中药化学成分的分离方法

中药化学成分的分离方法中药化学成分的分离方法第1页一、两相溶剂萃取法

两相溶剂萃取法简称萃取法，是利用混合物中各成份在两种不相混溶溶剂中分配系数不一样到达分离方法。分配系数是指在一定温度时，一个物质溶解在相互接触但不混溶两相溶剂中，溶解平衡后，两溶剂中溶质浓度比值。此比值在一定温度及压力下为一常数，能够用下式表示：Ｋ－分配系数

CH－物质在上层溶剂中浓度

CL－物质在下层溶剂中浓度

混合物中各成份在两相溶剂中，分配系数相差越大，分离效果越好。中药化学成分的分离方法第2页（一）简单萃取法是分离物质最简单最基础伎俩，常见于初步分离。（二）逆流连续萃取法是一个两相溶剂逆行连续萃取方法。其装置如图2-5中药化学成分的分离方法第3页（三）逆流分溶法（CounterCurrentDistribution，CCD）

对性质相同异构体或同系物，因在两相溶剂系统中分配系数靠近，用普通萃取及转移操作常须进行几十次乃至几百次，简单分次萃取已不能满足需要，用逆流分溶法可得到理想分离效果。逆流分溶法又称逆流分配法、逆流分布法或反流分布法。是一个将液-液萃取重复进行数十次以上分离方法。如图2-6所表示中药化学成分的分离方法第4页

逆流分溶法因操作条件温和、试样易回收，故尤其适合于中等极性、不稳定、性质相同成份分离。另外，溶质浓度越低，分离效果越好。但试样极性过大或过小，或分配系数受浓度或温度影响过大时，则不易采取此法分离。易于乳化萃取溶剂系统也不易采取此法。中药化学成分的分离方法第5页（四）液滴逆流分配法（DropletCounterCurrentChromatography，DCCC）

这是在逆流分溶法基础上改进发展起来一个高分离效能两相溶剂萃取法。利用混合物中各成份在两液相间分配系数差异，由流动相形成液滴，经过作为固定相液体柱而到达分离纯化目标。其装置示意图见2-7中药化学成分的分离方法第6页

影响液滴逆流分配主要原因有：①被分离成份在两相溶剂间分配系数要大；②形成大小适当移动相液滴，这与两相间界面张力、密度差、输液管口径和萃取管材料等相关，能够采取数根萃取管预试液滴形成情况而确定；③液滴间间隔，与泵送液速度相关，送液速度过快，液滴间几无间隔变成线流经过固定相，通常也可经过小样探索而定。液滴逆流分配法分离效果往往比逆流分溶法好，且不会产生乳化现象。移动相用氮气驱动，被分离物质不会因遇空气中氧而氧化。应用该法曾满意地分离纯化各种成份，如皂苷、生物碱、蛋白质、多肽、氨基酸及糖类等。中药化学成分的分离方法第7页二、超临界流体萃取法

超临界流体萃取法（SupercriticalFluidExtraction，SFE）是以超临界流体（简称SF）代替常规有机溶剂进行提取、分离一个新型方法。中药化学成分的分离方法第8页1．超临界流体特征与种类

超临界流体是指物质在高于其临界温度（TC）和临界压力（PC）时所形成单一相态。处于超临界状态物质既不是液体，也不是气体，理化性质介于液体和气体之间，其特征表现为：①超临界流体密度比气体大，而与液体密度相近，所以分子间距离缩短，分子间相互作用大大增强，溶解作用近似于液体；②粘度低于液体而与气体粘度相近，扩散系数却比液体大10～100倍，有利于成份扩散溶解；③超临界流体密度、粘度和扩散系数等，都与温度、压力和流体组成相关。中药化学成分的分离方法第9页

可用作超临界流体物质很多，如二氧化碳、一氧化氮、甲烷、乙烷、六氟化硫、氨等。当前使用最为广泛是二氧化碳，其临界温度（31.3℃）低，可在常温下操作，并对大个别物质呈化学惰性。这么，使中药中化学成份能在低温条件下安全地被萃取出来，有效地预防了“热敏性”或化学不稳定性成份氧化和逸散，使萃取物保持中药全部成份。中药化学成分的分离方法第10页2．基础原理超临界流体萃取原理主要是依据超临界流体对物质有很强溶解能力，且改变温度或压力即可改变流体密度、粘度和扩散系数，流体对物质溶解特征也随之改变，所以，可将不一样性质成份分段萃取或分步析出，到达萃取分离目标。中药化学成分的分离方法第11页

