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文檔簡介
1、 中藥化學成分的一般研究方法第二章一、重點內(nèi)容:1,中藥化學成分的類型,理化性質(zhì)2,中藥化學成分提取、分離的常用方法二、難點內(nèi)容:1,影響化合物極性大小的因素2,溶劑提取法的應用及注意事項3,結(jié)晶法操作及注意事項4,單體純度的初步判斷方法第一節(jié) 中藥化學成分及生物合成簡介 中藥化學成分類型簡介(定義、溶解性)分類糖類苷類醌類苯丙素類黃酮類萜類和揮發(fā)油生物堿甾體類三萜類鞣質(zhì)(一)糖類 單 糖:味甜,易溶于水,不溶于有機溶劑。 低聚糖:29個單糖聚合,易溶于水,難溶 或不溶于有機溶劑。 多 糖:10個以上單糖聚成,多不溶于水, 不溶于親脂性有機溶液。 Haworth式優(yōu)勢構象式Fischer投影式
2、(二)苷類 定義:糖或糖的衍生物與非糖物質(zhì)(苷元或配基)通過糖的端基碳原子連結(jié)而成的化合物。 苷元:難溶于水,易溶于親脂性有機溶劑。 苷:能溶于水和極性有機溶劑,難溶于親脂 性有機溶劑。 蘆?。ㄈ惢衔?定義:分子中具有醌式結(jié)構的化合物 游離醌類:溶于苯、氯仿等親脂性有機溶劑 具有酚羥基,顯酸性,可溶于堿水溶液 形成苷:極性增大溶于熱水、甲醇、乙醇等(四)苯丙素類化合物 定義:分子中以苯丙基(C6-C3)為基本骨架單 位構成的化合物。 游離香豆素:溶于沸水、甲醇、乙醚等香豆素 具內(nèi)酯結(jié)構,溶于稀堿,加酸環(huán)合 香豆素苷:溶于水、醇等大極性有機溶劑丁香酚(簡單苯丙素)七葉內(nèi)酯(香豆素) 游離
3、:難溶于水,易溶親脂性有機溶劑木脂素 木脂素苷:水溶性增大二氫愈創(chuàng)木酸(木脂素)(五)黃酮類化合物定義:泛指具兩個苯環(huán)通過中間三碳鏈互相聯(lián) 結(jié)而成的一類化合物(C6-C3-C6) 游離黃酮:溶于甲、乙醇、乙醚等有機溶劑 具有酚羥基,顯酸性,溶于堿性溶液 黃酮苷類:溶于水等極性大的溶液(六)萜類和揮發(fā)油萜:由甲戊二羥酸衍生,基本母核分子式符合 (C5H8)n 通式的衍生物。 游離萜類:溶于親脂性有機試劑,不溶于水。 萜苷類:具一定親水性,溶于熱水、甲醇等極 性溶劑。 單萜、倍半萜可隨水蒸氣蒸餾,具有內(nèi)酯結(jié)構的可溶于稀堿溶液,加酸又析出。 甲戊二羥酸(MVA)梔子苷青蒿素穿心蓮內(nèi)酯揮發(fā)油:又稱精油
4、,是一類可隨水蒸氣蒸餾,與水不相混溶的油狀液體物質(zhì)。成分:萜類(單萜、倍半萜),芳香族化合物 以及它們的含氧衍生物。性質(zhì):透明油狀液體,具芳香味,常溫下?lián)]發(fā)。 不溶于水,溶于親脂性有機溶劑。(七)生物堿定義:存在于生物體內(nèi)的含氮有機化合物,具有堿的通性,可與酸成鹽。 游離生物堿:難溶于水,易溶于親脂性有機溶劑 尤其在氯仿中溶解度大 生物堿鹽類:易溶于水和乙醇,難溶于有機溶劑(八)甾體類化合物 定義:含環(huán)戊烷駢多氫菲甾核的化合物。 甾體皂苷元:不溶于水,溶于親脂性有機溶劑 甾體皂苷:溶于水等大極性溶劑,不溶于 親脂性有機溶劑 皂苷水溶液具有發(fā)泡性、溶血性、魚毒性(九)三萜類化合物定義:骨架由30
