第一二章天然药物化学成分的提取与分离

天然药物化学高媛电话一章绪论第二章天然药物有效成分的提取与分离第三章生物碱第四章糖和苷类第五章黄酮类化合物第六章蒽醌类化合物第七章香豆素类化合物第八章强心苷第九章皂苷第十章萜类和挥发油第十一章

其他成分第十二章天然药物化学成分的研究第一章绪论天然药物化学研究流程图提取提取物→→初步分离→色谱分离结构鉴定→1、概述天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、理化性质、提取分离方法、结构测定等。 天然药物来源:植物（为主）、动物、矿物天然药物中的活性成分是其药效的物资基础。例如：学科研究对象理论指导研究手段和手段中药化学中药化学成分中医药基本理论现代化学技术和方法植物化学植物化学成分植物化学分类理论天然药物化学天然药物化学成分西医药基本理论中药天然药物天然药物植物药天然药化≠植物化学天然药化≠中药化学2、重要概念1.有效成分：即单体化合物。指具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学结构式的化学物质（麻黄碱、青蒿素等）2.有效部位：尚未提纯的单体化合物或含有一组结构相近的有效成分的提取分离部位（麻黄生物碱、银杏叶总黄酮）3.无效成分：没有生物活性和防病治病作用的化学成分，是一个相对概念第二章天然药物有效成分的提取与分离基本概念1，提取：利用适当的溶剂和方法，将所要的成分尽可能从原料中完全提出的过程。2，分离：将提取物中所含的各种成分一一分开，并将得到的单体加以精制的过程。1、天然药物有效成分的提取成分类型水醇类亲脂性有机溶剂游离生物碱－++生物碱盐++－苷类++－苷元－++挥发油－++单糖低聚糖+±－多糖＋－－鞣质++－单糖：无水醇难溶；多糖：60%以上醇难溶。溶于水和醇的成分：苷类、生物碱盐、鞣质

酸性成分黄酮、蒽醌、香豆素、有机酸、鞣质

中性成分强心苷、皂苷、甾体碱性成分生物碱两性成分两性生物碱（含COOH、OH等）按溶解性分类按极性分类

脂溶性成分：苷元、生物碱水溶性成分：苷、生物碱盐、鞣质提取方法根据提取原理不同溶剂提取法水蒸气蒸馏法超临界流体萃取法（SFE）升华法压榨法超声提取法微波萃取法浸渍法渗漉法煎煮法回流提取法连续回流提取法提取方法的不同溶剂提取法（最普遍方法）1、原理：选择溶剂依据相似相溶原则。根据中药中各种成分的溶解性不同，选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将所需成分从药材组织中溶解出来的一种提取方法。

基本原理

溶剂提取法是在渗透、扩散作用下，溶剂渗透入药材组织细胞内部，溶解可溶性物质，形成细胞内外溶质的浓度差而产生渗透压。在渗透压的作用下，细胞外的溶剂不断进入药材组织中，溶解可溶性成分，细胞内的浓溶液不断向外扩散，如此反复，直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡即完成一次提取。滤出此溶液，再加入新溶剂，使细胞内外产生新的浓度差，提取可继续进行，直至所需成分全部或大部分溶出。

按极性不同

水

有机溶剂酸水水碱水亲脂性有机溶剂（与水不互溶）亲水性有机溶剂（与水互溶）

CCl4C6H6CH2Cl2CHCl3Et2OEtOAcn-BuOH石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水Me2COEtOHMeOH2、溶剂分类亲脂性有机溶剂（与水分层）

亲水性有机溶剂（与水任意互溶）萃取苷类、水溶性成分常见溶剂的极性大小顺序比水重化合物极性及强弱判断

官能团的种类、数目、位置、碳链长短R-COOH﹥Ar-OH﹥R-OH﹥R-NH-﹥R-CO-NH-﹥R-CHO﹥R-CO-R﹥R-COO-R﹥R-O-R﹥R-X﹥R-H3、选择溶剂的要点：

