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文檔簡介
1、第二章中藥化學成分提取分離與鑒定課次:2課題:第二章中藥化學成分及其提取與分離一、教學內(nèi)容:1中藥中各類化學成分概況簡介。2各類化學成分簡要介紹。3中藥化學成分溶解性(極性)比較。二、課堂目標:1說出各類中藥化學成分的名稱,并簡述有效與無效的含義。2敘述中藥有效成分的定義。3詳述糖類、蛋白質(zhì)(氨基酸)、油脂和蠟的基本結構、性質(zhì)及藥用價值。三、教學內(nèi)容:本章教學內(nèi)容太多,計劃分四次課完成。許多中藥化學成分及中藥化學術語對學生來說特別陌生。因此,教學中注重循序漸進,由淺入深,在學生已有知識結構的基礎上建立中藥化學新概念。教學過程:四、組織教學:檢查學生出勤,填寫教學日志,隨機應變,組織好課堂紀律。
2、五、復習及引入:天然藥物成分復雜,目前還沒有發(fā)現(xiàn)其有確切療效的化學成分通常被稱作無效成分;另外一些已經(jīng)證實有顯著生理活性的中藥化學成分,通常稱其有效成分。但是,由于各化學成分之間的共生共存、相互影響,為了更好的提純有效成分,就必須對中藥的各種化學成分泊結構和性質(zhì)進行系統(tǒng)把握。因此,本章主要對中藥化學成分進行系統(tǒng)簡述,并簡介了中藥化學成分的提取方法、分離方法及其基本理論。本次課主要介紹中藥化學成分概況及其中的糖類、蛋白質(zhì)、油脂類化合物的結構、性狀、藥用價值等。六、展示目標:(一)課堂目標:1說出中藥中的化學成分的基本類型。2簡述“有效成分”的定義。并說明有效成分與無效成分的關系。3說出糖、單糖、
3、雙糖、多糖的分類,并對比分析記憶各類糖的結構、性質(zhì)。4簡述氨基酸、蛋白質(zhì)、酶的基本結構、性質(zhì),藥用價值;說出酶解反應的意義和作用。5通過對油脂和蠟的結構分析,指明其在中藥有效成分提取中的存在意義和作用。(二)進行新課:板書第二章中藥化學成分及其提取與分離第一節(jié)中藥中各類化學成分來源于植物的中藥通常含有下列成分:糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶、油脂、色素、有機酸、鞣質(zhì)、無機鹽、生物堿、苷類、萜類及揮發(fā)油。有效成分:具有明顯生理活性或者醫(yī)療價值的有一定的分子式、結構式、單一物理常數(shù)的單體成分。講述需要特別注意的幾個概念:有效部位:由多個有效成分構成的尚未分離的混合物,通常被稱為有效部位,要注意其與“有效
4、成分”的區(qū)分。有效成分:從有效部位中分離、純化后得到的在藥理或者臨床上有效的單一成分,才是有效成分。無效成分:一些在中藥中普遍存在的通常無生物活性的化學成分就是無效成分。有效成分與無效成分的辯證關系:二者共存,相互依存;今日的無效成分可能會成為明天的有效成分,單一藥效的成分可能會發(fā)現(xiàn)新的功效。舉例說明:過去認為無效的多糖類中出現(xiàn)了抗癌且增強免疫的豬苓多糖(茯苓多糖、蘑菇多糖)等有效成分;鞣質(zhì)在中藥中普遍存在,但含量較少時多被作為無效成分,而在虎杖、地榆、五倍子等中藥中,鞣質(zhì)又為主要有效成分。除非特別說明,一般認為蛋白質(zhì)、色素、樹脂、無機鹽均是無效成分。中藥中化學成分簡介:一、糖類講述糖類是植物