5、個碳原子組成的萜類化合物。 三萜皂苷元:不溶于水,溶于親脂性溶劑。 苷水溶液多具有發(fā)泡性、溶血性、魚毒性 含水正丁醇對皂苷溶解度大 三萜皂苷:可溶于水,不溶于極性小溶劑。 皂(十)鞣質(zhì)定義:鞣質(zhì)又稱單寧或鞣酸,是一類復雜的多元酚類化合物的總稱,可與蛋白質(zhì)結(jié)合形成致密、柔韌、不易腐敗又難以透水的化合物溶解性:可溶于水、乙醇等極性大的溶劑,不溶于親脂性有機溶劑。沉淀性:與重金屬鹽、蛋白質(zhì)、生物堿沉淀試劑生成沉淀。小結(jié):即溶于水又溶于醇的化學成分? 成分類型 水 醇類 親脂性有機溶劑游離生物堿 + +生物堿鹽 + + 苷類 + + 苷元 + + 揮發(fā)油 + +單糖、低聚糖 + 多糖 鞣質(zhì) + + 單
6、糖:無水醇難溶;多糖:60%以上醇難溶。溶于水和醇的成分:苷類、生物堿鹽、鞣質(zhì) 酸性成分黃酮、蒽醌、香豆素、有機酸、鞣質(zhì) 中性成分強心苷、皂苷、甾體堿性成分生物堿兩性成分兩性生物堿、氨基酸、蛋白質(zhì)極性分類按溶解性分類 脂溶性成分:苷元、生物堿 水溶性成分:苷、生物堿鹽、鞣質(zhì)練習:區(qū)分下列結(jié)構類型二、各類中藥化學成分主要生成途徑(了解)1、一次代謝產(chǎn)物:也叫營養(yǎng)成分。指在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、蛋白質(zhì)、核酸等2、二次代謝產(chǎn)物:也叫次生成分。指在特定條件下,以一次代謝產(chǎn)物作為原料或前體,又進一步經(jīng)歷不同的代謝過程所生成的物質(zhì)。如生物堿、黃酮、皂苷等主要研究對象 主要
7、合成途徑 生成的化合物類型 乙酸丙二酸途徑 脂肪酸類、酚類、醌類 甲戊二羥酸途徑 萜類、甾類 莽草酸途徑 苯丙素、香豆素、木脂素 氨基酸途徑 生物堿類 復合途徑 黃酮類 第二節(jié) 中藥有效成分的提取分離方法基本概念1,提取:利用適當?shù)娜軇┖头椒ǎ瑢⑺某煞直M可能從原料中完全提出的過程。2,分離:將提取物中所含的各種成分一一分開,并將得到的單體加以精制的過程。一、一、中藥有效成分的提取方法 中藥所含有的化學成分較為復雜。要想研究其中的某些成分,必須將它們從中藥中提取出來。 在進行提取之前,應對所用提取原料的基源、產(chǎn)地、藥用部位、采集時間與方法等進行考查,并系統(tǒng)查閱文獻,以充分利用前人的經(jīng)驗。 中
8、藥材料在提取前應進行適當?shù)念A處理。為了提高提取效率,可將藥材原料進行粉碎,粒度一般以能通過二號篩為宜。為什么要提取?提取的前期準備!提取方法根據(jù)提取原理不同溶劑提取法水蒸氣蒸餾法 超臨界流體萃取法(SFE)升華法壓榨法超聲提取法微波萃取法浸漬法滲濾法 煎煮法回流提取法 連續(xù)回流提取法提取方法的不同(一)溶劑提取法(最普遍方法)1、原理: 選擇溶劑依據(jù)相似相溶原則。 根據(jù)中藥中各種成分的溶解性不同,選用對所需成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑,將所需成分從藥材組織中溶解出來的一種提取方法。 1、水2、肥皂3、汽油2 影響化合物極性大小的因素? A,化合物分子的母核大小(碳的數(shù)目) 分子量大,
