氢化可的松的制备-氢化可的松的合成理论知识

氢化可的松的性质与结构剖析

氢化可的松为糖皮质激素类的典型代表药物，可调节糖，脂肪和蛋白质的生物合成及代谢，具有抗炎、抗毒、抗休克及抗过敏等药理作用。

氢化可的松临床上主要用于治疗胶原性疾病，如风湿热、风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等以及过敏性疾病、阿狄森氏病与昏迷、休克、严重感染的抢救等。一、理化性质

名称：对乙酰氨基酚名称：氢化可的松化学名：11,17,21-三羟基孕甾－4-烯－3,20二酮

结构：性状：白色或几乎白色的结晶性粉末，无臭初无味，随后有持续的苦味，遇光渐变质熔点：212～222℃，熔融时同时分解溶解情况：不溶于水，几乎不溶于乙醚，微溶于氯仿，能溶于乙醇(1:40)和丙酮(1:80)比旋度：+160°～169°化学性质：具有甾核结构，加硫酸溶解后，即显黄色至棕黄色，并带绿色为荧光，氢化可的松由A,B.C和D四环稠合而成的环戊烷并多氢菲的四环基本骨架，其定位规则如上图所示,环上C8、C9、C10、C11、C13、C14、C17均为手性碳。二、结构剖析能影响糖代谢，并具有抗炎、抗病毒、抗休克及抗过敏作用，临床用途广泛，主要用于肾上腺(xian)皮质功能不足，自身免疫性疾病（如肾病性慢性肾炎、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎），变态反应性疾病（如支气管哮喘、药物性皮炎），以及急性白血病、眼炎及何杰金氏病，也用于某些严重感染所致的高热综合治疗。副作用：对充血性心力衰竭、糖尿病等患者慎用；对重症高血压、精神病、消化道溃疡、骨质疏松症忌用。氢化可的松作为天然皮质激素，疗效确切，在临床上一直不减其重要作用。三、主要药理作用常见毒物中毒及解救7解毒药能解除毒物对动物体毒性作用的药物为解毒药。就是能解救中毒的药物。一般临床中毒病例发生都比较急骤，在确定毒物种类、性质之前，应采取一般常规的处理措施。使用非特异性解毒药，排出毒物、分解毒物、阻止毒物的吸收、保护胃肠粘膜、强心、镇静、缓解症状等对症治疗及保护性治疗。一旦查明毒物，就应及时使用特异性解毒药。8特异性解毒药——可特异性地对抗或阻断毒物或药物的效应，而其本身并不具有与毒物相反的效应。本类药物特异性强，如能及时应用，则解毒效果好，在中毒的治疗中占有重要地位。9第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药有机磷酸酯类化合物是一类含磷的杀虫剂，通常称有机磷农药。是目前使用最广、品种最多的一种农药。在农作物虫害防治中具有至关重要的作用。并且有些可用来驱治或杀灭动物的内、外寄生虫。如果动物误食了使用过有机磷农药而又未出安全期的饲草或植物、或在驱治动物寄生虫时药物的浓度、剂量、方法等使用不当，或农药的保管不当等，可导致畜禽中毒。

10一、毒理

有机磷酸酯类（有机磷农药）可经胃肠道、呼吸道、皮肤及黏膜而吸收。有机磷农药与胆碱酯酶迅速结合，形成磷酰化胆碱酯酶，抑制了胆碱酯酶的活性，使其失去水解乙酰胆碱的能力，导致乙酰胆碱在体内大量蓄积，引起胆碱能神经过度兴奋，而发生中毒。化学传递效应器受体胆碱酯酶胆碱酯酶有机磷第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药11一、中毒症状

轻度中毒时主要表现为M型胆碱样症状，动物出现流涎、呕吐(猪)、腹痛、腹泻、出汗、瞳孔缩小、心率减慢、呼吸困难、发绀等。中度中毒时同时表现N型胆碱样症状，出现肌肉震颤、抽搐以及心率加快等。严重中毒时还会出现中枢神经先兴奋后抑制的症状，动物出现躁动不安，共济失调、惊频等，最后转人昏迷、血压下降、呼吸中枢麻痹而死亡。

第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药12二、解毒机理

拮抗药和胆碱酯酶复活剂是有机磷农药中毒的有效解毒方法。1、生理拮抗药——指阿托品类具有抗胆碱作用的药物。因为阿托品类能对抗乙酰胆碱的作用，竞争性与乙酰胆碱的M受体结合，使乙酰胆碱不能与受体结合而失去作用。而阿托品与受体结合后又不能引起受体的兴奋，而解除其中毒症状。但只能迅速解除M胆碱样症状与部分中枢神经系统症状，对N胆碱样症状无效，也不能使受抑制的胆碱酯酶复活。体内阿托品有效含量消减后，释放出的受体又会与乙酰胆碱结合，再次出现加重的中毒症状，所以，应及早、足量、反复注射阿托品，对中度、重度的中毒必须与胆碱酯酶复活剂并用。

第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药132、胆碱酯酶复活剂——这类药物可恢复胆碱酯酶的活性，是有机磷农药中毒的特效解毒药。包括：

碘解磷定、氯磷定、双复磷、双解磷等。均属肟类化合物。其所含肟基可与机体内游离的有机磷酸酯以及已与胆碱酯酶结合的有机磷酸酯的磷酰基结合，替换并释放出胆碱酯酶，使胆碱酯酶复活而发挥解毒作用。

化学传递效应器受体胆碱酯酶胆碱酯酶有机磷第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药14解毒过程可用下式表示:

