第二章天然药化学成分的一般研究2课件

第二章

天然药物化学成分

的提取、分离、鉴定方法

第二章

天然药物化学成分

的提取、分离、鉴定方法1第一节

天然药物化学成分的提取方法

提取——用适当的方法和技术将天然药物中的化学成分从组织细胞中抽提出来的过程。主要有：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法、升华法等

第一节

天然药物化学成分的2

一、溶剂提取法

根据被提取成分的溶解性质，选用合适的溶剂和方法将天然药物中的化学成分溶解出来。

3.扩散（溶液）1.溶剂渗透细胞膜2.溶解内容物、产生浓差溶剂法提取示意图

一、溶剂提取法

根据被提取成分的溶解性质，选用合适的溶剂3

（一）.溶剂的选择

溶剂按极性可分为三类：亲脂性有机溶剂：石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯正丁醇亲水性有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮(与水混溶）

水常用于中药成分提取的溶剂如下：

极性：小大

石油醚Pet<苯C6H6<氯仿CHCl3<乙醚Et2O<乙酸乙酯EtOAc<正丁醇n-BuOH<丙酮Me2CO<乙醇EtOH<甲醇MeOH<H2O（一）.溶剂的选择石油醚Pet<苯C6H6<氯仿C4

选择溶剂的原则相似相溶

相似相溶——极性大的化学成分易溶于亲水性溶剂，极性小的化学成分易溶于亲脂性有机溶剂。

极性判断依据：

a、分子大小：基团一样，分子大，极性小b、基团的性质与数量：极性基团多则极性大。极性基团：-COOH、、—OH、—NH2……中等极性基团：—O—R、—COOR……非极性基团：烷基理想溶剂：对有效成分溶解度大，无效成分溶解度小，与植物成分不起化学反应；安全、成本低；选择溶剂的原则相似相溶5

一般情况下：

石油醚可提出油脂、蜡、挥发油、游离的甾体及萜类；

氯仿或乙酸乙酯可提出游离生物碱、有机酸、黄酮及香豆素等；

丙酮、乙醇、甲醇可提出苷类，生物碱或有机酸盐类、鞣质等；

水可提出糖类、氨基酸、蛋白质、无机酸盐等类水溶性成分。

第二章天然药化学成分的一般研究2课件6（二）.提取方法（操作）

1、煎煮法：水作溶剂热提优点：溶剂易得，简便，大部分成分可被不同程度地提取出来（助溶作用）。

缺点：挥发性成分和受热易破坏的成分不宜使用；

含多糖类化合物煎煮后药液粘度较大，难以过滤。

（二）.提取方法（操作）72、浸渍法：

优点：遇热易破坏、挥发性成分和含淀粉或粘液质多的成分适用。缺点：提取时间长，效率不高；以水为溶剂时，应防霉变质。3、渗漉法：优点：可保持浓度差，提取效率高，节约溶剂。

缺点：操作较麻烦。2、浸渍法：84、回流提取法

有机溶剂热提取优点：提取效率高，溶剂消耗较少。缺点：受热易破坏的成分不宜使用。4、回流提取法95、连续回流提取法：

优点：溶剂消耗量小，提取效率高。

缺点：对热不稳定化学成分不宜使用。索氏提取器5、连续回流提取法：索氏提取器10（三）影响提取效率因素

溶剂的选择提取方法药材粉碎度20~60目提取时间水加热1~2小时（分2-3次），乙醇加热每次1小时提取温度不宜过高溶剂用量、提取次数等。（三）影响提取效率因素11提取方法

使用范围及特点提取方法溶剂操作提取效率使用范围备注浸渍法水或有机溶剂不加热效率低各类成分，尤遇热不稳定成分易发霉，需加防腐剂渗漉法有机溶剂不加热—脂溶性成分消耗溶剂量大，费时长煎煮法水直火加热—水溶性成分易挥发、热不稳定不宜用回流提取法有机溶剂水浴加热—脂溶性成分热不稳定不宜用，溶剂量大连续回流提取法有机溶剂水浴加热节省溶剂、效率最高亲脂性较强成分用索氏提取器，时间长提取方法使用范围及特点提取方法溶剂操12二、水蒸气蒸馏法

本法适用于提取能随水蒸气蒸馏，而不被破坏的难溶于水的成分。

这类成分在100℃时有一定蒸汽压,沸腾时,该类成分随水蒸气一并带出,再用油水分离器或有机溶剂萃取法,将这类成分自馏出液中分离.如中药挥发油的提取常采用此法。根据原理：道尔顿分压定律即：P=PA+PBP—总蒸气压；PA—A物分压；PB—B物分压当P=大气压时则沸腾二、水蒸气蒸馏法13总混合液体bp.<混合物中沸点最低物质例：沸点混合后沸点℃

水

100760mmHg

69.25

苯80.1760mmHg（1）混合物的沸点比任一单一液体的沸点低；（2）沸点高的可较低温度下被水蒸气蒸馏出来。

水蒸气蒸馏法操作、设备均教简单。

总混合液体bp.<混合物中沸点最低物质14第二章天然药化学成分的一般研究2课件15三、超临界流体萃取法(SupercriticalFluidExtraction-SFE)

超临界萃取法是一种集提取和分离于一体,又基本上不用有机溶剂的新技术。SF是在临界温度和临界压力以上介于气体和液体之间的流体。SF同时具有液体和气体的双重特征，它的密度与液体相似，粘度与气体相近，扩散系数虽不及气体大，但比液体大100倍。

第二章天然药化学成分的一般研究2课件16超临界流体萃取的主要原理

物质的溶解过程包括分子间的相互作用和扩散作用。物质的溶解与溶剂的密度、扩散系数成正比，与粘度成反比，因此，超临界流体对许多物质有很强的溶解能力。且在温度或压力变化时，流体的密度、粘度和扩散系数随着改变，与溶质的亲和力也跟着改变，从而使不同性质的溶质被分段萃取或分步析出，达到萃取、分离目的。

超临界流体萃取的主要原理17

可以作为超临界流体的物质很多如CO2、NH3、C2H6、CCl2F2、C7H16等，实际应用CO2较多。CO2的优点：1.临界温度（Tc=31.4℃）接近室温，临界压力（Pc=7.37MPa）也不太高；2.化学惰性；3.无毒、无味、无嗅，不易燃易爆；4.价格便宜CO2在高于临界温度与临界压力的条件下，溶出中药原料中的成分，当压力与温度恢复常压或常温时，溶解在CO2流体中的成分立刻与气态CO2分开，达到萃取成分的目的。可以作为超临界流体的物质很多18

CO2超临界流体对物质溶解作用有一定选择性，主要和物质的极性、沸点、分子量相关密切。1.极性较低的化合物如酯、醚、内酯和环氧化合物易萃取；2.极性较大的化合物如羟基、羧基较多，萃取较难。3.高分子化合物如蛋白质、树胶等，则很难萃取。CO2超临界流体对物质溶解作用有一定选择性，主要和物质的19如何扩大超临界流体萃取的适用范围？