实际应用中，普通采取程序升压法分步萃取不一样极性成份。超临界流体萃取成份之后，可利用减压法，使流体膨胀，密度降低，变为气体，与成份成为两相而分离。所以此法优点是萃取物无残留有机溶剂，分离后气体可循环使用，而且防止了溶剂对环境污染。工艺流程简图见图2-8。中药化学成分的分离方法第12页3．超临界流体萃取法应用

超临界流体萃取法始于20世纪50年代，到70年代末，该法广泛应用于烟草和食品工业，80年代以来，超临界流体萃取技术在医药、化工、食品及环境保护等领域取得了快速发展，尤其是在中药有效成份提取分离方面日益受到重视。当前主要用于萜类、挥发油、生物碱、黄酮、苯丙素、皂苷和芳香有机酸等成份提取分离。在青蒿素浸膏、蛇床子浸膏、胡椒精油、肉豆蔻精油等制备分离方面已到达产业化规模。中药化学成分的分离方法第13页三、沉淀法

沉淀法是在中药提取液中加入一些试剂，与其中一些成份生成沉淀，或加入一些试剂后可降低一些成份在溶液中溶解度而自溶液中析出一个方法假如所需要分离取得成份生成沉淀，则沉淀反应必须是可逆；假如是不需要成份，则将生成沉淀除去，能够是不可逆沉淀反应。中药化学成分的分离方法第14页（一）乙醇沉淀法此法是在浓缩后水提取液中，加入一定量乙醇，使一些难溶于乙醇成份从溶液中沉淀析出方法（二）酸碱沉淀法本法是利用一些成份在酸（或碱）中溶解，而在碱（或酸）中沉淀性质到达分离方法。中药化学成分的分离方法第15页（三）铅盐沉淀法是利用中性醋酸铅或碱式醋酸铅在水或稀醇溶液中能与许多物质生成难溶性铅盐或铅络合物沉淀，而使各成份得以分离方法。铅盐沉淀法既可用来除去杂质，也可用来沉淀有效成份。中药化学成分的分离方法第16页脱铅方法1．通入硫化氢气体法2．硫酸盐或磷酸盐3．阳离子交换树脂法中药化学成分的分离方法第17页（四）盐析法

此法是向混合物水溶液中加入易溶于水无机盐至一定浓度或成饱和状态，使一些中药成份在水中溶解度降低而析出，到达与其它杂质分离目标。常见于盐析无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。中药化学成分的分离方法第18页四、结晶法

从非结晶状物质经过处理得到结晶状物质过程称为结晶。用重复结晶方法，从不纯结晶制得较纯结晶过程称为重结晶。结晶法往往用于固体物质精制纯化，是利用混合物中各成份对某种溶剂溶解度差异，使单一成份以结晶状态析出，从而到达分离目标。中药化学成分的分离方法第19页（一）结晶详细操作

选取适当溶剂，将已初步提纯混合物加热溶解，形成有效成份饱和溶液（如需要脱色时，可加适量活性炭），趁热滤去不溶杂质，滤液低温放置或蒸去个别溶剂后再低温放置，使有效成份大个别析出结晶，滤过，与溶液中杂质相分离。中药化学成分的分离方法第20页（二）结晶溶剂选择