磷酰化胆碱酯酶十碘解磷定——磷酰化碘解磷定十胆碱酯酶(酶复活)。

有机磷酸酯(游离的)十碘解磷定——磷酰化碘解磷定十卤化氢。中毒时间较长的动物，因磷酰化胆碱酯酶"老化"后，也难以使胆碱酯酶复活，故应尽早给药。

第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药15[作用与应用]肟类化合物，其季胺基团可趋向与有机磷结合的、已失去活性的磷酰化胆碱酯酶的阳离子部位，并以其亲核基团直接与胆碱酯酶的磷酰化基团结合，然后共同脱离胆碱酯酶，使得胆碱酯酶恢复原来状态，重新呈现活性。对酶的复活作用，在神经肌肉接头处最为显著，可迅速制止有机磷中毒所致的肌束颤动。凡被有机磷抑制超过36h已“老化”酶的活性，则难以使之恢复。所以应用胆碱酯酶复活剂治疗有机磷中毒时，早期用药效果较好，而治疗慢性有机磷中毒，则无效。

第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药16[注意]应用时间至少维持48～72h，以防延迟吸收的有机磷引起中毒程度加重，甚至致死。

用药过程随时测定血中胆碱酯酶水平，作为用药监护指标。在碱性溶液中易分解，禁与碱性药物配伍。

与阿托品联合应用时，因能增强阿托品的作用，要减少阿托品剂量。

第一节：有机磷中毒的毒理与解毒药17动物采食长期堆沤变质了的青绿饲料或经长时间焖煮的白菜、萝卜等。这些植物中的硝酸盐在适当的温度、湿度和酸碱度条件下，经细菌和酶的作用转化为亚硝酸盐；或大量采食含有亚硝酸盐的饲料，或误食了硝酸铵(钾)等化肥而引起中毒。

第二节：亚硝酸盐中毒的毒理与解毒药18一、毒理亚硝酸盐可将血液中亚铁血红蛋白(Hb)氧化为三价铁的高铁血红蛋白，使血液失去携氧能力，引起组织缺氧而出现中毒。

中毒后的家畜常出现呼吸加快、心跳增速、黏膜发绀、流涎、呕吐、运动失调，严重者呼吸困难、痉挛、昏迷、窒息死亡。血液呈酱油色，凝固时间延长。

第二节：亚硝酸盐中毒的毒理与解毒药19二、解毒

亚甲蓝、硫代硫酸钠、维生素C等，具有还原作用，可使高铁血红蛋白还原为低铁血红蛋白，恢复其携氧的功能。

第二节：亚硝酸盐中毒的毒理与解毒药20

1、亚甲蓝

美蓝、甲稀兰

深绿色、具铜样光泽的柱状结构或结晶性粉末，无臭。在水或乙醇中易溶。内服不易吸收；原形及还原型均由尿中排泄。NCH3SNCH3NH3CH3C·ClC16H18N3S·Cl第二节：亚硝酸盐中毒的毒理与解毒药21[作用与应用]

亚甲蓝本身是氧化剂，但根据其在血液中浓度的不同，而对血红蛋白产生两种不同的作用。当低浓度时，体内6-磷酸-葡萄糖脱氢过程中时氢离子传递给亚甲蓝(MB)，使其转变为还原型白色亚甲蓝;白色亚甲蓝又将氢离子传递给带Fe3＋的高铁血红蛋白，使其还原为带Fe2＋的正常血红蛋白，与之同时白色亚甲蓝又被氧化成亚甲蓝。亚甲蓝的作用类似体内还原型辅酶Ⅰ高铁血红蛋白还原酶的作用，可作为中间电子传递体，促进高铁血红蛋白还原亚铁血红蛋白，并使血红蛋白重新恢复携氧的功能。

临床上使用小剂量(1~2mg/kg)解救高铁血红蛋白症。第二节：亚硝酸盐中毒的毒理与解毒药22当使用剂量达到5~l0mg/kg时，血中形成高浓度的亚甲蓝不能全部转变为还原型亚甲蓝，血中高浓度的氧化型亚甲蓝则可使血红蛋白氧化为高铁血红蛋白。

由于亚甲蓝溶液与许多药物、强碱性溶液、氧化剂、还原剂、碘化物配伍禁忌，不得与其他药物混合注射。

第二节：亚硝酸盐中毒的毒理与解毒药23有机氟包括：氟乙酰胺、氟乙酸钠等，是一类高效剧毒的杀虫药和灭鼠药。可通过皮肤、消化道和呼吸道侵入机体内而引起人、畜中毒。第三节：有机氟中毒的毒理与解毒药24一、毒理有机氟进入体内后，经酰胺酶分解生成氟乙酸，氟乙酸与辅酶A作用生成氟乙酰辅酶A，氟乙酰辅酶A再与草酰乙酸作用生成氟柠檬酸，氟柠檬酸的化学结构与柠檬酸相似。氟乙酸辅酶A氟柠檬酸第三节：有机氟中毒的毒理与解毒药25氟柠檬酸可竞争性地抑制乌头酸酶而阻断三羧循环的顺利进行，使柠檬酸在体内大量蓄积，造成组织代谢障碍，破坏细胞的正常功能。特别是对神经系统和心脏功能的严重损害而导致动物中毒甚至死亡。氟柠檬酸第三节：有机氟中毒的毒理与解毒药26乙酰胺

解氟灵

是有机氟中毒的特效解毒药。白色透明结晶。易潮解。在水申极易溶解，在乙醇中易溶。为有机氟杀虫药和杀鼠药氟乙酰胺、氟乙酸钠等动物中毒的解毒剂。因为在体内与氟乙酰胺争夺酰胺酶，并可使氟乙酰胺不能转化为具细胞毒性的氟乙酸，从而消除其对机体的毒性。

常用乙酰胺注射液，静脉或肌内注射，一次量，每lkg体重，家畜50～100mg。酸性强，肌注时有局部疼痛，可配合应用普鲁卡因或利多卡因，以减轻疼痛。

第三节：有机氟中毒的毒理与解毒药27氰化物是毒性极大、作用迅速的毒物。种类很多，如工业生产用的氰化钠(钾)、有机氰(乙氰、丙烯氰)、氢氰酸等。某些植物如：高粱嫩苗、马铃薯幼芽、醉马草，以及桃、杏、枇杷等。含有各种氰甙，进入体内后，经过水解可以生成氢氰酸。畜禽如误食了上述氰化物或植物等均可引起中毒。