5、光合作用的主要產(chǎn)物,占植物體50%80%,是植物細胞和組織的重要營養(yǎng)物質(zhì)和支持物質(zhì),也是人體的重要營養(yǎng)成分。比較重要的糖類及其衍生物有:葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、糊精、右旋糖酐、阿拉伯膠、西黃芪膠、微晶纖維素、羧甲基纖維素、纖維素等。上述物質(zhì)在制藥上有廣泛的應用。然后,值得注意的是:在多數(shù)情況下,植物中的糖類成分被認為是無效成分。近年來,一些活性多糖相繼被發(fā)現(xiàn)。如肝素抗凝;香菇多糖、茯苓多糖抗癌;黃芪多糖解毒等。板書CO2+HkOHC6H2O6+Q光合作用-單糖-各種糖類-動植物組織支持物、營養(yǎng)物-一些多糖有活性。中藥所含的糖類成分包括單糖類、低聚糖類和多糖類。(一)單糖類:化
6、學通式為G(H2O)m的不能水解的糖。根據(jù)官能團分為醛糖和酮糖;根據(jù)分子中碳原子數(shù)目的不同分為5、6、7碳糖(又稱戊糖、已糖、庚糖);糖的衍生物常見的有去氧糖、甲基糖、糖酸、糖醇等。1醛糖:略2酮糖:略3去氧糖:略4糖酸:略5糖醇:略(二)低聚糖:水解后可以得到29個單糖的糖,又名寡糖。往往根據(jù)其來源進行命名。如常見的雙糖有麥芽糖(glc+glc)、蔗糖(glc+fruc)、乳糖(glc+gala)、蕓香糖(glc+rham)、龍膽三糖(fruc+2glc)、水蘇糖(gala+gala+glc+fruc)等。詳細結構見P8。低聚糖多有甜味,可溶于水,能溶或微溶于乙醇,不溶于其它有機溶劑。分類:
7、根據(jù)結構中是否有半縮醛羥基,亦即是否具有還原性而分為還原性糖和非還原性糖兩種。常見的還原性糖有:麥芽糖、乳糖等。常見的非還原性糖有:蔗糖、龍膽三糖、水蘇糖等。但是,它們一旦完全水解,所產(chǎn)生的單糖卻全都有還原性。練習:常見的低聚糖有、等。其中,、是還原性糖;、等是非還原性糖。這些低聚糖完全水解后,水解產(chǎn)物將有還原性。(三)多糖:由10個以上單糖分子脫水縮合而成的高聚物。分子量大,分子糖鏈盤繞成螺旋型,故多糖不再具有單糖的理化性質(zhì)。多糖不溶于水,少數(shù)可溶于熱水形成膠體溶液;不溶于乙醇等有機溶劑。多糖無甜味,也無還原性,可以在酸催化或者酶催化下發(fā)生水解,水解前后的顯著不同是溶液旋光性的出現(xiàn)和還原性的
8、出現(xiàn)。中藥中的多糖主要種類有:淀粉、纖維素、樹膠、果膠、粘液質(zhì)以及菊糖等。人工合成的右旋糖酐也屬于多糖。現(xiàn)簡述如下:1淀粉:由10004000個光合作用產(chǎn)生的葡萄糖(間或雜有其它單糖)在生物體中以a1-4昔鍵脫水縮合產(chǎn)生的白色粉未狀物質(zhì)。以植物種子中分布較廣。主要性質(zhì):可被口腔中的淀粉酶或者胃液中的胃酸完全水解,最終產(chǎn)物是葡萄糖;直鏈淀粉遇碘(如碘酊)呈藍色,支鏈淀粉遇碘呈紫紅色;兩者共同存在,比例約為1:9或者2:8;分離出的直鏈淀粉不溶于冷水,可溶于熱水,支鏈淀粉不溶于冷水,在熱水中成糊;淀粉不溶于其它有機溶劑(乙醇)中。醫(yī)藥價值:淀粉是人體重要營養(yǎng)物質(zhì),制藥工業(yè)中用來制造片劑包衣。但是,
9、它卻是中藥有效成分提取和分離中的障礙物質(zhì),水提液中的淀粉往往影響有效成分的析出。因此,低溫提取,對提取液進行除淀粉的處理,是難題之一。除去方法:通常采用乙醇沉淀法。2菊糖:又稱菊淀粉。它是一種在菊科植物中廣泛存在的、由35個果糖和末尾的1個葡萄糖脫水縮合而成的、易溶于熱水微溶于冷水和有機溶劑的、遇碘不顯色的多糖。多為無效成分,可用乙醇沉淀法除去。3樹膠:一種由植物莖干的裂口處滲出的濃稠液體在空氣中逐漸干燥后,形成的大小不定的透明或半透明的固體物質(zhì)。豆科、薔薇科、梧桐科等多種植物能產(chǎn)生果膠。組成與結構:主要由糖及糖酸的KCa、Mg鹽聚合而成,水解產(chǎn)物中有糖及糖醛酸。基本性狀:易溶于水,不溶于乙醇