加夹带剂

夹带剂是在被萃取物质和超临界流体组成的二元系统中加入的第三组分，它可以改善原来物质的溶解度如何扩大超临界流体萃取的适用范围？20

夹带剂的研究与应用，很大程度上扩大了超临界流体萃取法的萃取分离范围。一般情况下，对溶质具有很好溶解度的溶剂往往是很好的夹带剂，常用甲醇、乙醇、丙酮等。夹带剂的用量一般不超过15%。

其中，二氧化碳超临界萃取法（SFE-CO2）已成功用于多种挥发油提取分离，如辣椒油和月见草油的萃取。通过加入夹带剂成功地用于银杏叶中总黄酮和总内酯的萃取、穿心莲中穿心莲内酯、丹参有效成分的萃取。

夹带剂的研究与应用，很大程度上扩大了超临界流体萃取法的萃取21CO2-SFE的优点：

①低温萃取，可防止热不稳定的成分被破坏或逸失；②几乎不使用有机溶剂，无溶剂残留，对环境无污染；③提取效率高，节约能耗。CO2-SFE的优点：22四、其他方法1.升华法：

具升华性的化学成分，可用升华法直接从中药原料中进行提取，如从茶叶中提取咖啡因，从樟木中提取樟脑等。2.组织破碎提取法：

某些对热不稳定成分可溶于水时，可用此法。3.压榨法：

某些成分在新鲜原料中含量较高或新鲜原料富含肉质可用压榨法四、其他方法234.超声波提取

利用超声波的空化作用和附加作用（如机械振动、乳化、扩散粉碎），使细胞壁破裂，加速植物有效成分溶出。

与常规方法比较：提取时间短、温度低、收率高。目前广泛应用于中药质量分析和少量提取中。4.超声波提取利用超声波的空化作用和附加作用（如机械振动、245.微波辅助萃取技术

微波+有机溶剂代替单一的萃取药材组织受高频电磁波辐射，分子运动加剧，细胞内温度迅速上升，细胞内压超过细胞壁的承受力，细胞破裂，有效成分自由流出。另外，微波产生的电磁场，可加速被萃取物向萃取剂界面扩散，从而使萃取速度提高数倍，同时还降低了萃取温度。优点：萃取时间短、溶剂用量少、设备简单、成本低、提取效率高、产品质量好。目前微波萃取已用于多项中药浸取生产线中，如葛根、茶叶、银杏等。5.微波辅助萃取技术微波+有机溶剂代替单一256.酶解提取法

酶解提取法是在传统提取方法的基础上，根据植物细胞壁的构成，利用酶的极高催化活性和专一性等特点，选择相应的酶，将细胞壁破坏，从而使植物细胞内有效成分更易溶解、扩散出来。

常用于植物细胞破壁的酶：纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、复合酶等。优点：条件温和、节约能耗、效率高。6.酶解提取法酶解提取法是在传统提取方法的基础上，根26第二节、天然药物有效成分的分离方法

利用共存成分结构性质差异（不同点）一、两相萃取法（溶剂分配法）

1.简单萃取

是利用混合物中各成分在两相溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。两相萃取法的两相往往是互相饱和的水相和有机相。混合物中各成分在两相中分配系数相差越大，则分离效率越高。

第二节、天然药物有效成分的分离方法27分配系数：指在一定条件下某成分在两相溶剂中溶解分配达到平衡时，该成分在两种溶剂中浓度的比值。(1)、分配系数：K=C上/C下(2)、分离因子：β=KA/KB（KA>KB），表示分离难易一般β>100，简单萃取(2-3次)β<50，10次以上β=1，无法分离分配系数：指在一定条件下某成分在两相溶剂中溶解分配达到平衡时28

一般地：极性较大的成分：选用正丁醇—水（如分离皂苷类）；极性中等的成分：选用乙酸乙酯—水（如分离黄酮类）；极性小的成分：选用氯仿（或乙醚）—水（如分离苷元及游离生物碱）

一般地：292.

酸碱溶剂萃取

P19

利用混合物中各组分酸碱性的不同而进行分离。pH与存在状态：对于酸、碱及两性化合物，pH改变可使存在状态改变,即控制溶液的pH值，可控制存在状态。pKa=-log([A-][H+]/[AH])=-log[H+]-log([A-]/[AH])=pH-log([A-]/[AH])log([A-]/[AH])=pH-pKa>2即认为完全解离。

2.

酸碱溶剂萃取P1930

对于难溶于水的有机碱性成分，可与无机酸成盐溶于水，借此可与非碱性难溶于水的成分分离；对于具有羧基或酚羟基的酸性成分，可与碱成盐而溶于水；对于具有内酯或内酰胺结构的成分可被皂化（形成盐）溶于水，借此与其他难溶于水的成分分离。对于难溶于水的有机碱性成分，可与无机酸成盐溶于水，31

3.PH梯度萃取法：P19

根据在一定PH下某成分可成盐或可游离，改变该成分在溶剂系统中的分配系数而与其他成分分离。

以PH成梯度的酸水液,依次萃取用亲脂性溶剂溶解的碱性成梯度的混合碱性成分；或以PH成梯度的碱水液,依次萃取用亲脂性溶剂溶解的酸性成梯度的混合酸性成分。3.PH梯度萃取法：P1932二、系统溶剂分离法P20

1.混合物溶于水，利用各组分极性差别，依次用极性由小到大的有机溶剂进行萃取，将混合物中各化学成分按极性由小到大的顺序萃取出来。

2.柱色谱法，将混合物与吸附剂拌样装柱，依次用极性由小到大的有机溶剂分别洗脱。

该法常用于中药化学成分的初步分离。二、系统溶剂分离法P2033三、沉淀法

提取浓缩液中加入某种试剂或溶剂使有效成分生成沉淀，或杂质沉淀

如果将需要分离获得的成分生成沉淀，这种沉淀反应必须是可逆的；如果是不需要的成分，则将生成的沉淀除去，此时所用的沉淀反应可以是不可逆的。

三、沉淀法341.溶剂沉淀法水提醇沉法

中药水提液中加入乙醇至60～80％，放置，蛋白质、多糖、果胶、粘液质可沉淀。2.酸碱沉淀法碱性成分，可与无机酸成盐溶于水，加碱又游离沉淀;酸性成分在碱中成盐溶解，在酸中游离沉淀。1.溶剂沉淀法35

3.专属试剂沉淀法

某些试剂能选择性地沉淀某些（类）成分，称为专属试剂沉淀法。如雷氏铵盐能与生物碱类生成沉淀；胆甾醇能与甾体皂苷沉淀；明胶能沉淀鞣质，可用于分离或除去鞣质。

4.盐析法

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，使某些中药成分在水中溶解度降低而析出，或用有机溶剂萃取出来。最常用的无机盐为NaCL。第二章天然药化学成分的一般研究2课件36

四

、结晶、重结晶法

利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同达到的分离方法。

结晶法是纯化物质最后阶段常采用的方法，其目的是进一步分离纯化。中药中的一些亲水性成分，如多糖、皂苷等虽往往无固定的晶形，常为无定形粉末，但也需通过结晶进行纯化，以利于结构测定。问题：

