中药成分提取分离纯化

第二章中药化学成分的一般研究方法

（总论）

中药化学成分类型及生物合成简介第一节中草药中各类化学成分简介一、有效成分1.碱性化合物：

生物碱小檗碱2.酸性化合物：结构中含有酚羟基的化合物——黄酮、醌类、苯丙素（香豆素、木脂素）及其苷类结构中含有羧基的化合物——有机酸、葡萄糖醛酸黄酮蒽醌香豆素木脂素3.两性化合物：结构中既有碱性基团也有酸性基团氨基酸、蛋白质4.中性化合物：分子结构中既无碱性基团也无酸性基团的化合物，如萜类和挥发油、甾体等。中药化学成分大多属于天然有机化合物，类型众多，结构复杂，数目庞大。然而其结构间却存在着一定的联系，许多化合物在分子结构中都包含着某些基本组成单位。植物在体内物质代谢过程中由不同的生物合成途径产生出结构千差万别的代谢产物。

苯丙素类具有C6-C3单位萜类具有重复的C5单位具有C6-C3-C6单位黄酮类具有C2单位。脂肪酸、酚类、醌及聚酮类生物碱类具有氨基酸单位按成分的生物合成途径可分为一次代谢产物和二次代谢产物一次代谢产物

是每种植物中普遍存在的维持有机体正常生存的必需物质，如叶绿素、糖类、蛋白质、脂类和核酸等。中药化学的主要研究对象。

二次代谢产物

是在特定的条件下，以一些重要的一次代谢产物（如乙酰辅酶A等）作为前体或原料，经历不同的代谢过程生成的物质（如生物碱、黄酮等）。中药二次代谢产物的主要生物合成途径一、乙酸-丙二酸（AA-MA）途径二、甲戊二羟酸（MVA）途径三、莽草酸途径四、氨基酸途径五、复合途径

六、中药中其他成分类型一、乙酸-丙二酸（AA-MA）途径

以乙酰辅酶A为起始物质，丙二酸单酰辅酶A起延伸碳链的作用。

通过这一途径能生成脂肪酸类、酚类、醌类等化合物。

乙酰辅酶A直线聚合后再进行环合生成各种酚类化合物。CH3-CO-S-CoA+3

乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A

CH3-CO-CH2-CO-CH2-CO-CH2-CO-----Enz

上述多酮环合则生成各种醌类化合物或聚酮类化合物。

起始物质为MVA，萜类、甾类化合物均由这一途径生成。由乙酰辅酶A歧式聚合生成的甲戊二羟酸单酰辅酶A是中药体内生物合成各种萜类、甾类化合物的基本单位。二、甲戊二羟酸（MVA）途径MVA具有C6-C3及C6-C1基本结构的化合物由这一途径衍化生成，如苯丙素类、木脂素类、香豆素类等。此途径由莽草酸通过苯丙氨酸，生成桂皮酸，再由桂皮酸生成各种苯丙素类化合物。

现也被称为桂皮酸途径。三、莽草酸途径

大多数生物碱类成分由此途径生成。

有些氨基酸，如鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等，经脱羧成为胺类,再经过一系列化学反应(甲基化、氧化、还原、重排等)生成各种生物碱。

四、氨基酸途径

许多二级代谢产物由上述生物合成的复合途径生成，即分子中各个部分由不同的生物合成途径产生。

如：查耳酮类、二氢黄酮类化合物的A环和B环分别由乙酸-丙二酸途径和莽草酸途径生成，再在各种酶作用下生成黄酮。一些萜类生物碱分别来自甲戊二羟酸途径及莽草酸途径或乙酸-丙二酸途径。

五、复合途径中药化学成分预实验第二节是初步检识某中药中含有哪些化学成分的方法，根据预实验结果，在按照所含化学成分的性质，设计有效成分提取、分离的具体方法。水浸液乙醇提取液石油醚提取液预实验提取、分离中药有效成分常用的方法第三节

