（一）结构1.羟基香豆素类羟基香豆素类绝大部分在苯核上有取代基，几乎所有的绝大部分在苯核上有取代基，几乎所有的C7位都带有含氧位都带有含氧基团。基团。783242.呋喃香豆素呋喃香豆素香豆素核上异戊烯基常与邻位酚羟基环合成呋喃环香豆素核上异戊烯基常与邻位酚羟基环合成呋喃环 6、7-呋喃骈香豆素和呋喃骈香豆素和7、8-呋喃骈香
27、豆素。呋喃骈香豆素。（1）线型（）线型（6、7呋喃骈香豆素型），补骨脂内酯型呋喃骈香豆素型），补骨脂内酯型OOO补骨脂内酯补骨脂内酯（2）角形（）角形（7、8呋喃骈香豆素型），白芷内酯型呋喃骈香豆素型），白芷内酯型OOO白芷内酯白芷内酯(异补骨内酯异补骨内酯)3.吡喃香豆素类吡喃香豆素类香豆素母核上香豆素母核上C6位或位或C8位的异戊烯基与邻羟基环合而位的异戊烯基与邻羟基环合而成成2，2-二甲基二甲基-吡喃环结构的香豆素类。吡喃环结构的香豆素类。（1）线型（）线型（6，7吡喃骈香豆素）：吡喃骈香豆素）：（2）角型（）角型（7，8吡喃骈香豆素）：黄曲霉素吡喃骈香豆素）：黄曲霉素OOCH3CH3O
28、CH3OOOCH3CH34.其他香豆素：其他香豆素：指指-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。吡喃酮环上有取代基的香豆素类。C3、C4位常有苯基、位常有苯基、羟基、异戊烯基等的取代。羟基、异戊烯基等的取代。OOOCH3OHOOOCH3OOHOOOCH3OH黄檀内酯黄檀内酯蟛蜞菊内酯蟛蜞菊内酯344（二）性质（二）性质1.性状性状游离的香豆素多有完好的结晶形状，熔点游离的香豆素多有完好的结晶形状，熔点71，沸点，沸点301.7，具有新割干草的特有气味。分子量小的有挥发，具有新割干草的特有气味。分子量小的有挥发性，能随水蒸汽蒸出，具升华性。而多数香豆素苷无香气，性，能随水蒸汽蒸出，具升华性。而多数香豆素
29、苷无香气，也不能升华。也不能升华。游离香豆素游离香豆素-不溶于冷水，溶于沸水，易溶于甲醇、不溶于冷水，溶于沸水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂。香豆素苷香豆素苷-溶于水、甲醇、乙醇，难溶于氯仿、乙醚。溶于水、甲醇、乙醇，难溶于氯仿、乙醚。某些香豆素及其衍生物具有荧光，在碱性溶液中某些香豆素及其衍生物具有荧光，在碱性溶液中荧光更显著。荧光的有无与强弱，与分子中取代基的荧光更显著。荧光的有无与强弱，与分子中取代基的种类和取代位置有关，如种类和取代位置有关，如7-羟基香豆素有强烈的蓝色羟基香豆素有强烈的蓝色荧光，而荧光，而7，8-二羟基香豆素无荧光。二羟基香豆素无
30、荧光。2.与碱作用与碱作用香豆素的香豆素的-吡喃酮环具有吡喃酮环具有，-不饱和内酯性质，在稀碱液不饱和内酯性质，在稀碱液中会逐渐水解生成顺邻羟基桂皮酸的盐，而顺邻羟桂皮酸不中会逐渐水解生成顺邻羟基桂皮酸的盐，而顺邻羟桂皮酸不易游离存在，其盐的水溶液经酸化即闭环恢复成内酯基。这易游离存在，其盐的水溶液经酸化即闭环恢复成内酯基。这个闭合过程极易发生，即使在很弱的酸溶液中，如通入个闭合过程极易发生，即使在很弱的酸溶液中，如通入CO2也能促使其内酯化而闭环。也能促使其内酯化而闭环。HCoumaric HCoumaric OH-H+O-OO-OH-H+OH-长时间加热长时间加热+OO-H+OH-长时间加