9、碳數(shù)多 極性小 分子量小,碳數(shù)少 極性大 B,取代基極性的大小 當化合物母核相同或相近時,含極性大的基團的化合物極性大;含基團較多的化合物極性大 酸酚醇胺醛酮酯醚烯烷思考題試排列下列化合物的極性大小 A B C D E F 中藥化學成分不但數(shù)量繁多,而且結(jié)構千差萬別。所以極性問題很復雜。但依據(jù)以上兩點,一般可以判定。需要大家判斷的大多數(shù)是母核相同或相近的化合物,此時主要依據(jù)取代基極性大小。按極性不同 水 有機溶劑酸水水堿水親脂性有機溶劑(與水不互溶)親水性有機溶劑(與水互溶) CCl4 C6H6 CH2Cl2 CHCl3 Et2O EtOAc n-BuOH 石油醚四氯化碳苯二氯甲烷氯仿乙醚乙酸
10、乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水 Me2CO EtOH MeOH 3、溶劑分類親脂性有機溶劑(與水分層) 親水性有機溶劑(與水任意互溶)萃取苷類、水溶性成分常見溶劑的極性大小順序水和親水性有機溶劑互溶 水和親脂性有機溶劑不互溶有機溶劑除甲醇不溶于石油醚外均互溶比水重 練習題1、從中藥中依次提取不同極性成分應采取的溶劑順序是( ) A.水 乙酸乙酯 乙醇 乙醚 石油醚 B.石油醚 乙醚 乙酸乙酯 乙醇 水 C.石油醚 水 乙醇 乙酸乙酯 乙醚 D.水 乙醇 石油醚 乙酸乙酯 乙醚 E.石油醚 乙醇 乙酸乙酯 乙醚 水2、下列溶劑那個極性最低( ) A、EtOAc B、 EtOH C、n-BuOH D、
11、Et2O E、Me2COB D 4、選擇溶劑的要點: 溶劑提取法的關鍵是選擇合適的溶劑 * 對所要成分溶解度大 * 沸點適中容易回收 * 低毒安全 * 不與有效成分反應、不溶共存雜質(zhì) 最常用的溶劑為甲、乙醇。甲醇提取效果好于乙醇,但毒性大,一般只用于實驗室研究。 5 常用提取溶劑性能特點 提取溶劑 水(酸、堿水)性能特點 溶解范圍廣 穿透能力強 價廉易得、安全 脂溶性成分溶解不完全 有些苷類成分易酶解 水提液易發(fā)霉、變質(zhì)溶性雜質(zhì)多,過濾困難 沸點高,濃縮困難適宜提取成分 苷類 糅質(zhì) 糖類生物堿鹽 氨基酸 蛋白質(zhì)提取方法 煎煮法 滲濾法提取溶劑乙醇 適宜提取成分 除多糖、蛋白質(zhì)外的 多數(shù)成分提取
12、方法 浸漬法 滲濾法 回流法連續(xù)回流法性能特點 溶解范圍廣 (不同濃度乙醇) 水溶性雜質(zhì)溶出少 可抑制酶的活性 提取液不易發(fā)霉、變質(zhì) 沸點較低,可回收利用 有揮發(fā)性、易燃燒,價格較貴 親水性有機溶劑(和水可任意混溶),還有甲醇溶解性強于乙醇,但毒性較大,多用在實驗室研究。丙酮溶解性能同乙醇,但沸點低、易揮發(fā),作為提取溶劑不常 用;在分離、精制時常用于脫色,脫水劑。提取溶劑 親脂性有機溶劑性能特點 對化合物溶解 選擇性較強 水溶性雜質(zhì)少、易純化 揮發(fā)性大、易燃燒 大多毒性較大 價格昂貴,提取設備要求高 穿透力較弱,提取時間長 作為提取溶劑不常用適宜提取成分 苷元、某些苷類、 生物堿提取方法 回流