提取：指用选择的溶剂或适当的方法，将所要的成分溶解出来并同中药组织脱离的过程。溶剂提取法水蒸气蒸馏法升华法一、溶热剂提取偶法是根据顿天然药冻物中各缸种成分翅在溶剂桶中的溶辜解性质隐，选用牢对有效抄成分溶脚解度大滔，而对晌不需要渠溶出成逮分溶解闷度小的络溶剂，乎将有效框成分从择药材组因织中溶数解出来坡的办法笨。（一）原蒜理：根据玩中药化学旷成分与溶祸剂间“极崇性相似相宽溶”的原雹理，依据屑各类成分诵溶解度的军差异，选傍择对所提茄成分溶解畅度大、对怜杂质溶解涨度小的溶谦剂，依据瓦“浓度差句”原理，怖将所提成傻分从药材袄中溶解出备来的方法胞。溶剂提挖取法相似相牺溶定律有机化作合物分烟为三类水溶性亲脂性亲水性苷类（钳黄酮、蔑三萜、帅甾体等与糖滔的结合物）糖类、该氨基酸右蛋白质云、盐类未成盐优的生物蔑碱，未伙成苷的务黄酮、兽蒽醌、者萜类、称甾体。化合物的录极性及其物强弱判断官能团的锋种类、数新目、排列撒方式官能团畅的极性强弱（二）流化学成巨分的极强性：被提取葱成分的蛮极性是斯选择提臭取溶剂毫最重要奏的依据生。1、影晴响化合轿物极性消的因素姥：(1)适、化合剪物分子虹母核大冈小（碳让数多少路）：分瘦子大、雹碳数多笔，极性尺小；分恶子小、缺碳数少卡，极性接大。(2)、葬取代基极区性大小：嫌在化合物亿母核相同旋或相近情尽况下，化终合物极性瞒大小主要屑取决于取律代基极性检大小。常见基痕团极性绩大小顺扛序如下关；酸＞航酚＞醇裁＞胺＞瞎醛＞酮冷＞酯＞币醚＞烯给＞烷。A秘B榴C(三)番提取耽溶剂及丑溶剂的列选择：1.常传用提取溶堂剂的分类懒与极性：有机溶询剂分为仓三类水亲水性补有机溶朵剂亲脂性有酒机溶剂与溶剂的奖结构有关议，常见溶园剂极性强望弱顺序:石油醚模、苯、苹氯仿、音乙醚、方乙酸乙臭酯、丙灶酮、乙狡醇、甲倡醇、水极性大小弦：水(H2O)＞甲妻醇(Me楼OH)＞雄乙醇(E解tOH)吸＞丙酮（鹿Me2CO）＞肾正丁醇(城n-Bu腔OH)＞亦乙酸乙酯付(EtO溪Ac)＞慢乙醚(E拆t2O)＞氯届仿(CH提Cl3)＞践苯（C6H6)＞四氯药化碳(C灵Cl4)＞正己勤烷≈石油蛛醚(Pe条t.et餐)。溶剂的选呢择：溶解度化学性漂质稳定安全、纪价廉（1）要筹对所提取弊成分溶解谁度大；对馒杂质溶解后度小。（2）夜要与所萍提取成汉分不起谋意外的改化学变荷化。（3）刃要廉价星、易得输、安全促。其中（1纹）是最主便要的。提取溶剂逼的选择（1）哈水：为极性鸽最大的寒溶剂，嘱也最常臭用。可缸溶解苷删类、生红物碱盐象、糖类养、蛋白地质、氨都基酸、悄鞣质、夸小分子耕有机酸茅、有机姨酸盐、塔亲水性粒色素、盖无机盐快。其中蕉蛋白质淘不溶于蝇热水。缺点：用水提取什易酶解苷厨类成分，灭且易霉坏闻变质。（2）散亲水性横的有机说溶剂：以乙醇最炉常用。乙饱醇的溶解扇性能比较虚好。亲水狮性的成分亮除蛋白质某、粘液质常、果胶、懂淀粉和部牲分多糖等尖外，大多末能在乙醇间中溶解。优点：应用范石围广，俱易过滤寺，不霉论变，易甘浓缩回床收。缺点：价高、病不安全饮，需回缠流设备帮。（3）亲脂脂性的有苍机溶剂：这些溶勺剂的选废择性能值强，用告于亲脂累性成分缎的提取垦，如游林离生物饺碱、苷厘元、挥淡发油等锹。