第二章提取、分離與鑒定的方法與技術(shù)

第一節(jié)提取方法與技術(shù)第二節(jié)分離精制和鑒定的方法與技術(shù)第二章天然藥物化學(xué)成分提取分離和鑒定的方法與技術(shù)當(dāng)前1頁，總共22頁。第一節(jié)提取方法與技術(shù)一、溶劑提取法第二章天然藥物化學(xué)成分提取分離和鑒定的方法與技術(shù)二、其他提取方法當(dāng)前2頁，總共22頁。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.掌握提取液濃縮的方法和操作技術(shù)。

2.熟悉水蒸氣蒸餾法、升華法和超臨界液體萃取法的原理、方法和應(yīng)用。

當(dāng)前3頁，總共22頁。9提取液的濃縮

通過加熱使溶劑氣化揮散而達濃縮目的的一種方法。適用于水提取液的濃縮。實驗室中常將水提取液置蒸發(fā)皿中,用水浴或直火加熱使水蒸發(fā)除去。工業(yè)生產(chǎn)中是將大量水提取液放入蒸氣夾層鍋中，利用水蒸氣加熱進行蒸發(fā)而濃縮。

將提取液加熱使溶劑氣化，氣體經(jīng)冷凝管冷卻后變?yōu)橐后w被回收從而使提取液濃縮的一種方法。又稱回收溶劑。適用于有機溶劑提取液的濃縮。此法不僅可以減少溶劑蒸氣對環(huán)境的污染,而且可以對回收的溶劑進行再利用，降低了生產(chǎn)成本。包括：常壓蒸餾和減壓蒸餾。提取液的濃縮蒸發(fā)蒸餾當(dāng)前4頁，總共22頁。當(dāng)前5頁，總共22頁。第一節(jié)提取方法與技術(shù)一、溶劑提取法第二章天然藥物化學(xué)成分提取分離和鑒定的方法與技術(shù)二、其他提取方法當(dāng)前6頁，總共22頁。二、其他提取法1水蒸氣蒸餾法裝置：一是水蒸氣蒸餾裝置，二是共水蒸餾裝置。操作技術(shù)：將藥材粗粉置于蒸餾燒瓶中，加水使藥材充分浸潤，體積不超過容器容積的2/3，然后通入水蒸氣進行蒸餾。藥材中的揮發(fā)性成分隨水蒸氣被蒸餾帶出，經(jīng)冷凝后，收集于接收瓶中，至餾出液由渾濁變澄清透明即蒸餾完全。適用范圍：即適用于提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾不被破壞，不溶或難溶于水，與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)成分的提取。天然藥物中主要用于揮發(fā)油、某些揮發(fā)性生物堿、少數(shù)揮發(fā)性蒽醌苷元、香豆素苷元的提取。當(dāng)前7頁，總共22頁。4.接收器1.水蒸汽發(fā)生器2.蒸餾瓶3.冷凝管儀器裝置當(dāng)前8頁，總共22頁。特點：工藝簡單，操作簡便，實用性強，不需特殊設(shè)備，易推廣。提示：蒸餾過程中需保溫，蒸餾完成后應(yīng)先打開三通管，使與大氣壓相通后再關(guān)火源或電源，以免發(fā)生倒吸現(xiàn)象。對于某些在水中溶解度稍大的成分，可加適量無機鹽鹽析或再蒸餾一次，以提高收得率和純度。當(dāng)前9頁，總共22頁。水蒸氣蒸餾法（water-steamdistillation

）

提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分，如揮發(fā)油。藥材+水冷凝揮發(fā)油測定當(dāng)前10頁，總共22頁。2升華法原理：利用化合物的升華性進行提取。升華：天然藥物中的某些固體成分在受熱低于其熔點的溫度下，不經(jīng)液態(tài)直接成為氣態(tài)，經(jīng)冷卻后又成為固態(tài)，從而與天然藥物組織分離的性質(zhì)提取有效成分的方法。

操作技術(shù)：藥材粉碎后置于升華器皿中鋪均勻，在容器上面放一冷凝器，加熱升華器皿，使被提取物質(zhì)升華，升華物經(jīng)冷凝后析出于冷凝器底部表面即得。適用范圍：適用于有升華性的某些生物堿類、香豆素類、羥基蒽醌類、有機酸類的提取。當(dāng)前11頁，總共22頁。特點：操作時間長，溫度較高，成分損失較大，藥材易炭化產(chǎn)生的焦油狀物質(zhì)難以除去，有時還會有成分分解等。提示：本法由于升華不完全，效率低，有時還伴隨成分的分解現(xiàn)象等缺點，故較少采用。實驗室中主要用于有效成分的純化和鑒定。當(dāng)前12頁，總共22頁。3超臨界提取法（SFE）概念：利用超臨界流體代替有機溶劑提取有效成分的方法。任何一種物質(zhì)都存在氣相、液相和固相三種相態(tài)。三相平衡態(tài)共存的點稱三相點。液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點稱臨界點。在臨界點時的溫度和壓力稱為臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)。高于臨界溫度和壓力而接近臨界點的狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。處于超臨界狀態(tài)的流體稱為超臨界流體(SF)。超臨界流體的特點：具有氣液兩相的雙重特性，在超臨界狀態(tài)時具有高密度、低黏度、擴散系數(shù)比液體大100倍左右，因此對物料有較好的滲透性和較強的溶解能力。物質(zhì)不同，其臨界點所要求的壓力和溫度也各不相同。SF具有選擇性溶解物質(zhì)的能力隨超臨界條件(溫度、壓力)的改變而改變。SF在超臨界狀態(tài)下與待分離的物質(zhì)接觸，使其選擇性地溶解其中的某些成分。當(dāng)前13頁，總共22頁。注意：由于SF的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系中壓力的增加而增高，因此利用程序升壓可將不同極性成分進行分步提取。對應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分。基本原理：通過控制溫度或壓力，引起SF獨特的物理化學(xué)性質(zhì)的顯著變化，從而引起待萃取物質(zhì)的溶解度發(fā)生變化達到萃取的目的。然后經(jīng)過減壓、升溫或吸附的方法使SF變成普通的氣體，讓被萃取的物質(zhì)分離析出，以達到分離提純的目的。