第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药28一、毒理氰化物中的氰离子能迅速与氧化型细胞色素氧化酶的Fe3＋结合，从而阻碍酶的还原，抑制酶的活性，使组织细胞不能利用血中的氧导致动物缺氧而中毒。血中含有大量的氧，而组织不能利用，造成组织缺氧。血中氧的含量却很高，是血液颜色鲜红。

组织缺氧首先引起脑、心血管系统损害和电解质紊乱。

第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药29二、解毒

解救氰化物中毒的关键是迅速恢复细胞色素氧化酶的活性和加速氰化物转变为无毒或低毒的物质排出体外。常联合使用高铁血红蛋白形成剂(如:亚硝酸钠、大剂量亚甲蓝)和供硫剂(如硫代硫酸钠)。利用亚硝酸钠或大剂量亚甲蓝等，将血液中部分低铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白，高铁血红蛋白对氰离子有很强的亲和力，不但能与血中游离的氰离子结合，而且还能夺取已与细胞色素氧化酶结合的氰离子，形成氰化高铁血红蛋白，使细胞色素氧化酶复活。但生成的氰化高铁血红蛋白仍可离解出氰离子，再次产生毒性，需进一步给予硫代硫酸钠，硫代硫酸钠在体内转硫酶的作用下，与氰离子结合成几乎无毒的硫氰酸盐从尿中排出。

第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药301、亚硝酸钠[理化性质]为无色或白色至微黄色结晶。无臭，味微咸，有引湿性。在水中易溶，在乙醇中微溶。水溶液显碱性反应。

第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药31[作用与应用]

主要用于氰化物中毒。亚硝酸钠为氧化剂，可使血红蛋白中的二价铁氧化成三价铁，形成高血红蛋白。高血红蛋白中的三价铁与氰离子结合力比氧化型细胞色素氧化酶强，可使己与氧化型细胞色素氧化酶结合的氰离子重新释放，恢复酶的活力。高铁血红蛋白还能竞争性地结合组织中末与细胞色素氧化酶起反应的氰离子。但是高铁血红蛋白与氰离子结合后形成的氰化高铁血红蛋白在数分钟后又逐渐解离。释出的氰离子又重现毒性。仅能暂时性地延迟氰化物对机体的毒性。宜再注射硫代硫酸钠。第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药322、硫代硫酸钠大苏打、次亚硫酸钠、海波

[理化性质]为无色透明结晶或结晶性细粒。无臭，味咸。在干燥空气中有风化性，在湿空气中有潮解性。在水中极易溶解，在乙醇中不溶。水溶液显微弱的碱性反应。不易由消化道吸收，静脉注射后可迅速分布到各组织的细胞外液。

第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药33[作用与应用]在肝内硫氰生成酶的催化下，能与体内游离的或己与高铁血红蛋白结合的氰离子结合，使转化为无毒的硫氰酸盐而随尿排出。主要用于氰化物中毒，也可用于砷、汞、铅、铋、碘等中毒。[注意]①解毒作用产生较慢，应先静脉注射作用产生迅速的亚硝酸钠(或亚甲蓝)后，立即缓慢注射，不能将两种药混合后同时静注。②对内服中毒动物，还应使用5%溶液洗胃，并于洗胃后保留适量溶液于胃中。

第四节：氰化物中毒的毒理与解毒药氢化可的松合成涉及的化学试剂的有害影响及防护急救措施氢化可的松合成涉及的化学剂乙酸铬酸酐环己烷甲醇焦亚硫酸乙酸有害影响和症状1.乙酸有腐蚀性，对眼、呼吸道、食道、胃有刺激作用，误服后能引起呕吐、腹泻、循环系统的麻痹，甚至酸中毒、尿毒症和血尿，最终导致死亡。乙酸对类脂物具有溶解性，故可经皮肤吸收，对细胞的渗透也因人体对乙酸几乎可全部吸收，故能明显看出乙酸对眼粘膜和牙齿的损伤。2.本品蒸气能刺激眼、鼻、咽喉和肺。浓蒸气的吸入能引起鼻、咽喉和肺覆膜严重损伤。接触浓乙酸能引起皮肤和眼严重损害，甚至造成眼失明。反复或长时间暴露于乙酸中，刺激皮肤，引起变黑，腐蚀前牙，并可能引起鼻、咽喉和支气管慢性炎症。3.急性过量暴露后，能引起支气管肺炎和肺水肿。慢性暴露能引起咽炎和卡他性支气管炎。摄入虽然在工业生产中不大可能，但如误服，可能引起食管穿孔、吐血、腹泻、休克、溶血以及尿毒症，如不及时治疗，会导致死亡从事冰醋酸的生产或使用冰醋酸时，应穿戴防护服、手套和防护镜。对于可能暴露的场所，应备有眼冲洗器和安全信号指示器。接触含>50%乙酸的液体、反复或长时间接触乙酸含量为10～49%的液体者应穿工作服、戴防护眼镜，以防止眼和皮肤与之接触。工作者皮肤如被弄湿或污染，应立即用肥皂和清水洗净，工作服如被弄湿或污染，应立即脱去。凡使用含有>5%乙酸的液体，应备紧急用洗眼剂。乙酸的防护措施1.健康危害：急性中毒：吸入后可引起急性呼吸道刺激症状、鼻出血、声音嘶哑、鼻粘膜萎缩，有时出现哮喘和紫绀。重者可发生化学性肺炎。口服可刺激和腐蚀消化道，引起恶心、呕吐、腹痛、血便等；重者出现呼吸困难、紫绀、休克、肝损害及急性肾功能衰竭等。慢性影响：有接触性皮炎、铬溃疡、鼻炎、鼻中隔穿孔及呼吸道炎症等。