10、和其它有機溶劑。在水中能膨脹成極粘稠的膠體溶液;可與醋酸鉛或堿式醋酸鉛產(chǎn)生沉淀。醫(yī)藥用途:桃膠、阿拉伯膠、西黃芪膠用作乳化劑、賦形劑、混懸劑。其它大多為無效成分。4果膠:一類存在于植物果實中的酸性多糖。組成與結構:果膠是一種酸性多糖的混合物,主要由D-半乳糖醛酸以a1-4昔鍵連接而成的直鏈分子,平均每4個半乳糖醛酸中有一個半乳糖醛酸的羧基結合成甲酯,其余半乳糖醛酸分子中的竣基常與Ca、Mg結合成鹽而存在。果膠中還混有少量的多聚半乳糖和多聚阿拉伯糖。其水解產(chǎn)物為D-半乳糖醛酸、甲醇及少量半乳糖、阿拉伯糖。基本性狀:果膠可溶于水,不溶于乙醇和其它有機溶劑。醫(yī)藥用途:果膠有抑菌、止血作用,內(nèi)服后不能
11、吸收而制成凝膠治療潰瘍和創(chuàng)傷。中藥中的少量果膠為無效成分。5粘液質(zhì):粘液質(zhì)是一種與樹膠化學組成相似的多糖類物質(zhì),多存在于植物薄壁組織的粘液細胞內(nèi),是植物的正常生理產(chǎn)物。組成與結構:粘液質(zhì)也是糖及糖酸的K、Ca、Mg鹽聚合而成,水解產(chǎn)物中有糖及糖醛酸。基本性狀:易溶于水,不溶于乙醇和其它有機溶劑。在水中能膨脹成粘稠的膠體溶液;可與醋酸鉛或堿式醋酸鉛產(chǎn)生沉淀。醫(yī)藥用途:粘液質(zhì)有滑潤腸壁、通解大便,防護創(chuàng)面、抑菌止血的作用。中藥中的流量粘液質(zhì)為無效成分。舉例說明:白芨、黃精、玉竹、知母、車前子等陸生植物及昆布、海藻等水生藻類都含有粘液質(zhì)。酸性多糖的除去:乙醇沉淀法:在濃縮的水提液中加入幾倍量的乙醇,
12、放置后可析出沉淀,過濾除去。鉛鹽或者鈣鹽沉淀法:糖醛酸結構的存在,使其能與醋酸鉛、氫氧化鈣生成沉淀,可過濾除去。不過,某些含有酚羧基或者羧基的有效成分也可能被共沉淀。6纖維素:自然界分布最廣的多糖類成分,植物各個部位廣泛存在,是植物體重要的支持物,纖維素與半纖維素、木質(zhì)素共同組成植物的細胞壁。組成和結構:由幾千個葡萄糖分子以31-4昔鍵脫水縮合而成的多糖。基本性狀:不溶于水及其它有機溶劑,無還原性,水解比淀粉困難。在高溫、高壓及無機強酸催化下才可水解。多為無效成分。好在用溶劑提取有效成分時,纖維素不被提出,留在藥渣中而較好的除去。二、氨基酸、蛋白質(zhì)、酶概述:氨基酸、蛋白質(zhì)、酶都是動植物體中廣泛
13、存在的重要物質(zhì),氨基酸有是重要的營養(yǎng)物質(zhì),它是體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的原料。眾所周知,蛋白質(zhì)的產(chǎn)生與物種的生命信息密切相關,是典型的生命物質(zhì)?;窘Y構:氨基酸是a位上連有NH的竣酸;蛋白質(zhì)是由a氨基酸脫水縮合而成的結構復雜的生命物質(zhì),植物組織中分布廣泛,蛋白質(zhì)分子中肽鍵密布,分子表面極性基團很多;酶是一種特殊的結合蛋白,其功能專一、高效,但與蛋白質(zhì)一樣容易受到外因作用而結構破壞而變性。醫(yī)藥用途:氨基酸已經(jīng)制成大輸液供臨床使用;蛋白質(zhì)結構復雜,目前只能用生物化學方法制造一些疫苗類蛋白制劑,或者直接分離人血蛋白制品,供臨床使用;中藥中的蛋白質(zhì)多為無效成分,無法直接利用;酶的結構更為復雜,目前無法合成。但利
14、用酶作用下的高效水解,可以幫助我們更好的提取中藥有效成分。相關資料:1蛋白質(zhì)的存在影響有效成分的提取、分離,必須設法除去。兩種常用方法是:水煮變性沉淀法和乙醇變性沉淀法。2酶是生物體功能強大、高效專一的活性物質(zhì),但只能在室溫及低溫下存活。幾乎每種有效成分的合成與分解都有與之對應的酶在起作用。中藥的采收、加工、貯藏、提取過程中,對由酶引起的分解作用必須充分重視。根據(jù)實際需要,對酶的處理一般有以下兩種方法:抑制酶解(滅活)和利用酶解(溫和)。3抑制酶解和利用酶解作用實例:略三、油脂和蠟基本目標:1簡述油與脂及其共同結構。2詳述油脂的基本性質(zhì)。3說出油脂的醫(yī)藥用途。4中藥提取中油脂的除去方法。基本結
