中藥成分提取分離純化

第二章中藥化學(xué)成分的一般研究方法

（總論）

中藥化學(xué)成分類型及生物合成簡介第一節(jié)中草藥中各類化學(xué)成分簡介一、有效成分1.堿性化合物：

生物堿小檗堿2.酸性化合物：結(jié)構(gòu)中含有酚羥基的化合物——黃酮、醌類、苯丙素（香豆素、木脂素）及其苷類結(jié)構(gòu)中含有羧基的化合物——有機酸、葡萄糖醛酸黃酮蒽醌香豆素木脂素3.兩性化合物：結(jié)構(gòu)中既有堿性基團也有酸性基團氨基酸、蛋白質(zhì)4.中性化合物：分子結(jié)構(gòu)中既無堿性基團也無酸性基團的化合物，如萜類和揮發(fā)油、甾體等。中藥化學(xué)成分大多屬于天然有機化合物，類型眾多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)目龐大。然而其結(jié)構(gòu)間卻存在著一定的聯(lián)系，許多化合物在分子結(jié)構(gòu)中都包含著某些基本組成單位。植物在體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中由不同的生物合成途徑產(chǎn)生出結(jié)構(gòu)千差萬別的代謝產(chǎn)物。

苯丙素類具有C6-C3單位萜類具有重復(fù)的C5單位具有C6-C3-C6單位黃酮類具有C2單位。脂肪酸、酚類、醌及聚酮類生物堿類具有氨基酸單位按成分的生物合成途徑可分為一次代謝產(chǎn)物和二次代謝產(chǎn)物一次代謝產(chǎn)物

是每種植物中普遍存在的維持有機體正常生存的必需物質(zhì)，如葉綠素、糖類、蛋白質(zhì)、脂類和核酸等。中藥化學(xué)的主要研究對象。

二次代謝產(chǎn)物

是在特定的條件下，以一些重要的一次代謝產(chǎn)物（如乙酰輔酶A等）作為前體或原料，經(jīng)歷不同的代謝過程生成的物質(zhì)（如生物堿、黃酮等）。中藥二次代謝產(chǎn)物的主要生物合成途徑一、乙酸-丙二酸（AA-MA）途徑二、甲戊二羥酸（MVA）途徑三、莽草酸途徑四、氨基酸途徑五、復(fù)合途徑

六、中藥中其他成分類型一、乙酸-丙二酸（AA-MA）途徑

以乙酰輔酶A為起始物質(zhì)，丙二酸單酰輔酶A起延伸碳鏈的作用。

通過這一途徑能生成脂肪酸類、酚類、醌類等化合物。

乙酰輔酶A直線聚合后再進行環(huán)合生成各種酚類化合物。CH3-CO-S-CoA+3

乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A

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

上述多酮環(huán)合則生成各種醌類化合物或聚酮類化合物。

起始物質(zhì)為MVA，萜類、甾類化合物均由這一途徑生成。由乙酰輔酶A歧式聚合生成的甲戊二羥酸單酰輔酶A是中藥體內(nèi)生物合成各種萜類、甾類化合物的基本單位。二、甲戊二羥酸（MVA）途徑MVA具有C6-C3及C6-C1基本結(jié)構(gòu)的化合物由這一途徑衍化生成，如苯丙素類、木脂素類、香豆素類等。此途徑由莽草酸通過苯丙氨酸，生成桂皮酸，再由桂皮酸生成各種苯丙素類化合物。

現(xiàn)也被稱為桂皮酸途徑。三、莽草酸途徑

大多數(shù)生物堿類成分由此途徑生成。

有些氨基酸，如鳥氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等，經(jīng)脫羧成為胺類,再經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)(甲基化、氧化、還原、重排等)生成各種生物堿。

四、氨基酸途徑

許多二級代謝產(chǎn)物由上述生物合成的復(fù)合途徑生成，即分子中各個部分由不同的生物合成途徑產(chǎn)生。

如：查耳酮類、二氫黃酮類化合物的A環(huán)和B環(huán)分別由乙酸-丙二酸途徑和莽草酸途徑生成，再在各種酶作用下生成黃酮。一些萜類生物堿分別來自甲戊二羥酸途徑及莽草酸途徑或乙酸-丙二酸途徑。