13、法 連續(xù)回流法 偶有滲濾法 有機溶劑具有脂溶性,因此除經(jīng)呼吸道和消化道進入機體內(nèi)外,尚可經(jīng)完整的皮膚迅速吸收:神經(jīng)毒性:以脂肪烴(正己烷)、芳香烴(苯)、氯化烴(二氯甲烷)等脂溶性較強溶劑為多見血液毒性:以芳香烴,特別是苯最常見肝腎毒性:多見于氯代烴類有機溶劑,如氯仿、四氯化碳皮膚粘膜刺激:多數(shù)有機溶劑均有程度不等的皮膚粘膜刺激作用,但以酮和酯類為主 PS:有機溶劑毒性 第一類指已知可以致癌并被強烈懷疑對人和環(huán)境有害溶劑應避免使用這類溶劑。如在生產(chǎn)不可避免使用了這類溶劑,殘留量必須控制在規(guī)定的范圍內(nèi) 苯(2ppm)、四氯化碳(4ppm) 第二類是指無基因毒性但有動物致癌性的溶劑 氯仿(60pp
14、m)正己烷(290ppm)乙腈(410ppm)二氯甲烷600ppm)甲苯(890ppm)二甲苯(2170ppm)甲醇(3000ppm)環(huán)己烷(3880ppm) 第三類是指對人體低毒的溶劑 甲酸、乙酸、乙醚、丙酮、苯甲醚、丙醇、丁醇、戊醇、乙酸丁酯、二甲亞砜、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯 毒性試劑分類 6、提取方法 浸漬法 滲漉法 溶劑提取的方法 煎煮法 回流提取法 連續(xù)回流提取法 靜態(tài)提取動態(tài)提取(1)浸漬法: 以水或稀醇反復浸泡提取 特點:適于遇熱易破壞或揮發(fā)性成分及含淀粉粘液質(zhì)較多的中藥。 缺點:提取時間長,效率低,水提液易發(fā)霉,提取體積大,不適合貴重藥材及高濃度的提取。(2)滲漉法: 將
15、中藥粗粉裝于滲漉筒中,先浸后滲,不斷添加溶劑滲過藥粉,從滲漉筒下端不斷流出滲漉液。各類溶劑均可(常用水或稀醇)。 特點:提取效率高于浸漬法,不破壞成分。 缺點:溶液體積大(藥材10倍體積),時間長。(3)煎煮法:為中藥水提取最常用的方法。必須以水為溶劑。特點:簡便,可提取藥材中大多數(shù)成分。缺點:對含揮發(fā)性和加熱易破壞成分不適用,不適用含多糖類成分多的中藥。 (4)回流提?。河袡C溶劑 優(yōu)點:效率較高(較浸漬、滲漉法) 缺點:不適用遇熱易破壞成分,溶劑消耗大, 操作較繁瑣7(5)連續(xù)回流提?。河盟魇咸崛∑饕杂袡C溶劑提取。 優(yōu)點:提取效率高,節(jié)省溶劑,操作簡單。 缺點:加熱時間長,不適用遇熱易破壞成
16、分1.冷凝管 2.蒸氣上升管3.虹吸管 4.濾紙袋 5.溶劑6.加熱水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法用于提取具有揮發(fā)性的、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,且難溶或不溶于水的成分。 適用成分:揮發(fā)性(100有一定蒸汽壓);對水穩(wěn)定;不溶于水;耐熱。(如:中藥中揮發(fā)油的提取常采用此法。)升華法超臨界流體萃取法 超臨界流體(SF):指處于臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)以上,介于氣體和液體之間的、以流動形式存在的單一相態(tài)物質(zhì)。密度與液體相近,而黏度與氣體相近,擴散能力強。缺點對極性大的化合物提取效果較差 優(yōu)點: 1)可在低溫下提取,對“熱敏性”成分尤其適用 2)無溶劑殘留,對作為制劑的中藥提取物的提取是一大優(yōu)勢