重结晶的操作？四

、结晶、重结晶法37

结晶和重结晶操作：

提取或分离物↓溶于选择的溶剂，加热成饱和溶液，趁热过滤滤液↓放置（冷藏）析晶，过滤粗结晶↓重复上述操作（重结晶）结晶

38

影响结晶的因素：

1.结晶用溶剂的选择是最重要因素之一。一般应符合下列条件：

（1）对被结晶成分热时溶解度大、冷时溶解度小；对杂质或冷热时都溶解，或冷热时都不溶解。（2）与被结晶成分不发生化学反应。（3）沸点适中。

影响结晶的因素：39

2.纯度：较纯3.被结晶成分的类型：分子小易结晶；分子大、含糖多，不易结晶。4.溶液浓度：溶液浓结晶快，但结晶细碎，杂质多；反之结晶慢，但晶形大、纯度高。5.结晶温度和时间：温度低、时间长，结晶好。2.纯度：较纯40

常用于结晶的溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸、吡啶等。当用单一溶剂不能达到结晶效果时，可用两种或两种以上溶剂组成混合溶剂进行结晶操作。

41五、分馏法

P30

此法是利用混合物中各成分沸点的不同而进行的分离方法。适用于液体混合物的分离。分馏法分为常压分馏、减压分馏、分子蒸馏等。可根据混合物中各成分沸点情况及对热稳定性因素选用。五、分馏法P3042六、膜分离法

利用天然或人工合成的高分子膜，以外加压力或化学位差为推动力，对混合物溶液中分子大小不同的化学成分进行分离、分级、提纯和富集。微滤、超滤、纳滤、反渗透为四大已开发应用的膜分离技术。溶剂、小分子能透过膜，而大分子被膜所截留。

六、膜分离法43膜分离的基本原理膜分离的基本原理44膜分离的特点常温操作

操作简单、连续化无相变、能耗低特别适用于对热、对化学试剂敏感的物质膜分离的特点常温操作45六、色谱分离法

色谱分离法是天然药物化学成分分离中最常使用的方法。其最大的优点是分离效能高、快速简便。分类：

按移动相的状态分：

气相色谱（GC）液相色谱（LC)

按操作方式分：柱色谱（CC)薄层色谱（TLC)纸色谱（PC)

按分离原理分：吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶色谱大孔树脂色谱

六、色谱分离法46（一）.柱色谱法1.吸附色谱

吸附色谱是利用混合物中各成分对吸附剂的吸附能力的差异，而实现分离的一类色谱。

物理吸附：无选择性，吸附与解吸可逆，如硅胶、氧化铝、活性炭吸附化学吸附：有选择性，吸附牢固半化学吸附：介于上述二者之间，如聚酰胺物理吸附：相似者易于吸附（一）.柱色谱法物理吸附：无选47

常用的吸附剂包括硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺等。硅胶应用较广泛，中药各类化学成分大多均可用其进行分离。氧化铝碱性或中性亲脂性成分的分离，如生物碱、甾、萜类等成分。不适于含酚羟基的化合物。

聚酰胺以氢键吸附作用为主，主要用于分离酚类、醌类，如黄酮类、蒽醌类及鞣质类等成分。第二章天然药化学成分的一般研究2课件48硅胶：

硅胶一般呈微酸性，其吸附活性中心为硅醇基，是一种极性吸附剂柱层：100-160目薄层：10-40μ，加压可用于柱层

硅胶根据是否加入粘合剂可分为硅胶G（以煅石膏为粘合剂的硅胶）和硅胶H（不含任何粘合剂的硅胶）；根据加入的无机荧光剂的不同又分为硅胶GF254硅胶GF365等。硅胶：49

键合硅胶非极性键合硅胶

分类极性键合硅胶离子型键合硅胶

a.非极性键合硅胶（反相硅胶）：硅胶表面键合极性很小的烷基。如：十八烷基、辛烷基、苯基烷等极性大的成分：吸附能力弱，先下极性小的成分：吸附能力强，后下b.极性键合硅胶：键合CN、NH3、双OH等一般作正相层析c、离子型键合硅胶：键合各种离子交换基团键合硅胶50氧化铝极性吸附剂

（1）组成碱性氧化铝（pH9）中性氧化铝（pH7.5）酸性氧化铝（pH2~3）100——160目——柱层>200目——硬板TLC（2）活度：含水量越少，吸附力越强，活度越小含水量（%）0361015活度（级）IIIIIIIVV（3）、应用碱性氧化铝——分离生物碱和甾族化合物，不适于醛、酮、酯、有机酸中性氧化铝——分离中性、碱性亲脂性化合物，不适于酸性成分酸性氧化铝——分离有机酸类，不适于碱性成分缺点：吸附力强，成分损失大氧化铝极性吸附剂51

被分离成分极性

吸附力三要素移动相极性吸附剂活性

硅胶、氧化铝为极性吸附剂，被分离成分极性大，吸附力强；溶剂极性大，洗脱力强。活性炭为非极性吸附剂，与此相反。

极性强弱比较a.官能团极性：RCOOH>Ar-OH>H2O>R-OH>R-NH2>RCONH2>RCHO>RCOOR’>R-OR’>R-X>R-Hb.官能团相同，极性官能团数目多，极性大。C.ε介电常数越大，极性越强。

52吸附剂和移动相的选择：

依据被测组分、吸附剂和移动相的性质1.被测组分性质（极性大小）：

烃＜--------＜醇、羧酸2.吸附剂的活性：

吸附剂的活性↑大，对被测组分的吸附能力↑强

强极性物质——选择弱吸附剂弱极性物质——选择强吸附剂3.移动相的极性：

移动相极性↑大，对被测组分的洗脱能力↑大

“相似相溶”原则：根据组分性质、吸附剂的活性，选择适当极性的流动相吸附剂和移动相的选择：

依据被测组分53

三者关系图示：

组分吸附剂移动相极性活性小极性非(弱)极性活性大非（或）弱极性三者关系图示：54比移值Rf

当色谱条件一定时，Rf只与组分性质有关。组分极性大，Rf值小。薄层色谱p27比移值Rf当色谱条件一定时，Rf只与组分性质有关。55

聚酰胺

P171

种类：锦纶6—聚己内酰胺锦纶66—己二酸和己二胺聚合而成适用范围：黄酮、酚类、醌类、有机酸等不可用于鞣质，吸附力特强，成为不可逆吸附，但可吸附除去半化学吸附：聚酰胺（氢键缔合）聚酰胺P171半化学吸附：聚酰胺（氢键缔合）56影响因素：

a、样品的影响影响因素：

a、样品的影响57b、溶剂的影响聚酰胺在水中成氢键的能力最强洗脱能力：水<甲醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<甲酰胺<二甲基酰胺<尿素水溶液b、溶剂的影响58

2.分配色谱

利用被分离成分在固定相和流动相之间的分配系数不同而达到分离。

按固定相与流动相的相对极性分：

在正相分配色谱法中，流动相的极性小于固定相的极性。常用的固定相有氰基与氨基键合相。极性小的跑得快。

在反相分配色谱法中，流动相的极性大于固定相的极性。常用的固定相有十八烷基硅烷（ODS）或C8键合相。流动相常用甲醇—水或乙腈—水系统。极性大的跑得快。反相色谱法正相色谱法2.分配色谱反相色谱法正相色谱法59