31、热长时间加热+3.化学反应化学反应（1）环合反应）环合反应香豆素分子中若酚羟基的邻位有不饱和侧链时，常能相互香豆素分子中若酚羟基的邻位有不饱和侧链时，常能相互作用环合成含氧的杂环结构，生成呋喃香豆素或吡喃香豆作用环合成含氧的杂环结构，生成呋喃香豆素或吡喃香豆素类。素类。OHOOOCH3OCH3OHCOOHOO（2）加成反应）加成反应C3、C4双键、吡喃环或呋喃环上的双键及侧链双键等不双键、吡喃环或呋喃环上的双键及侧链双键等不同的存在形式。同的存在形式。控制条件下氢化顺序：控制条件下氢化顺序：侧链不饱和键侧链不饱和键吡喃环或呋喃环上的双键吡喃环或呋喃环上的双键C3、C4双键双键OOO34二、生产
32、工艺二、生产工艺由香豆素的理化性质可知游离香豆素大多是低极性和亲由香豆素的理化性质可知游离香豆素大多是低极性和亲脂性的，与糖结合的香豆素苷则极性较高，故我们常采脂性的，与糖结合的香豆素苷则极性较高，故我们常采用系统溶剂法将其分为几个部分。香豆素内酯遇碱皂化、用系统溶剂法将其分为几个部分。香豆素内酯遇碱皂化、加酸还原的性质及其小分子香豆素加酸还原的性质及其小分子香豆素 的挥发性和升华性的挥发性和升华性的性质也常用于其分离纯化中。只是由于其性质的不稳的性质也常用于其分离纯化中。只是由于其性质的不稳定性，在酸、碱、热的作用中要注意条件的控制，以免定性，在酸、碱、热的作用中要注意条件的控制，以免引起结
33、构的破坏，得到次生产物。引起结构的破坏，得到次生产物。1.香豆素的提取分离方法香豆素的提取分离方法（1）水蒸气蒸馏法：）水蒸气蒸馏法：小分子的游离香豆素因具有挥发性，可用水蒸气蒸小分子的游离香豆素因具有挥发性，可用水蒸气蒸馏法进行提取馏法进行提取。（2）碱溶酸沉法）碱溶酸沉法 由于香豆素类可溶于热碱溶液中，加酸又析出，故由于香豆素类可溶于热碱溶液中，加酸又析出，故用用0.5%氢氧化钠水溶液加热提取，提取液冷却后再用乙氢氧化钠水溶液加热提取，提取液冷却后再用乙醚除去杂质，然后加酸调节醚除去杂质，然后加酸调节pH值至中性，适当浓缩，再值至中性，适当浓缩，再酸化，则香豆素类及其苷即可析出。酸化，则香
34、豆素类及其苷即可析出。（3）系统溶剂法）系统溶剂法 从中药中提取香豆素类化合物时，可采用系统溶从中药中提取香豆素类化合物时，可采用系统溶剂法。常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇顺剂法。常用石油醚、乙醚、乙酸乙酯、丙酮和甲醇顺次提取。石油醚对香豆素的溶解度不大，其萃取液浓次提取。石油醚对香豆素的溶解度不大，其萃取液浓缩后即可得结晶。乙醚是多数香豆素的良好溶剂，但缩后即可得结晶。乙醚是多数香豆素的良好溶剂，但也能溶出其他能溶性成分，如：叶绿素、蜡质等；其也能溶出其他能溶性成分，如：叶绿素、蜡质等；其他极性较大的香豆素和香豆素苷，则溶于甲醇或水中。他极性较大的香豆素和香豆素苷，则溶于甲醇或水中。
35、（3）系统溶剂法）系统溶剂法石油醚回流提取石油醚回流提取石油醚液石油醚液回收至小体积回收至小体积浓缩液浓缩液放置、析晶放置、析晶粗晶粗晶冷石油醚洗冷石油醚洗结晶（可能是混和物）结晶（可能是混和物）进一步分离进一步分离单体（亲脂性香豆素）单体（亲脂性香豆素）残渣残渣乙醚液乙醚液乙醚回流提取乙醚回流提取回收分离回收分离单体（亲脂性较弱香豆素）单体（亲脂性较弱香豆素）残渣残渣乙醇提取乙醇提取香豆素苷类香豆素苷类回收分离回收分离乙醇液乙醇液蛇床子素的提取蛇床子素的提取蛇床子素的提取蛇床子素的提取抗心律失抗心律失常作用常作用抗菌、抗抗菌、抗病毒作用病毒作用抗变态反应抗变态反应 蛇床子素蛇床子素对须发藓菌