15、構:油脂是高級脂肪酸的甘油三酯。從植物種子中榨取的粘稠液態(tài)物質(zhì)叫油,而從動物體中得到的半固態(tài)不溶于水的物質(zhì)是脂肪。由于化學結構屬于同一類型,故而統(tǒng)稱油脂。它們的水解產(chǎn)物主要是甘油和脂肪酸。醫(yī)藥用途:制藥工業(yè)中,油脂和蠟可以做軟膏、膏藥、栓劑、注射用油的原料。油脂是人類的營養(yǎng)物質(zhì)之一,一些深海動物的脂肪酸制品對心腦血管疾病的預防保健作用,已經(jīng)引起醫(yī)學界的廣泛重視。然而,在中藥有效成分研究中,油脂類成分多為阻礙提取的無效成分,常常需要在提取前除去油脂。相關資料:除去植物種子中油脂的方法有:壓榨法、石油醚或乙醚脫脂法、固體石蠟熱萃取法。油脂的主要存在部位是植物的種子,另外,蠟常覆蓋于植物的莖、葉、樹
16、干、及果皮的表面。四、樹脂樹體受傷后,從樹膠道內(nèi)分泌滲出的一種液體,暴露在空氣中,逐漸變成一種半透明的固體或者半固體物質(zhì)。常與揮發(fā)油或者樹膠、有機酸等成分混合存在。因而,常據(jù)此分為油樹脂和膠樹脂。樹脂的化學構成與樹膠截然不同,樹脂是由結構復雜的多種成分所組成。一般分為三類:樹脂酸類、樹脂醇類、樹脂煌類。樹脂的性質(zhì):非結晶性固體,不溶于水,能溶于乙醇、乙醍、丙酮、氯仿等有機溶劑。加熱時先軟化成膠體。燃燒時多煙、有明亮的火焰,并有的特殊的氣味。五、糅質(zhì)糅質(zhì)為無定形粉未,有澀味,屬于結構復雜的多元酚類化合物。糅質(zhì)可溶于水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯,通常不溶于氯仿、苯、無水乙醇、石油醛。典型特點是能與蛋白
17、質(zhì)產(chǎn)生難溶性沉淀物質(zhì),重金屬鹽及生物堿也能與其產(chǎn)生不溶于水的沉淀。地榆、訶子、五倍子中的糅質(zhì)含量較高,是其主要有效成分。舉例說明:以典型生活事例說明糅質(zhì)的抗菌、消炎、收斂、止瀉、止血等作用。六、生物堿生物堿是一類多存在于植物體中的、具有顯著生理活性的、含氮的有機堿。生物堿是中藥中最重要的有效成分之一,通常有未成鹽堿和生物堿鹽兩種形式存在。前者親脂、后者親水。未成鹽堿又稱為游離生物堿,能較好的溶解在氯仿、苯、乙醛、乙醇中,其顯著的堿性,決定了它可以與各種酸(無機酸、有機酸)成鹽。七、昔類昔類又稱甘,糖與非糖化合物通過昔鍵結合而成的一類有機化合物。其結合部-昔鍵部分在本性或者酶的作用下極易發(fā)生水解
18、。水解產(chǎn)物是非糖化合物(通常稱為甘元)和糖。昔多是親水性物質(zhì),而昔元的親水性大大降低,糖是眾所周知的水溶性好的物質(zhì)。音在中藥中廣泛存在,是一類重要的有效成分。八、揮發(fā)油植物中存在的一類易揮發(fā)性低沸點無色(或淡黃色、或藍綠色)油狀液體,多有香氣,難溶于水,易溶于有機溶劑和油脂中。揮發(fā)油的揮發(fā)性是其提取、分離、檢識的依據(jù)。揮發(fā)油在醫(yī)藥上的作用是:驅(qū)風、祛痰、強心、健胃、抗菌、消炎。是一類重要的有效成分。有氣味的中藥中往往含有揮發(fā)油,如薄荷、肉桂、荊芥、紫蘇等都含有揮發(fā)油。九、有機酸分子中含有竣基的天然酸性物質(zhì),是植物體酸味產(chǎn)生的物質(zhì)基礎。通常分為脂肪酸和芳香酸兩類。多與金屬成鹽存在,另外也有一部分