17、。 3) 提取與蒸餾合為一體,無需回收溶劑。 4) 具選擇性分離。改進:添加夾帶劑,常用甲醇、丙酮等極性大的溶劑,加入量不超過15%提取方法操作特點優(yōu)點缺點浸漬法水或烯醇不加熱 操作簡單、雜質(zhì)少 適用熱不穩(wěn)定、揮發(fā)性、含淀粉、粘液質(zhì)多的中藥效率差、時間長用水提容易發(fā)霉?jié)B濾法各種溶劑不加熱 效率較高(浸漬法)適用于遇熱易破壞成分時間長、費溶劑 操作較繁瑣煎煮法水直火加熱操作簡單中藥里的大部分成分可不同程度的提取出來 不適用揮發(fā)性 遇熱易破壞成分 多糖類中藥藥液粘稠 親脂性成分提取不全回流法有機溶劑水浴加熱效率較高(浸漬、滲濾法)不適用遇熱易破壞成分 溶劑消耗較大 操作繁瑣連續(xù)回流法有機溶劑索氏提
18、取器水浴加熱提取效率高溶劑消耗少操作不繁瑣不適用于遇熱容易 破壞的成分提取小結(jié)溶劑提取法6,影響溶劑提取法的因素 最主要的是合適的溶劑和方法,此外還有:二、中藥有效成分的 分離精制方法(一)溶劑法 1、酸堿溶劑法 原理:利用混合物中各組分酸堿性不同進行分離 酸溶:生物堿類成分可與無機酸成鹽而溶于水 堿溶:具有羧基,酚羥基等與堿成鹽溶于水 強酸性NaHCO3,中等酸性Na2CO3,弱酸性NaOH 內(nèi)酯或內(nèi)酰胺結(jié)構:可被皂化而溶于熱堿水 注意:酸堿的強度、加熱溫度、與被分離成分接觸的時間等。 2、溶劑分配法(萃取法)原理:利用混合物中各成分在互不相溶的兩 相溶劑中分配系數(shù)(溶解度)不同而達到分離。
19、 極性較大成分:正丁醇-水溶劑選擇 中等極性成分:乙酸乙酯-水 低極性成分:氯仿(乙醚)-水兩相溶劑 萃取法簡單萃取法PH梯度 萃取法連續(xù)萃取法液滴逆流 萃取法(1)簡單萃取法 實驗室用分液漏斗或下口瓶。一般在水和親脂性有機溶劑中進行,根據(jù)情況,也可用酸水或堿水。中藥中成分比較復雜,一般一次萃取分離不出來純品,需要再配合其他方法。PS:系統(tǒng)溶劑萃取法 常用來中藥化學成分的初分,將總提物分散于水中,依次用石油醚(或環(huán)己烷)、氯仿(或乙醚)、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分別減壓回收溶劑得到相應極性的成分。中藥粗粉乙醇提取,回收乙醇中藥提取浸膏加水稀釋,石油醚萃取石油醚減壓回收強親脂性成分水溶液乙醚萃取乙
20、醚減壓回收親脂性成分水溶液乙酸乙酯 萃取乙酸乙酯減壓回收中等級性成分水溶液正丁醇 萃取 水溶液(強極性成分)正丁醇減壓回收親水性成分極性 成分類型 適宜溶劑 強親脂性 揮發(fā)油、脂肪油、苷元 石油醚 脂溶性色素、甾醇 環(huán)己烷 親脂性 苷元、生物堿、樹脂 乙醚 有機酸 氯仿 小 強心苷 氯仿 中極性 中 黃酮苷 乙酸乙酯 大 皂苷、蒽醌苷 正丁醇 親水性 極性很大的苷、多糖 丙酮 氨基酸、某些生物堿鹽 甲醇、乙醇 強親水性 蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、氨基酸 水 果膠、糖類、無機鹽 溶劑分配法中溶劑系統(tǒng)的選擇: 1,兩相溶劑不相混溶(一般一相為水,另一相為有機溶液) 2,混合物中各單一成分在溶劑系統(tǒng)中的分配系