36、有对须发藓菌有较强抑制作用，较强抑制作用，花椒毒酚则具花椒毒酚则具有显著的抗霉有显著的抗霉菌作用。菌作用。蛇床子总香豆素蛇床子总香豆素能直接扩张豚鼠器官能直接扩张豚鼠器官平滑肌，对豚鼠吸入平滑肌，对豚鼠吸入致痉剂所致的药物性致痉剂所致的药物性哮喘有明显的保护作哮喘有明显的保护作用，在体外能拮抗组用，在体外能拮抗组织胺、慢反应物质引织胺、慢反应物质引起的肠肌收缩，对小起的肠肌收缩，对小鼠被动性皮肤过敏反鼠被动性皮肤过敏反应有抑制作用，同时应有抑制作用，同时有一定的祛痰作用。有一定的祛痰作用。抗炎作用抗炎作用 蛇床蛇床子素具有子素具有钙拮抗剂钙拮抗剂的作用。的作用。蛇床子总香蛇床子总香豆素对角叉菜
37、胶豆素对角叉菜胶和鸡蛋清引起的和鸡蛋清引起的大鼠足趾肿胀均大鼠足趾肿胀均有明显的抑制作有明显的抑制作用。用。生物活性 蛇床子膏的制备工艺流程蛇床子膏的制备工艺流程 蛇床子粗粉用蛇床子粗粉用70%乙醇浸提乙醇浸提3次，合并提取液，减压回收乙醇，次，合并提取液，减压回收乙醇，得稠膏。然后加稠膏得稠膏。然后加稠膏3倍量的氯仿回流提取，过滤，减压回收氯仿，倍量的氯仿回流提取，过滤，减压回收氯仿，得含蛇床子素的干膏。工艺流程如下：得含蛇床子素的干膏。工艺流程如下：第十一章第十一章 生物技术制药生物技术制药一、现代生物技术一、现代生物技术 以现代生命科学为基础以现代生命科学为基础,把生物体系与工程学技术有
38、把生物体系与工程学技术有机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料改造生物遗传性状或加工生物原料,产生对人类有用的新产生对人类有用的新产品产品(或达到某种目的或达到某种目的)之综合性科学技术。之综合性科学技术。二、生物技术制药二、生物技术制药 生物药物生物药物泛指包括生物制品在内的生物体的初级和泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物及生物体的某一组成部分，甚至整个生物次级代谢产物及生物体的某一组成部分，甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。体用作诊断和治疗疾病的医药品。生物技术药物生物技术药物是将
39、一些难以规模化提取生产的微量是将一些难以规模化提取生产的微量生命活动物质，经分离纯化研究确证其结构、功效后，生命活动物质，经分离纯化研究确证其结构、功效后，利用利用DNA重组技术和单克隆抗体技术等方法进行规模重组技术和单克隆抗体技术等方法进行规模化生产而获得的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克化生产而获得的蛋白质、多肽、酶、激素、疫苗、单克隆抗体和细胞生长因子等药物。包括基因工程药物、酶隆抗体和细胞生长因子等药物。包括基因工程药物、酶工程药物、动植物细胞工程药物等。工程药物、动植物细胞工程药物等。三、生物技术制药的特点三、生物技术制药的特点可以大量生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，可以大量
