天然药物化学专家讲座

天然药物化学ChemistryofNaturalProducts卫生部“十二五”规划教材天然药物化学第1页廖梅嘉应医学院天然药化教研室华中科技大学同济药学院硕士院毕业电话迎致电天然药品化学(第6版)人民卫生出版社吴立军主编天然药物化学第2页第一章

总论GenerationChemistryofNaturalProducts天然药物化学第3页复习思索题

1、天然药品化学定义、研究对象、任务及其在药学专业中作用？2、何谓有效成份、有效部位和无效成份？他们与中药新药研究开发关系怎样？3、天然化合物生物合成主要路径有哪些？与主要成份间相关性怎样？

天然药物化学第4页4、分离天然化合物主要依据有哪些？5、不一样色谱法分离天然化合物要素是什么？吸附薄层层析最正确条件选择与哪些原因相关？怎样调整？何谓边缘效应？怎样躲避？6、天然化合物结构判定普通程序怎样？“四大”波谱分别提供化合物分子何种结构信息？

天然药物化学第5页本章内容第一节绪论第二节生物合成第三节提取分离方法第四节结构研究法天然药物化学第6页一、天然药品化学内涵（一）定义（二）主要内容（三）相关概念（四）相关术语（五）相关课程（六）天然药品化学在药学专业中作用与地位二、天然药化研究对象及其任务（一）主要研究对象（二）主要研究任务三、天然药化发展简史（一）国际发展史（二）国内发展史四、天然药化研究发展趋势（一）化学结构研究发展（二）研究领域重大转变（三）组织培养（四）重视结构改造和仿生合成五、《天然药品化学》学习方法第一节绪论天然药物化学第7页（一）定义：

天然药品化学是利用当代科学理论与方法研究天然药品中化学成份—门学科。天然药品：

包含来自植物、动物、矿物、微生物以及海洋中含有药效或生理活性化学成份总称。一、天然药品化学内涵

化学理论和方法

——

化学理论是基础

物理学方法——

有机化合物波谱学天然药物化学第8页人参银杏五味子山茱萸天然药物化学第9页雄黄（AsS,As2S2,As4S4）雌黄（As2S3）

砒霜（As2O3）天然药物化学第10页朱砂（HgS）天然药物化学第11页牛黄天然药物化学第12页海螵蛸天然药物化学第13页（二）主要内容主要化学成份类型

主要研究二次代谢产物结构特征

理化性质

提取分离

结构测定

生物合成

天然药物化学第14页1.中草药成份化学（ChemistryofConstituentsofChinese

TraditionalandHerbalDrugs）中草药中

药（三级标准收载）草

药（地方、民间习用）植物药动物药矿物药海洋生物微生物天然药品（三）相关概念天然药物化学第15页植物化学与农、

工、林、牧相关（国计民生）与医药相关（生物活性成份）一次代谢产物二次代谢产物中草药成份化学天然药品化学植物药品化学植物生物化学2.植物化学（Phytochemistry）3.天然产物化学（ChemistryofNaturalProducts)4.天然有机化学(ChemistryofNaturalOrganicCompounds)天然药物化学第16页小蘗碱（Berberine）(四)相关术语1.有效成份（ActiveConstituents）单体化合物：1）能用分子式和结构式表示

2）含有一定理化常数

3）含有生物活性天然药物化学第17页盐酸吗啡天然药物化学第18页

2.有效部位（ActiveExtracts）指含有生物活性药用部位，如：总生物碱、总皂苷或总黄酮等。天然药物化学第19页

3.无效成份（AnactiveConstituents）与有效成份共存其它成份

4.杂质

**注释：辩证了解上述术语相互关系。天然药物化学第20页（五）相关课程天然药品化学是药学专业必修一门专业课，需要多学科系统知识。它设置在有机化学、分析化学、光谱解析等课程之后。与以下课程相关：天然药物化学第21页*据1981年统计，建国以来研制新药104种，其中来自植物、动物有效成份及改构共61种，占58.6%。

可卡因(Cocaine)普鲁卡因(Procaine)（六）天然药品化学在药学专业中作用与地位1.寻找新药或活性先导化合物天然药物化学第22页

3.植物化学分类学研究

利用植物亲缘相关性——

改变传统形态分类方法4.发展和丰富天然有机化学理论

2.整理、发掘祖国医药学宝库生物活性成份或指标性成份——

防病治病原理探索、新资源开发和利用、合理采集、妥善贮藏、合理炮炙、剂型改进、真伪判别、质量控制天然药物化学第23页二、天然药化研究对象及其任务（一）主要研究对象

1.植物药世界范围中

国高等植物13～15万种，其中药用植物约14500种以上。活性筛选仅占5%，化学成份研究则更少。我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中种子植物就有25700余种，药用植物11800各种，惯用5000余种。天然药物化学第24页3.海洋生物