纸色谱法

将固定相承载在纸上，以纸做载体进行点样、展开、定性、和定量的液-液分配色谱法

固定相：纸纤维吸着的水流动相：与水不互溶的有机溶剂（如：饱和正丁醇）讨论：

Rf与组分性质、流动相极性及溶解度有关

正相：极性组分→易保留，Rf小（流动相极性↑，Rf↑）非极性组分→易流出，Rf大（流动相极性↑，Rf↓）纸色谱法将固定相承载在纸上，以纸做载体进行点样、展开603.离子交换色谱适用于可解离成分的分离

利用混合物中各成分解离度差异进行分离

离子交换剂有：离子交换树脂离子交换纤维素离子交换凝胶

阳离子交换树脂强酸型（—SO3H）弱酸型（—COOH）阴离子交换树脂强碱型—N（CH3）3·X—N（CH3）2（C2H4OH）·X弱碱型—NR2—NHR

第二章天然药化学成分的一般研究2课件61

离子交换树脂对化合物的交换能力强弱，主要取决于化合物解离度的大小，带电荷的多少等因素。

化合物解离度大（酸性、碱性强）易交换在树脂上，相对来说难以洗脱。当二种不同解离度的化合物被交换在树脂上，解离度小的化合物比解离度大的化合物先洗脱下来，由此达到分离的目的。

离子交换纤维素、凝胶阳离子交换纤维素：酸性基团接在纤维素或葡聚糖凝胶上。阴离子交换纤维素：碱性基团接在纤维素或葡聚糖凝胶上。

离子交换树脂对化合物的交换能力强弱，主要取决于化合物解离度624.大孔树脂色谱

大孔树脂是一类没有可解离基团，具有多孔结构，不溶于水的固体高分子物质。是继离子交换树脂之后发展起来的一类新型材料。

原理：吸附性（范德华力及氢键）、筛选性（多孔网状结构）结合。

依据分子体积大小及吸附力不同而分离水液中吸附力强。

4.大孔树脂色谱63性状：白色球形颗粒，粒度20~60目，不溶于酸、碱、有机溶剂

类型：非极性——苯乙烯型极性——2-甲基丙烯酸酯型性状：64

影响因素：

树脂型号、溶剂种类及化合物性质等a.分子极性极性大的成分——中极性树脂分离；极性小的成分——非极性树脂分离。b.分子大小：分子大，吸附力强，选择大孔径树脂。c.pH值影响：酸性成分：酸性条件下易被吸附碱性成分：碱性条件下易被吸附中性成分：中性条件下易被吸附影响因素：65洗脱液的选择：可选用不同浓度的MeOH、EtOH、Me2CO；流速0.5~5ml/min。

非极性大孔树脂——洗脱剂极性越小，洗脱能力越强。

极性大孔树脂——洗脱剂极性越大，洗脱能力越强。

洗脱液的选择：66

实际工作中，常先将欲分离混合物的水溶液通过大孔吸附树脂后，依次用水，浓度由低至高的含水甲（乙）醇溶液洗脱，可将混合物分离成若干组分。近年来，大孔吸附树脂色谱被应用于中药有效成分或有效部位如皂苷、生物碱黄酮等的分离富集。

67

其优点是：选择性好，机械强度高，再生处理方便，吸附速度快等特点。

缺点：树脂残留物（甲苯、二甲苯等）

第二章天然药化学成分的一般研究2课件685.凝胶过滤色谱（排阻色谱，分子筛色谱）根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离目的。

当混合物溶液通过凝胶柱时，比凝胶孔隙小的分子可以自由进入凝胶内部，而比凝胶孔隙大的分子不能进入凝胶内部，只能通过凝胶颗粒间隙，因此移动速率有差异。

分子大的物质不被排阻，保留时间较短，先流出柱体，分子小的物质进入孔隙内被滞留，保留时间较长，后流出柱体，由此而达到分离。5.凝胶过滤色谱（排阻色谱，分子筛色谱）69根据分子量大小差别：

按分子由大到小顺序出柱。根据分子量大小差别：

按分子由大到小顺序出柱。70

商品凝胶的种类很多，常用的是葡聚糖凝胶(SephadexG)、羟丙基葡聚糖凝胶(SephadexLH-20)。

SephadexG是由葡聚糖和甘油通过醚桥相互交联而成。亲水性，只适于水中应用。不同规格适合分离不同分子量的物质。

SephadexLH-20为羟丙基葡聚糖凝胶，既有亲水性又有亲脂性，因此不仅可在水中应用，也可在极性有机溶剂中应用。在由极性及非极性溶剂组成的混合溶剂中常起到反相色谱的作用。商品凝胶的种类很多，常用的是葡聚糖凝胶(Sephadex71

（二）、加压液相色谱

根据所用压力大小不同，可分为高效液相色谱（HPLC，>20个大气压），中压液相色谱（MPLC5～20个大气压），低压液相色谱（LPLC,<5个大气压），快速色谱（flashchromatography,约2个大气压）等。分配色谱已成为中药化学成分分离的常规技术手段。

72高效液相色谱（HPLC）

高效液相色谱法（highperformanceliquidchromatographyHPLC),是以经典柱色谱法为基础，引入了气相色谱法的理论和实验方法，流动相改为高压输送，采用高效固定相及在线检测手段发展而成的一种高效、快速、高灵敏的分离分析技术。

按分离原理有：液－固吸附、液－液分配、离子交换、离子对、离子色谱、空间排阻、亲和色谱等。气相色谱（GC)、高速逆流色谱、亲和色谱高效液相色谱（HPLC）高效液相色谱法（highp73第三节、天然药物化学成结构研究方法

经过提取、分离、精制得到的有效成分，必须鉴定或测定其化学结构，才可能为深入探讨有效成分的生物活性、构效关系、体内代谢以及进行结构改造、人工合成等研究提供必要的依据。有效成分的鉴定和结构测定，是本学科的重要内容之一。

在进行有效成分的结构研究之前，必须对该成分进行纯度检验，以确定其为单体化学成分。

第三节、天然药物化学成结构研究方法

经过提取、分离、精74一、纯度鉴定1）物理常数：mp、[α]D2）TLC（PC）：三种展开系统均为单一斑点。3）GC，HPLC一、纯度鉴定75

一般样品用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检验，均显示单一的斑点或谱峰；结晶样品的熔距为0.5～1.0℃;液体样品的沸程在5℃以内，即可认为是比较纯的单体化学成分，可用于化合物的鉴定和结构测定。

在进行有效成分的结构鉴定时，应进行文献调研，结合定性分析，判断该化合物的基本骨架、结构类型。

一般样品用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检验，均显示单一的76

如可能为已知化合物，在有对照品的情况下，最好用对照品进行熔点、混合熔点、色谱和红外光谱对照。如果样品与对照品熔点相同，混合熔点不下降，色谱中的Rf值相同，IR光谱相同，则可判定样品与对照品为同一化合物。

如可能为已知化合物，在有对照品的情况下，最好用对照品进行熔77若无对照品，则多做些数据，或制备衍生物与文献数据核对。如果所要鉴定的化合物为文献未记载的物质时，则要进行结构测定。近代各种波谱法，在鉴定或确定化学结构中，发挥着极为重要的作用。而经典的化学方法，退居次要的地位。但也并不意味着可以完全不需要经典的化学方法。应该是二种方法相互补充，相互印证。若无对照品，则多做些数据，或制备衍生物与文献数据核对。如78二、结构研究一般程序