40、生产过去难以获得的生理活性蛋白和多肽，为临床应用提供有力的保障。为临床应用提供有力的保障。可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理和可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理和生化结构进行深入研究，从而扩大这些物质的应用范围。生化结构进行深入研究，从而扩大这些物质的应用范围。应用基因工程技术可发现、挖掘更多的内源性生理活应用基因工程技术可发现、挖掘更多的内源性生理活性物质。性物质。内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之内源性生理活性物质在作为药物使用时存在的不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除。处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造和去除。利用基因工程技术可获得
41、新化合物、扩大药物筛选利用基因工程技术可获得新化合物、扩大药物筛选来来源。源。四、生物技术药物的种类四、生物技术药物的种类1.细胞因子类细胞因子类（1）干扰素类，如：）干扰素类，如：-干扰素干扰素（2）白细胞介素，已发现）白细胞介素，已发现23种，种，IL-1、IL-1 IL-23（3）集落刺激因子（）集落刺激因子（CSF）类，如：粒细胞）类，如：粒细胞CSF（4）生长因子类，如：）生长因子类，如：EGF、HGF（5）趋化因子类）趋化因子类（6）肿瘤坏死因子（）肿瘤坏死因子（TNF），如：），如：TNF-、TNF-2.激素类激素类有胰岛素、生长激素、心钠素、人促肾上腺皮质激素等。有胰岛素、生长
42、激素、心钠素、人促肾上腺皮质激素等。3.治疗心血管及血液疾病的活性蛋白类治疗心血管及血液疾病的活性蛋白类（1）溶解血栓类，如：人组织纤溶酶原激活剂（）溶解血栓类，如：人组织纤溶酶原激活剂（tPA）（2）凝血因子类，如：凝血因子）凝血因子类，如：凝血因子、凝血因子凝血因子等。等。（3）生长因子类，如：促红细胞生成素（）生长因子类，如：促红细胞生成素（EPO）、血小）、血小板生成素（板生成素（TPO）等。）等。（4）血液制品，如：血红蛋白、白蛋白等。）血液制品，如：血红蛋白、白蛋白等。5.可溶性细胞因子受体类，如：可溶性细胞因子受体类，如：IL-1受体、受体、TNF受体等。受体等。6.导向毒素类导
43、向毒素类（1）细胞因子导向毒素，如：）细胞因子导向毒素，如：IL-1导向毒素、导向毒素、EGF导向毒素导向毒素（2）单克隆抗体导向毒素，如：抗）单克隆抗体导向毒素，如：抗-B4-封闭的蓖麻毒蛋白封闭的蓖麻毒蛋白7.基因工程疫苗基因工程疫苗（1）基因工程亚单位疫苗，如：乙肝疫苗）基因工程亚单位疫苗，如：乙肝疫苗（2）基因工程载体疫苗，如：麻疹疫苗）基因工程载体疫苗，如：麻疹疫苗（3）核酸疫苗，如：流感疫苗、单纯疱疹病毒疫苗）核酸疫苗，如：流感疫苗、单纯疱疹病毒疫苗第二节第二节 几种重要的生物技术药物简介几种重要的生物技术药物简介 一、人生长激素一、人生长激素是脑垂体前叶分泌的一种蛋白质类激素，能
44、促进人和动是脑垂体前叶分泌的一种蛋白质类激素，能促进人和动物的生长，临床上用来治疗多种疾病。物的生长，临床上用来治疗多种疾病。（一）分子结构和性质（一）分子结构和性质 由由191个氨基酸组成的非糖基化蛋白质，分子质量个氨基酸组成的非糖基化蛋白质，分子质量21.5kD，N端和端和C末端均为苯丙氨酸。等电点为末端均为苯丙氨酸。等电点为5.2。用。用糜蛋白酶或胰蛋白酶部分水解糜蛋白酶或胰蛋白酶部分水解hGH，其活性并不丧失，其活性并不丧失，说明说明hGH活性不需要整个分子。活性不需要整个分子。H2NCOOH1191人生长激素的一级结构人生长激素的一级结构53165182189phe（二）生产工艺（二