优点：提取专锋属性强赛，易回腿收浓缩脖。缺点：价高、恋易燃、骑有毒，泽穿透性累差；对琴设备要头求高。浸渍法（冷浸）煎煮法（热提捧）回流法（有机溶琴剂）连续提取丧法渗漉法（连续劈燕冷浸）提取方法水蒸气蒸馏法冷提法1.浸渍法：是用水郑或醇浸渍摘药材一定坛时间，然锁后合并提乳取液，并书将其减压李浓缩的方若法。该法疤因为一般寒都是在低惧温下进行牵的，不用素加热，所援以适合于蜘挥发性成挡分及受热脆易分解成坟分的提取商。但提取世的时间较你长，效率纱低。用水愿浸提时还免要注意提笋取液的防串腐问题。2.渗漉法：是将药腐材装入勤渗漉筒雷中，先糟用水或耽醇浸渍捐数小时好，然后诞从渗漉歌筒的下当口使提便取液流果出，上域口不断昏地加入险新的溶判剂，此骑方法因嫩为药材锋与溶剂桶之间能匪够始终杀保持较竿大的浓握度差，炕因此提井取效率小较高。匙该法同溉样适用狠于挥发洒性及受左热易破终坏分解蹈的成分墓的提取绑。但是么有溶剂陷耗费量陶较大的哑缺点。热提法1.煎煮还法：该方法是蝴我国中医添中药最早栽使用的传终统的提取奔方法。是针将药材用符水加热煮收沸提取，盈在提取过址程当中大涝部分成分忍可被不同寨程度的提胶取出来，锄但是对于乖挥发性成为分及加热湿易被破坏扭的成分不划宜使用。2.回流提楼取法：是用有构机溶剂激作为提过取溶剂循，在回护流装置茄中对药山材进行穿加热回尿流提取猪，该方啄法提取枝效率较省高，但肿因为长蜘时间加么热，所亏以不适铺合受热路易破坏灾分解的概成分。3.连续回流爱提取法：是回流铸提取法洽的发展苗，具有增消耗溶拴剂量更兰小，提恳取效率镰更高的嘴优点。活常用索番氏提取俯器或连异续回流狂装置。二、水寨蒸气蒸勺馏法三、升鸭华法四、超零亭界提取法超临界提嘉取法（S努FE）1特点研：与经典摇溶剂提抄取法比睡较，不蒜用有机慕溶剂，诵而是选添用一种跟称为超分临界流针体（S资F）的能物质替泼代有机肿溶剂提梦取。2优点采：1）可在蹈低温下提丙取，“热帆敏性”成两分尤其适畜用。2）冒无溶剂残角留，对作展为制剂的撒中药提取祸物的提取榨是一大优盘势。3）腰提取与默蒸馏合为汉一体，无泄需回收溶互剂。4）歉具选择皮性分离。3超临胁界流体（拿SF）：指处于注临界温弱度（T批c）和柔临界压权力（P法c）以签上，介奴于气体狗和液体师之间的膛、以流蚁动形式总存在的政物质。二、各种泼分离纯化宝方法系统溶剂畅分离法两项溶剂刊萃取法沉淀法盐析法分馏法结晶法色谱法中草药有雪效成分的替分离与精班制根据物秋质的溶伤解度差资别进行慢分离根据物逮质在两浑相溶剂饺中的配睡比不同乌进行分省离根据物质达的吸附性脾能差别进颈行分离根据物矿质分子指大小差柄别进行演分离根据物质殿离解程度手不同进行抗分离一、根据且物质的溶垃解度差别洒进行分离1.结该晶及重作结晶法岔：利用温榆度变化扶引起溶将解度的搁改变使祝物质得羽以分离素。结晶溶剂爹的选择：①对要照结晶的非成分，毯热的时掌候溶解诊度大，咏冷时溶贿解度小②沸点小藏，易挥发较，利于溶似解回收③无毒底或低毒结晶纯婆度的判剃断：①形设态，颜艰色②熔点处和熔距③色谱河法2.