操作技術(shù)：略當(dāng)前14頁，總共22頁?？販孛姘甯邏罕贸R界CO2萃取實驗裝置示意圖原料萃取柱玻璃珠脫脂棉超臨界萃取實驗裝置與實驗方法CO2鋼瓶PCO2冷溫槽恒溫箱流量計接收瓶小試實驗裝置圖實驗裝置－小試實驗裝置組分減壓閥當(dāng)前15頁，總共22頁。當(dāng)前16頁，總共22頁。當(dāng)前17頁，總共22頁。適用范圍：揮發(fā)性成分、脂溶性成分、高熱敏性及易氧化分解成分的提取。

特點：易于操作，可調(diào)節(jié)范圍廣，選擇性和溶解性好，通過調(diào)節(jié)壓力、溫度，可改變流體的極性和密度，使萃取成分易于富集，無溶劑殘留，產(chǎn)品純度高，萃取速度快，從萃取到分離全步完成。與GC、IR、MS等聯(lián)用可快速有效地對天然物質(zhì)進行提取、分離和測定，實現(xiàn)提取與質(zhì)量分析一體化。提示：對極性大或分子量大的成分萃取較難，需加入與溶劑親和力大的夾帶劑（如水、乙醇、甲烷、戊醇等）以提高溶解度，或需要在很高的壓力下進行提取，設(shè)備要求較高，應(yīng)用有局限。當(dāng)前18頁，總共22頁。常用的超臨界流體：二氧化碳、乙烷、乙烯、甲醇、乙醇和水等多種物質(zhì)均可用做超臨界流體的溶劑。二氧化碳因其無毒、無臭、無味、不燃燒、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易與被分離成分反應(yīng)、臨界點低（Tc=31.26℃，Pc=7.2MPa）、臨界條件容易達到、純度高、價廉、易制成高純度氣體、易與溶質(zhì)分離和使用安全等優(yōu)點，是目前最常用、研究較多和普遍使用的。當(dāng)前19頁，總共22頁。CO2-SFE的影響因素①壓力最重要的因素。溫度不變，隨著壓力的增加,流體密度會顯著增大，對溶質(zhì)的溶解能力也就增加，萃取效率提高。但是，過高的壓力使生產(chǎn)成本明顯增加，而萃取效率增加卻有限。②溫度隨著溫度的升高，流體的擴散能力加強，對溶質(zhì)的溶解能力也相應(yīng)增加，有利于萃取。但溫度升高，雜質(zhì)的溶解度也增加，使精制的難度增加，即降低產(chǎn)品的收率。此外，溫度增加使得CO2流體密度降低，對溶質(zhì)的溶解力會有所下降，也會使產(chǎn)品收率降低。③粒度藥材的粒度越小，與流體接觸的總表面積越大,流體與溶質(zhì)接觸的機會越多，萃取效率越高，萃取操作時間縮短。但粒度太小，其它雜質(zhì)也容易溶出，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)前20頁，總共22頁。④流體比增加流體的含量，可以提高溶質(zhì)在溶液中的溶解度，故萃取也隨著流體比的增加而增加。⑤操作時間一般來講，萃取時間延長，有利于流體與溶質(zhì)間的溶解平衡，使萃取率提高。但當(dāng)萃取達到一定時間后，隨著溶質(zhì)量的減少，再增加萃取時間，能耗增加,而萃取效率增加緩慢，使得產(chǎn)品成本增加。同時，萃取時間過長，雜質(zhì)溶出也增加，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。⑥夾帶劑

CO2-SF的極性與正已烷相似，適宜萃取脂溶性成分；如加入少量極性溶劑，如：甲醇、乙醇、氨水等夾帶劑，可改善流體的溶解性質(zhì)，可應(yīng)用于極性較大的成分萃取。

當(dāng)前21頁，總共22頁。CO2-SFE的特點及優(yōu)越性:1）CO2作為目前最常用的萃取劑，具有以下特點：①臨界條件容易達到，易于操作。②化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無色、無味、無毒、安全。③易得、價廉、純度高。2）超臨界CO2對不同溶質(zhì)的溶解能力與溶質(zhì)的性質(zhì)和分子質(zhì)量密切相關(guān)，一般具有如下規(guī)律：