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天然产物提取方法及原理一、溶剂提取法：（渗透、溶解、分配、扩散）1溶剂提取法的原理：根据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，而将有效成分溶解出来的方法。l过程渗透：对干原料，首先要湿润，新鲜的水分占80%左右，原料与疏水性的石油醚溶剂接触时更为困难，为了加快渗透，需添加少量的极性溶剂如乙醇或丙酮等。溶解：溶剂渗入细胞后，可溶解的成分按溶解度大小先后溶解到溶剂中去。对于干原料，以溶解过程为主。分配：若在两相中溶质浓度不平衡，则在相互接触时，将在相与相之间进行分配，即为有效成分从细胞液的液相转入溶剂相中，直到有效成分在细胞原生质液和溶剂两个液相内达到完全平衡。扩散：从植物原料中浸提精油时，溶剂经渗透浸入含有精油的原料内，在细胞内生成一种溶液。l方法1） 浸渍法：水或有机溶剂，不加热，效率低，易发霉发酵，需加防腐剂。2）渗漉法：有机溶剂，不加热，提取脂溶性成分，溶剂消耗量大，费时。3）煎煮法：加热提取水溶性成分，易挥发，热不稳定。4）回流提取法：应用有机溶剂加热提取，需采用回流加热装置，以免溶剂挥发损失。在水浴中不断加热回流至基本提尽有效成分为止。此法提取效率较冷浸法高，大量生产中多采用连续提取法。5）连续回流提取法：用索氏提取器需用溶剂量较少，提取成分也较完全。索氏提取器。提取成分受热时间较长。二、微波提取法：微波是频率在300MHz至300GHz之间的电磁波，利用微波强烈的热效应，当高频电磁波穿透萃取媒介，到达被萃取物料的内部时，微波能迅速转化为热能而使细胞内部温度快速上升，促使细胞破裂，有效成分流出。此外微波产生的电磁场可加速被萃取组分向萃取溶剂界面扩散的速率。三、超声提取法：利用超声波具有的机械效应，空化效应以及热效应，通过增大介质分子的运动速度，增大介质的穿透力以提取生物有效成分。特点：1.不加热、节能2.提取率高，溶剂用量少，时间短3、提取物含量高4、噪音大，有游离基生成，对一般植物生产物无影响，对蛋白质核酸有影响。l原理：1）机械效应：超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传质。a.产生辐射压强对物料有很强的破坏作用，使细胞组织变形、植物蛋白质变性；b.促使介质&悬浮体产生摩擦力，使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂中；2) 空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就为超声波的空化效应。可造成植物cell壁&整个生物体破裂，利于有效成分溶出。3) 热效应在介质传播中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收能量的全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大药物有效成分的溶解度，加快有效成分的溶解速度。四、水蒸气蒸馏法：适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏的成分的提取。此类成分的沸点多在100以上，与水不相混溶或仅微溶，且在约100时存一定的蒸气压。五、升华法：固体物质受热直接气化，遇冷后又凝固为固体化合物，称为升华。升华法往往产生挥发性的焦油状物，粘附在升华物上，不易精制除去，其次，升华不完全，产率低，有时还伴随有分解现象。六、压榨法七、超临界流体提取法：流体在超临界区附近，压力和温度的微小变化会引起流体密度的大幅度变化，非挥发性溶质在超临界流体中的溶解度大致上和流体的密度成正比，利用此特性从固体或液体中萃取出某种成分，从而达到分离纯化的目的。要求：萃取剂要具有较高的临界温度和临界压力，化学性质稳定（二氧化碳良好），操作温度和超临界流体的临界温度相近，超临界流体化学性质和待分离物质性质相似。饴糖的制备一、饴糖定义：以大米、大麦、小麦、粟或玉米等含淀粉的粮食为原料，经糖化作用制成的糖类食品，其主要成分为麦芽糖与糊精。有软、硬两种，软者称胶饴，硬者称白饴糖。二、物理性质：（1）熔点： 119-121 C (2)比旋光度： 137 C; (c=4, H2O, NH3)(3)水溶解性： 1080 g/L (20 c)(4)软饴糖为黄褐色粘稠液体；硬者系软饴糖经搅拌，混入空气后凝固而成，为多孔之黄白 色糖块(5)甜味温和，约为蔗糖的30%(6)防维生素C氧化的能力比其他糖类大(7)抑菌能力比蔗糖强(蔗糖的抑菌浓度为60%以上，麦芽糖为40%以上)(8)不易褐变 化学性质：因饴糖主要成分含有麦芽糖，麦芽糖为含醛基的还原糖C12H22O11 ，因此能发生如下反应：（1） 银镜反应（2）与班氏试剂（用硫酸铜、碳酸钠或苛性钠、柠檬酸钠等溶液配制）共热生成砖红色氧化亚铜沉淀（3）能使溴水褪色，被氧化成麦芽糖酸（4）在稀酸加热或-葡萄糖苷酶作用下水解成2分子葡葡糖三、制备工艺麦芽糖化法 制作方法1、原料：饴糖中所含主要成分为麦芽糖与糊精，系由淀粉经过糖化作用而生成的，因此凡是含有淀粉的原料都可作饴糖。