海洋占整个地球表面71%，蕴藏着极其丰富生物资源，是展现在人们面前巨大天然库，现在已成为研究热点。4.微生物（一）主要研究对象2.民族药

我国有56个弟兄民族，其中少数民族55个，民族药是中国传统医药学主要组成部分。如：藏、蒙、维药…….等约有1500余种。曾毓麟主编：

《中国民族药志》天然药物化学第25页1.创新药品研究（包含先导化合物改构与全合成）

抗肿瘤药品心脑血管药品糖尿病药品爱滋病药品抗病毒药品老年性疾病药品免疫调整药品计划生育药品急性热病类药品

2.功效性食品用及相关产品

功效食品天然色素香料美容化装品（二）主要研究任务天然药物化学第26页3.中药当代化研究1)

中药资源开发利用及其品质评价研究（包含仿生合成）

2)复方中药活性物质及其作用机理研究3)中药材规范化种植（GAP）研究

4)中药标准提取物及质量标准研究天然药物化学第27页三、天然药化发展简史古代发达与文明发祥地尼罗河Nile底格里斯--幼发拉底河埃及希腊印度河Indus

Tigris--Euphrates黄河

YellowRiver中国印度天然药物化学第28页㈠

国际发展史1.天然药品化学建立与形成1769酒石酸(酒石)1975苯甲酸(安息香)1778乳酸(酸乳)1785苹果酸(苹果)观点2:“植物中有机酸研究促成有机化学及植物化学形成”1773尿素(脲)席勒(K.W.Sheller)柏格曼(Bargmann)1822瑞香苷1830苦杏仁苷观点1:“植物中只有酸性物质”卢勒(Rouelle)1776尿酸(脲)天然药物化学第29页㈠

国际发展史1.天然药品化学建立与形成

观点3.“生物碱研究是天然药品化学发展开端。”

1803~1806吗啡(鸦片)德罗逊

(Derosen)

斯托勒

(Sertürner)

1818士宁碱1820咖啡因1820喹宁1828尼古丁1831阿托品1833乌头碱morphine天然药物化学第30页㈠

国际发展史

2.天然有机合成化学建立与发展

1）“生命力”学说提出

瑞典化学家贝泽留斯(Berzelius)认为：“有机化合物改变只能受‘生命力’所支配”。

2）有机化合物合成

1828年德国化学家弗列德里奇.奥勒(Friedrichwoler)在试验室用无机化合物合成了脲2KOCN+(NH4)2SO4

K2SO4+2NH4OCNNH4OCNH2N－CO－NH2氰酸钾硫酸铵氰酸铵德国化学家科尔贝(Kolbe)又合成了醋酸。

由此促进了有机合成化学发展。天然药物化学第31页㈠

国际发展史

3.天然药品化学兴衰

1）合成药品工业化生产制约了天然药品化学研究

二十世纪：三十年代

磺胺药

(1935)、维生素问世

四十年代

盘尼西林使用

五十年代

形成了新药上市黄金时代

2）药害震惊全球Thalidomide

西德1956年出售镇静药“反应停”－肽胺哌啶酮

到1962年就引发数千例畸胎。天然药物化学第32页美登木碱(Maytansine)利血平(Reserpine)紫杉醇(Taxol)

长春碱(Vinblastine)长春新碱(Vincristine)3）大规模寻找天然活性物质天然药物化学第33页（二）国内发展史

1.古代“本草化学”实践经验和发觉阶段

1）冶金实践

古代“冶金术”、“炼丹术”、“点金术”创造了许多试验方法，开拓了化学研究路径。上古时代就有金、银、铜、铁、锡、铅、汞、硫、碳等元素记载，如：宋应星著：《天工开物》记载有锌冶炼和氧化锌(亚铅华)制备。

明崇祯十年(1637年)

我国明确记载锌冶炼，其后经印度传至西欧。天然药物化学第34页

黄降汞(HgO)、白降汞[HG(NH2)Cl]软膏、甘汞等一直作为世界药品用到现在。

朱砂(HgS)至今仍是中国药典药材。李时珍(1518-1592)

《本草纲目》6Hg+2KH(SO4)2+6NaCl+2O2

K2SO4+3Na2SO4+3Hg2Cl2记载：轻粉由汞

(Hg)、白砂[KH(SO4)2]、食盐

(NaCl)配伍，经升华而得。这是一个伟大化学实践2）

炼丹与无机合成药品实践

世界上最早无机合成化学药品：

水银

(Hg)、升丹(HgO)、朱砂(HgS)、轻粉(Hg2Cl2)天然药物化学第35页

3）

炼丹术与升华药品实践发觉

炼丹术发展了升华法，如樟脑精制：李时珍(1518-1592)

《本草纲目》洪遵

(1176年)

《经验方》才提出樟脑纯品。

详细记载樟脑相关提炼和升华精制操作。“樟脑”始见于《经验方》，由马可波罗带到西方。明弘治

(1505年)