19、與其它物質(zhì)結合成生物堿鹽、脂肪、蠟等,植物中只有少量游離脂肪酸。大分子芳香族有機酸及高級脂肪酸多為固體,低級脂肪酸及小分子芳香酸常呈液態(tài)。植物中的少量有機酸為無效成分,可通過加入氯化鈣或醋酸鉛沉淀除去。舉例說明:植物中低分子脂肪酸有酒石酸、草酸、琥珀酸、蘋果酸、枸檬酸;芳香酸有水楊酸、咖啡酸等。十、色素植物體中的色素主要有葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素及花色甘類、黃酮甘、醍昔等成分。色素有脂溶性色素和水溶性色素兩類。前者與濃乙醇、乙醍、石油醍、苯、油脂等可以互溶;后者與水和乙醇溶液互溶。舉例說明:葉綠素、葉黃素、胡蘿卜素為脂溶性色素;花色甘類、黃酮甘、醍昔等為水溶性色素。色素的除去:醇提液濃縮加水沉
20、淀法、氧化鋁或碳酸鈣吸附法、活性炭吸附脫色法。醫(yī)藥用途:制造“綠色”藥品,化妝品的“綠色”添加劑。十一、橡膠橡膠是大分子的煌類。不溶于水、乙醇、丙酮等,能溶于乙醛、苯、石油醛等弱極性有機溶劑中。一般無明顯生理活性,屬于無效成分。多以微小顆粒分散在植物的乳汁中,個別存在于植物的細胞內(nèi)(新鮮杜仲的鑒定試驗:折斷時抽有白色絲狀物質(zhì),即是細胞中的橡膠絲)。十二、植物中的無機鹽植物體中的金屬離子與無機酸、有機酸成鹽存在,這些離子主要有K、Ca、Mg等。它們的水溶性較好,多為無效成分。提取過程中,這些鹽的存在會影響有效成分的純度,必須除去。方法是:有機溶劑萃取法、透析法、離子交換法、活性炭柱層析分離法。課
21、堂復習:根據(jù)所學內(nèi)容填寫表21表2-1各類化學成分的溶解性對照表成分類別水親水性有機溶劑親脂性有機溶劑單糖及低聚糖十+一淀粉粘液質(zhì)、樹膠水溶性有機酸油脂和蠟昔昔元鞋質(zhì)游離生物堿生物堿鹽揮發(fā)油樹脂氨基酸蛋白質(zhì)脂溶性色素水溶性色素橡膠植物細胞壁成分無機成分目標檢測1 .藥中的化學成分有哪些?2 .上述化學成分中哪些經(jīng)常被認為是無效成分?常見的中藥有效成分有哪些類型?布置作業(yè):1 .對比分析昔類酸水解與酶水解作用的不同點。2 .有效成分的溶解性與其結構(主要為官能團)有何關系?3 .通常干擾提取的物質(zhì)有哪些?課次:3課題:第二節(jié)中藥化學成分的提取與分離一、教學內(nèi)容:1中藥化學成分提取法概述。溶劑提取
22、法的基本原理和要求。2常見溶劑的溶解性及其特點。3提取模型及各因素對有效成分提取的影響。4溶劑提取法的分類。二、課堂目標:1 述中藥化學成分提取法的分類。2說出溶劑提取法選擇溶劑的基本要求。3詳述常見提取溶劑的溶解性及其特點。4通過簡單提取實例,闡述影響提取的因素。5聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際,敘述常用的溶劑提取法。三、教學內(nèi)容分析及教法設計:中藥化學成分的提取和分離是中藥化學的基礎知識和基本技能。本次課只能介紹化學成分提取方面的有關知識及技術。本次課教學內(nèi)容繁多,應該注意對教學內(nèi)容的條理化處理,緊密聯(lián)系實際,聯(lián)系學生的生活經(jīng)驗,由淺入深、循循善誘地進行講解。同時,適當對教學內(nèi)容進行聯(lián)系對比,結合課堂
23、提問、集體討論不斷地進行復習鞏固,防止學生前學后忘。教學過程:四、組織教學:檢查學生出勤,填寫教學日志,隨機應變,組織好課堂紀律。五、課程引入:展示新鮮植物及藥材標本,講述中藥藥材與有效成分的關系?;举Y料:新鮮藥材中80%是水;干燥的藥材中也有水分,約含4%20%;烘干的藥材中,纖維素、無機鹽、蛋白類等非有效成分占9599.9%。提取操作就是要將中藥藥材中含量極少的有效成分“提煉”、“萃取”出來。六、展示目標:(一)課堂目標:1說出中藥化學成分提取法的分類。2說出溶劑提取法選擇溶劑的基本要求。3詳述常見提取溶劑的溶解性及其特點。4通過簡單提取實例,闡述影響提取的因素。5聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際,敘