2.环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。

3.燃爆危险：该品助燃，高毒，为致癌物，具腐蚀性、刺激性，可致人体灼伤。有害影响铬酸酐的有害影响及急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，喝肥皂水催吐。用清水或1%硫代硫酸钠溶液洗胃.饮牛奶或蛋清。就医。急救措施1.危险特性：强氧化剂。与易燃物（如苯）和可燃物（如糖、纤维素等）接触会发生剧烈反应，甚至引起燃烧。与还原性物质如镁粉、铝粉、硫、磷等混合后,经摩擦或撞击,能引起燃烧或爆炸。具有较强的腐蚀性。

2.有害燃烧产物：可能产生有害的灰色毒性烟雾。

3.灭火方法：采用雾状水、砂土灭火。

4.自救方式：尽量远离并到通风口处。消防措施危险性概述健康危害：对眼和上呼吸道有轻度刺激作用。持续吸入可引起头晕、恶心、倦睡和其他一些麻醉症状。液体污染皮肤可引起痒感。燃爆危险：该品极度易燃急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。环己烷的危险性和急救措施甲醇的危险性：甲醇的毒性对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。对中枢神经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代谢性酸中毒。急性中毒：短时大量吸入出现轻度眼上呼吸道刺激症状（口服有胃肠道刺激症状）；经一段时间潜伏期后出现头痛、头晕、乏力、眩晕、酒醉感、意识朦胧、谵妄，甚至昏迷。视神经及视网膜病变，可有视物模糊、复视等，重者失明。代谢性酸中毒时出现二氧化碳结合力下降、呼吸加速等。慢性影响：神经衰弱综合征，植物神经功能失调，粘膜刺激，视力减退等。皮肤出现脱脂、皮炎等。甲醇的危险性和急救措施甲醇中毒的急救措施：皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给

输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。食入：饮足量温水，催吐或用清水或1%硫代硫酸钠溶液洗胃，就医。危害性本品对皮肤、粘膜有明显的刺激作用，可引起结膜、支气管炎症状。有过敏体质或哮喘的人，对此非常敏感，皮肤直接接触可引起灼伤。燃爆危险：该品不燃，有毒，具刺激性。急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。食入：用水漱口，给饮牛奶或蛋清，就医。焦亚硫酸的危险性和急救措施质量控制点的确定一、重点工艺控制点工序

控制点检查周期环氧化反应

过氧化物的含量和环氧物的熔点8次，1小时/次加溴开环反应氢溴酸中游离溴含量不得超过0.5%16次，30分钟/次梨头霉菌氧化在无菌操作下培养7～9天，在26～28℃下菌丝生长，一定要注意温度的控制，要控制无杂菌生长14～18次，12小时/次一、中间体、半成品的质量标准和检验方法名称质量标准指标检验方法双烯醇酮醋酸酯白色结晶性粉末，无异嗅、无气味，熔点：165℃以上HPLC16α，17α-环氧黄体酮白色结晶粉末，无臭，熔点201℃熔点仪17α-羟基黄体酮白色菱形或六方形小叶状结晶，熔点207～210℃，熔点仪醋酸化合物熔点226℃熔点仪氢化可的松白色或类白色的结晶性粉末；无臭，初无味，随后有持续的苦味；遇光渐变质，熔点212～222℃红外光谱沉淀法天然产物分离-层析法

五、结晶、重结晶和分步结晶（略）六、层析法1、柱层析2、薄层层析3、纸层析4、凝胶层析（又称凝胶过滤、分子筛过滤、阻滞扩散层析、排阻层析等）

4、凝胶层析（GelPenetrationChromatography,GPC）

①葡聚糖凝胶

交联葡聚糖是由一定平均分子量的葡聚糖和交联剂（一般为环氧氯丙烷）以醚桥的形式互相交联形成的三维空间网状结构高分子材料，是水不溶性的白色球状颗粒，酸性环境能水解，碱中稳定。

在样品通过一定孔径的凝胶固定相时，由于流经路径的不同，使不同相对分子量的组分得以分离的方法。

表面有孔隙，其大小决定于聚糖与交联剂的配比及反应条件。

商品型号即按凝胶的交联度大小分类，并以吸水量来表示，英文字母G代表葡聚糖凝胶，后面的数字表示每克凝胶吸水量，再乘以10的值，G-25的吸水量为每克2.5ml。

交联度大→网状结构越紧密→孔隙越小→吸水膨胀越少。

型号吸水量（ml/g）床体积（ml/g）分离范围最小溶胀时间肽与蛋白质多糖室温沸水G-101.02~3小于700小于70031G-151.52.5~3.5小于1500小于150031G-252.54~61000~5000100~500062G-505.09~111500~3万500~1万62G-757.512~153000~7万1000~5万243G-1001015~20400015万1000`10万485G-1501520~305000~40万1000~15万725G-2002030~405000~80万1000~20万725凝胶的型号与使用范围

②层析原理

绝大部分在水溶液中进行，凝胶颗粒在适当溶剂中浸泡，待充分膨胀后装入层析柱，加样后用同一溶液洗脱。在洗脱过程中，较小的分子渗入凝胶，较大的分子随溶液流动，分子量小的物质（阻滞作用大）可通过凝胶网孔进入粒子内部，然后扩散出来，故流程长，移动速度慢，后流出色谱柱，分子量大的物质沉凝胶粒子间孔隙，随洗脱液移动，流程短，移动速度快，先流出色谱柱。

不同的化合物由于其大小差异，在流经GPC柱时，不同分子量的化合物流经体积不同（大分子不能或难以进入凝胶网格结构的内部，直接从凝胶颗粒之间穿过，保留时间短；而小分子恰恰相反，保留时间较长）而得以分离。

常用术语Vt——床体积，凝胶装柱以后，柱床所占的体积。Vo——外水体积，柱床内存在于凝胶外面的水相体积。Vi——内水体积，凝胶颗粒内部所含的水相体积。Vg——凝胶本身体积。相互关系：Vt=Vo+Vi+VgVe——洗脱体积，自样品加入时算起，至流出组分最大浓度出现时，所流出的体积。