物理常数测定推测母体结构类型功能基情况分子量分子式的确定波谱、化学方法推测出结构式人工合成进行确认二、结构研究一般程序

物理常数测定推测母体结构类型分子量分子791．物理常数的测定

物理常数的测定包括：

熔点沸点比旋度折光率密度等。

1．物理常数的测定80

2．分子式的测定

目前最常用的是质谱法（MS）。高分辨质谱法（HR-MS）不仅可给出化合物的精确分子量，还可以直接给出化合物的分子式。

如青蒿素的HR-MS中，分子离子峰为m/z282.1472,可计算出其分子式为C15H22O5（计算值282.1467）。也可通过质谱中出现的同位素峰的强度推定化合物的分子式。有时化合物的分子离子峰不稳定，难以用HR-MS测出,需进行元素分析，确定元素种类，各元素在化合物中所占的百分含量，从而求出化合物的实验式，再用FD-MS，FAB-MS测其分子量，以求得化合物的分子式。2．分子式的测定81

3．化合物结构骨架与官能团的确定

一般首先确定化合物的不饱和度

Ω=1/2（2n4+n3-n1+2）问题:C8H8O的不饱和度?

通过各类化学成分的显色反应，色谱行为、酸碱性、溶解性等，结合文献调研及波谱等推定分子骨架和官能团。

3．化合物结构骨架与官能团的确定824、化合物结构的确定：

1）、光谱方法：测定并分析UV、IR、1H-NMR、13C-NMR、MS谱学数据2）、化学沟通：化学降解、衍生物制备等3）、立体结构：CD（圆二色谱）、ORD（旋光谱）、2D-NMR、X-射线衍射、人工合成4、化合物结构的确定：83

三、结构测定中常用的波谱分析方法

目前，波谱分析已成为确定化学结构的主要手段。尤其是超导核磁共振技术的普及和各种二维核磁共振谱（2D-NMR）及质谱新技术的开发利用，具备了灵敏度高、选择性强，用量少、快速、简便等优点，大大地加快了确定化合物结构的速度和准确性。三、结构测定中常用的波谱分析方法84（一）.紫外光谱(UV)

UV光谱在化学成分研究中的主要用途

a.与对照品或标准图谱对照，可用于化合物的初步鉴定；b.根据Beer—Lamber定律可用于有效成分的含量测定；c.可提供分子中共轭体系的结构信息，据此判断共轭体系中取代基的位置、种类和数目。（一）.紫外光谱(UV)

UV光谱在化学成分研究中的主要用85

单独靠UV光谱不能决定分子结构，但对某些具有共轭体系的化学成分，如蒽醌类、黄酮类以及强心苷类等成分的结构特征的确定有着重要的使用价值。

86（二）.IR光谱用IR测定结构时，如果被测定的是已知物，只要和已知对照品做一张共IR图谱，如二者IR谱图完全一致，则基本可推测是同一物质。如无对照品，也可检索有关IR谱图文献。

IR对未知化合物的鉴定，主要用于功能基的确认,芳环取代类型的判断等。（二）.IR光谱87

（三）.MS谱

化合物分子用一定方式裂解后，生成各种离子，按其质量大小排列而成的图谱。重要参数：分子离子（峰）分子失去一个电子后形成的正离子。其质荷比在数值上就是该分子的分子量。近年来，随着现代分析技术的飞速发展，新的离子源不断出现，使质谱在确定化合物分子量、元素组成及根据裂解碎片检测官能团、辨认化合物类型、推导碳骨架等方面发挥着重要作用。（三）.MS谱88主要离子源的电离方式及特点1、电子轰击质谱（EI－MS）

在电子轰击条件下，大多数分子电离后生成缺一个电子的分子离子，并继续发生键的断裂形成“碎片”离子。这对推化合物的结构十分有用。

但当样品相对分子量较大或对热稳定性差时，常常得不到分子离子，因而不能测定这些样品的分子量。EI－MS仍是用得最普遍的技术。主要离子源的电离方式及特点892、化学电离质谱（CI－MS）

通过引入大量的试剂气体产生的反应离子与样品分子之间的离子—分子反应，使样品分子实现电离。利用化学电离源，即使是不稳定的化合物，也能得到较强的准分子离子峰，即M±1峰，从而有利确定其分子量。但此法的缺点是碎片离子峰较少，可提供的有关结构方面的信息少。第二章天然药化学成分的一般研究2课件903、场解析质谱（FD-MS）

FD-MS特别适用于难汽化和热稳定性差的固体样品分析。如有机酸、甾体类、糖苷类、生物碱、氨基酸、肽和核苷酸等。此法的特点是形成的M+没有过多的剩余内能，减少了分子离子进一步裂解的概率，增加了分子离子峰的丰度，碎片离子峰相对减少。因此用于极性物质的测定，可得到明显的分子离子峰或[M+1]+峰，但碎片离子峰较少，对提供结构信息受到一些局限。第二章天然药化学成分的一般研究2课件91

4、快原子轰击质谱（FAB-MS）这种技术采用液体基质（如甘油）负载样品，然后以高能量的惰性原子束轰击表面试样，再对由此产生的二次离子进行质谱分析。此方法常用于大分子极性化合物特别是用于糖苷类化合物的研究。除得到分子离子峰外，还可得到糖和苷元的结构碎片峰，从而弥补了FD-MS的不足。4、快原子轰击质谱（FAB-MS）925、基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MS）

此种质谱技术适用于结构较为复杂、不易气化的大分子如多肽、蛋白质等的研究，可得到分子离子、准分子离子和具有结构信息的碎片离子。5、基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MS）93

6、电喷雾电离质谱（ESI-MS）

是一种使用强静电场的电离技术，既可分析大分子，也可分析小分子。对于分子量在1000Da（道尔顿）以下的小分子，会产生[M+H]+或[M-H]+离子，选择相应的正离子或负离子形式进行检测，就可得到物质的分子量。而分子量高达20000Da的大分子会生成一系列多电荷离子，通过数据处理系统能得到样品的分子量。6、电喷雾电离质谱（ESI-MS）94

7、串联质谱（MS-MS）

串联质谱可表示为MS－MS，随着串联级数的增加进而表示为MSn，其中n表示串联级数。

这是一种用质谱作质量分离的质谱技术。它可以研究母离子和子离子的关系，获得裂解过程的信息，用以确定前体离子和产物离子的结构。近年，国内亦有将此技术用于鉴定中药有效部位中的各种成分的化学结构的研究报道。7、串联质谱（MS-MS）95（四）.核磁共振谱（NMR）

NMR谱能提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境以及构型、构象的结构信息。所以NMR谱在化合物结构测定中显得非常重要。（四）.核磁共振谱（NMR）NMR谱96

（1）1H-NMR：

提供信息：①化学位移δ；②积分曲线（氢数）；③偶合常数J化学位移δ:共振峰所在的位置（相对）δ：范围0～20ppm偶合常数J:相邻磁核之间自旋偶合或自旋干扰，导致吸收峰发生裂分，两个小峰之间的距离。(HZ）