结晶法关键是选择适宜溶剂。恰当溶剂普通应符合以下条件：

1．溶解度对欲结晶成份热时溶解度大，冷时溶解度小；而对杂质则冷、热均溶或均不溶。

2．与被结晶成份不发生化学反应。

3．沸点溶剂沸点适中，若沸点过高，则附着于晶体表面不易除去，过低又不利于晶体析出。中药化学成分的分离方法第21页

常见于结晶溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯、醋酸、吡啶等。当用单一溶剂不能到达结晶时，可用两种或两种以上溶剂组成混合溶剂进行结晶操作。常见混合溶剂有：水-乙醇、水-丙酮、乙醇-乙醚、乙醇-氯仿、乙醇-醋酸乙酯-乙醚等。中药化学成分的分离方法第22页（三）结晶纯度判断1．晶形和色泽结晶性纯净物质，普通含有一定晶形和均匀色泽。化合物结晶形状往往因所用溶剂不一样而有差异。2．熔点和熔距单体化合物还应有一定熔点和较小熔距。如为纯净化合物，重结晶前后熔点应该一致。中药化学成分的分离方法第23页

3．色谱分析法晶体纯度深入确认，须采取色谱法，常见有薄层色谱和纸色谱等。若某成份经同一溶剂数次结晶，其晶形一致，色泽均匀，熔点一定且熔距较小，同时在薄层色谱或纸色谱上，经数种不一样展开剂系统判定，均得到一个斑点，普通可认为是一个单体化合物。

中药化学成分的分离方法第24页五、透析法

透析法是利用小分子物质在溶液中可经过透析膜，而大分子物质不能经过透析膜性质到达分离方法（图2-9）。中药化学成分的分离方法第25页透析法分离效果关键是依据欲分离成份详细情况选取规格适宜透析膜。透析膜有动物性膜、火棉胶膜、羊皮纸膜（硫酸纸膜）、蛋白胶膜、玻璃纸膜等。透析法分离量较小，时间长，普通在试验室中应用较多。中药化学成分的分离方法第26页六、分馏法

此法是利用混合物中各成份沸点不一样进行分离方法。适合用于能够完全互溶液体混合物分离。在中药化学成份研究工作中，常见分馏法分离挥发油及一些液体生物碱。中药化学成分的分离方法第27页

普通液体混合物沸点相差在100℃以上，可将溶液重复蒸馏屡次，即可到达分离目标，如沸点相差在25℃以下，则需采取分馏法（图2-10）。沸点相差越小，需要分馏装置越精细。中药化学成分的分离方法第28页七、色谱法

色谱法（chromatography）又称层析法，是一个分离和判定化合物有效方法，其最大优点在于分离效能高、快速简便。对一些结构性质相同化合物分离，用经典萃取法、沉淀法和结晶法等难以到达分离目标时，用色谱法往往能够收到很好分离效果。中药化学成分的分离方法第29页

色谱法依据分离原理可分为：吸附色谱、分配色谱、凝胶色谱与离子交换色谱等；依据分离方法又可分为：

薄层色谱法（thinlayerchromatography，TLC）柱色谱法（columnchromatography）纸色谱法（paperchromatography，PC）高效液相色谱法和气相色谱法等

中药化学成分的分离方法第30页（一）吸附色谱法1．基础原理2．常见吸附剂（1）硅胶（2）氧化铝中药化学成分的分离方法第31页

硅胶和氧化铝含水量越高、活性等级越大，吸附活性越弱。

只要在110℃左右加热，这些“自由水”就能被可逆性地除去。利用这一原理能够对吸附剂进行活化（去水）和脱活化（加水）处理，以控制吸附剂活性。

硅胶、氧化铝含水量与活性等级活性等级硅胶含水量%氧化铝含水量%Ⅰ00Ⅱ53Ⅲ156Ⅳ2510Ⅴ3815中药化学成分的分离方法第32页（3）聚酰胺（4）活性炭

1）粉末状活性炭

2）颗粒状活性炭

3）锦纶活性炭中药化学成分的分离方法第33页3．展开剂

化合物被吸附剂吸附后，需用适当溶剂进行展开，这种溶剂称为展开剂，在柱色谱中习惯称为洗脱剂。展开剂在吸附色谱中主要作用是解吸附。在吸附色谱中，展开剂展开能力与其极性相关。对于极性吸附剂，展开剂极性越大，其展开能力越强，化合物在色谱中移动速度就越快，而对非极性吸附剂则相反，展开剂极性越小，其展开能力越强。中药化学成分的分离方法第34页4．被分离成份