21、數(shù)(K)差別越大越好1、從中藥水提液萃取親脂性成分宜選用溶劑是( ) A、乙醚 B、乙醇 C、甲醇 D、正丁醇 E、丙酮2、溶劑法分離中藥水提液中成分不宜選用溶劑為( ) A、乙醚 B、丙酮 C、正丁醇 D、氯仿 E、乙酸乙酯A B 乳化:溶劑萃取過程中,水相和有機相經(jīng)混合后生成一種穩(wěn)定的乳狀液,產(chǎn)生不易分層的現(xiàn)象。乳化現(xiàn)象常使分離效率降低,嚴重時會使萃取過程無法進行。 消除乳化現(xiàn)象:(1)攪拌乳化層(2)加無機鹽(3)加熱或冷卻(4)抽濾乳化層(5)分出乳化層,加新溶劑萃?。?)超聲乳化層(7)離心乳化層(8)長時間放置(9)連續(xù)液-液萃取或液滴逆流萃取 (CCD) (DCCC)小常識乳化(
22、2)pH梯度萃取法:是分離酸性或堿性成分的常用方法。以pH成梯度的酸水溶液依次萃取以親脂性有機溶劑溶解的堿性成梯度的混合生物堿,或者以pH成梯度的堿水溶液依次萃取以親脂性有機溶劑溶解的酸性成梯度的混合酚、酸類成分,使后者分離的方法。(3)連續(xù)萃取法(CCD法):采用連續(xù)萃取器萃取。利用兩溶液比重不同自然分層和分散相液滴穿過連續(xù)相溶劑時發(fā)生傳質(zhì)。(3)CCD(10 50 ) (countercurrent distribution,簡稱CCD)原理:多次、連續(xù)的液液萃取分離過程。流動相溶劑(相對密度大)固定相溶劑(相對密度?。?二、沉淀法 沉淀法是在中藥提取液中加入某些試劑,與其中一些成分生成沉
23、淀,或加入某些試劑后可降低一些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出的一種方法 如果所需要分離獲得的成分生成沉淀,則沉淀反應必須是可逆的;如果是不需要的成分,則將生成的沉淀除去,可以是不可逆的沉淀反應。沉淀法鹽析法分級沉淀法酸堿沉淀法鉛鹽沉淀法專屬試劑 沉淀法1、專屬試劑沉淀法: 某些試劑能選擇性地沉淀某類成分,稱為專屬試劑沉淀法。 雷氏銨鹽沉淀季銨堿: 分離水溶性生物堿 膽甾醇沉淀甾體皂苷: 分離甾體皂苷 明膠沉淀鞣質(zhì): 分離或除去鞣質(zhì)2、鹽析法 在混合物的水溶液中,加入無機鹽至一定濃度或飽和,使某些成分溶解度降低而析出,或用有機溶劑萃取出來。 常用NaCl,其它還有MgSO4、(NH4)2SO
24、4等 黃柏絲 5倍量0.2%硫酸浸泡24小時 浸泡液 虹吸上清液下層紗布過濾 濾渣 濾液5倍量0.2%硫酸浸泡24小時 石灰調(diào)pH為12, 放置30分鐘,抽濾 濾渣 濾液 用鹽酸調(diào)pH為2, 加入8%的NaCl 濾液 沉淀 (鹽酸小檗堿粗品)3、分級沉淀法: 改變?nèi)軇┑臉O性使沉淀逐步析出(加入與該溶液互溶的溶劑,從而改變某些成分溶解度,使其從溶液中析出)。 中藥提取分離中最常用的為水提醇沉法和醇提水沉法:1)水提醇沉法:于中藥的水提濃縮液中加入乙醇使含醇量達60%以上,可使多糖、蛋白質(zhì)等沉淀。2)醇提水沉法:于中藥的乙醇提取濃縮液中加入10倍量以上水,可沉淀親脂性成分。4、酸堿沉淀法:1)酸提