溶弯剂分离棉法：a.通过航加入另一装种溶剂以缺改变溶剂冲的极性，栗使一部分斧物质沉淀筝析出，从追而实现分恶离。如：础水提醇沉跳法b.酸性、底碱性或焦两性化胃合物，逼通过加奇入酸或纺碱来调裙节溶剂侮的PH昼值，改况变分子风的存在饶状态（霉游离型醋或离解升型），嚷从而改倡变溶解括度而实彻现分离此。3.沉两淀法：酸性或化碱性化顷合物通熄过加入赢某种沉爷淀试剂旱使之生说成水不述溶性的妇盐类等阶沉淀析招出而实叮现分离丽。如生物品碱加入西有机酸伞可生成航不溶于杰水的有舞机酸盐巨沉淀，览酸性化环合物可歇加入钙肺盐、铅路盐、钡涌盐等生塔成不溶间性的沉朝淀。1水醇碑沉淀法：1）水很提取醇报沉淀法笑，于水刚提浓缩撕液中加是入乙醇友使含醇霸量达6怀0%以炸上，可叔使多糖旱、蛋白隶质沉淀铸。2）填醇提取伙水沉淀魄法，于境醇提取隙浓缩液悟中加入蚁10倍宿量以上细水，可左沉淀亲舅脂性成炉分。2铅盐沉淀脊法：利用中何性醋酸覆铅或碱地式醋酸返铅在水躁或稀醇井溶液中返能与许冶多物质萄生成难妄溶的铅裕盐或络蜓盐沉淀孟而分离旁的方法第。3酸碱娇沉淀法：1）酸云提取碱链沉淀：懂用于生估物碱的忘提取分并离。2）碱勉提取酸唐沉淀：窑用于酚赤、酸类咏成分和稳内酯类蒙成分的制提取、怒分离。4专属辜试剂沉淀拖法某些试塞剂能选灯择性地悔沉淀某怖类成分题，称为梦专属试谣剂沉淀绢法。二、根据狭物质在两滚相溶剂中军的分配比上不同进行登分离液-液分匹配的基本阻原理1.分配框系数皇K值:一种溶质轮在两相溶马剂中的分目配比。K位值在一定庆的温度和锻压力下为趁一常数。K=CU/CL2.分离日因子β：两种溶孙质在同每一溶剂毯系统中想分配系伟数的比青值。β=KA/KB(KA>KB)β≥10语0，一次腥萃取就可序实现基本淘分离100绞≥β毫≥10纳，需萃礼取10县~12膊次β≤2卧，需萃钞取10扰0次以艘上β≌1，奖无法实现恐分离3.分配垒比与PH令：溶剂系统讨PH的变族化影响酸埋性、碱性居、及两性吧有机化合遮物的存在稼状态（游串离型或离炼解型），阁从而影响局在溶剂系缠统中的分腊配比。游离型寺——极钱性小的塘溶剂离解型做——极赛性大的似溶剂一般PH元<3，酸透性物质多自呈非离解捆状态（H往A）、碱法性物质则便呈离解状庄态（BH+）；PH独>12，胆则酸性物蓝质呈离解午状态（A－）、碱何性物质惧以非离炉解状态电（B）垫存在。纸色谱法支持剂：稠纤维素固定相言：纤维华素上吸摧附的水展开剂剂：与水纵不相混盘溶的有酱机溶剂饱或水饱和的有机还溶剂Rf值：猴极性大，软Rf值苏小；极性吓小，R佩f值大。应用：适盖合于亲水车性较强的早物质。A钞B稠CAB三、根懂据物质专的吸附医性差别降进行分蔬离固-液饶吸附应尸用的最梢多吸附类型腰：1.物理吸附（溶液分感子与吸附击剂表面分河子的分子焰间作用力误）：硅胶密、氧化铝竿及活性炭搏为吸附剂谊的吸附色壳谱。2.化学吸附：如黄酮宗等酚酸性弯物质被碱栋性氧化铝桐吸附，生唱物碱被酸绪性硅胶吸萍附等。3.半化学吸违附：如聚豪酰胺与沿黄酮类育、蒽醌打类等化毯合物之导间的氢承键吸附伙。介于岂物理吸斗附与化埋学吸附耐之间。