97如：如：98

除了正常的1H-NMR谱技术外，还有一些帮助结构分析的辅助技术，如选择性去偶、重氢交换，加入反应试剂、各种双照射等。

应用较多的双照射技术是NOE，也称核的增益效应。除了正常的1H-NMR谱技术外，还有一些帮助结构分析的辅助99（2）13C-NMR谱

13C-NMR提供的结构信息是分子中各种不同类型及化学环境的碳核的化学位移，异核偶合常数（JC-H）及弛豫时间（T1）。

其中利用度最高的是化学位移（δc）δ范围0～250ppm不同类型碳化学位移大致范围：

P37表2-3（2）13C-NMR谱100常见的13C-NMR测定技术如下：

A、全氢去偶谱：也称质子噪音去偶或质子宽带去偶。此时H的偶合影响全部消除，从而简化了图谱。在分子中没有对称因素和不含F、P等元素时，每个碳原子都会给出一个单峰。虽无法区别碳上Ｈ的数目，但对判断C信号的化学位移十分方便。常见的13C-NMR测定技术如下：101噪音去偶谱：又叫全氢去偶谱（COM）或宽带去偶谱（BBD）：

所有碳信号作为单峰出现噪音去偶谱：又叫全氢去偶谱（COM）或宽带去偶谱（BBD）：102

B、偏共振去偶（OFR）

在偏共振去偶谱中，每个连接H的C原子有残余裂分，故在所得图谱中－CH呈二重峰（d），－CH2呈三重峰（t），－CH3呈四重峰（q），季碳为单峰（s），且强度最低，由此可获得碳所连接的质子数、偶合情况等信息。但此法各信号的裂分峰相互重叠，难以全部识别和解析。

第二章天然药化学成分的一般研究2课件103

C、DEPT（无畸变极化转移增强法）在DEPT法中，通过改变照射1H的脉冲宽度（θ）使成为45°、90°和135°变化并测定13C-NMR谱。所得结果与INEPT谱类似。不同类型13C信号在谱图上呈单峰形式分别朝上或朝下伸出，易识别。

当θ=45°时，所有的CH、CH2、CH3为正信号；当θ=90°时，仅显示CH的正信号；当θ=135°时,CH、CH3为正信号,CH2负信号。季碳同样无信号出现。第二章天然药化学成分的一般研究2课件104如：如：105D、NOE谱

NOE是在核磁共振中选择性地照射一种质子使之饱和，则与该质子在立体空间位置上接近的另一个或数个质子的信号强度增高的现象（增益）。它不但可以找出互相偶合的两个核的关系，还可以反映出不互相偶合但空间距离较近的两个核间关系。D、NOE谱NOE是在核磁共振中选择性地照射一种质子使之106

如五味子酯甲中联苯双酯部分有二个芳H，1H-NMR示有二个峰，δ值分别为6.76，6.43，这二个单峰的归属可用NOE技术予以确定。

照射δ3.64的甲基，发现位于δ6.76的芳H峰增益19%而照射其他三个甲基，均未见到NOE现象，故推测位于甲氧基邻位芳Hδ值为6.76，而位于亚甲二氧基邻位芳Hδ值为6.43。如五味子酯甲中联苯双酯部分有二个芳H，1H-N107(3)、二维核磁共振谱（2D－NMR）

二维化学位移相关谱（COSY）是2D－NMR谱中最主要，也是最常用的一种测试技术。2D－NMR谱又分为同核和异核相关谱两种。

常用：HMQC异核多量子相关谱HMBC异核多键相关谱(3)、二维核磁共振谱（2D－NMR）108（五）.旋光光谱（ORD）和圆二色光谱（CD）

旋光光谱和圆二色光谱在测定手性化合物的构型和构象、确定某些官能团（如羰基）在手性分子中的位置等有独到之处，是其他波谱难以代替的。（五）.旋光光谱（ORD）和圆二色光谱（CD）109

（六）.x射线单晶衍射法（x-Ray）x射线单晶衍射法是通过测定化合物晶体对x射线的衍射谱，通过计算机用数学方法解析衍射谱，再还原为分子中各原子的排列关系，最后获得每个原子在某一坐标系中的分布，从而给出化合物化学结构。

结晶x射线衍射法测定出的化学结构可靠性大，能测定化学法和其他波谱法难以测定的化合物结构。它不仅测出化合物的一般结构，还能测出化合物结构中的键长、键角、构象、绝对构型等结构细节。

（六）.x射线单晶衍射法（x-Ray）110[思考题]：1.天然药物中化学成分的提取方法有哪些？2.常用于天然药物有效成分提取的溶剂有哪些？排列其极性大小顺序。3.解释名词或符号：正相色谱、反相色谱、一次代谢、二次代谢、2D-NMR、HPLC、SFE等。4.影响溶剂提取法提取效率的主要因素有哪些？5.简述水蒸汽蒸馏法的原理，在天然药物中主要用于何类成分提取？6.天然药物有效成分分离精制常用方法有哪些？最常用方法是什么？7.按原理分，天然药物成分的分离常用的色谱方法有哪些？

[思考题]：1118.何谓超临界流体萃取法？原理为何？CO2-SFE法有何优点？9.若从中药水提液中萃取亲脂性成分，应选用什么萃取剂？10.大孔吸附树脂是什么类型的吸附剂？其色谱行为如何？11.如何判断某未知样品的纯度？12.简述IR、UV、NMR、MS在测定天然药物成分结构中的应用。8.何谓超临界流体萃取法？原理为何？CO2-SFE法有何优112在硅胶G板上，以含EtOAc的石油醚展开.ABCDERｆ值：

﹥

﹥

﹥

﹥

在硅胶G板上，以含EtOAc的石油醚展开.A113单选题：1.难溶于水而易溶于氯仿的是（）A.生物碱B.无机盐C.氨基酸D.低级脂肪酸E.鞣质2．下列溶剂中极性最大的是（）A．乙醇B.乙醚C．氯仿D.乙酸乙酯E.丙酮3.溶剂法提取有效成分时，效率高且最省溶剂的方法是（）A.浸渍法B.渗漉法C.煎煮法D.回流法E.连续回流法4.从中药水煎液中萃取有效成分时不能用（）A.丙酮B.乙醚C.苯D.氯仿E.乙酸乙酯5．属于二次代谢产物的是（）A.叶绿素B.蛋白质C.黄酮类D.脂类E.核酸单选题：5．属于二次代谢产物的是（）1146.由氨基酸途径生成的化合物是（）A.生物碱B.糖类C.皂苷D.香豆素E.脂肪酸7.用石油醚做溶剂，主要提出的成分是（）A.糖类B.氨基酸C.苷类D.油脂E.蛋白质8.煎煮法不宜使用的器皿是（）A.陶器B.铁器C.砂器D.玻璃器皿E.瓷器9.利用分子筛作用进行化合物分离的色谱是（）A.硅胶色谱B.离子交换色谱C.凝胶过滤色谱D.纸色谱E.大孔树脂色谱10.用5%的NaHCO3处理中药总提取物，可溶出（）A.弱碱性成分B.强碱性成分C.中性成分D.强酸性成分E.弱酸性成分6.由氨基酸途径生成的化合物是（）115[参考文献]1.天然产物化学徐任生科学出版社20032.天然产物化学吴立军人民卫生出版社20073.中药化学肖崇厚上海科学技术出版社19974.现代色谱法及其在医药中的应用孙毓庆人民卫生出版社19985.有机化合物波谱解析姚新生中国医药科技出版社20056.有机化合物结构鉴定与有机波谱学宁永成科学出版社2000[参考文献]116