25、取堿沉淀:用于生物堿的提取分離。2)堿提取酸沉淀:用于酚、酸類成分和內(nèi)酯 類成分的提取、分離。槐米(20g)水300 ml,石灰乳調(diào)節(jié)pH值至89加熱至微沸維持pH值30 min,趁熱過濾殘渣濾液放冷至6070,用濃鹽酸調(diào)pH值至45靜置 抽濾濾液沉淀(三)分餾法 利用混合組分中各成分的沸點不同而分離的一種方法。用于液體混合物(互溶)的分離。 (四) 膜分離法 利用天然或人工合成的高分子膜,以外加壓力或化學位差為推動力,對混合物溶液進行分離、分級、提純和富集的方法。 反滲透、超濾、微濾、電滲析均為膜分離技術。其中反滲透、超濾、微濾相當于過濾技術。原理是大分子不能透過膜被截留,而溶劑和小分子物質(zhì)
26、能透過膜。0.001 m0.0001 m0.01 m0.1 m1 m10 m100 m反滲透納濾超濾微濾0.2 kDa200 kDa20,000 kDa糖類蛋白質(zhì)B. diminuta血紅細胞最小可見顆粒氨基酸核酸碳黑酵母花粉鹽寡核苷酸脊髓灰質(zhì)炎病毒支原體大腸桿菌云霧抗生素哺乳類病毒細菌人毛發(fā) 透析法也屬于膜分離法。 透析法分離效果的關鍵是根據(jù)欲分離成分的具體情況選用規(guī)格適宜的透析膜。透析膜有動物性膜、火棉膠膜、羊皮紙膜(硫酸紙膜)、蛋白膠膜、玻璃紙膜等。 (五)升華法 固體 氣體 提取中藥中具有升華性的物質(zhì) 如小分子生物堿、香豆素、游離蒽醌類化合物 常常伴有熱分解現(xiàn)象缺點 產(chǎn)率低,不適用于大
27、規(guī)模生產(chǎn)(六)結(jié)晶法 定義:由非結(jié)晶狀態(tài)到形成結(jié)晶的操作過程。重結(jié)晶指由純度低結(jié)晶處理成純度高結(jié)晶的操作過程。(二者從操作角度差別是起始物不同) 原理:混合物中各成分在溶劑中溶解度差異 1、結(jié)晶的條件 (1)溶劑:結(jié)晶的關鍵是選擇合適的溶劑。 對欲分離的成分熱時溶解度大,冷時溶解度 小,而對雜質(zhì)冷、熱時均溶或均不溶 沸點適中 不與被分離成分產(chǎn)生化學反應。(2)有效成分的濃度:濃度高、純度高(3)溫度:低一些好(4)時間:逐漸析出結(jié)晶,速度快易夾有雜質(zhì)(5)加速結(jié)晶的措施: 加入晶種 用玻璃棒在器壁上磨擦 制備成衍生物2、常用溶劑 甲、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、石油醚等單一溶劑不容易結(jié)晶時選擇
28、醇-水、醇-醚、醇-丙酮等混合溶劑。(除去溫度高時不溶的雜質(zhì))(除去溫度低時易溶的雜質(zhì),保留溶解度隨溫度變化很大的所需成分)3、操作步驟 提取或分離物 溶于選擇的溶劑,加熱 成飽和溶液,趁熱過濾 濾液 放置析晶(或逐步冷藏, 分步析晶)過濾 粗結(jié)晶 重復上述過程(重結(jié)晶) 結(jié)晶4、結(jié)晶時注意的一些問題:(1)所得結(jié)晶可能是:晶體+溶劑分子 如溶劑為水,則為含水晶體(2)在不同溶劑中結(jié)晶形態(tài)不同,熔點也不一定相同。所以標注熔點時,應注明溶劑。(3)溫度:干燥時應低溫,常用真空干燥儀。(4)防潮(七)色譜分離法 色譜法又稱層析法,是一種分離和鑒定化合物的有效方法,其最大的優(yōu)點在于分離效能高、快速簡