24、述常用的溶劑提取法。(二)進行新課:板書第二章中藥化學成分、提取與分離第二節(jié)中藥化學成分的提取與分離定義:將中藥藥材中含量極少的有效成分“提煉”、“萃取”出來。講述中藥成分復雜多樣,而其中的有效成分往往含量有限,從0.001%到56%不等(個別有效成分含量高達20%以上)。無論是制劑需要還是研究需要,都必須先提取出有效成分。因此,中藥化學成分的提取技術至關重要。板書中藥化學成分的提取提取:去藥材中的糟粕,取中藥中的精華。講述提取一般指用適宜的溶劑和適當?shù)姆椒?,將原藥材中的有效成分盡可能完全地提出的一個過程。提取方案的合理設計與正確操作,能夠確保將有效成分充分提出,對以后的分離、精制及提高成品質(zhì)
25、量都有良好的保障。板書通常中藥有效成分的提取方法有以下三類:1. 溶劑提取法:指用適宜的溶劑將原藥材中的有效成分盡可能完全地提出的一種應用普遍的經(jīng)典提取法。2. 水蒸汽蒸餾法:向揮發(fā)性中藥粉末浸漬液中通入水蒸汽,利用分壓原理將易揮發(fā)成分提取出來的一種方法。3. 升華法:利用某些藥材中的有效成分具有升華性的特點而進行的升華提取法。詳見課本P23。溶劑提取法:定義:利用藥材中各種化學成分在不同極性溶劑中溶解性的不同,選擇與有效成分能相互溶解,而對無效成分及其它成分溶解度小的溶劑,將有效成分從中藥藥材組織中盡可能的溶解出來的方法。一、提取溶劑的選擇條件:主要溶解有效成分,盡可能不溶共存雜質(zhì);與藥材組
26、織極性適應、與有效成分極性相近。價廉、安全、易得、濃縮方便。1溶劑的種類:常用溶劑分為水、有機溶劑兩大類。水是典型的極性溶劑;相對極性較弱的有機溶劑也根據(jù)極性不同分為親水性有機溶劑和親脂性有機溶劑兩類。圖示如下:水提取溶劑一一親水性有機溶劑有機溶劑親脂性有機溶劑2溶劑的提取過程:提取過程是指溶劑進入藥材組織中,溶解其中的化學成分,并將其從組織中逐漸提出的過程?;灸P停撼溆男迈r藥材-干燥失水f細胞萎縮、組織空洞f化學成分沉積于干縮的組織和細胞中。藥材粉碎f表面積增大、孔洞外露f溶劑接觸、滲透、浸潤、溶脹f顆粒內(nèi)外高濃差f自動擴散、主動滲透f顆粒內(nèi)外有效成分濃度相同(提取平衡)。提取平衡-更新
27、溶劑(打破平衡)f連續(xù)提取-最大程度提取。3影響提取的因素:藥材的粉碎度:藥材粉碎越細、總表面積越大,接觸越充分,提取效率越高。溫度:一般溫度越高,溶解度越大,擴散速度加快,有利于提取。濃度差:粉碎后的藥材顆粒界面內(nèi)外,提取溶劑的中有效成分的濃度差越高,提取效率越大。最好的增大濃度差的方法是:攪拌、換溶劑、滲漉。時間:提取需要時間,但卻不是越長越好。一旦組織內(nèi)外達到提取平衡,再長的時間也是無用的。必須通過改變內(nèi)外濃度差來提高提取效率,而不能一味延長提取時間。藥材的新鮮程度:新鮮的藥材,組織已經(jīng)充盈水分,很難用溶劑進行提取。尤其用有機溶劑提取時,宜用干燥藥材。同理,用水提取含有大量油脂類的藥材時
28、,應首先考慮脫脂。4常用的溶劑提取法:(1)浸漬法:在帶蓋容器中,以溫水將藥材粗粉浸泡,同時注意經(jīng)常攪拌或振搖,35日(或規(guī)定時間)后傾取上清液并過濾;濾過的藥渣再加入適量溶劑銨上述方法浸泡處理23次;最后將藥渣壓榨、過濾,合并三次濾液,濃縮后得到有效成分的提取液。根據(jù)浸漬時的溫度不同,浸漬法可以被分為冷浸和溫浸兩種。浸漬法常以水或者乙醇為溶劑,因其操作簡便、低溫、有利于酶解作用等而適宜于揮發(fā)性成分、熱不穩(wěn)定性成分、含淀粉或樹膠多的成分的提取。其缺點是:時間長、溶劑用量大、提取效率低等。有時為防止水提液發(fā)霉,常需加入少量防腐劑。(2)滲漉法:藥材粉末潤濕后裝入滲漉筒內(nèi),從滲漉筒的上端添加溶劑,