第二章

天然药物化学成分

的提取、分离、鉴定方法

第二章

天然药物化学成分

的提取、分离、鉴定方法117第一节

天然药物化学成分的提取方法

提取——用适当的方法和技术将天然药物中的化学成分从组织细胞中抽提出来的过程。主要有：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法、升华法等

第一节

天然药物化学成分的118

一、溶剂提取法

根据被提取成分的溶解性质，选用合适的溶剂和方法将天然药物中的化学成分溶解出来。

3.扩散（溶液）1.溶剂渗透细胞膜2.溶解内容物、产生浓差溶剂法提取示意图

一、溶剂提取法

根据被提取成分的溶解性质，选用合适的溶剂119

（一）.溶剂的选择

溶剂按极性可分为三类：亲脂性有机溶剂：石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯正丁醇亲水性有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮(与水混溶）

水常用于中药成分提取的溶剂如下：

极性：小大

石油醚Pet<苯C6H6<氯仿CHCl3<乙醚Et2O<乙酸乙酯EtOAc<正丁醇n-BuOH<丙酮Me2CO<乙醇EtOH<甲醇MeOH<H2O（一）.溶剂的选择石油醚Pet<苯C6H6<氯仿C120

选择溶剂的原则相似相溶

相似相溶——极性大的化学成分易溶于亲水性溶剂，极性小的化学成分易溶于亲脂性有机溶剂。

极性判断依据：

a、分子大小：基团一样，分子大，极性小b、基团的性质与数量：极性基团多则极性大。极性基团：-COOH、、—OH、—NH2……中等极性基团：—O—R、—COOR……非极性基团：烷基理想溶剂：对有效成分溶解度大，无效成分溶解度小，与植物成分不起化学反应；安全、成本低；选择溶剂的原则相似相溶121

一般情况下：

石油醚可提出油脂、蜡、挥发油、游离的甾体及萜类；

氯仿或乙酸乙酯可提出游离生物碱、有机酸、黄酮及香豆素等；

丙酮、乙醇、甲醇可提出苷类，生物碱或有机酸盐类、鞣质等；

水可提出糖类、氨基酸、蛋白质、无机酸盐等类水溶性成分。

第二章天然药化学成分的一般研究2课件122（二）.提取方法（操作）

1、煎煮法：水作溶剂热提优点：溶剂易得，简便，大部分成分可被不同程度地提取出来（助溶作用）。

缺点：挥发性成分和受热易破坏的成分不宜使用；

含多糖类化合物煎煮后药液粘度较大，难以过滤。

（二）.提取方法（操作）1232、浸渍法：

优点：遇热易破坏、挥发性成分和含淀粉或粘液质多的成分适用。缺点：提取时间长，效率不高；以水为溶剂时，应防霉变质。3、渗漉法：优点：可保持浓度差，提取效率高，节约溶剂。

缺点：操作较麻烦。2、浸渍法：1244、回流提取法

有机溶剂热提取优点：提取效率高，溶剂消耗较少。缺点：受热易破坏的成分不宜使用。4、回流提取法1255、连续回流提取法：

优点：溶剂消耗量小，提取效率高。

缺点：对热不稳定化学成分不宜使用。索氏提取器5、连续回流提取法：索氏提取器126（三）影响提取效率因素

溶剂的选择提取方法药材粉碎度20~60目提取时间水加热1~2小时（分2-3次），乙醇加热每次1小时提取温度不宜过高溶剂用量、提取次数等。（三）影响提取效率因素127提取方法

使用范围及特点提取方法溶剂操作提取效率使用范围备注浸渍法水或有机溶剂不加热效率低各类成分，尤遇热不稳定成分易发霉，需加防腐剂渗漉法有机溶剂不加热—脂溶性成分消耗溶剂量大，费时长煎煮法水直火加热—水溶性成分易挥发、热不稳定不宜用回流提取法有机溶剂水浴加热—脂溶性成分热不稳定不宜用，溶剂量大连续回流提取法有机溶剂水浴加热节省溶剂、效率最高亲脂性较强成分用索氏提取器，时间长提取方法使用范围及特点提取方法溶剂操128二、水蒸气蒸馏法

本法适用于提取能随水蒸气蒸馏，而不被破坏的难溶于水的成分。

这类成分在100℃时有一定蒸汽压,沸腾时,该类成分随水蒸气一并带出,再用油水分离器或有机溶剂萃取法,将这类成分自馏出液中分离.如中药挥发油的提取常采用此法。根据原理：道尔顿分压定律即：P=PA+PBP—总蒸气压；PA—A物分压；PB—B物分压当P=大气压时则沸腾二、水蒸气蒸馏法129总混合液体bp.<混合物中沸点最低物质例：沸点混合后沸点℃

水

100760mmHg

69.25

苯80.1760mmHg（1）混合物的沸点比任一单一液体的沸点低；（2）沸点高的可较低温度下被水蒸气蒸馏出来。

水蒸气蒸馏法操作、设备均教简单。

总混合液体bp.<混合物中沸点最低物质130第二章天然药化学成分的一般研究2课件131三、超临界流体萃取法(SupercriticalFluidExtraction-SFE)

超临界萃取法是一种集提取和分离于一体,又基本上不用有机溶剂的新技术。SF是在临界温度和临界压力以上介于气体和液体之间的流体。SF同时具有液体和气体的双重特征，它的密度与液体相似，粘度与气体相近，扩散系数虽不及气体大，但比液体大100倍。

第二章天然药化学成分的一般研究2课件132超临界流体萃取的主要原理

物质的溶解过程包括分子间的相互作用和扩散作用。物质的溶解与溶剂的密度、扩散系数成正比，与粘度成反比，因此，超临界流体对许多物质有很强的溶解能力。且在温度或压力变化时，流体的密度、粘度和扩散系数随着改变，与溶质的亲和力也跟着改变，从而使不同性质的溶质被分段萃取或分步析出，达到萃取、分离目的。

超临界流体萃取的主要原理133

可以作为超临界流体的物质很多如CO2、NH3、C2H6、CCl2F2、C7H16等，实际应用CO2较多。CO2的优点：1.临界温度（Tc=31.4℃）接近室温，临界压力（Pc=7.37MPa）也不太高；2.化学惰性；3.无毒、无味、无嗅，不易燃易爆；4.价格便宜CO2在高于临界温度与临界压力的条件下，溶出中药原料中的成分，当压力与温度恢复常压或常温时，溶解在CO2流体中的成分立刻与气态CO2分开，达到萃取成分的目的。可以作为超临界流体的物质很多134

CO2超临界流体对物质溶解作用有一定选择性，主要和物质的极性、沸点、分子量相关密切。1.极性较低的化合物如酯、醚、内酯和环氧化合物易萃取；2.极性较大的化合物如羟基、羧基较多，萃取较难。3.高分子化合物如蛋白质、树胶等，则很难萃取。CO2超临界流体对物质溶解作用有一定选择性，主要和物质的135如何扩大超临界流体萃取的适用范围？