同一类型化合物，洗脱特征与组分分子量有关。

Ve=K1-K2logM

说明不同组分流经凝胶柱时，按分子量大小顺序流出，分子量大的，洗脱体积小，最先流出，当条件固定时，Ve重现性很好。

按此特性可测大分子物质的分子量。

用已知分子量的物质分别相继上柱（5mg），流出液按每管2~4ml收集，通过硫酸蒽酮显色，再经紫外检测，分别求得洗脱体积Ve。再用蓝色葡聚糖测出柱床的外水体积Vo，按Ve/Vo与分子量对数关系作图，得标准曲线，最后将待测物质分子量用少水溶解上柱，在同样条件下测定Ve，根据Ve/Vo，查标准曲线，测得物质分子量。局限性：

1、要有标准样。

2、不同的待测物质要有不同的标准样。

操作技术：溶胀：不同凝胶溶胀时间不一样，G-100室温下最小水化时间72h，除微颗粒。目的：充分吸水，各孔隙舒张，以利于物质分子通过。装柱：柱内加少量洗脱液，排除底部气泡，然后将凝胶浆倒入，让其自然沉降，打开出口，柱床表面不再下沉即紧密。装好的柱应不含气泡，柱床表面平坦。

平衡：用3倍床体积洗脱液让柱平衡流动2-3天，至流速恒定。加样：平衡后，床表面应有1~2cm的洗脱液，用吸管沿柱壁加入，打开出口，当上面液体刚好全部渗入柱内时，滴加洗脱液，注意不能振动床表面。

上样品要体积小，浓度大，这样峰形好。

洗脱：一般用水和电解质溶液，如酸、碱、盐的溶液及缓冲溶液。加入5cm以上洗脱液时，可接高位瓶中的洗脱液，洗脱分阶段洗脱和梯度洗脱收集：分部收集器收集。检出：蛋白质、核苷酸、多肽用紫外光谱仪在280nm、260nm、230nm测吸光度值，以样品体积（或管数）为横座标，吸光度为纵座标，画出洗脱曲线。天然产物分离-沉淀法

二、沉淀法在提取液中加入某些溶剂使产生沉淀，以获得有效成分或除去杂质的方法。1、乙醇沉淀法2、酸碱沉淀法3、铅盐沉淀法

浓提取液中的有效成分在乙醇中不溶或溶解度小。如：淀粉、树胶、蛋白质、某些多糖。1、乙醇沉淀法特别适合于多糖的分离多糖。

如：内酯类化合物不溶于水，但遇碱开环生成羧酸盐而溶于水，酸化又析出。2、酸碱沉淀法利用某些成分在酸（或碱）中溶解，又在碱（或酸）中沉淀的性质达到分离的方法。

蛔蒿中提取驱蛔有效成分山道年

蛔蒿粉末用石灰乳调匀，加热水提取，山道年成为山道年酸钙被水提出，水提取液过滤浓缩后，加酸酸化，山道年沉淀析出，滤集，用乙酸重结晶可得纯品。

生物碱不溶于水，遇酸生成盐而溶于水，碱化又重新生成游离生物碱。

生物碱沉淀剂可形成不溶性复盐而析出。如雷氏铵盐NH4[Cr(NH3)2(SCN)4]

陈皮甙，黄芩甙等均可用酸碱沉淀法制备。R=葡萄糖醛酸

3、铅盐沉淀法

中性Pb(Ac)2或Pb(OH)Ac在水或稀醇中，能与多种成分生成难溶的铅盐或络盐沉淀，利用此性质使有效成分与杂质分离。

中性醋酸铅可沉淀：有机酸、蛋白质、氨基酸、鞣质、树脂、酸性皂甙等。

碱性醋酸铅可沉淀除上述外，另加醇性羟基、酮基、醛基、中性皂甙、异黄酮、糖类。

将铅盐悬浮于新溶剂中，通入H2S，使其分解为PbS，得有效成分。

也可用H2SO4、Na2SO4、H3PO4、Na3PO4脱铅。脱铅天然产物分离-溶剂萃取法

一、溶剂萃取法1、溶剂分离法2、两相溶剂萃取法

1、溶剂分离法采用三、四种不同极性的溶剂，由低级性到高级性分步进行分离。①正己烷→乙醚→甲醇→水②正己烷→二氯甲烷→甲醇→水

一般极性顺序（低到高）：石油醚→CS2→CCl4→HCCl2CH2Cl→苯→CH2Cl2→CHCl3→乙醚→乙酸乙酯→丙酮→乙醇→甲醇→乙腈→水→吡啶→乙酸

1)影响分离的因素①分离因子β，分配系数Kβ=Ka/Kb，Ka>Kb

K=CU/CL

CU、CL为被分离物质在上相和下相中浓度2、两相溶剂萃取法

利用混和物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。

根据β值的大小可决定分离采用的方法β>100,简单的一次萃取，可基本分离。β≈10，数次乃至10余次萃取，CCD法β≦2，100次以上萃取，DCCC法，HSCCC法β≈1，不能分离可以根据PC法计算β值，选择理想的分离条件。

纸色谱（PC），也叫纸分配色谱（PPC，PaperPartitionChromatography）(γ为纸色谱定数)Rfa、Rfb为A、B两物质在PC上的Rf值

②pH值对于酸性、碱性和两性化合物，pH值可以改变它们的存在状态（游离型、解离型），分配比受pH的影响。

∵HA+H2O=A-+H3O+pKa=pH-log[A-]/[HA]pH=pKa+log[A-]/[HA]HA达到99%解离时，pH=pKa+2HA达到99%游离时，pH=pKa-2