《本草品汇精要》有樟脑记载。欧洲18世纪

下半叶天然药物化学第36页

4）汞齐法技术实践

汞齐法曾用为冶金术。

“银”在《名医别录》中被列为中品，用作镇惊剂。

“银膏”是“用白锡和银铂及水合成之，凝硬如“银”，用于

“补牙齿缺落”。至今仍沿用于补牙。

记载着《唐本草》制银屑法：

“银铂以水银消之为泥，合硝石及盐为粉，烧出水银，淘去盐石，为粉及细”。李时珍(1518-1592)

《本草纲目》天然药物化学第37页硝石列为上品，硫磺列为中品药。《神农本草经》《本草纲目》

当初加火炼制而发觉“烟火”和“炸药”，从而成为世界上制造弹药、爆破剂、火箭先导。

其产生爆炸原因是：

5）黑火药配伍实践

黑火药能治“疮癣杀虫、辟淫气湿变”。“黑火药”配方

主要组成为硝石(KNO3)、硫磺(S)、木炭(C)三者粉末混合物。2KNO3

＋3C＋SN2

+3CO2

+K2S＋1694卡

天然药物化学第38页商周(前256~前1766)酿酒业十分成盛行6）酶解、酸解、碱解及氧化制品实践《诗经》(前476～776年)记载有纤维(纸原料)、油脂、饴糖文字记载有从马蓝、蓼蓝、菘蓝、木蓝植物，经酶、酸、碱水解下制备青黛制备方法。《齐民要术》(五世纪)《圣惠方》(932~992年)用“百药煎”制革，它是由五倍子等粗末经曲发酵制得没食子酸。记载：“看药上长起长霜，药则已成矣”。长霜即没食子酸结晶，此是世界上最早制得有机酸结晶，较之瑞典化学家席勒工作要早二百多年。发酵法制备没食子酸。近代可用各种没食子酸鞣质资源生产没食子酸。

《本草纲目》(1518-1592)

《更正日本药局方注释》(第六版)(1953年)

天然药物化学第39页

在“射网”制备下记载：取新鲜草乌汁，经沉淀，过滤，清液置碗中日晒蒸发，至瓶口现“黑砂点子”；再放炉内低温蒸发，直到下层为稠膏，上层现白如砂糖状结晶。此种“砂糖样”物质，上箭最快，到身数步即死”。

这种极毒砂糖样结晶即乌头碱，在欧洲1833年提出，1860年才制得结晶。⒎

提取分离纯化方法制取纯成份实践

除上述樟脑提取和升华精制外，相关烧酒、葡萄酒蒸馏、药酒浸提，丹参用羊脂浸提。

关于“秋石”制备中有煎熬、溶解、过滤、浓缩、结晶等操作。《本草纲目拾遗》(1765年)《本草纲目》(1518-1592)天然药物化学第40页（二）国内发展史

2.近代天然药品化学引进和创建阶段

1)二十年代

主要成就是麻黄碱研究

同时还对闹羊花、莽草、延胡索等开展了一些研究工作。

2)三十年代

进行了中药延胡索、防己、贝母、陈皮、细辛、钩吻、洋金花、

除虫菊、雷公藤、三七、广地龙、柴胡中成份分离工作。

赵承嘏、黄呜龙等：延胡索—延胡索乙素(dl-Tetrahydropalmatine)庄长恭等：粉防己—防己诺林碱(Fangchinoline)；粉防己碱(Tetrandrine)延胡索乙素粉防己碱

R=CH3防己诺林碱

R=OH天然药物化学第41页（二）国内发展史2.近代天然药品化学引进和创建阶段

3)四十年代主要研究了常山抗疟有效成份，定出了常山生物碱分子式、母核，并和国外学者共同研究取得一定成绩。另对羊角拗。远志、前胡、丹参。射干、使君子等也做了许多工作。这三、四十年中，我国科学家即使在有效成份及药理方面做了一些艰辛工作，但在化学成份结构研究上却较少突破，新成份发觉也较少。天然药物化学第42页（二）国内发展史

3.当代天然药品化学建立和发展阶段

五十年代以后

1）利用丰富药源生产药品麻黄素、芦丁、洋地黄毒苷、咖啡因、黄连素、粉防己碱、加兰他敏、山道年等。

2）降低进口、自给自足药品地高辛、西地兰、麦角新碱、秋水仙碱、阿托品、东茛菪碱、长春碱、长春新碱、薯蓣皂苷元等。

3）民间草药发掘药品

颅痛定、岩白菜素、天花粉素、川楝素、黄藤素、鹤草酚、焊菜素、亮菌甲素、棉酚、羟基喜树碱等。天然药物化学第43页（二）国内发展史

3.当代天然药品化学建立和发展阶段

4）特色天然化学药品

如青蒿素、三尖杉酯碱、山茛菪碱、天麻素、靛玉红、齐墩果酸、丁公藤碱II、高乌头碱、石杉碱甲、川芎嗪等。

5）改构药品

如抗痫灵、常咯啉、联苯双酯等。

6）合成药品

如黄连素、延胡索乙素、山茛菪碱、天麻素、咖啡因、靛玉红、川芎嗪、大蒜新素、罂粟碱等。天然药物化学第44页四、天然药化研究发展趋势(一)化学结构研究

1.快速morphine发

现确

定

结

构人工合成证实Reserpine提取分离:1803-1806提出结构:1925合成证实:19521952-1956天然药物化学第45页2.微量生物碱

(Alkaloids)