五、復(fù)合途徑中藥化學(xué)成分預(yù)實驗第二節(jié)是初步檢識某中藥中含有哪些化學(xué)成分的方法，根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，在按照所含化學(xué)成分的性質(zhì)，設(shè)計有效成分提取、分離的具體方法。水浸液乙醇提取液石油醚提取液預(yù)實驗提取、分離中藥有效成分常用的方法第三節(jié)

提?。褐赣眠x擇的溶劑或適當?shù)姆椒?，將所要的成分溶解出來并同中藥組織脫離的過程。溶劑提取法水蒸氣蒸餾法升華法一、溶熱劑提取偶法是根據(jù)頓天然藥凍物中各缸種成分翅在溶劑桶中的溶辜解性質(zhì)隱，選用牢對有效抄成分溶腳解度大滔，而對晌不需要渠溶出成逮分溶解悶度小的絡(luò)溶劑，乎將有效框成分從擇藥材組因織中溶數(shù)解出來坡的辦法笨。（一）原蒜理：根據(jù)玩中藥化學(xué)曠成分與溶禍劑間“極崇性相似相寬溶”的原雹理，依據(jù)屑各類成分誦溶解度的軍差異，選傍擇對所提茄成分溶解暢度大、對憐雜質(zhì)溶解漲度小的溶謙劑，依據(jù)瓦“濃度差句”原理，怖將所提成傻分從藥材襖中溶解出備來的方法胞。溶劑提挖取法相似相犧溶定律有機化作合物分煙為三類水溶性親脂性親水性苷類（鉗黃酮、蔑三萜、帥甾體等與糖滔的結(jié)合物）糖類、該氨基酸右蛋白質(zhì)云、鹽類未成鹽優(yōu)的生物蔑堿，未伙成苷的務(wù)黃酮、獸蒽醌、者萜類、稱甾體?；衔锏匿洏O性及其物強弱判斷官能團的鋒種類、數(shù)新目、排列撒方式官能團暢的極性強弱（二）流化學(xué)成巨分的極強性：被提取蔥成分的蠻極性是斯選擇提臭取溶劑毫最重要奏的依據(jù)生。1、影晴響化合轎物極性消的因素姥：(1)適、化合剪物分子虹母核大岡?。ㄌ甲寯?shù)多少路）：分瘦子大、雹碳數(shù)多筆，極性尺小；分惡子小、缺碳數(shù)少卡，極性接大。(2)、葬取代基極區(qū)性大?。合釉诨衔飪|母核相同旋或相近情盡況下，化終合物極性瞞大小主要屑取決于取律代基極性檢大小。常見基痕團極性績大小順扛序如下關(guān)；酸＞航酚＞醇裁＞胺＞瞎醛＞酮冷＞酯＞幣醚＞烯給＞烷。A秘B榴C(三)番提取耽溶劑及丑溶劑的列選擇：1.常傳用提取溶堂劑的分類懶與極性：有機溶詢劑分為倉三類水親水性補有機溶朵劑親脂性有酒機溶劑與溶劑的獎結(jié)構(gòu)有關(guān)議，常見溶園劑極性強望弱順序:石油醚模、苯、蘋氯仿、音乙醚、方乙酸乙臭酯、丙灶酮、乙狡醇、甲倡醇、水極性大小弦：水(H2O)＞甲妻醇(Me樓OH)＞雄乙醇(E解tOH)吸＞丙酮（鹿Me2CO）＞腎正丁醇(城n-Bu腔OH)＞亦乙酸乙酯付(EtO溪Ac)＞慢乙醚(E拆t2O)＞氯屆仿(CH提Cl3)＞踐苯（C6H6)＞四氯藥化碳(C靈Cl4)＞正己勤烷≈石油蛛醚(Pe條t.et餐)。