物理吸垄附基本改规律→相似者母易吸附固液吸附希三要素：吸附剂、掏溶质、溶时剂1.极性信吸附剂（氧化唐铝、硅胳胶）特测点：a.对极钥性强的物芒质吸附能刊力强b.溶弦剂极性孤减弱，河则吸附为剂对溶巷质的吸速附能力穗增强；死反之，腾则减弱洒。c.溶质区即使被硅壁胶、氧化由铝吸附，哨一旦加入狂极性较强占的溶剂时况，又可被惹置换洗脱未下来。2.非极荐性吸附剂（活性炭恼）：对非极浆性物质初亲和能棍力强，赛溶剂极丢性降低求，则活传性炭对负溶质的麦吸附能呈力也随蝴之降低贿；反之鱼，则提榆高。1.凝宾胶滤过作法分离肾原理：反分子筛田凝胶为在央水中可膨笋胀的球形枪颗粒，突具有歌三维空间娇的网状结泉构。大分丝式子在颗粒盗间隙移动嗽，较早流材出；小分扯子则自由辅渗入并扩幸散到凝胶筝颗粒内部萝，通过色否谱柱时阻倾力增大，眼较晚流出圾。因而，壳化合物按堆分子量由伏大到小顺浙序得到分代离。两相溶剂按萃取法1原理仇：利用混合迈物中各单谎体组分在俊两相溶剂刷中的分配壮系数（K仓）不同而兆达到分离骗的方法。溶剂分戏配法的念两相往沉往是互幸相饱和湖的水相冶与有机靠相。混某合物中省各成分闯在两相膜中分配疾系数相室差越大奴，则分甚离效果林越高。2方法遗：1）简建单萃取食法：仪器，熔实验室纽奉用分液限漏斗或蒙下口瓶胡。一般独在水和娱亲脂性固有机溶开剂中进油行，根买据情况双，也可独用酸水井或碱水汤。中药颂中成分蒸比较复陕杂，一赌般一次风萃取分切离不出详来纯品玻，需要绘再配合哀其他方接法。由于成类分的复碰杂性及汤相互作纪用，萃测取中易忠发生乳哗化。破枕坏乳化丽的方法蝴有：（谷1）加祥热敷；宵（2）婚将乳化娱层抽滤坑；（3免）长时萝间放置陡（24号小时以她上）。2）pH胜度萃取法原：是分离酸闪性或碱性勇成分的常闲用方法。木以pH成搭梯度的酸师水溶液依碎次萃取以乖亲脂性有掘机溶剂溶密解的碱性搜成梯度的氧混合生物悟碱，或者幼以pH成熔梯度的碱吨水溶液依蜘次萃取以泳亲脂性有抄机溶剂溶曾解的酸性境成梯度的复混合酚、男酸类成分锄，使后者脉分离的方挤法。3）连续串萃取法：采用连裹续萃取时器萃取循。利用魄两溶液鸦比重不著同自然枣分层和岂分散相暮液滴穿诸过连续素相溶剂烂时发生绝传质。与此法可藏克服用莫分液漏雕斗多次旁萃取操前作的麻像烦。4）液术滴逆流州分配法歉（DC觉CC法全）：是利用流岁动相形成多液滴，通谋过作为固墨定相的液体柱而达到冷分离纯化么的目的。盐析法于中药翁水提取叫液中加袍入某些颠无机盐艰至一定壤浓度或浇达到饱切和状态咸，可使魔某些成伶分由于视溶解度些降低而辜沉淀析具出。常秆用的无资机盐有守HCl法、Na2SO4等。结晶法提取或晋分离物↓溶于选横择的溶剂涂，加热成驶饱和溶液薪，过滤溶液↓放置（嚷冷藏）析备晶，过滤粗结晶↓重复上门述操作（暖重结晶）结晶分馏法利用各成脉分沸点的锻不同而采仆用毒芹碱饱16山6-1葬67裂℃羟基毒芹岸碱证226℃膜分离法利用天馋然或人最工合成债的高分层子膜，着以外加绍压力或这化学位台差为推腥动力，烦对混合联物溶液伍中的化贩学成分铜进行分纲离、分粒级、提脊纯和富幕集。柱色谱桶法1吸附惠柱色谱：是利用躁吸附剂澡对被分梨离化合细物分子防的吸附