1803-1952950950

1952-196211072057

1962-197234435500

1972-1987450010000莲心碱

(Liensinine)(一)化学结构研究3.准确经典化学方法当代波谱方法50年代

IR60年代

1H-NMR70年代

13C-NMR80年代

2D-NMRMSX-ray天然药物化学第46页四、天然药化研究发展趋势(二)研究重大转变病理模型动物模型离休气管分子水平酶水平血清药理1.活性成份研究转向微量、水溶性、大分子成份2.由单纯化学转向生物活性成份研究3.由单味中药转向复方中药4.生物活性检测转向分子水平天然药物化学第47页粗总皂苷:天

然

4.1%

组织培养

21%薯蓣皂苷元:天

然

1.5%

组织培养

2.5%(四)重视结构改造和仿生合成1)处理植物活性成份含量偏少2)合理保护药用资源(三)组织培养天然药物化学第48页五、学习《天然药品化学》方法（一）基本骨架类型及其结构特征

1.基本骨架

2.主要活性化合物（二）各类成份理化性质

1.共性

1)判别反应(1)沉淀反应

(2)显色反应

2)溶解性

3)酸碱性

2.特征天然药物化学第49页（三）各类成份提取分离方法1.利用不一样溶解度2.利用不一样酸碱性3.利用层析分离法

（四）各类成份结构测定方法1.各类成份主要化学反应2.主要成份波谱特征

理论和实践并重尤其注意天然药物化学第50页第二节生物合成Biosynthesis生物合成假说

植物代谢及其代谢产物

“植物亲缘相关性学说”与“植物化学分类学”

生物合成路径

了解生物合成意义天然药物化学第51页一、生物合成假说生物合成假说提出

1.植物化学家强烈科学愿望

2.由各同类化合物积累而产生联想

3.一些成份已能初步解释天然药物化学第52页一、生物合成假说天然药物化学第53页二、植物代谢及其代谢产物(一)一次代谢及其代谢产物

1.一次代谢

维持植物机体生命活动代谢过程叫一次代谢。

2.一次代谢产物

(primarymetabolites)

糖类蛋白质脂质核酸

3.一次代谢产物作用

1）植物营养物质

2）人类赖以生存物质基础天然药物化学第54页植物一次代谢与生物合成过程三羧酸循环（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸CO2H2Ohυ

/叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代谢莽草酸芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸类δ-氨基乙酰丙酸天然药物化学第55页二、植物代谢及其代谢产物(一)二次代谢及其代谢产物

1.二次代谢

以一次代谢产生代谢产物为原料（或前体），经不一样路径深入合成过程叫二次代谢。

2.二次代谢产物

(secondarymetabolites)

产生结构千变万化、千奇百怪、珣丽多姿化学物质。

3.二次代谢产物作用

1）维持植物特征与特征

2）主要药品资源天然药物化学第56页植物二次代谢与生物合成过程三羧酸循环（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸类CO2H2Ohυ

/叶绿素

磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代谢莽草酸苯丙素类芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸类萜类甾醇胡萝卜素类生物碱类肽类含氮化合物香豆素、木脂（质）素黄酮类δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸类醌类胆碱卟啉类前列腺素类脂肪族及芳香族聚酮类天然药物化学第57页二次代谢产物归类二次代谢产物苷类非苷类（苷元）

+糖挥发油*脂肪族萜类芳香酚类酸性物质

碱性物质

中性物质脂肪族

芳香族香豆素类木脂素类木质素类苯丙素类黄酮类醌类鞣质植物甾醇强心苷皂苷单萜倍半萜二萜二倍半萜三萜多萜甾体萜类生物碱N族油脂天然药物化学第58页三、“植物亲缘相关性学说”与“植物化学分类学”

1.“植物亲缘相关性学说”

“植物在漫长演化过程中，形成了或远或近亲缘关系。亲缘相近种不但外形相同，生理生化特征也相同，因而所含化学成份往往也比较相同。”肖培根教授和他博士生天然药物化学第59页同科同属植物往往含有骨架相同或结构类似化学成份。C-non-D-homo-steroid湖北贝母梭砂贝母

Hupehenine百合科

贝母属天然药物化学第60页

2.植物化学分类学

按照化学成份类别(骨架类别)进行分类。是原来按照形态特征分类另一个分类方法。天然药物化学第61页1.醋酸—丙二酸路径(acetate-malonatepathway)合成成份类别：脂肪酸类、酚类、蒽酮、蒽醌类化合物。以C2单元为主。（二）主要生物合成路径天然药物化学第62页（二）主要合成路径2.甲戊二羟酸路径(mevalonicacidpathway)