2)酸碱性成分的分离---pH梯度萃取法

按酸碱性强弱的不同分离酸性、碱性、中性物质，改变pH值使酸碱成分呈不同状态。如中药大黄中的大黄酸、大黄素和大黄酚的分离

大黄酸大黄素大黄酚酸性最强酸性其次酸性最弱溶于NaHCO3溶于Na2CO3溶于NaOH

3)几种逆流分配方法

逆流分溶法液滴逆流色谱高速逆流色谱

①逆流分溶法（CCD法）

多次连续液-液萃取分离过程特点：条件温和，样品易回收，适用于中等极性、不稳定物质的分离。

实验室萃取设备：1、分液漏斗2、克雷格逆流分布仪。

克雷格逆流分布仪

把一系列的分液漏斗有效地排成链，重复进行系列的步骤：振摇（混合）、静置、分离，多次重复，以提高分离的塔板数。

②液滴逆流色谱（DCCC）

液液分配色谱，流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过固定相，实现物质的逆流色谱分配。特点：不易乳化，样品可定量回收，分离效果好，特别适合于分离皂苷等水溶性成分。缺点：样品处理量小。

液滴逆流色谱

③高速逆流色谱（HSCCC）

通过特定的高速行星式旋转所产生的离心力场作用，使无载体支持的液体固定相稳定地保留在蛇形管内，并使流动相单向、低速通过固定相，实现连续逆流萃取分离物质的目的。

用于各种物质的分离，包括蛋白质、酶、三萜、生物碱、皂苷等。

4)液-液分配柱色谱

①正向色谱固定相极性大，如水、缓冲液等；流动相极性小，如氯仿、乙酸乙酯等载体：硅胶（含水一般大于17%），硅藻土、纤维素等。分离极性较大或水溶性成分，如苷类、糖、生物碱等。洗脱顺序：极性小的物质先被洗脱出来。

4)液-液分配柱色谱

固定相极性小于流动相，如HPLC反相色谱柱、反相薄层色谱板。固定相：硅胶的硅醇基与烷基结合，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洗脱顺序：分离极性大的成分，极性大者先被洗脱出来。②反相色谱：

固定相的表面修饰

三、根据物质的吸附性差别进行分离---吸附色谱法

1、吸附分类物理吸附：无选择性吸附，吸附-解吸附发生迅速，吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等；化学吸附：不可逆吸附，如碱性氧化铝对酚酸性成分的吸附；酸性硅胶对生物碱的吸附等；半化学吸附：聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。

吸附原理：相似相吸

影响吸附过程的三要素：吸附剂（固定相）溶质（被分离物质）溶剂（洗脱剂、展开剂、流动相）

极性吸附剂：载样量大，吸附力强硅胶：有中性、酸性之分，适用于各类成分分离。氧化铝：有中性、酸性、碱性之分，不适合于分离酸性成分，多用于分离生物碱。

2、硅胶、氧化铝

①被分离物质吸附力与结构的关系

被分离物质极性大，吸附力强，难洗脱，Rf值小。官能团极性大小排列顺序：-COOH>Ar-OH>R-OH>R-NH2、RNHR’、RNR’R’’>RCONRR’>RCHO>RCOR’>RCOOR’>ROR’>RH

2、硅胶、氧化铝

②溶剂（洗脱剂）的极性与洗脱力的关系洗脱剂极性越大，洗脱力越强；

例：从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成分，根据极性大小推测从硅胶柱上的洗脱顺序。

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

答案：1：极性大→极性小，黄夹苷A>黄夹苷B>黄夹次苷D>黄夹次苷C>黄夹次苷A>黄夹次苷B>单乙酰黄夹次苷B2：从硅胶柱上被洗脱下来的顺序：极性小的先被洗出，极性大的后被洗出。

3、活性炭----非极性吸附剂

①吸附力与结构的关系分子量大者>分子量小者芳香族>脂肪族，活性炭和芳香族均有平面型分子的缘故。含OH、COOH、NH2多者>少者

3、活性炭----非极性吸附剂

②溶剂的洗脱力

吡啶>15%酚/醇>7%酚/H2O>醇>含水醇>H2O黄酮、生物碱的富集，糖的分离，脱色等。③应用

4、聚酰胺（Polyamide）

由己酰胺聚合成的一类高分子化合物。分离原理：主要通过酰胺与酚、酸、醌等化合物形成氢键，吸附能力取决于氢键的强弱。

4、聚酰胺

①吸附能力与化合物结构的关系a.形成氢键的基团数目越多，吸附力越强；

b.形成分子内氢键者，吸附力减弱；c.分子中芳香化程度高，则吸附性增强；反之，则减弱；4、聚酰胺

②溶剂洗脱能力强弱

尿素水溶液>二甲基甲酰胺>甲酰胺>NaOH水溶液>丙酮>甲醇>水4、聚酰胺

③聚酰胺色谱的应用

聚酰胺对一般酚类、黄酮类化合物的吸附是可逆的（鞣质例外），分离效果好，吸附容量大，特别适合于该类物质的制备与分离。也可用于生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合物的分离；聚酰胺对鞣质的吸附特别强，近乎不可逆，特别适合于植物粗提物的脱鞣处理。4、聚酰胺

天然产物分离-透析法

四、透析法

利用小分子物质在溶液中可通过半透膜，大分子则不能通过半透膜的性质进行分离的方法。

如分离纯化皂甙、蛋白质、多肽、多糖等大分子时，用此法可除无机盐、单、双糖等小分子杂质。

透析膜的膜孔有大有小，视具体情况而选择，常用透析膜：动物性膜、火棉胶膜、硫酸纸膜、玻璃纸膜等。天然产物分离-盐析法

三、盐析法

在有效成分提取液中，加入无机盐使溶解至一定浓度或达饱和状态，可使某些成分在水中的溶解度降低，析出沉淀与水溶性大的杂质分离。常用盐：NaCl、Na2SO4、MgSO4、(NH4)2SO4例：三七水提取液中，加MgSO4到饱和状态，三七皂甙即可沉淀析出。