加夹带剂

夹带剂是在被萃取物质和超临界流体组成的二元系统中加入的第三组分，它可以改善原来物质的溶解度如何扩大超临界流体萃取的适用范围？136

夹带剂的研究与应用，很大程度上扩大了超临界流体萃取法的萃取分离范围。一般情况下，对溶质具有很好溶解度的溶剂往往是很好的夹带剂，常用甲醇、乙醇、丙酮等。夹带剂的用量一般不超过15%。

其中，二氧化碳超临界萃取法（SFE-CO2）已成功用于多种挥发油提取分离，如辣椒油和月见草油的萃取。通过加入夹带剂成功地用于银杏叶中总黄酮和总内酯的萃取、穿心莲中穿心莲内酯、丹参有效成分的萃取。

夹带剂的研究与应用，很大程度上扩大了超临界流体萃取法的萃取137CO2-SFE的优点：

①低温萃取，可防止热不稳定的成分被破坏或逸失；②几乎不使用有机溶剂，无溶剂残留，对环境无污染；③提取效率高，节约能耗。CO2-SFE的优点：138四、其他方法1.升华法：

具升华性的化学成分，可用升华法直接从中药原料中进行提取，如从茶叶中提取咖啡因，从樟木中提取樟脑等。2.组织破碎提取法：

某些对热不稳定成分可溶于水时，可用此法。3.压榨法：

某些成分在新鲜原料中含量较高或新鲜原料富含肉质可用压榨法四、其他方法1394.超声波提取

利用超声波的空化作用和附加作用（如机械振动、乳化、扩散粉碎），使细胞壁破裂，加速植物有效成分溶出。

与常规方法比较：提取时间短、温度低、收率高。目前广泛应用于中药质量分析和少量提取中。4.超声波提取利用超声波的空化作用和附加作用（如机械振动、1405.微波辅助萃取技术

微波+有机溶剂代替单一的萃取药材组织受高频电磁波辐射，分子运动加剧，细胞内温度迅速上升，细胞内压超过细胞壁的承受力，细胞破裂，有效成分自由流出。另外，微波产生的电磁场，可加速被萃取物向萃取剂界面扩散，从而使萃取速度提高数倍，同时还降低了萃取温度。优点：萃取时间短、溶剂用量少、设备简单、成本低、提取效率高、产品质量好。目前微波萃取已用于多项中药浸取生产线中，如葛根、茶叶、银杏等。5.微波辅助萃取技术微波+有机溶剂代替单一1416.酶解提取法

酶解提取法是在传统提取方法的基础上，根据植物细胞壁的构成，利用酶的极高催化活性和专一性等特点，选择相应的酶，将细胞壁破坏，从而使植物细胞内有效成分更易溶解、扩散出来。

常用于植物细胞破壁的酶：纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、复合酶等。优点：条件温和、节约能耗、效率高。6.酶解提取法酶解提取法是在传统提取方法的基础上，根142第二节、天然药物有效成分的分离方法

利用共存成分结构性质差异（不同点）一、两相萃取法（溶剂分配法）

1.简单萃取

是利用混合物中各成分在两相溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。两相萃取法的两相往往是互相饱和的水相和有机相。混合物中各成分在两相中分配系数相差越大，则分离效率越高。

第二节、天然药物有效成分的分离方法143分配系数：指在一定条件下某成分在两相溶剂中溶解分配达到平衡时，该成分在两种溶剂中浓度的比值。(1)、分配系数：K=C上/C下(2)、分离因子：β=KA/KB（KA>KB），表示分离难易一般β>100，简单萃取(2-3次)β<50，10次以上β=1，无法分离分配系数：指在一定条件下某成分在两相溶剂中溶解分配达到平衡时144

一般地：极性较大的成分：选用正丁醇—水（如分离皂苷类）；极性中等的成分：选用乙酸乙酯—水（如分离黄酮类）；极性小的成分：选用氯仿（或乙醚）—水（如分离苷元及游离生物碱）

一般地：1452.

酸碱溶剂萃取

P19

利用混合物中各组分酸碱性的不同而进行分离。pH与存在状态：对于酸、碱及两性化合物，pH改变可使存在状态改变,即控制溶液的pH值，可控制存在状态。pKa=-log([A-][H+]/[AH])=-log[H+]-log([A-]/[AH])=pH-log([A-]/[AH])log([A-]/[AH])=pH-pKa>2即认为完全解离。

2.

酸碱溶剂萃取P19146

对于难溶于水的有机碱性成分，可与无机酸成盐溶于水，借此可与非碱性难溶于水的成分分离；对于具有羧基或酚羟基的酸性成分，可与碱成盐而溶于水；对于具有内酯或内酰胺结构的成分可被皂化（形成盐）溶于水，借此与其他难溶于水的成分分离。对于难溶于水的有机碱性成分，可与无机酸成盐溶于水，147

3.PH梯度萃取法：P19

根据在一定PH下某成分可成盐或可游离，改变该成分在溶剂系统中的分配系数而与其他成分分离。

以PH成梯度的酸水液,依次萃取用亲脂性溶剂溶解的碱性成梯度的混合碱性成分；或以PH成梯度的碱水液,依次萃取用亲脂性溶剂溶解的酸性成梯度的混合酸性成分。3.PH梯度萃取法：P19148二、系统溶剂分离法P20

1.混合物溶于水，利用各组分极性差别，依次用极性由小到大的有机溶剂进行萃取，将混合物中各化学成分按极性由小到大的顺序萃取出来。

2.柱色谱法，将混合物与吸附剂拌样装柱，依次用极性由小到大的有机溶剂分别洗脱。

该法常用于中药化学成分的初步分离。二、系统溶剂分离法P20149三、沉淀法

提取浓缩液中加入某种试剂或溶剂使有效成分生成沉淀，或杂质沉淀

如果将需要分离获得的成分生成沉淀，这种沉淀反应必须是可逆的；如果是不需要的成分，则将生成的沉淀除去，此时所用的沉淀反应可以是不可逆的。

三、沉淀法1501.溶剂沉淀法水提醇沉法

中药水提液中加入乙醇至60～80％，放置，蛋白质、多糖、果胶、粘液质可沉淀。2.酸碱沉淀法碱性成分，可与无机酸成盐溶于水，加碱又游离沉淀;酸性成分在碱中成盐溶解，在酸中游离沉淀。1.溶剂沉淀法151

3.专属试剂沉淀法

某些试剂能选择性地沉淀某些（类）成分，称为专属试剂沉淀法。如雷氏铵盐能与生物碱类生成沉淀；胆甾醇能与甾体皂苷沉淀；明胶能沉淀鞣质，可用于分离或除去鞣质。

4.盐析法

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，使某些中药成分在水中溶解度降低而析出，或用有机溶剂萃取出来。最常用的无机盐为NaCL。第二章天然药化学成分的一般研究2课件152

四

、结晶、重结晶法

利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同达到的分离方法。

结晶法是纯化物质最后阶段常采用的方法，其目的是进一步分离纯化。中药中的一些亲水性成分，如多糖、皂苷等虽往往无固定的晶形，常为无定形粉末，但也需通过结晶进行纯化，以利于结构测定。问题：

重结晶的操作？四

、结晶、重结晶法153

结晶和重结晶操作：

提取或分离物↓溶于选择的溶剂，加热成饱和溶液，趁热过滤滤液