合成成份类别：萜类、甾体类化合物天然药物化学第63页3.桂皮酸—莽草酸路径

(cinnamicacid–shikimicacidpathway）

合成成份类别：香豆素类、木脂素和木质素类、黄酮类天然药物化学第64页4.氨基酸路径

(aminoacidpathway）合成成份类别：生物碱类。天然药物化学第65页五、了解生物合成意义(一)利用植物亲缘相关性

1.推测天然化合物结构

2.定向寻找天然活性成份

3.植物化学分类(二)组织培养

1.工业生产有效成份

2.生物调控，提升活性成份含量天然药物化学第66页第三节提取分离方法一、概述(一)中草药化学成份组成特点(二)提取分离前文件调研二、中草药有效成份提取

(一)惯用提取方法(二)溶剂提取法三、中草药有效成份分离与精制

(一)依据物质溶解度差异进行分离

(二)依据物质分配系数差异进行分离

(三)依据物质吸附能力差异进行分离

(四)依据物质分子大小差异进行分离

(五)依据物质解离程度差异进行分离四、提取与分离中草药有效成份注意点

(一)光照影响(二)酸碱影响

(三)温度影响

(四)溶剂影响

(五)层析影响天然药物化学第67页一、概述(一)中草药化学成份组成特点

1.同种植物含有各种结构类型化学成份苦参2.总成份含量少而种类多长春花黄酮类生物碱贝母生物碱萜类甾醇类3.有效成份含量低总生物碱含量1/千分离生物碱单体68种长春碱3/万长春新碱3/百万美登碱2/千万天然药物化学第68页(二)提取分离前文件调研

1.立题着眼点

1)为何要立题

2)怎样做

2.了解前人研究工作

1)做过研究没有?2)研究深度和广度

3.原植物判定

1)原植物拉丁学名

2)采集地点和时间

3)药用部位

4)民间药用情况天然药物化学第69页概念基本知识

提取——指将中药材中有效成份提出过程。分离——指将提取物中相近或不一样成份分开过程。精制——是指将有效成份与无效成份或杂质分开并将其除去过程天然药物化学第70页二、中草药有效成份提取(一)惯用提取方法

溶剂法、蒸馏法、升华法、压榨法压榨法溶剂法蒸馏法原理：与水蒸气产生共沸点范围：挥发油升华法原理：相同者相溶范围：全部化学成份原理：遇热挥发，遇冷凝固范围：游离蒽醌原理：机械挤压范围：新鲜药材、种籽植物油最惯用天然药物化学第71页溶剂提取法是在渗透、扩散作用下，溶剂渗透药材组织细胞内部，溶解可溶性物质，造成细胞内外溶质浓度差，从而带动溶质作不停往返运动，直至细胞内外溶液中被溶解化学成份浓度到达平衡，提出所需化学成份。

（一）溶剂提取法基本知识

基本原理天然药物化学第72页溶剂提取法原理示意图天然药物化学第73页基本标准：相同相溶标准

非常主要

（二）溶剂选择极性物质易溶于极性溶剂中非极性物质易溶于非极性溶剂中天然药物化学第74页溶剂沸点介电常数(20oC)溶解度溶剂/水%水/溶剂%石油醚环己烷30-12080.71.892.02苯乙醚氯仿醋酸乙酯正丁醇

803561771182.294.344.816.0217.8

0.1756.040.8156.077.45

0.0631.4650.0722.9820.5丙酮乙醇甲醇水

567865100

20.724.332.680.4任意混合（三）惯用溶剂性质补天然药物化学第75页亲脂性强弱：石油醚>环己烷>苯>氯仿>乙醚>乙酸乙酯>正丁醇>丙酮>乙醇>甲醇>水补天然药物化学第76页溶剂种类按极性大小次序，可将溶剂分为极性溶剂、半极性溶剂、非极性溶剂三类。基本知识

天然药物化学第77页极性溶剂代表——水特点：极性大，穿透力强，安全、经济、易得溶解范围：糖、蛋白质、氨基酸、鞣质、有机酸盐、生物碱盐、大多数苷类、无机盐等天然药物化学第78页代表：甲醇、乙醇、丙酮特点：溶解性能好，提取范围广溶解范围：黄酮苷、蒽醌、香豆素，生物碱等大多数有机化合物。半极性溶剂天然药物化学第79页天然药物化学第80页代表：石油醚、苯、乙醚、氯仿、醋酸乙酯特点：极性小，穿透力弱溶解范围：挥发油、油脂、叶绿素、苷元非极性溶剂天然药物化学第81页天然药物化学第82页（三）天然药品各类成份极性与

提取溶剂关系

植物成份极性强弱植物成份结构类型适于提取溶剂亲脂性强叶绿素、脂肪油、挥发油石油醚亲脂性较强游离生物碱、苷元、甾类、萜类、一些有机酸乙醚、氯仿中等极性中偏小一些苷类(如强心苷等)氯仿-乙醚(2:1)中等一些苷类(如黄酮苷类)乙酸乙酯中偏大一些苷类(如蒽醌苷、皂苷等)正丁醇亲水性较强极性大苷、糖类、氨基酸等丙酮、乙醇、甲醇亲水性强蛋白质、粘液汁、糖类、氨基酸、无机盐、苷类水补天然药物化学第83页（四）选择溶剂注意点