三颗针中提取黄连素，加NaCl饱和，小薜碱粗品析出。天然产物分离与分析

1、气相色谱2、液相色谱3、制备色谱八、仪器气相色谱仪的原理和结构

天然产物的鉴定鉴定天然产物所需做的工作1、元素分析由哪些元素组成，各占多少。2、物理常数熔、沸点3、比旋光度4、分子量、凝胶过滤法、光散射法、粘度测定法、MS等方法5、结构测定法：红外光谱、核磁共振（13C谱、1H谱和二维谱）

一、化学方法二、仪器方法

波长在200~400nm分子吸收紫外线引起分子价键电子跃迁，由于价电子跃迁的能级固不同的而各异。1、紫外光谱①饱和σ键σ→σ*跃迁，不出现吸收带。②共轭双键π→π

*和n→π*跃迁。

紫外主要用于是否含有共轭体系的鉴定，如苯在256nm出现B带。

OH3600cm-1左右，因缔合，峰较宽；C=O1700cm-1附近，随所连基团的供电子强弱而向上或向下移动。2、红外光谱测定分子中存在的官能团种类。

3、质谱确定分子量4、氢核磁共振谱确定氢的个数及相互关系5、旋光光谱具有旋光性的天然产物，测定其构型和构象6、元素分析测定C、H、N、S元素含量。7、核磁共振谱确定分子骨架。

酚UV280nm，IR1500~1600、3300cm-1，溶于NaOH黄酮

黄色或淡黄结晶，UV240~285nm及300~400nm各一峰，IR在1500~1700cm-1有吸收。皂甙1H谱在高场有山峰形及几个甲基尖峰信号。香豆素UV240~260nm，IR1500~1600cm-1，有芳环吸收；320nm吡喃酮环结构，1700cm-1附近有不饱和内酯吸收峰；1H谱主要为芳香质子信号。

三、中药指纹图谱质量控制

借助计算机、信息及先进的物理、化学技术，将中药的特性和有效成分，采用图谱的形式描绘出来，从而鉴定真伪、辨认优劣、确定其质量和有效性。红外光谱指纹图谱高效液相色谱-质谱指纹图谱气相色谱-质谱指纹图谱质谱指纹图谱

紫外光谱指纹图谱X-射线衍射指纹图谱包括：

柚肉汁提取成分的高效液相色谱指纹图谱

植物药是多种化学成分的混合体，其药效不是单一的组份能说明的，是多种活性组份共同起作用的，因此单一活性组份的测定和评价不能说明中药质量的好坏，而且目前很多检测的指标成分不具唯一性，将西药检测的理念完全应用于中药存在以偏盖全，割离整体作用的问题。

植物药材的质量随产地、气候、生产工艺而不同，建立一种代表性的整体性识别方式，将各种共同的特征用一个图谱表现出来受到重视。

指纹图谱是在某一方面从整体上来确定特定研究对象（如中药材，提取物，饮片，注射液等）组成的一种方法，是一种模糊识辨方式。比较适合于中药这种复杂体系的表征。但其也有局限性：1、图谱反映的内容不够全面。2、图谱与具体的成分结构还有一定的差距。

应用某种实用的方法，找出代表性相对更强的图谱进行表征是指纹图谱研究的重点。天然产物提取-超临界流体萃取法

最常用的是二氧化碳超临界萃取法，环保、成本低、提取分离一步完成。分子的极性、沸点和分子量的大小与其在二氧化碳超临界流体中的溶解性密切相关。（三）超临界流体萃取法

超临界二氧化碳流体(SFE-CO2)临界点(31.1℃)相当接近室温

利用超临界条件下流体的特殊性能对样品进行提取，是20世纪80年代迅速发展起来的一种提取方法。

超临界流体不但具有与液体接近的密度，有很强的穿透性，接近或超过溶剂的提取效率；而且具有与气体相近的扩散的性能，提取效率越高。常用的超临界流体有CO2、乙烷、丙烷等。

与普通有机溶剂提取法相比，超临界CO2萃取技术具有无毒、常温、不易燃、无污染等特点，可确保原有的色、香、味不因受热破坏；更为可贵的是在萃取过程中可同时对萃取物进行分离纯化。该技术适宜于萃取高价值的油脂（包括天然功能性油脂）、精油、内酯等极性较低的天然产物有效成分。

超临界CO2提取的特点。

CO2

钢瓶

冷温槽

高压泵恒温箱

控温面板

接受瓶

流量计

CO2

原料

玻璃珠

脱脂棉

萃取柱

超临界CO2

萃取实验装置示意图

液体CO2由高压泵加压到萃取工艺要求的压力并传送到换热器，将CO2流体加温到萃取工艺所需温度后进入萃取器，在此完成萃取过程。负载溶质的CO2流体在分离器中改变温度压力，溶解度降低使萃取物得以分离。分离萃取物后的CO2流体再经换热器液化后回到储罐中循环使用。超临界CO2提取操作流程

20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用于食品香料的提取。

90年代从植物药中提取目标成分，如从蛇床子、桑白皮、茵陈蒿中提取活性成分。天然产物提取-溶剂提取法一、基本概念提取：利用适当的溶剂或方法，将所要成分尽可能从原料中完全提出的过程。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。

天然产物的提取

水亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂二、提取方法超临界流体萃取法（SFE）水蒸气蒸馏法溶剂提取法升华法压榨法溶剂（一）溶剂提取法根据天然成分的溶解性不同，选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将所需成分从生物材料中溶解出来的一种提取方法。

溶剂提取是指溶剂进入生物体细胞，溶解或分散其有用物质而变成浸出物的全过程。包括浸润、解吸和扩散三个阶段。1、溶剂提取法的原理选择溶剂依据相似相溶原理。

浸润：渗透阶段溶剂通过细胞壁渗透到细胞中。解吸：溶解阶段细胞内容物与细胞组织之间有亲和力，溶剂破除这种亲和力。扩散：置换阶段利用细胞内的渗透力产生的压差而抽提出来，用溶剂占领内容物的位置而将内容物置换出来。