45、）生产工艺1.合成合成hGH基因基因用化学合成法合成用化学合成法合成hGH191肽编码序列，将合成的基因肽编码序列，将合成的基因片段用分子克隆技术分别进行克隆化、扩增和纯化，并片段用分子克隆技术分别进行克隆化、扩增和纯化，并连接形成完整的连接形成完整的hGH基因。通过定点突变对基因。通过定点突变对hGH基因进基因进行改造。行改造。2.构建表达载体构建表达载体pIN-ompA3-ompA3质粒含质粒含IppIpp启动子和外膜蛋白启动子和外膜蛋白ompAompA的信号肽的信号肽（1 1肽）编码顺序，将经过改造的肽）编码顺序，将经过改造的hGHhGH基因克隆到基因克隆到ompAompA信号肽编码序列
46、之后的信号肽编码序列之后的EcoREcoR位点和黏性末端用位点和黏性末端用DNADNA聚合聚合酶的修平的酶的修平的HindHind位点之间，得到表达质粒位点之间，得到表达质粒pSS-MpSS-M。3.细菌转化和表达细菌转化和表达hGH用用pSS-M质粒转化大肠杆菌质粒转化大肠杆菌K802，获得基因工程菌株，能，获得基因工程菌株，能高效表达含信号肽的高效表达含信号肽的hGH前体蛋白。前体蛋白分泌到细胞前体蛋白。前体蛋白分泌到细胞内膜时，信号肽被切除，同时形成内膜时，信号肽被切除，同时形成2个二硫键，成熟个二硫键，成熟hGH分泌到细胞周质内。分泌到细胞周质内。4.粗提取粗提取通过渗透休克处理，从周
47、质提取通过渗透休克处理，从周质提取hGH粗品，纯度约粗品，纯度约30%。5.纯化纯化通过等电点（通过等电点（pI=5.2）沉淀，硫酸铵盐析，）沉淀，硫酸铵盐析，Q-Sepharose Fast Flow 阴离子交换柱色谱和阴离子交换柱色谱和Sephacryl S-200 柱凝胶过柱凝胶过滤得滤得hGH纯品，纯度达纯品，纯度达95%以上。以上。（三）检测方法（三）检测方法1.质量检测质量检测 重组重组hGH为澄清透明液体，为澄清透明液体，SDS-PAGE测定分测定分子量子量21.5KD，反向，反向HPLC分析肽图与标准品一致；分析肽图与标准品一致；等电聚焦电泳测定等电聚焦电泳测定pI=5.2；N
48、端氨基酸序列分析结端氨基酸序列分析结果与文献一致；点杂交法测定残余果与文献一致；点杂交法测定残余DNA量量100pg100pg；HPLCHPLC测定纯度为测定纯度为95%95%。2.活性测定活性测定用大白鼠胫骨增宽法测定生物活性为用大白鼠胫骨增宽法测定生物活性为2.0IU/mg蛋白。蛋白。3.生物活性生物活性（1）促生长作用）促生长作用 GH能直接或间接地刺激合成代谢过程，能直接或间接地刺激合成代谢过程，如细胞分裂、骨骼生长和蛋白质合成，因此能促进骨骼如细胞分裂、骨骼生长和蛋白质合成，因此能促进骨骼肌肉、结缔组织、内脏、皮肤、毛发和全身生长。肌肉、结缔组织、内脏、皮肤、毛发和全身生长。（2）脂
49、解活性）脂解活性 GH能增强脂肪的氧化作用。能增强脂肪的氧化作用。（3）催乳素活性）催乳素活性 GH与催乳素的氨基酸序列约有与催乳素的氨基酸序列约有50%的的同源性，因此有弱的催乳素活性。同源性，因此有弱的催乳素活性。（4）升血糖活性）升血糖活性 GH能抑制葡萄糖向全身转移。能抑制葡萄糖向全身转移。（五）临床应用（五）临床应用重组重组hGH主要用于治疗儿童（主要用于治疗儿童（15岁以下）自发性垂岁以下）自发性垂体性侏儒症。体性侏儒症。还可以用于治疗烧伤、创伤、骨折、出血性溃疡、还可以用于治疗烧伤、创伤、骨折、出血性溃疡、组织坏死、肌肉萎缩症、骨质疏松和肥胖症等；组织坏死、肌肉萎缩症、骨质疏松和肥胖症等；对毛发生长和乳汁分泌有良好效果；对毛发生长和乳汁分泌有良好效果；对免疫系统也有一定的增强作用。对免疫系统也有一定的增强作用。
