《中藥常用純化技術(shù)》PPT課件.ppt

1、中藥常用純化方法的特點(diǎn)和選用,中藥開發(fā)研究所,用各種方法得到的提取物是包含諸多成分的混合物，要想得到所需成分或單體化合物，須經(jīng)反復(fù)分離精制。 提取液一般體積較大，所含成分濃度較低，因此須對(duì)提取液通過蒸發(fā)或蒸餾進(jìn)行濃縮，進(jìn)行進(jìn)一步的分離和精致。,一、水提醇沉法 二、醇提水沉法 三、鹽析法 四、酸堿法 五、透析法 六、分餾法 七、 萃取法 八、系統(tǒng)溶劑分離法,目 錄,含義：先以水為溶劑提取藥材有效成分，再用不同濃度乙醇沉淀除去提取液中雜質(zhì)的方法。 原理：利用中藥中的大多數(shù)成分易溶于水和醇的特性，用水提出，并將提取液濃縮，加入適當(dāng)?shù)囊掖蓟蛩磸?fù)數(shù)次沉降，除去其不溶解的物質(zhì)，最后制得澄明的液體。,一、

2、水提醇沉法,工藝依據(jù) 通過水和不同濃度的乙醇交替處理 可保留生物堿鹽類、苷類、氨基酸、有機(jī)酸等有效成分。 去除蛋白質(zhì)、糊化淀粉、黏液質(zhì)、油脂、脂溶性色素、樹脂、樹膠、部分糖類等雜質(zhì)。 藥材成分在水和乙醇中的溶解性。 含醇量50%-60% 除淀粉、多糖等雜質(zhì) 75% 除蛋白質(zhì)等雜質(zhì) 80% 除全部蛋白質(zhì)、多糖、無機(jī)鹽等雜質(zhì) 根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況。,水提醇沉法的操作要點(diǎn),藥材水提濃縮至1:1或1:2加95%乙醇冷藏去除雜質(zhì)。 （1）藥液的濃縮：濃縮至約1ml相當(dāng)于原藥材12g。最好減壓低溫濃縮，不宜用直火加熱 （2）加乙醇的時(shí)間：藥液冷卻后加乙醇 （3）醇沉濃度：顆粒劑、合劑一般使含醇量達(dá)50%

3、-60%，口服液為提高澄明度含醇量可達(dá)60%-70% （4）加醇方式：一為分次醇沉，二為梯度遞增法醇沉。邊加邊攪拌（注意慢加快攪） （5）冷藏與處理：含醇藥液慢慢降至室溫后，再移置冷庫中，于510下靜置1224小時(shí)（加速膠體雜質(zhì)凝聚）,生產(chǎn)中：稱重法 Cg/g%=0.7958Cml/ml/d+（0.7958-d)Cml/ml100% d: 醇沉溫度下濃縮藥液的密度 加回收乙醇后：C=C2V/（12） = （12） （C-C） /（C1-C）,操作要點(diǎn)舉例： 取丹參飲片200g a 煎煮2次：810倍水，浸泡30min，煎煮1h，紗布過濾濾液1。藥渣加68倍水，煎煮1h，紗布過濾濾液2。 b 濃

4、縮：濾液1 濾液2濃縮至100mL c 第一次醇沉：加醇至含醇量70，靜置冷藏2天 過濾除雜質(zhì)，濾液減壓濃縮至40mL（1：5）。 d 第二次醇沉：加醇至含醇量85，靜置冷藏2天 過濾除雜質(zhì)，減壓濃縮至20mL（1：10）。 醇沉濃度要先低后高，有利于除雜質(zhì)，減少雜質(zhì)對(duì)有效成分的包裹，防止其一起沉出。 乙醇加入方法：要邊加邊攪拌。,二、醇提水沉淀法 先用適宜濃度的乙醇提取藥材成分，再用水除去提取液中雜質(zhì)的方法。 適用于有效成分為醇溶性或在醇水中均有較好溶解性的藥材。,常用方法：滲漉法、回流法。 可保留生物堿鹽類、苷類、有機(jī)酸等有效成分。 去除脂溶性色素、樹脂等雜質(zhì)。 含醇量 40%-50%提取