1)对有效成份溶解度大,对杂质溶解度小

2)不与化学成份起化学改变

3)经济、易得、使用安全天然药物化学第84页提取技术浸渍法渗漉法煎煮法回流提取法连续回流提取法水蒸气蒸馏法升华法超声波提取法超临界流体萃取技术天然药物化学第85页提取技术一、浸渍法是将药材用适当溶剂在常温或温热条件下浸泡一定时间，浸出有效成份一个方法。此法适合用于有效成份遇热易破坏及含淀粉、果胶、粘液质、树胶等多糖物质较多药材。

天然药物化学第86页此法适合用于有效成份遇热易破坏及含淀粉、果胶、粘液质、树胶等多糖物质较多药材。天然药物化学第87页提取技术二、渗漉法是将药材粗粉置渗漉装置中，连续添加溶剂使渗过药粉，自上而下流动，浸出有效成份一个动态浸提方法。工业渗漉装置试验室渗漉装置天然药物化学第88页本法在常温下进行。溶剂多为水，酸水，碱水及不一样浓度乙醇等。适合用于提取遇热易破坏成份。因能保持良好浓度差，故提取效率高于浸渍法。天然药物化学第89页提取技术三、煎煮法是将药材加水加热煮沸，滤过去渣后取煎煮液一个传统提取方法。工业煎煮天然药物化学第90页适合用于有效成份能溶于水且不易被水、热破坏天然药品提取。天然药物化学第91页提取技术四、回流提取法使用低沸点有机溶剂如乙醇、氯仿等加热提取天然药品中有效成份时，为降低溶剂挥发损失，保持溶剂与药材持久接触，经过加热浸出液，使溶剂受热蒸发，经冷凝后变为液体流回浸出器，如此重复至浸出完全一个热提取方法。

回流提取装置

天然药物化学第92页适合用于脂溶性较强天然化学成份提取工业密闭回流旋转蒸发仪减压回收装置天然药物化学第93页提取技术五、连续回流提取法是在回流提取法基础上改进，能用少许溶剂进行连续循环回流提取，充分将有效成份浸出完全方法。天然药物化学第94页提取技术五、连续回流提取法蒸气虹吸管连续回流提取装置

烧瓶萃取溶剂（盛放固体）天然药物化学第95页提取技术浸渍法不加热而浸出效率高渗漉法以水为溶剂加热提取煎煮法有机溶剂用量少而提出效率高回流提取法提取受热易破坏成份最简便方法连续回流提取法用有机溶剂自天然药品中提取脂溶性成份水蒸气蒸馏法提取有升华性成份升华法提取能随水蒸气蒸馏且不溶于水成份

【课堂活动】用连线将各种提取方法与其特点和应用连接起来天然药物化学第96页当选择溶剂为不一样浓度乙醇时，可选择哪些提取方法？课堂互动天然药物化学第97页提取技术小檗碱微溶于水，能溶于热水及乙醇。其盐酸盐难溶于水，易溶于热水；而硫酸盐易溶于水。利用此性质，可选择水温浸或渗漉法提取。渗漉法操作以下：取三棵针根粉碎后用1%硫酸浸泡渗漉，渗漉液用盐酸酸化至pH3，加食盐饱和后，小檗碱盐酸盐结晶即析出。

【实例分析】1．三棵针中小檗碱可用什么方法提取？

天然药物化学第98页为物理过程，无化学反应，生物活性不减。大能量超声波产生极大压力造成植物物细胞壁及整个生物体破裂，胞内物质释放、扩散及溶解。试验室用小型超声仪五、超声提取法天然药物化学第99页提取技术超声波以其提取温度低、提取率高、提取时间短独特优势应用于中药材和各种动、植物有效成份提取，是替换传统剪切工艺方法实现高效、节能、环境保护式提取当代高新技术伎俩。工业生产用大型超声仪天然药物化学第100页工业生产用超声仪既适合用于遇热不稳定成份提取，也适合用于各种溶剂提取。天然药物化学第101页提取技术六、超临界流体萃取技术超临界流体萃取（SupercriticalFluidExtraction，SFE）超临界流体萃取技术是七十年代末才兴起一个新型生物分离精制技术.近年来发展快速，被广泛应用于化学、石油、食品、医药、保健品等领域。利用某物质在超临界区域所形成流体，对天然药品中有效成份进行萃取分离，集提取和分离于一体新型技术。

天然药物化学第102页超临界流体是指当某物质处于其临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上时，形成一个既非液体又非气体特殊相态。