29、使其滲過藥粉,從滲漉筒的下端流出提取液,這個過程叫滲漉。用滲漉筒提取中藥有效成分的方法叫滲漉法。舉例說明:畫出滲漉筒的結構圖并說明其原理;畫出農(nóng)婦制醋用的滲漉缸并說明其原理。(3)煎煮法:在砂鍋(陶瓷鍋、搪瓷鍋、玻璃鍋、鋁鍋、銅鍋、不銹鋼鍋均可)加入水沒過藥材粗粉,加熱至沸3060分鐘,趁熱過濾;濾渣進行二次煎煮,方法同前。合并再次煎煮液,提取液可直接服用或再做處理。優(yōu)點:簡便易行,提取效率比冷浸法高,可溶出大部分有效成分。注意:煎煮法禁用鐵鍋及鐵器,因為鐵比較活潑,能與許多物質(zhì)(尤其是酸性基團物質(zhì))發(fā)生化學反應,導致成分結構破壞、失效。(4)回流提取法:圖略,如果取掉圖中的脂肪提取器,即為一
30、典型的回流提取裝置。(5)連續(xù)回流提取法:圖略。課堂活動:展示脂肪提取器并講解其原理,同時注意演示脂肪提取器內(nèi)濾紙筒的折疊方法,特別要演示虹吸現(xiàn)象。歸納小結:脂肪提取器又稱索氏提取器。它又三部分構成:即上、中、下(對應冷、提、燒)。資料備忘:無論回流提取裝置還是連續(xù)回流提取裝置,均由五個部分構成:熱源、蒸餾燒瓶、有機溶劑、回流冷凝器、冷凝水。只不過后者所用儀器配套出售,名為脂肪提取器。4提取液的濃縮:常用蒸發(fā)和蒸餾兩種方法進行濃縮,基本原理是將水提液中的水分氣化堿少,從而達到濃縮的目的?;痉椒ㄊ窃龃蠼佑|面積、加熱近沸或至沸使水氣化而濃縮。需要注意防止鍋底發(fā)生粘、糊、焦,需要不斷地熱、看、攪。
31、二、課堂復習:1溶劑提取法所用的溶劑有哪幾類?常用的無機溶劑是什么?2常用的有機溶劑是什么?根據(jù)其極性不同分為哪幾類?3中藥生產(chǎn)中最常用的有機溶劑是什么?4試寫出常見的溶劑提取法的名稱。煎煮法不能使用的器皿有哪些?三、目標檢測:填空題:選擇題:判斷與改錯簡述題:教學參考資料:參見課本。四、課后作業(yè):1中藥有效成分的提取一般有哪幾種方法?各適合哪些類型的有效成分提取?2常見的親脂性、親水性有機溶劑各有哪些?試銨極性順序說明。3中藥化學成分的溶解提出要受到哪些主要因素的影響?4常見的溶劑提取法有哪幾種方法?各個方法有何優(yōu)缺點?5常見的溶劑提取法中能夠產(chǎn)生高濃差的方法有哪些?6為什么回流提取法和連續(xù)
32、回流提取法提取效率較高?它們的缺點是什么?課次:4課題:中藥化學成分的分離一、教學內(nèi)容:1 常用化學成分分離方法之兩相溶劑萃取法。2 常用化學成分分離方法之沉淀法。3 常用化學成分分離方法之結晶、重結晶。4 常用化學成分分離方法之吸附法、透析法、分餾法。5 常用化學成分分離方法之層析法簡介。二、課堂目標:1 說出“分離”一詞在中藥化學中的含義;簡述中藥化學成分分離方法的分類。2 說出萃取法的定義及其所需設備。3 詳述兩相逆流連續(xù)萃取裝置的原理。4 通過對比分析相關資料,詳述沉淀法三種沉淀劑的適用范圍和優(yōu)缺點。5 列表分析其它分離方法的適用范圍及優(yōu)缺點。6 指出最常用、最重要的幾種分離法。三、教
33、學內(nèi)容分析及教法設計:中藥化學成分的分離技術,也是中藥化學課重要的基礎知識和基本技能。本次課只介紹化學成分分離的常見方法及技術。以往經(jīng)驗證明,由于教學內(nèi)容多,本次課教學容易“胡子眉毛一把抓”。因此,分清主次、抓住重點,講清、講透,是本次課的主旨。適當?shù)芈?lián)系學生的生活經(jīng)驗和醫(yī)藥工作實踐,對教材內(nèi)容進行對比、分析、歸納,從而幫助學生加深記憶,達到對教材內(nèi)容的初步掌握。教法上宜靈活施教,精講多練,采用討論式啟發(fā)教學法。教學過程:四、組織教學:檢查學生出勤,填寫教學日志,隨機應變,組織好課堂紀律。五、課程引入:黃連存在于毛莨科黃連屬及小檗科小檗屬的多種植物中,與之共同存在的生物堿還有藥根堿、黃連堿、掌