5、：強(qiáng)心苷、單寧、蒽醌及其苷、苦味質(zhì)等 60%-70%提?。很疹?更高濃度乙醇提取：生物堿、揮發(fā)油、樹脂、葉綠素等,乙醇濃度的選擇：雜質(zhì)少、濃度高 95%乙醇 防止“串味”或混溶，造成污染 配制適合濃度 乙醇用量的計(jì)算（前面已講） 濃縮液相對(duì)密度的測定： 通常：1:1 特殊：1.201.25g/ml（50-60） 醇沉的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)： 具明顯分界線、沉淀物呈板塊狀（好） 無明顯分界線、沉淀物呈稀糊狀或蛋花狀（不好）,水提醇沉法和醇提水沉法注意事項(xiàng),三、鹽析法 含義：在含某些高分子物質(zhì)的溶液中加入大量無機(jī)鹽，使其溶解度降低沉淀析出，而與其他成分分離的一種方法。 主要適用于有效成分為蛋白質(zhì)的藥物的分離純

6、化。 鹽能使蛋白質(zhì)分子表面的電荷被中和、蛋白質(zhì)膠體的水化層脫水 凝聚沉淀 常用鹽：硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等,三七的水提液中加硫酸鎂至飽和狀態(tài)，三七皂苷乙即可沉淀析出。 原白頭翁素、麻黃堿、苦參堿等水溶性較大，在萃取分離時(shí)，也往往先在水提取液中加入一定量的食鹽，再用有機(jī)溶劑萃取。,四、酸堿法 在溶液中加入適量酸或堿，調(diào)節(jié)pH值至一定范圍，使單體成分溶解或析出，以達(dá)到分離的目的的方法。 方法： 酸溶堿沉法：生物堿 加酸 堿溶酸沉法：黃酮和香豆素類 加堿 等電點(diǎn)法：蛋白質(zhì)（羧基和氨基） 一些具有內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的化合物遇熱堿開環(huán)生成羧酸鹽而溶于水，加酸后，又重新形成內(nèi)酯環(huán)從溶液中析出。 本分離法適用于酸或堿

7、性成分，以及內(nèi)酯類成分的分離。,五、透析法 利用小分子物質(zhì)在溶液中可通過半透膜，而高分子物質(zhì)不能通過的性質(zhì)，借以達(dá)到分離的一種方法。 小分子化合物：氨基酸、無機(jī)鹽、單糖、雙糖等 高分子化合物：皂苷、蛋白質(zhì)、多肽、多糖等 膜類型：動(dòng)物膀胱膜、火棉膠膜、羊皮紙膜、再生纖維素膜、玻璃紙膜、蛋白膠膜 透析法的分離速度較慢，為了加快透析速，可用電透析法，電透析可使帶電離子的透析速度增加10倍以上。,六、分餾法,分餾法是利用各成分沸點(diǎn)的差異進(jìn)行提取分離的方法，用于分離液體混合物。 在天然藥物有效成分研究中，揮發(fā)油及一些液體生物堿的分離常用此法。,七、萃取,（一）液液萃取,溶劑萃取又稱為液液萃取 ，在中藥研