含有与气体粘度，又含有液体近密度，扩散力和渗透能均大大强于液体。对许多物质有很强溶解能力。惯用有二氧化碳、氧化亚氮、乙烷、乙烯和甲苯，其中多项选择取CO2（临界温度靠近室温，且无色、无毒、无味、不易然、化学惰性、价廉、易制成高纯度气体）。天然药物化学第103页控温面板高压泵超临界CO2萃取试验装置示意图原料萃取柱玻璃珠脱脂棉超临界萃取试验装置与试验方法CO2钢瓶PCO2冷温槽恒温箱流量计接收瓶小试试验装置图试验装置－小试试验装置天然药物化学第104页上世纪50年代初进入试验阶段，如从石油中脱沥青70、80年代，SFE越来越多用于食品、香料提取90年代，开始从植物药中提取成份，如蛇床子、茵陈蒿、桑白皮中提取成份。中小型SFE装置图天然药物化学第105页七.微波提取法（microwaveextraction）含有穿透力强、选择性高、加热效率高等显著特点，而且其操作简便、快速、节能、高效。缺点：工业化设备少、成份改变、生物活性改变。工业生产用微波提取罐天然药物化学第106页二、天然药品化学成份分离天然药物化学第107页分离技术两相溶剂萃取法

沉淀法结晶与重结晶法透析法分馏法天然药物化学第108页第四节提取分离方法二、分离方法1.依据溶解度差异进行分离

1.1结晶法（纯化时惯用）条件：浓度；适当溶剂；1.2沉淀法：a溶剂沉淀法：改变极性，如水提醇沉法b酸碱沉淀法：改变pH，处理酸、碱、两性成份；c沉淀试剂：如铅盐沉淀法，酸性、酚性成份加中性PbAc2，形成沉淀。天然药物化学第109页分离技术难溶于水游离生物碱遇酸生成生物碱盐而溶于水，再加碱碱化，又能重新游离使水溶性降低而形成沉淀析出；酸容碱沉法一些含有酚羟基而又难溶于水黄酮类化合物，加碱水液可成盐溶解，经酸化后又可游离析出沉淀，借以提纯，去除杂质。碱容酸沉法【相关链接】1．酸碱沉淀法在天然药品化学成份分离中应用。天然药物化学第110页分离技术假如在含糖或蛋白质水提液中分次加入乙醇，使含醇量逐步到达80％以上，则难溶于乙醇成份如蛋白质、淀粉、树胶、粘液质等被逐层沉淀析出【相关链接】2．溶剂沉淀法在天然药品化学成份分离中应用。水提醇沉法天然药物化学第111页分离技术操作步骤

中性醋酸铅能与含有羧基、邻二酚羟基酸性或酚性物质生成不溶性铅盐，惯用于沉淀天然药品成份中有机酸、蛋白质、氨基酸、粘液质、鞣质、树脂、酸性皂苷、部分黄酮苷、蒽醌苷、香豆素苷和一些色素等等。3．铅盐沉淀法天然药物化学第112页分离技术是往提取液中加入一个与其互不相溶溶剂配成两相溶剂系统，利用混合物中各种成份分配系数差异而将所需成份萃取出来分离方法。2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离天然药物化学第113页2.1影响分离原因①分离因子β，分配系数Kβ=KA/KBKA>KB,K=CU/CL

（CU,CL被分离物质在上相和下相中浓度）依据β值大小可决定分离采取方法:β≥100，简单一次萃取，可基本分离.100>β≥10，10-12次萃取，CCD法。β≤2，100次以上萃取，DCCC法。第四节提取分离方法2.

依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离重点天然药物化学第114页2.1影响分离原因②pH值对于酸性、碱性、两性化合物，pH值可改变它们存在状态（游离型和解离型），分配比受pH值影响，因为HA到达99%解离时，pH=pKa+2HA到达99%游离时，pH=pKa-2第四节提取分离方法天然药物化学第115页第四节提取分离方法（MethodsofExtractionandIsolation）2.2酸碱性成份分离—pH-梯度萃取法

按酸碱性强弱不一样分离酸性、碱性、中性物质，改变pH值使酸碱成份呈不一样状态。

2.3逆流分溶法、液滴逆流色谱、高速逆流色谱

天然药物化学第116页2.4液-液分配柱色谱①正相色谱：固定相极性大，如水、缓冲液等；流动相极性小，如氯仿、乙酸乙酯等。载体：硅胶（含水可达17%），硅藻土，纤维素等。分离极性大或水溶性成份，如苷类、糖、生物碱等。洗脱次序：极性小物质先被洗脱出来。第四节提取分离方法（MethodsofExtractionandIsolation）天然药物化学第117页2.4液-液分配柱色谱②反相色谱：固定相极性小于流动相。如HPLC反相柱，反相板。固定相：硅胶硅醇基结合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18。亲脂性：RP-18>RP-8>RP-2。流动相(洗脱剂)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O洗脱次序：分离脂溶性成份，极性大者先洗脱下来。

第四节提取分离方法（MethodsofExtractionandIsolation）天然药物化学第118页天然药物化学第119页天然药物化学第120页3.1吸附分类：物理吸附：无选择性吸附，吸附－解析发生快速。吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等；化学吸附：不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸性成份吸附，硅胶对生物碱吸附等。半化学吸附：聚酰胺对酚酸类、醌类氢键吸附。第四节提取分离方法3.