被分离成份与吸附剂、展开剂共同组成了吸附色谱中三要素。对硅胶、氧化铝等极性吸附剂来说，对极性大化合物吸附强，移动慢，Rf值小；而对极性小化合物吸附弱，Rf值大，从而将各成份分离开。全方面考虑吸附剂、展开剂和被分离成份三者相互关系，是分离成败关键。中药化学成分的分离方法第35页5．操作方式

吸附色谱常见操作方式是薄层色谱和柱色谱。薄层色谱主要用于化学成份预试、判定及探索柱色谱分离条件，柱色谱主要用于化学成份分离制备及含量测定。中药化学成分的分离方法第36页（1）吸附薄层色谱法

此法是将吸附剂均匀地铺在玻璃板上形成薄层，把欲分离试样溶液点加到薄层板一端，然后用适当展开剂展开，使混合物中各成份得以分离方法。吸附薄层色谱操作主要包含铺板（制板）、点样、展开和显色四个方面。实际工作中常见硅胶-羧甲基纤维素钠（硅胶CMC-Na）薄层板，展开方式有上行法、下行法、单向展开、双向展开等各种。中药化学成分的分离方法第37页

将计算出Rf值与已知化合物Rf值对照，也可与文件上记载Rf值比较，进行定性判别。中药化学成分的分离方法第38页

薄层色谱广泛应用于植物各类化学成份分离判定，也可应用于中草药品种、药材及其制剂真伪检验、质量控制和资源调查。《药典》一部采取薄层色谱法作判别中药材和中药成方制剂品种已达1523种中药化学成分的分离方法第39页（2）吸附柱色谱法

吸附柱色谱法是将试样加入到一定规格装有吸附剂玻璃柱里，再用适当溶剂洗脱，使结构性质不一样成份到达分离方法。其分离原理、吸附剂和洗脱剂选择均与吸附薄层色谱法基础相同。柱色谱详细操作可分为装柱、加样和洗脱三步。中药化学成分的分离方法第40页（二）分配色谱法

分配色谱法是一个利用混合物中各成份在互不相溶两相溶剂中分配系数不一样，进行分离色谱方法。中药化学成分的分离方法第41页1．基础原理1．基础原理分配色谱原理来自于两相溶剂萃取法。2．载体载体又称支持剂、担体，在分配色谱中只起支持固定相作用，对被分离成份无吸附作用，而且作为分配色谱载体均为中性多孔粉末，不溶于两相溶剂中，也不与被分离成份发生化学反应。中药化学成分的分离方法第42页3．固定相、流动相与被分离成份据固定相与流动相极性差异，分配色谱有正相与反相色谱法之分。在正相分配色谱法中，流动相极性小于固定相极性，而在反相分配色谱法中，流动相极性则大于固定相极性。中药化学成分的分离方法第43页

反相分配色谱法应用广泛，其常见固定相是在普通硅胶表面进行化学修饰，键合上长度不一样烃基（R）形成亲脂性表面，习称键合相，如十八烷基或辛基硅烷键合相。中药化学成分的分离方法第44页4．操作方式（1）纸色谱法（2）分配薄层色谱法（3）分配柱色谱法中药化学成分的分离方法第45页（三）高效液相色谱法（highperformanceliquidchromatography，HPLC）

此法是在经典液相色谱基础上发展起来一个快速分离分析新技术。是采取了高效填充剂，利用加压伎俩加紧流动相流速一个高效能液相色谱法。按分离原理可分为：吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱及凝胶色谱等，其中液－液分配色谱应用最广泛，依据其固定相与流动相极性差异，亦分为正相分配色谱和反相分配色谱两类。正相色谱主要用于极性物质分离测定；反相色谱主要用于非极性、中等极性物质分离测定。中药化学成分的分离方法第46页高效液相色谱仪由输液泵、进样系统、色谱柱、检测器和数据处理器等组成（图2-11）。

中药化学成分的分离方法第47页羟基喜树碱（Ⅰ）R1=R2=OH喜树碱（Ⅱ）R1=OH，R2=H10-甲氧基喜树碱（Ⅲ）R1=OH，R2=OCH3脱氧喜树碱（Ⅳ）R1=R2=H中药化学成分的分离方法第48页