8、究中，萃取分離法主要用于有效成分的分離和富集。 如果被萃取組分是有色化合物，則可以取有機(jī)相直接進(jìn)行光度測定，這種方法稱為萃取光度法。 萃取光度法具有較高的靈敏度和選擇性。,雜質(zhì),溶質(zhì),原溶劑,萃取劑,Light phase,Heavy phase,實(shí)驗(yàn)室液液萃取過程,一般萃取3-4次即可,液液萃取優(yōu)點(diǎn)：溶劑萃取具有選擇性好、回收率高、設(shè)備簡單、操作簡便、快速，以及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等特點(diǎn)，因此一直受到廣泛重視。 缺點(diǎn)：費(fèi)時(shí)費(fèi)工，萃取溶劑易揮、易燃、有毒。,應(yīng) 用： 分配系數(shù)： 利用成分在溶劑中溶解性能差異 改變pH值：游離或成鹽（生物堿、黃酮等） 洗滌：極性溶劑親脂性溶劑，親脂性溶劑-極性溶劑，

9、去除雜質(zhì)。 萃取操作 1簡單萃取 2.逆流連續(xù)萃取 3.pH值梯度萃取法 4.逆流分溶法 5.液滴逆流分配法,1簡單萃取法 兩相溶劑萃取法是分離天然藥物化學(xué)成分的常用方法。少量樣品的萃取用分液漏斗操作。 萃取的基本原理是利用混合物中各種成分在兩相互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的差異而達(dá)到分離的目的。 分配系數(shù)()可以下式表示： u/L,乳化現(xiàn)象,液-液萃取中常遇到乳化現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因有：溶劑的組合、成分的種類等。操作中出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，可采用下列破乳方法： 久置； 用一金屬絲在乳化層中攪動(dòng)使之破壞； 將乳化層抽濾； 將乳化層熱敷或冷凍； 分出乳化層，再用新溶劑萃??； 加少量氯化鈉，解決兩相比重相差較小及

10、兩相溶劑部分互溶的問題； 滴加數(shù)滴醇類如乙醇或磺化蓖麻油等破乳類物質(zhì),2逆流連續(xù)萃取法,（二）固相萃取,原理：選擇性吸附和選擇性洗脫的色譜分離原理。利用固相吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫，達(dá)到分離和和富集的目的。 分離：雜質(zhì)保留或目標(biāo)化合物保留。 保留機(jī)制：被洗脫物與吸附劑表面的活性基團(tuán)；化合物極性與吸附劑極性越接近，保留越強(qiáng)。 分離機(jī)理：利用雜質(zhì)或目標(biāo)化合物與樣品基體溶劑和吸附劑之間親和力的相對(duì)大?。ǚ肿娱g作用力）。,固相模式,1.反相萃取 2.正相萃取 3.離子交換萃取 洗脫模式：取決于 與固相的親和力 被洗脫物溶劑（水、醇等），采用親

11、和力強(qiáng)于固相的溶劑洗脫。 被洗脫物環(huán)己烷四氯化碳甲苯苯無水乙醚氯仿二氯甲烷四氫呋喃乙酸乙酯丙酮乙腈異丙醇甲醇水乙酸,1. 反相萃取（Reversed-Phase),反相：吸附劑是非極性或弱極性的，如硅膠鍵合C18,C8, C4，C2,-苯基等. 應(yīng)用：可以從強(qiáng)極性的溶劑中吸附是非極性到中等極性的化合物。 作用機(jī)理:非極性-非極性相互作用 范德華力或色散力,硅膠鍵合C18（ODS）,ODS: octadecyl-silica (硅膠鍵合C18) ENVI-C18:鍵端封尾處理,去除硅膠表面殘留的硅醇基,改善其對(duì)堿性或酸性化合物的吸附或拖尾.碳含量增大,對(duì)非極性化合物的保留容量增大. 應(yīng)用：中等極

12、性到非極性化合物,如抗生素、咖啡因、藥物、染料、芳香油、脂溶性維生素、殺菌劑、除草劑、農(nóng)藥、碳水化合物、苯酚、 類固醇、表面活性劑、茶堿等 洗脫溶劑：甲醇、乙腈、 丙酮及乙酸乙酯等,HLB柱,HLB: hydrophilic-lipophillic balance，親脂的二乙烯基苯和親水的N-乙烯基吡咯烷酮按比例聚合 和硅膠鍵合C18（ODS)比較： pH適用范圍1-14 柱子不怕抽干，碳鏈不會(huì)塌陷 可以調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值來選擇性的保留酸性、中性和堿性化合物。 高保留性,其他反相吸附劑,C8：與C18相似，適合于非極性到中等極性的化合物，對(duì)非極性化和物的保留較C18稍弱。 -苯基：與C8類似