依据物质吸附性差异进行分离——吸附色谱法重点天然药物化学第121页吸附原理：相同相吸影响吸附过程三要素：吸附剂（固定相），溶质（被分离物质），溶剂（洗脱剂，展开剂，流动相）第四节提取分离方法天然药物化学第122页3.2硅胶、氧化铝：

极性吸附剂：载样量大，吸附力强

硅胶：应用最广，适合用于各类成份分离

氧化铝：有中性、酸性、碱性氧化铝。碱性氧化铝不适合于分离酸性成份，多用于分离生物碱。第四节提取分离方法天然药物化学第123页3.2硅胶、氧化铝：

①被分离物质吸附力与结构关系被分离物质极性大，吸附力强，Rf值小，洗脱难，后被洗脱下来。官能团极性大小排列次序：-COOH>Ar-OH>R-OH>R-NH2,RNHR',RNR'R">R-CO-NR'R">RCHO>RCOR'>RCOOR'>ROR'>RH第四节提取分离方法天然药物化学第124页3.2硅胶、氧化铝：②溶剂(洗脱剂)极性与洗脱力关系洗脱剂极性越大,洗脱力越强.

第四节提取分离方法天然药物化学第125页

练习:从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成份,比较极性大小和硅胶柱上洗脱次序.名称RR’黄夹苷ACHO(D-Glc)2黄夹苷BCH3(D-Glc)2黄夹次苷ACHOH黄夹次苷BCH3H黄夹次苷CCH2OHH黄夹次苷DCOOHH单乙酰黄夹次苷BCH3H单乙酰黄夹次苷BR”=COCH3,其它R”=H第四节提取分离方法天然药物化学第126页第四节提取分离方法答案：1.极性大小：黄夹苷A＞黄夹苷B＞次苷D＞次苷C＞次苷A＞次苷B＞单乙酰B2.硅胶柱上出柱次序：后先天然药物化学第127页练习:某植物中分得3个黄酮化合物，结构以下,比较它们极性大小及在硅胶TLC上Rf值大小次序.A:R1=R2=HB:R1=H,R2=RhamC:R1=Glc,R2=Rham极性大小:SiO2-TLCRf:第四节提取分离方法天然药物化学第128页极性大小:C>B>ASiO2-TLCRf:A>B>CPolyamideTLC,Rf:C>B>A第四节提取分离方法答案：天然药物化学第129页3.4聚酰胺(Polyamide)是由己酰胺聚合成一类高分子化合物。第四节提取分离方法分离原理：主要经过酰胺键与酚羟基、酸、醌等形成氢键，产生吸附作用。吸附力取决于形成氢键缔合能力。天然药物化学第130页第四节提取分离方法②溶剂洗脱能力

水<含水醇<醇<丙酮<NaOH/H2O<甲酰胺<二甲基甲酰胺<尿素/H2O

天然药物化学第131页3.5大孔吸附树脂(macro-reticularresin)①组成:苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂②分离原理:吸附(范德华力和氢键)和分子筛作用(多孔性结构)

第四节提取分离方法天然药物化学第132页3.5大孔吸附树脂

④洗脱剂:H2O及不一样百分比含水醇。洗脱分离:H2O洗:糖,水溶性色素30%EtOH/H2O:极性大成份50-75%EtOH:皂苷类95%EtOH:极性小成份⑤应用:除多糖,水溶性色素,富集苷类成份第四节提取分离方法天然药物化学第133页4.依据物质离解程度不一样进行分离—离子交换法固定相：离子交换树脂（聚苯乙烯高分子化合物，引入交换基团）分类：

阳离子交换树脂：强酸型RSO3-H+

弱酸型RCOO-H+阴离子交换树脂：强碱型RN+(CH3)3Cl-

弱碱型RNH2,RNHR’,RNR’R”

第四节提取分离方法天然药物化学第134页4.1交换原理:阳离子交换树脂：阴离子交换树脂：4.2应用：主要用于生物碱和有机酸分离。第四节提取分离方法4.依据物质离解程度不一样进行分离—离子交换法天然药物化学第135页离子交换软化水处理设备天然药物化学第136页透析法:半透膜,分子筛滤过作用超滤法:分子大小不一样,扩散速度不一样超速离心法:溶质在超速离心作用下含有不一样沉降性或浮游性

凝胶滤过法:分子筛作用(凝胶渗透色谱,分子筛滤过,排阻色谱),被分离物质按分子由大到小次序流出众谱柱.5.依据物质分子大小差异进行分离—凝胶滤过法第四节提取分离方法5.1主要几个方法天然药物化学第137页凝胶色谱分离原理天然药物化学第138页5.2凝胶种类:①葡聚糖凝胶(SephadexG):只适于在水