日本过去用大米，后因大米原料价格昂贵，现在大部分改为山芋淀粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉作为生产饴糖的原料。 2、糖化剂：过去一直沿用大麦芽作糖化剂，主要是利用大麦芽中存在大量的、淀粉酶。-淀粉酶亦称液化型淀粉酶，-淀粉酶亦称糖化淀粉酶。据日本报道现在已有采用麸皮中-淀粉酶及脱脂大豆中的-淀粉酶应用于饴糖生产。应用于饴糖生产。 3、淀粉乳调制：淀粉加水后用Ca（OH）2中和，用量约为淀粉的0.02 0.08%，要求最适 pH为6.06.5。加入-淀粉酶混合均匀。 4、液化反应：要视淀粉种类而定，如用山芋、马铃薯淀粉为原料，通常以85液化，最后升温至120，玉米淀粉采用二段液化法，即分二次加-淀粉酶。5、糖化反应：液化后降温至60左右，加入-淀粉酶保持品温554小时糖化。 6、过滤：糖化完毕，糖化醪进行过滤去渣，得澄清糖液。7、脱色：糖液用活性炭脱色，大型厂用炭柱脱色。 8、离交：为了净化糖液，必须通过阳阴组合的离子交换树脂。 9、脱色：为了得到高白度的饴糖，再经脱色一次。 10、浓缩：糖液浓缩时保持680毫米汞柱真空度，使色泽不易加深。按不同饴糖规格要求，将糖液浓缩至7585%固形物，即为饴糖成品。 粉末饴糖做法 采取喷雾干燥法，将麦芽饴糖干燥，工艺设备一般同奶粉喷雾干燥。 酸糖化法 将淀粉乳用盐酸调pH值为2，在不锈钢反应罐内120保持20分钟，然后加Na2CO3溶液调pH至4.5，其余工序同麦芽饴糖生产。四、饴糖纯度检验（蔗糖含量检验）高效液相色谱法测定 旋光法 直接滴定法 高锰酸钾法（1） 铁氰化钾法1.原理：样品中原有的和水解后产生的转化糖都具有还原性质，在碱性溶液中能将铁氰化钾还原，根据铁氰化钾的浓度和检验滴定量可计算出含糖量。其反应为下：C6H12O6+6K3Fe(CN)6 + 6KOH (CHOH)4(COOH)2 + 6K4Fe(CN)6+ 4H2O滴定终了时，稍过量的转化糖即将指示剂次甲基兰还原为无色的隐色体。（二）KMNO4（高锰酸钾法）阿雪铁还原为硫酸亚铁，再用KMNO4溶液滴定硫酸亚铁，即可标出还原糖的量。（二）直接滴定法（斐林氏溶液法）1. 原理样品经过处理除去蛋白质等杂质后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，用直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。天然产物的开发利用方案根据研究的不同目的，确定不同的有效成分，即有不同的的研究步骤，大致要经过以下程序：1.确定研究对象；1）根据古代医学典籍、民族医学实践提供的资料或民间经验和临床观察2）根据当地植物样品随机选取3）根据天然产物成分信息确定4）根据已有的天然产物、医药学及相关科学研究成果的基础上，通过大量的文献检索5）根据市场商品要求确定研究对象2.生物材料采集和品种鉴定及质量控制；对生物材料、品种、理化性质进行分析。因产地、环境、部位、品种、采收、干燥、储存方法不同导致原料质量不同，可通过有效成分测定来进行原料质量控制。3.原料预处理：除杂、洗涤、切割:需要在新鲜状态进行除杂和洗涤，原料处理按生产工艺的要求，选择采收原料的时间，制定除杂方法；原料的干燥：目的是为了便于贮藏和运输，有破坏细胞膜和细胞壁的作用，利于浸出的顺利进行；不同原料需采用不同的干燥方法进行干燥；中药材采后多用晒干法，在日光的直接照射下，干燥速度较快、细胞膜破坏较好，不适合光不稳定性的有效成分的干燥；如：小檗根，含有双卞基异喹啉生物碱，对光不稳定，易发生结构改变，不适用于晒干法，适合风干法干燥；粉碎：目的增加表面积，提高浸出速度；原料的粉碎程度同原料的种类和性质相关：草类原料，粉碎粗一些，木质类原料，粉碎细一些，较粗的根、茎和果实以及种子类原料，需粉碎的更细发酵和水解处理法脱脂处理：原料中含较多的油、脂或蜡含挥发油类原料的处理：宜在新鲜状态处理，防止成分改变；以酶和蛋白质为主要成分的原料处理：需在新鲜状态处理，以免变性或失活。4.提取纯化工艺研究：分离纯化的早期：宜选择分辨能力较低的纯化方法；如萃取、沉淀、吸附；安排纯化顺序：利于减少工序、提高效率；分离后期：避免产品的损失（器皿的吸附，液体残留，空气氧化及其他原因等）5.新实验研究阶段：检查生产工艺流程的可行性和存在问题，并为中间生产实验或正式工业生产提供科学义依据。6.小实验阶段：原料用量少，参与实验人员少，为放大实验提供数据及经验，可节约放大实验