13、 -C4：疏水性弱，適合于多肽和蛋白質(zhì)的 萃取。 聚合物吸附劑：如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，用來保留含有親水基團(tuán)的疏水性物質(zhì)，如芳香族化合物等。 化合物的極性和吸附劑的極性越接近，產(chǎn)生的吸附越強(qiáng)。,2. 正相萃取(Normal-Phase),吸附劑： 極性鍵合相，如硅膠鍵合NH2、CN，-Diol（二醇基）； 極性吸附劑，如silica、florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等 作用機(jī)理： 1）極性-極性相互作用 2）表面硅羥基、鋁羥基與極性化合物的極性官 能團(tuán)之間相互作用，包括氫鍵，-鍵等。 3）偶極-偶極相互作用 4）偶極-誘導(dǎo)偶極相互作用 應(yīng)用：從非極性溶劑樣品中吸

14、附極性化合物,硅膠柱(silica),表面SiOH,中等強(qiáng)度的吸附劑，適用于從非極性基體中吸附極性化合物。 硅膠是一種酸性吸附劑，可以吸附酸性（有機(jī)酸類）或中性的極性化合物，由于表面的硅醇基可以釋放出弱酸性的氫離子，又作為一種弱酸性陽離子交換劑，吸附堿性化合物（生物堿類，胺類）。 活性（吸附性）與硅膠的含水量有關(guān)，根據(jù)其中含水量不同分為不同的活性等級(jí)。 硅膠的活化：加熱到100-110度，除去表面吸附的水份，當(dāng)溫度升到500度，表面的硅醇基脫水變成硅氧烷鍵，從而喪失吸附性。 硅膠極親水：分析的樣品溶液必須無水。 備注：硅膠凈化時(shí)，一般雜質(zhì)保留在柱上，目標(biāo)化合 物流出。,氧化鋁(Alumina)

15、,表面含有鋁羥基，一種強(qiáng)極性吸附劑，通過與極性化合物和不飽和化合物形成氫鍵而產(chǎn)生吸附 根據(jù)形成條件不同分為酸性、中性和堿性氧化鋁。 1）酸性：用1%鹽酸浸泡后，用蒸餾水洗至氧化鋁的懸浮液pH為4，用于分離酸性物質(zhì)或?qū)λ岱€(wěn)定的中性物。 2）中性：水洗至中性 ，用于分離中性物。如醛、酮、酯、醌等類有機(jī)物質(zhì) 3）堿性：用于胺或生物堿的分離。 根據(jù)含水量的不同，分為不同的活性等級(jí)。 化合物的吸附性與其極性成正比，各種化合物對(duì)氧化鋁的吸附性順序?yàn)椋核岷蛪A 醇、胺、硫醇 酯、醛、酮 芳香族化合物 鹵代物、醚 烯 飽和烴 注意：樣品溶液中不含水,極性鍵合固定相,-NH2（氨基）：較強(qiáng)的氫鍵結(jié)合能力，對(duì)某些多

16、官能團(tuán)化合物如甾體、強(qiáng)心甙等有較好的分離能力。 a)正相萃取:適用非極性樣品溶液中吸附極性化合物。 b)弱陰離子交換萃取:適用于水溶液樣品中碳水化合物、弱陰離子和有機(jī)酸化合物。 -CN（氰基）： a)正相萃?。哼m用非極性樣品溶液中吸附極性化合物，如酚類，類固醇、 b) 反相萃?。哼m用于水溶液樣品中等極性的化合物。 -Diol(二醇基): 正相萃取，適用于分離有機(jī)酸、甾體和蛋白質(zhì)。 形成氫鍵的強(qiáng)弱:-NH2-CNDiol,正相或反相選擇原則,總目的：雜質(zhì)和待分析物分離 1、受樣品基體提取溶劑，要分離的雜質(zhì)和目標(biāo)化合物的性質(zhì)制約 a)物質(zhì)在柱上的保留（或洗脫）取決于其與吸附劑和樣品基體溶劑（或洗脫

