第二章 天然产物的提取分离(1).ppt

天然产物的提取分离和结构鉴定 第二章 天然药物活性成分的研究程序 提取化学成分的两种情况 2 对有效成分的性质一无所知 水蒸气蒸馏法 升华法 分馏法 沉淀法 提取天然产物的常用方法 一 溶剂法 根据相似相溶原则 按极性化合物易溶于极性溶剂 非极性化合物易溶于非极性溶剂来选择溶剂 1 原理 溶剂提取法是根据天然产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 而将有效成分溶解出来的方法 石斛 有一定解热镇痛作用 能促进胃液分泌 助消化 有增强新陈代谢 抗衰老等作用 2 常用溶剂的极性 环己烷 石油醚 苯 氯仿 乙醚 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮 乙醇 甲醇 小 大 极性 3 化学成分的极性特点 分子越小 取代基极性越强 极性基团数目越多则极性越大 亲水性越强 为亲水性成分 如 单糖 反之 则亲脂性越强 为亲脂性成分 如 挥发油 取代基的极性顺序 COOH OH NH2 SH CHO C O COOR OR CH CH CH2 CH2 例 下列三个化合物极性最小的是 C 4 溶剂提取法 浸渍法 渗漉法 煎煮法 回流提取法 浸渍法 浸渍法是将天然产物粉末或碎块装人适当的容器中 加入适宜的溶剂 如乙醇 稀醇或水 浸渍药材以溶出其中成分的方法 渗漉法 渗漉法是将天然产物粉末装在渗漉器中 不断添加新溶剂 使其渗透过药材 自上而下从渗漉器下部流出浸出液的一种浸出方法 煎煮法 煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法 所用容器一般为陶器 砂罐或铜制 搪瓷器皿 不宜用铁锅 以免药液变色 直火加热时最好时常搅拌 以免局部药材受热太高 容易焦糊 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 此法提取效率较冷浸法高 大量生产中多采用连续提取法 二 水蒸气蒸馏法 适于随水蒸汽蒸馏而不被破坏的成分 将油层分出后 再以石油醚 乙醚萃取 此类化合物沸点多在100oC以上 与水不互溶或仅微溶 在100oC有一定的蒸汽压 液体就开始沸腾 水蒸气将挥发性物质一并带出 例如 挥发油 某些小分子生物碱的提取 三 升华法 优点 简便易行缺点 成分分解 焦油状物不易除去 四 影响提取效果的因素 原料的粉碎程度 一般而言粒度以20 60目为适 浸出温度 一般浸出温度控制在60 100 浓度差 浓度差越大 扩散推动力越大 越有利提高浸出效率 浸提时间 热提1 3h 乙醇加热回流提取1 2h 天然产物有效成分的分离与精制 根据物质溶解度差别进行分离 根据物质在两相溶剂中的分配系数不同进行分离 根据分子的大小不同进行分离 一 根据物质溶解度差别进行分离 1 结晶 原理 利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同来达到分离提纯的目的 结晶溶剂的选择 1 不与有效成分发生反应 2 对欲结晶成分的溶解度随温度的不同而有明显差别 3 对欲去除的杂质冷热时溶解度均大或均小 制备结晶操作 略 结晶纯度的判定 化合物的结晶都有一定的结晶形状 色泽 熔点和熔距 一可以作为鉴定的初步依据 2 溶剂沉淀 在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性 使一部分物质沉淀析出 从而实现分离 3 沉淀剂沉淀 1 金属离子沉淀 2 酸碱沉淀 3 非离子型聚合物沉淀 4 均相沉淀 4 盐析沉淀 二 根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离一 