溶劑的選呢擇：溶解度化學(xué)性漂質(zhì)穩(wěn)定安全、紀價廉（1）要籌對所提取弊成分溶解誰度大；對饅雜質(zhì)溶解后度小。（2）夜要與所萍提取成漢分不起謀意外的改化學(xué)變荷化。（3）刃要廉價星、易得輸、安全促。其中（1紋）是最主便要的。提取溶劑逼的選擇（1）哈水：為極性鴿最大的寒溶劑，囑也最常臭用?？筛兹芙廛談h類、生紅物堿鹽象、糖類養(yǎng)、蛋白地質(zhì)、氨都基酸、悄鞣質(zhì)、夸小分子耕有機酸茅、有機姨酸鹽、塔親水性粒色素、蓋無機鹽快。其中蕉蛋白質(zhì)淘不溶于蠅熱水。缺點：用水提取什易酶解苷廚類成分，滅且易霉壞聞變質(zhì)。（2）散親水性橫的有機說溶劑：以乙醇最爐常用。乙飽醇的溶解扇性能比較虛好。親水獅性的成分亮除蛋白質(zhì)某、粘液質(zhì)常、果膠、懂淀粉和部牲分多糖等尖外，大多末能在乙醇間中溶解。優(yōu)點：應(yīng)用范石圍廣，俱易過濾寺，不霉論變，易甘濃縮回床收。缺點：價高、病不安全飲，需回纏流設(shè)備幫。（3）親脂脂性的有蒼機溶劑：這些溶勺劑的選廢擇性能值強，用告于親脂累性成分緞的提取墾，如游林離生物餃堿、苷厘元、揮淡發(fā)油等鍬。優(yōu)點：提取專鋒屬性強賽，易回腿收濃縮脖。缺點：價高、戀易燃、騎有毒，澤穿透性累差；對琴設(shè)備要頭求高。浸漬法（冷浸）煎煮法（熱提捧）回流法（有機溶琴劑）連續(xù)提取喪法滲漉法（連續(xù)劈燕冷浸）提取方法水蒸氣蒸餾法冷提法1.浸漬法：是用水鄭或醇浸漬摘藥材一定壇時間，然鎖后合并提乳取液，并書將其減壓李濃縮的方若法。該法疤因為一般寒都是在低懼溫下進行牽的，不用素加熱，所援以適合于蜘揮發(fā)性成擋分及受熱脆易分解成墳分的提取商。但提取世的時間較你長，效率紗低。用水愿浸提時還免要注意提筍取液的防串腐問題。2.滲漉法：是將藥腐材裝入勤滲漉筒雷中，先糟用水或耽醇浸漬捐數(shù)小時好，然后誕從滲漉歌筒的下當口使提便取液流果出，上域口不斷昏地加入險新的溶判劑，此騎方法因嫩為藥材鋒與溶劑桶之間能匪夠始終殺保持較竿大的濃握度差，炕因此提井取效率小較高。匙該法同溉樣適用狠于揮發(fā)灑性及受左熱易破終壞分解蹈的成分墓的提取綁。但是么有溶劑陷耗費量陶較大的啞缺點。熱提法1.煎煮還法：該方法是蝴我國中醫(yī)添中藥最早栽使用的傳終統(tǒng)的提取奔方法。是針將藥材用符水加熱煮收沸提取，盈在提取過址程當中大澇部分成分忍可被不同寨程度的提膠取出來，鋤但是對于乖揮發(fā)性成為分及加熱濕易被破壞扭的成分不劃宜使用。2.回流提樓取法：是用有構(gòu)機溶劑激作為提過取溶劑循，在回護流裝置茄中對藥山材進行穿加熱回尿流提取豬，該方啄法提取枝效率較省高，但腫因為長蜘時間加么熱，所虧以不適鋪合受熱路易破壞災(zāi)分解的概成分。3.連續(xù)回流愛提取法：是回流鑄提取法洽的發(fā)展苗，具有增消耗溶拴劑量更蘭小，提懇取效率鐮更高的嘴優(yōu)點?；畛Ｓ盟鞣咸崛「┢骰蜻B異續(xù)回流狂裝置。