17、溶劑）之間親和力的相對(duì)大小。 樣品基體是強(qiáng)非極性溶劑，如正己烷，二氯甲烷等，一般要選用正相柱分離。 樣品基體是強(qiáng)極性溶劑，如水和甲醇，乙腈及丙酮的混合液，要選用反相柱分離。,3. 離子交換分離法,按鍵合的離子基團(tuán)的性質(zhì)分類： 陽離子交換柱 陰離子交換柱 按在水溶液中解離的程度： 強(qiáng)酸性(SCX, Strong cation exchange) 弱酸性(WCX,Weak cation exchange) 強(qiáng)堿性(SAX, Strong anion exchange) 弱堿性(WAX, Weak anion exchange),強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂,指在交聯(lián)結(jié)構(gòu)高分子基體上帶有磺酸基（SO3H）的

18、一類樹脂 反應(yīng)式： RSO3H+Na+ RSO3Na+H+ 在堿性、中性、甚至酸性介質(zhì)都顯示離子交換功能 對(duì)強(qiáng)陽離子吸附較強(qiáng), 一般用一種含高濃度陽離子的洗脫液洗脫。 對(duì)弱陽離子（弱堿離子）的吸附可以用一種堿溶液洗脫，中和弱陽離子的電荷。,弱酸性陽離子交換樹脂,指含有羧酸基（COOH）、磷酸基（PO3H2）、酚基（ OH）的離子交換樹脂 離解如下： R-COOH R-COOH 在接近中性和堿性介質(zhì)中顯示離子交換功能 對(duì)強(qiáng)陽離子吸附可以通過酸性洗脫液中和硅膠表面的羧基而洗脫，或者用一種高濃度陽離子洗脫。 對(duì)弱陽離子（弱堿離子）的洗脫可以用一種堿性洗脫液中和弱陽離子而洗脫，或用一種酸性洗脫液中和硅

19、膠表面的羧基洗脫，或用一種高濃度的陽離子洗脫。,強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂（SAX),所帶來的功能團(tuán)常見的堿性基團(tuán)有： 在水中解離： 在酸性、中性、堿性解介質(zhì)中都顯示離子交換功能 對(duì)強(qiáng)陰離子的吸附較強(qiáng)，難用調(diào)節(jié)洗脫液pH值洗脫，一般用一種高濃度陰離子洗脫。 對(duì)弱陰離子（弱酸根離子）的吸附可以用一種酸性洗脫液來洗脫，中和弱陰離子。,弱堿性陰離子交換樹脂,指以伯胺（NH2）或仲胺(-NHR)、叔胺（NR2）為交換基團(tuán)的離子交換樹脂。 離解： R-NH2+H2O R-NH3+OH 只有在中性及酸性介質(zhì)中才顯示離子交換功能 對(duì)強(qiáng)陰離子的吸附可以用一種堿性洗脫液中和硅膠表面的氨基而洗脫，或高濃度的陰離子洗脫 對(duì)弱陰離子（弱酸根離子）的吸附可以用一種酸性洗脫液中和弱陰離子洗脫，或用一種堿性洗脫液中和硅膠表面的氨基而洗脫，或一種高濃度的陰離子洗脫。,離子選擇吸附順序,吸附：離子濃度相近時(shí)，電荷高，半徑小的離子易被吸附。如下： 強(qiáng)酸性 Fe3+Cr3+Al3+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+H+Li+ 弱酸性： H+ Fe3+ Cr3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+ NH4+ Na+ Li+