溶剂提取法的关键是选择合适的溶剂*对所要成分溶解度大，对其他成分溶解度小*溶剂与所溶成分不发生化学反应*低毒安全，沸点适中容易回收

最常用的溶剂为甲、乙醇。甲醇提取效果好于乙醇，但毒性大，一般只用于实验室研究。4、提取方法浸渍法渗漉法溶剂提取的方法煎煮法回流提取法连续回流提取法

静态提取动态提取（1）浸渍法：以水或稀醇反复浸泡提取特点：适于遇热易破坏或挥发性成分及含淀粉粘液质较多的中药。缺点：提取时间长，效率低，水提液易发霉，提取体积大，不适合贵重药材及高浓度的提取。（2）渗漉法：将中药粗粉装于渗漉筒中，先浸后渗，不断添加溶剂渗过药粉，从渗漉筒下端不断流出渗漉液。各类溶剂均可（常用水或稀醇）。

特点：提取效率高于浸渍法，不破坏成分。缺点：溶液体积大（药材10倍体积），时间长。（3）煎煮法：为中药水提取最常用的方法。必须以水为溶剂。特点：简便，可提取药材中大多数成分。缺点：对含挥发性和加热易破坏成分不适用，不适用含多糖类成分多的中药。

（4）回流提取：有机溶剂优点：效率较高（较浸渍、渗漉法）缺点：不适用遇热易破坏成分，溶剂消耗大7出水进水（5）连续回流提取：用索氏提取器以有机溶剂提取。优点：提取效率高，节省溶剂，操作简单。缺点：加热时间长，不适用遇热易破坏成分1.冷凝管2.蒸气上升管3.虹吸管4.滤纸袋5.溶剂6.加热提取方法操作特点优点缺点浸渍法水或烯醇操作简单、杂质少适用热不稳定、挥发性、含淀粉、粘液质多的中药效率差、时间长用水提容易发霉渗滤法各种溶剂效率较高（浸渍法）适用于遇热易破坏成分时间长、费溶剂操作较繁琐煎煮法水操作简单中药里的大部分成分可不同程度的提取出来不适用挥发性遇热易破坏成分多糖类中药药液粘稠亲脂性成分提取不完全回流法有机溶剂效率较高（浸渍、渗滤法）不适用遇热易破坏成分溶剂消耗较大操作繁琐连续回流法有机溶剂索氏提取器提取效率高溶剂消耗少操作不繁琐不适用于遇热容易破坏的成分提取小结——溶剂提取法常用溶剂提取法浸渍法：水/稀醇，冷提渗漉法：乙醇，冷提提取效率高，但溶剂用量大煎煮法：水回流提取：有机溶剂溶剂用量大连续回流提取：有机溶剂，索氏提取器溶剂反复利用6，影响溶剂提取法的因素

最主要的是合适的溶剂和方法①药材粉碎度：药粉越细、表面积越大，提取效率越高。但太细，药粉对成分的吸附也越强。因此水提取宜用粗粉；用有机溶剂可细些，以20目为好。②提取温度：一般加热提效率高，但要考虑有些成分温度高易破坏，应选择适宜温度。③提取时间：一般提取时间长提出量大。但被提成分在细胞内外溶解一旦平衡，时间长即无意义。一般热水提0.5～1小时，乙醇提1小时左右即可。水蒸气蒸馏法适于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，难溶或不溶于水的有效成分提取。主要用于挥发油、某些挥发性小分子生物碱、酚类、醌类、香豆素等具有挥发性成分的的提取。

2.天然药物有效成分的分离一、两相溶剂萃取法（萃取法）原理：利用混合物中各成分在互不相溶的两相溶剂中分配系数（溶解度）不同而达到分离。

萃取剂-被萃取液极性较大成分：正丁醇-水溶剂选择中等极性成分：乙酸乙酯-水低极性成分：氯仿（乙醚）-水分次萃取法（简单萃取法）实验室用分液漏斗或下口瓶。一般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根据情况，也可用酸水或碱水。中药中成分比较复杂，一般一次萃取分离不出来纯品，需要再配合其他方法。极性成分类型适宜溶剂强亲脂性挥发油、脂肪油、苷元石油醚脂溶性色素、甾醇环己烷亲脂性苷元、生物碱、树脂乙醚有机酸氯仿小强心苷氯仿中极性中黄酮苷乙酸乙酯大皂苷、蒽醌苷正丁醇亲水性极性很大的苷、多糖丙酮