液 液萃取法基本原理分配定律 利用不同化合物分配系数的不同 达到分离的目的K相差越大 越易分离 3 萃取方式分次萃取实验室用分液漏斗 3 4次 注意以下几点 1 先用小试管猛烈振摇约1分钟 观察萃取后二液层分层现象 如果容易产生乳化 大量提取时要避免猛烈振摇 可延长萃取时间 2 一般萃取3 4次即可 3 溶剂与水溶液应保持一定量的比例 第一次提取一般为水提取液的1 3 以后的用量可以少一些 一般1 4 1 6 4 超临界流体萃取技术 超临界流体萃取是以某一介质作为萃取剂 在其临界温度和临界压力之上的条件下 从液体或固体物料中萃取出待分离的组分的一种方法 3液液分配色谱柱 将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上 作为固定相 填充在色谱管中 然后加入与固定相不相混溶的另一相溶剂 流动相 冲洗色谱柱 这样 物质同样可在两相溶剂中相对作逆流移动 在移动过程中不断进行动态分配而得以分离 这种方法称之为液 液分配柱色谱法 正相色谱与反相色谱 三 根据物质分子大小差别进行分离 凝胶过滤法 Gelfiltration 凝胶过滤法也叫凝胶渗透色谱排祖色谱 是利用分子筛分离物质的一种方法 其中所用载体 如葡聚糖凝胶 是在水中不溶 但可膨胀的球形颗粒 具有三维空间的网状结构 出柱顺序 按分子由大到小顺序先后流出并得到分离 色谱分离方法薄层层析 ThinLayerChromatography TLC 1 原理吸附 分配 2 展开剂低沸点有机溶剂 选择原则同吸附柱层析 1 化合物结构与Rf值的关系 在色谱中一个化合物所移动的距离与溶剂前沿的距离之比 0 01 Rf 0 99 吸附薄层层析 化合物极性小 Rf值大展开剂极性越大 同一化合物Rf值大 若大部分斑点近于起始线 表明溶剂极性太小 应加大极性溶剂的比例 某化合物用10ml氯仿作展开剂 薄层色谱后其Rf值很小 接近于起始线 该如何处理 加大展开剂的极性 改变组成 如氯仿 丙酮 氯仿 甲醇 改变配比 如9 1 8 2 5 5 2 展开剂的选择不与样品起化学反应对显色剂无不良影响组分恒定 不因温度的变化而变化被分离物的Rf值在0 05 0 85 二种成分的Rf值之差大于0 05 以免斑点重叠 鉴定单一化合物Rf值在0 4 0 6 斑点圆而集中 界线清晰 分布适中 3 展开形式单向 双相和连续展开 广谱方法 碘 挥干溶剂 置于碘缸 许多物质与碘产生棕色点喷洒稀硫酸 加热UV灯下观察荧光 5 样品洗脱 色带割下 溶剂洗脱7 TLC法的特点分离多种类型的化合物简便 高效 快速 几分钟 十几分钟 灵敏 g级 定性 Rf值 与已知物对照定量 测量斑点面积 割下斑点洗脱或TLC扫描仪为柱层析选择条件制备 分离 纯化缺点 处理的量少 四 干柱层析干柱 填充剂干法装 一 原理与TLC相同 二 填充剂与TLC相同易分离样品 Rf 0 1 粗颗粒 150 200目 难分离样品 Rf 0 1 细颗粒 200 300目 三 展开剂TLC选择 各斑点 Rf相差大 斑点圆 数量多 四 实验操作1 装柱坚实 平整 无缝隙尼龙筒或塑料薄膜袋2 加样 1 拌样加样法 2 溶液加样法迅速 盖满柱顶 轻拍 赶走气泡 保持柱顶整齐3 展开展开至柱底 五 特点1 广泛应用于植化成分的制备性分离2 效果优于湿法3 分离条件可用TLC探索4 荧光或有色物质可在UV下分离切开 避免交叉5 设备简单 消耗溶剂少 省时缺点 装柱不当 效果不如湿法 天然药物活性成分的结构研究方法 一 程序1 初步推断化合物类型1 根据样品在提取 分离中的行为2 测定有关理化性质 定性反应 PH 溶解度及熔沸点等3 结合文献调研2 测定分子式 计算不饱和度1 元素定量分析 分子量测定2 同位素峰法3 HIM