二、水寨蒸氣蒸勺餾法三、升鴨華法四、超零亭界提取法超臨界提嘉取法（S努F(xiàn)E）1特點研：與經(jīng)典搖溶劑提抄取法比睡較，不蒜用有機慕溶劑，誦而是選添用一種跟稱為超分臨界流針體（S資F）的能物質(zhì)替潑代有機腫溶劑提夢取。2優(yōu)點采：1）可在蹈低溫下提丙取，“熱帆敏性”成兩分尤其適畜用。2）冒無溶劑殘角留，對作展為制劑的撒中藥提取禍物的提取榨是一大優(yōu)盤勢。3）腰提取與默蒸餾合為漢一體，無泄需回收溶互劑。4）歉具選擇皮性分離。3超臨脅界流體（拿SF）：指處于注臨界溫弱度（T批c）和柔臨界壓權(quán)力（P法c）以簽上，介奴于氣體狗和液體師之間的膛、以流蟻動形式總存在的政物質(zhì)。二、各種潑分離純化寶方法系統(tǒng)溶劑暢分離法兩項溶劑刊萃取法沉淀法鹽析法分餾法結(jié)晶法色譜法中草藥有雪效成分的替分離與精班制根據(jù)物秋質(zhì)的溶傷解度差資別進行慢分離根據(jù)物逮質(zhì)在兩渾相溶劑餃中的配睡比不同烏進行分省離根據(jù)物質(zhì)達的吸附性脾能差別進頸行分離根據(jù)物礦質(zhì)分子指大小差柄別進行演分離根據(jù)物質(zhì)殿離解程度手不同進行抗分離一、根據(jù)且物質(zhì)的溶垃解度差別灑進行分離1.結(jié)該晶及重作結(jié)晶法岔：利用溫榆度變化扶引起溶將解度的擱改變使祝物質(zhì)得羽以分離素。結(jié)晶溶劑爹的選擇：①對要照結(jié)晶的非成分，毯熱的時掌候溶解診度大，詠冷時溶賄解度小②沸點小藏，易揮發(fā)較，利于溶似解回收③無毒底或低毒結(jié)晶純婆度的判剃斷：①形設(shè)態(tài)，顏艱色②熔點處和熔距③色譜河法2.溶彎劑分離棉法：a.通過航加入另一裝種溶劑以缺改變?nèi)軇_的極性，栗使一部分斧物質(zhì)沉淀箏析出，從追而實現(xiàn)分惡離。如：礎(chǔ)水提醇沉跳法b.酸性、底堿性或焦兩性化胃合物，逼通過加奇入酸或紡堿來調(diào)裙節(jié)溶劑侮的PH晝值，改況變分子風(fēng)的存在饒狀態(tài)（霉游離型醋或離解升型），嚷從而改倡變?nèi)芙饫ǘ榷鴮崗噩F(xiàn)分離此。3.沉兩淀法：酸性或化堿性化頃合物通熄過加入贏某種沉爺?shù)碓噭┖凳怪f成水不述溶性的婦鹽類等階沉淀析招出而實?，F(xiàn)分離麗。如生物品堿加入西有機酸傘可生成航不溶于杰水的有舞機酸鹽巨沉淀，覽酸性化環(huán)合物可歇加入鈣肺鹽、鉛路鹽、鋇涌鹽等生塔成不溶間性的沉朝淀。1水醇碑沉淀法：1）水很提取醇報沉淀法笑，于水剛提濃縮撕液中加是入乙醇友使含醇霸量達6懷0%以炸上，可叔使多糖旱、蛋白隸質(zhì)沉淀鑄。2）填醇提取伙水沉淀魄法，于境醇提取隙濃縮液悟中加入蟻10倍宿量以上細水，可左沉淀親舅脂性成爐分。2鉛鹽沉淀脊法：利用中何性醋酸覆鉛或堿地式醋酸返鉛在水躁或稀醇井溶液中返能與許冶多物質(zhì)萄生成難妄溶的鉛裕鹽或絡(luò)蜓鹽沉淀孟而分離旁的方法第。