34、葉防已堿、木蘭堿等。黃連或者黃柏的粉末通過酸水提取后,得到的濃縮液中除了上述有效成分外,還含有大量的雜質(zhì)。我們的研究目的是要設法將提取液中的總生物堿分離出來,然后再用適當?shù)姆椒▽⒖倝A中的各個有效成分逐一分離出來,這樣才能達到分離的目的??梢?,“分離”一詞有兩種含義。板書分離的主要目的是要將有效成分與非有效成分分離;分離的另一重要任務是將上一步分離出的總有效提取物中將有效成分逐一分開。板書二、中藥化學成分的分離。含義:將濃縮后提取液中的有效成分,與雜質(zhì)分開,并互相分開的操作過程。六、展示目標:(一)課堂目標:說出“分離”一詞在中藥化學中的含義并簡述常見的幾種分離法原理。說出萃取法的定義及其所需設
35、備。對照課本示意圖,詳述兩相逆流連續(xù)萃取裝置的原理。通過相關資料的對比分析,詳述三種沉淀法的適用范圍和優(yōu)缺點。列表分析其它分離方法的原理、適用范圍及優(yōu)缺點。(二)進行新課:板書分離的常用方法:兩相溶劑萃取法:簡稱萃取法。是指利用有效成分在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同使其分離的一種分離法。是最常用的分離法之一。相關資料:在生物堿的水(water)提液中,用氯仿(chloroform)萃取時,分配系數(shù)K=CWCl講述板書顯然,分配系數(shù)越大,分離效果越好;選擇萃取劑時可將被分離成分在兩相溶劑中的溶解度大小作為參考,就可大體測算出其分配系數(shù)。討論舉例說明:1畫出從海水中提取碘的萃取裝置示意圖,詳
36、解其萃取原理。2演示分液漏斗的操作,進行碘酊中碘的萃取。3說出將水提液中親脂性有效成分與親水性雜質(zhì)分離時,應該選擇的萃取劑?如果是弱親脂性有效成分與親水性雜質(zhì)分離時,又應該如何選擇萃取劑?4展示兩相溶劑萃取的裝置圖,簡介其萃取原理。板書(一)沉淀法:1乙醇沉淀法:向水提濃縮液中加入數(shù)倍量(體積)的乙醇,使多糖類、蛋白類成分從其中沉淀析出的操作。講述通常可被沉淀的成分有:淀粉、菊糖,樹膠,果膠、粘液質(zhì)。板書2酸堿沉淀法:酸性成分可用堿溶酸沉法;堿性成分可用酸溶堿沉法。講述相關提取流程及其說明。板書3鉛鹽沉淀法:在中藥的水或者乙醇提取液中,加入可溶性鉛鹽,有效成分分子中的多元酚羥基、羧基、巰基、醌
37、基等基團會與鉛離子產(chǎn)生沉淀。而達到分離。講述當然,也可選擇性的沉淀分離含有上述基團的雜質(zhì)成分。板書常見的鉛鹽有醋酸鉛和堿式醋酸鉛兩種。后者結合能力更強。講述有關鉛鹽沉淀法的操作工藝。板書注意事項:醋酸鉛濾液鉛鹽沉淀法-醋酸鉛沉淀-脫鉛-分離有效成分。堿式醋酸鉛堿式醋酸鉛沉淀常用的脫鉛劑為硫化物、硫酸及鹽、磷酸及鹽。板書4鹽析法:水提液中加入大量無機鹽使一些成分沉淀析出的分離方法。講述如:硫酸鎂加至飽和,三七的水提液中即會產(chǎn)生三七皂苷乙的沉淀析出。板書(二)結晶、重結晶:將提取得到的非晶形粉末,通過溶解、結晶(再溶解、再結晶,多次重復此操作)而與雜質(zhì)分離的操作叫結晶法。板書講述具體操作是:非晶形粉末-選擇溶劑溶解-蒸發(fā)溶劑形成飽和溶液-活性炭脫色-趁熱過濾-濾液冷卻析出結晶-過濾第一次結晶-濾液重復上述操作。合并結晶-用冷溶劑淋洗干凈-干燥得到純凈結晶物質(zhì)。結晶過程注意事項:正確選擇溶劑;進行分步結晶;人工誘導結晶生成;控制適當濃度、緩慢降低溫度等。結晶的檢驗:結晶的熔點距應在0.5左右;層析法檢驗時應該只有一個斑點。板書(三)吸附法:用吸附劑將中藥有效成分或者雜質(zhì)吸附后,過濾,洗脫吸附劑得到有效成分或除去吸附了雜質(zhì)的吸附劑。板書(四)透析法:利
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