氨基酸、某些生物碱盐甲醇、乙醇强亲水性蛋白质、粘液质、氨基酸水果胶、糖类、无机盐

萃取法中溶剂系统的选择：1，两相溶剂不相混溶（一般一相为水，另一相为有机溶液）2，混合物中各单一成分在溶剂系统中的分配系数（K）差别越大越好1、从中药水提液萃取亲脂性成分宜选用溶剂是（）A、乙醚B、乙醇C、甲醇D、正丁醇E、丙酮2、溶剂法分离中药水提液中成分不宜选用溶剂为（）A、乙醚B、丙酮C、正丁醇D、氯仿E、乙酸乙酯AB

二、沉淀法

沉淀法是在中药提取液中加入某些试剂，与其中一些成分生成沉淀，或加入某些试剂后可降低一些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出的一种方法如果所需要分离获得的成分生成沉淀，则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，可以是不可逆的沉淀反应。沉淀法盐析法乙醇沉淀法酸碱沉淀法铅盐沉淀法专属试剂沉淀法1、专属试剂沉淀法：某些试剂能选择性地沉淀某类成分，称为专属试剂沉淀法。

雷氏铵盐沉淀季铵碱：分离水溶性生物碱和其他生物碱

胆甾醇沉淀甾体皂苷：分离甾体皂苷和三萜皂苷

明胶沉淀鞣质：分离或除去鞣质2、盐析法在混合物的水溶液中，加入无机盐至一定浓度或饱和，使某些成分溶解度降低而析出,或用有机溶剂萃取出来。

常用NaCl，其它还有MgSO4、（NH4)2SO4等3、乙醇沉淀法（分级沉淀法）

改变溶剂的极性使沉淀逐步析出（加入与该溶液互溶的溶剂，从而改变某些成分溶解度，使其从溶液中析出）。中药提取分离中最常用的为水提醇沉法和醇提水沉法：1）水提醇沉法：于中药的水提浓缩液中加入乙醇使含醇量达60%以上，可使多糖、蛋白质等沉淀。2）醇提水沉法：于中药的乙醇提取浓缩液中加入10倍量以上水，可沉淀亲脂性成分。4、酸碱沉淀法：1）酸提取碱沉淀：用于生物碱的提取分离。2）碱提取酸沉淀：用于酚、酸类成分和内酯类成分的提取、分离。槐米（20g）水300ml，，石灰乳调节pH值至8~9加热至微沸维持pH值30min，趁热过滤残渣滤液放冷至60~70℃，用浓盐酸调pH值至4~5静置抽滤滤液沉淀三、色谱分离法

色谱法又称层析法，是一种分离和鉴定化合物的有效方法，利用混合物中各种成分在固定相和流动相之间的作用力和亲和力（吸附、分配、离子交换、分子筛等）的差异性，在

两相做相对移动时，混合器中各成分随流动相运动速度各不相同，使其达到相互分离的方法

色谱法根据分离原理可分为：吸附色谱、分配色谱、凝胶色谱、离子交换色谱等根据分离方法又可分为：薄层色谱法（TLC），柱色谱法，纸色谱法（PC）高效液相色谱法（HPLC），气相色谱法（GC）等

吸附色谱

利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差别而实现分离的一类色谱。吸附性应用硅胶极性吸附剂各类成分氧化铝碱性或中性亲脂性成分活性炭非极性吸附剂水溶性成分聚酰胺氢键酚、醌吸附的基本规律

极性相似者易于吸附

非极性吸附剂：活性炭对非极性成分吸附强溶剂极性吸附剂对溶质的吸附力溶质可被极性弱的溶剂洗脱极性吸附剂：硅胶、氧化铝

对极性物质亲和力强溶剂极性吸附剂对溶质的吸附力溶质可被极性强的溶剂洗脱

吸附剂（固定相）溶剂（流动相）溶质（样品）操作方式

1）薄层色谱：制板点样展开显色记录2）柱色谱：装柱加样洗脱收集浓缩显色检识