3酸堿嬌沉淀法：1）酸云提取堿鏈沉淀：懂用于生估物堿的忘提取分并離。2）堿勉提取酸唐沉淀：窯用于酚赤、酸類詠成分和穩(wěn)內(nèi)酯類蒙成分的制提取、怒分離。4專屬辜試劑沉淀拖法某些試塞劑能選燈擇性地悔沉淀某怖類成分題，稱為夢專屬試謠劑沉淀絹法。二、根據(jù)狹物質(zhì)在兩滾相溶劑中軍的分配比上不同進行登分離液-液分匹配的基本阻原理1.分配框系數(shù)皇K值:一種溶質(zhì)輪在兩相溶馬劑中的分目配比。K位值在一定慶的溫度和鍛壓力下為趁一常數(shù)。K=CU/CL2.分離日因子β：兩種溶孫質(zhì)在同每一溶劑毯系統(tǒng)中想分配系偉數(shù)的比青值。β=KA/KB(KA>KB)β≥10語0，一次腥萃取就可序?qū)崿F(xiàn)基本淘分離100絞≥β毫≥10納，需萃禮取10縣~12膊次β≤2臥，需萃鈔取10擾0次以艘上β≌1，獎無法實現(xiàn)恐分離3.分配壘比與PH令：溶劑系統(tǒng)討PH的變族化影響酸埋性、堿性居、及兩性吧有機化合遮物的存在稼狀態(tài)（游串離型或離煉解型），閣從而影響局在溶劑系纏統(tǒng)中的分臘配比。游離型寺——極錢性小的塘溶劑離解型做——極賽性大的似溶劑一般PH元<3，酸透性物質(zhì)多自呈非離解捆狀態(tài)（H往A）、堿法性物質(zhì)則便呈離解狀莊態(tài)（BH+）；PH獨>12，膽則酸性物藍質(zhì)呈離解午狀態(tài)（A－）、堿何性物質(zhì)懼以非離爐解狀態(tài)電（B）墊存在。紙色譜法支持劑：稠纖維素固定相言：纖維華素上吸摧附的水展開劑劑：與水縱不相混盤溶的有醬機溶劑飽或水飽和的有機還溶劑Rf值：猴極性大，軟Rf值蘇??；極性嚇小，R佩f值大。應(yīng)用：適蓋合于親水車性較強的早物質(zhì)。A鈔B稠CAB三、根懂據(jù)物質(zhì)專的吸附醫(yī)性差別降進行分蔬離固-液饒吸附應(yīng)尸用的最梢多吸附類型腰：1.物理吸附（溶液分感子與吸附擊劑表面分河子的分子焰間作用力誤）：硅膠密、氧化鋁竿及活性炭搏為吸附劑誼的吸附色殼譜。2.化學(xué)吸附：如黃酮宗等酚酸性彎物質(zhì)被堿棟性氧化鋁桐吸附，生唱物堿被酸緒性硅膠吸萍附等。3.半化學(xué)吸違附：如聚豪酰胺與沿黃酮類育、蒽醌打類等化毯合物之導(dǎo)間的氫承鍵吸附伙。介于豈物理吸斗附與化埋學(xué)吸附耐之間。物理吸壟附基本改規(guī)律→相似者母易吸附固液吸附希三要素：吸附劑、掏溶質(zhì)、溶時劑1.極性信吸附劑（氧化唐鋁、硅胳膠）特測點：a.對極鑰性強的物芒質(zhì)吸附能刊力強b.溶弦劑極性孤減弱，河則吸附為劑對溶巷質(zhì)的吸速附能力穗增強；死反之，騰則減弱灑。c.溶質(zhì)區(qū)即使被硅壁膠、氧化由鋁吸附，哨一旦加入狂極性較強占的溶劑時況，又可被惹置換洗脫未下來。2.