扩散过程表达式：dt:扩散时间F：扩散面积，以粉碎度表示浓度差D：扩散系数ds:在dt时间内的扩散量2、选择溶剂的要点

*对所要成分溶解度大

*沸点适中容易回收

*低毒安全

*廉价天然产物成分中，萜、甾等大环、稠环化合物极性小，易溶于氯仿、乙醚等；糖、苷等易溶于水、乙醇等极性溶剂中；酸碱性成分因存在状态不同溶解性不同。最常用的溶剂为乙醇。3、溶剂的分类

*强极性溶剂：水

*亲水性有机溶剂：能与水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮）

*亲脂性有机溶剂：不与水任意混溶，可分层（正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、环己烷、石油醚）常用溶剂的极性大小顺序：石油醚<四氯化碳<苯<氯仿<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇（甲醇）<水4、化合物的结构与亲水性、亲脂性的关系（1）分子结构中亲水性基团（羧基、羟基、氨基）越多，极性越大，亲水性越强，反之则亲脂性越强。（2）分子中非极性部分越大，碳链越长或结构越大，则亲脂性越强。（3）结构母核相同的成分，分子中功能基的极性越大，或极性功能基数量越多，则整个分子的极性越大，亲水性越强，亲脂性越弱。5、溶剂的选择(1)水：为价廉、易得、使用安全的强极性溶剂。适于提取无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、苷类等。(2)亲水性有机溶剂：以乙醇最常用。高浓度提取亲脂性成分，低浓度提取亲水性成分。(3)

亲脂性有机溶剂：具有较强的选择性，对挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元均可提取出来。优缺点：沸点低，浓缩回收方便，但易燃、有毒、价贵，穿透力差。6、溶剂提取的方法溶剂提取的方法连续回流提取法回流提取法煎煮法（煎中药）渗漉法浸渍法（泡药酒）

以水或稀醇反复提取，适于遇热易破坏或挥发性成分及含淀粉、粘液质较多的材料。（1）浸渍法民间的药酒浸制。

（2）渗漉法

以稀乙醇或酸、水作溶剂，先浸后渗，提取效率高于浸渍法。但溶剂用量大，对原料粒度要求高。实验室简单渗漉装置

（3）煎煮法以水为溶剂，对遇热易破坏和挥发性成分有影响，对含多量淀粉、黏液质的原料也不适用。传统的中药煎制。

（4）回流提取法使用有机溶剂。对遇热易破坏的成分有影响。

（5）连续回流提取法

循环使用挥发性的有机溶剂，在脂肪提取器中连续提取的方法。提取效率高，节省溶剂。但不适于热不稳定成分的提取。

也可采用混合溶剂，常用的有水和乙醇。不同比例的溶剂可提出不同成分，如CHCl3-C2H5OH(95:5) 可提取出强心甙、有机酸、叶绿素等。

索式提取器的组成索式提取器连续回流提取

萃取瓶（圆底烧瓶）冷凝管脂肪提取器滤纸筒虹吸管蒸汽管

①.把滤纸做成与提取器大小相应的滤纸筒，然后把需要提取的样品放入滤纸筒内，装入提取器。注意:a.滤纸筒既要紧贴器壁，又要方便取放。（滤纸筒上可以套一圈棉线，方便提取完成后取出滤纸筒。）b.被提取物高度不能超过虹吸管，否则被提取物不能被溶剂充分浸泡，影响提取效果。被提取物亦不能漏出滤纸筒，以免堵塞虹吸管。如果试样较轻，可以用脱脂棉压住试样。

操作步骤：

②.在提取用的烧瓶中加入提取溶剂和沸石（没有沸石可以用玻璃珠或碎瓷片，目的就是防止暴沸）。③.连接好烧瓶、提取器、回流冷凝管，接通冷凝水,加热。沸腾后，溶剂的蒸气从烧瓶进到冷凝管中，冷凝后的溶剂回流到滤纸筒中，浸取样品。溶剂在提取器内到达一定的高度时，就携带所提取的物质一同从侧面的虹吸管流入烧瓶中。溶剂就这样在仪器内循环流动，把所要提取的物质集中到下面的烧瓶内。

具体的回流时间是不一样的，有的是按文献要求提取一定时间，有的是提取至提取液无色，又比如用乙醚提取样品中的脂肪时是以抽提管中流出的乙醚挥发后不留下油迹为抽提终点。总之就是要提取完全为止。

7、影响溶剂提取法的因素（1）生物材料的粉碎度

材料细，面积大，扩散快，效果好。但是太细，吸附作用大，易糊化，扩散慢，同时植物细胞也会遭受破坏，大量蛋白质、淀粉被提出，产生沉淀或胶束状，影响提取。花、叶可适当粗些，皮、茎、根宜细些。

（2）提取温度一般使用常温，在不破坏有效成分的条件下加热不要超过80˚C。温度低提取时的杂质少，温度高时提取效率高；但含淀粉、粘液质较多的材料，水提时避免热提。

（3）提取时间

以提完为准，是否完全可以提取也做定性实验，或薄层层析检测，或以液体颜色判断。

根据检测结果确定是否需要延长提取时间。

（4）浓度差

根据扩散原理，造成提取液的浓度差可以提高提取的效率。可采取的措施有：搅拌、更换溶剂。

（5）新技术的使用

超声波、微波促提技术的应用，可以加快提取速度，提高提取效率。

目前实验室广泛使用的超声波萃取仪是将超声波换能器产生的超声波通过介质（通常是水）传递并作用于样品，这是一种间接的作用方式，声振强度较低，必须通过增加超声波发生器功率（3300W）来提高萃取效率。但较大的超声波功率，又会发出令人感觉不适的噪音。

超声波促提原理：

为物理过程，无化学反应，