非極薦性吸附劑（活性炭惱）：對非極漿性物質(zhì)初親和能棍力強，賽溶劑極丟性降低求，則活傳性炭對負溶質(zhì)的麥吸附能呈力也隨蝴之降低賄；反之魚，則提榆高。1.凝賓膠濾過作法分離腎原理：反分子篩田凝膠為在央水中可膨筍脹的球形槍顆粒，突具有歌三維空間嬌的網(wǎng)狀結(jié)泉構(gòu)。大分絲式子在顆粒盜間隙移動嗽，較早流材出；小分扯子則自由輔滲入并擴幸散到凝膠箏顆粒內(nèi)部蘿，通過色否譜柱時阻傾力增大，眼較晚流出圾。因而，殼化合物按堆分子量由伏大到小順浙序得到分代離。兩相溶劑按萃取法1原理仇：利用混合邁物中各單謊體組分在俊兩相溶劑刷中的分配壯系數(shù)（K倉）不同而兆達到分離騙的方法。溶劑分戲配法的念兩相往沉往是互幸相飽和湖的水相冶與有機靠相。混某合物中省各成分闖在兩相膜中分配疾系數(shù)相室差越大奴，則分甚離效果林越高。2方法遺：1）簡建單萃取食法：儀器，熔實驗室紐奉用分液限漏斗或蒙下口瓶胡。一般獨在水和娛親脂性固有機溶開劑中進油行，根買據(jù)情況雙，也可獨用酸水井或堿水湯。中藥頌中成分蒸比較復(fù)陜雜，一賭般一次風(fēng)萃取分切離不出詳來純品玻，需要繪再配合哀其他方接法。由于成類分的復(fù)碰雜性及湯相互作紀用，萃測取中易忠發(fā)生乳嘩化。破枕壞乳化麗的方法蝴有：（谷1）加祥熱敷；宵（2）婚將乳化娛層抽濾坑；（3免）長時蘿間放置陡（24號小時以她上）。2）pH勝度萃取法原：是分離酸閃性或堿性勇成分的常閑用方法。木以pH成搭梯度的酸師水溶液依碎次萃取以乖親脂性有掘機溶劑溶密解的堿性搜成梯度的氧混合生物悟堿，或者幼以pH成熔梯度的堿噸水溶液依蜘次萃取以泳親脂性有抄機溶劑溶曾解的酸性境成梯度的復(fù)混合酚、男酸類成分鋤，使后者脈分離的方擠法。3）連續(xù)串萃取法：采用連裹續(xù)萃取時器萃取循。利用魄兩溶液鴉比重不著同自然棗分層和豈分散相暮液滴穿諸過連續(xù)素相溶劑爛時發(fā)生絕傳質(zhì)。與此法可藏克服用莫分液漏雕斗多次旁萃取操前作的麻像煩。4）液術(shù)滴逆流州分配法歉（DC覺CC法全）：是利用流歲動相形成多液滴，通謀過作為固墨定相的液體柱而達到冷分離純化么的目的。鹽析法于中藥翁水提取叫液中加袍入某些顛無機鹽艱至一定壤濃度或澆達到飽切和狀態(tài)咸，可使魔某些成伶分由于視溶解度些降低而辜沉淀析具出。常稈用的無資機鹽有守HCl法、Na2SO4等。結(jié)晶法提取或晉分離物↓溶于選橫擇的溶劑涂，加熱成駛飽和溶液薪，過濾溶液↓放置（嚷冷藏）析備晶，過濾粗結(jié)晶↓重復(fù)上門述操作（暖重結(jié)晶）結(jié)晶分餾法利用各成脈分沸點的鍛不同而采仆用毒芹堿飽16山6-1葬67裂℃羥基毒芹岸堿證226℃膜分離法利用天饞然或人最工合成債的高分層子膜，著以外加紹壓力或這化學(xué)位臺差為推腥動力，煩對混合聯(lián)物溶液伍中的化販學(xué)成分銅進行分綱離、分粒級、提脊純和富幕集。柱色譜桶法1吸附惠柱色譜：是利用躁吸附劑澡對被分梨離化合細物分子防的吸附