29、便。對一些結(jié)構性質(zhì)相似化合物的分離,用經(jīng)典的萃取法、沉淀法和結(jié)晶法等難以達到分離目的時,用色譜法往往可以收到很好的分離效果。 色譜法根據(jù)分離原理可分為: 吸附色譜、分配色譜、凝膠色譜、離子交換色譜等 根據(jù)分離方法又可分為: 薄層色譜法(TLC)柱色譜法,紙色譜法(PC) 高效液相色譜法(HPLC),氣相色譜法(GC)等 1、吸附色譜:利用吸附劑對被分離化合物分子的吸附能力的差別而實現(xiàn)分離的一類色譜。吸附原理吸附性應用硅膠物理吸附化學吸附堿性化合物極性吸附劑各類成分氧化鋁化學吸附酸性化合物堿性或中性親脂性成分活性炭非極性吸附劑水溶性成分聚酰胺半化學吸附氫鍵酚、醌物理吸附特點:無選擇性、吸附可逆、
30、快速進行,應用多 如:硅膠 極性吸附劑 氧化鋁 極性吸附劑 活性炭 非極性吸附劑化學吸附特點:有選擇性、吸附牢固或不可逆、洗脫難, 應用少 如:堿性氧化鋁 對酚酸類(黃酮、蒽醌)的吸附強 強酸性硅膠 對生物堿的吸附強半化學吸附的特點:吸附力介于上述二者之間,較弱 如:聚酰胺 (氫鍵吸附) 大孔吸附樹脂吸附原理(范德華引力或產(chǎn)生氫鍵) 分子篩原理(本身多孔性結(jié)構的性質(zhì)決定的)25吸附劑(固定相)溶劑(流動相)溶質(zhì)(樣品) 。 操作方式 1) 薄層色譜: 制板 點樣 展開 顯色 記錄 2) 柱色譜: 裝柱 上樣 洗脫 收集 濃縮 顯色檢識 合并 結(jié)晶 吸附色譜常見的操作方式是薄層色譜和柱色譜。薄層
31、色譜主要用于化學成分的預試、鑒定及探索柱色譜分離的條件;柱色譜主要用于化學成分的分離制備及含量測定。 薄層層析操作(跑板子)柱層析操作(跑柱子) 2、凝膠色譜法 凝膠色譜法又稱分子排阻色譜法、凝膠濾過色譜法、分子篩色譜法等。是一種以凝膠為固定相分離分子大小不同成分的色譜方法。具有設備簡單,操作方便,結(jié)果準確,凝膠可反復使用等優(yōu)點,成為天然藥物化學和生物化學研究中的常規(guī)分離分析方法。 原理:主要為分子篩作用。 小分子的化合物進入凝膠顆粒內(nèi)部,大分子量的化合物被排阻在外部難以進入,因此大分子物質(zhì)首先被洗出。26凝膠過濾法Sephadex G葡聚糖凝膠Sephadex LH-20羥丙基葡聚糖凝膠適用
32、溶劑 水 水及有機溶劑 分離原理 分子篩 分子篩 商品凝膠的種類很多,常用的有葡聚糖凝膠和羥丙基葡聚糖凝膠。 3、離子交換色譜法 原理:混合物中各成分解離度不同而分離。 樹脂與被交換成分間同種電荷離子的等當量替代作用。以離子交換樹脂為固定相,水或酸水堿水為流動相,在流動相中的離子性物質(zhì)與樹脂進行交換而被吸附,再用適合溶劑將被交換成分從樹脂上洗脫下來即可。 離子交換樹脂 離子交換纖維素 兼?zhèn)潆x子交換與分子篩作用 離子交換凝膠 中藥堿性成分用陽離子交換樹脂;酚、酸性成分用陰離子交換樹脂,將交換后的樹脂通過調(diào)整酸堿使吸附物游離,選擇適當溶劑將吸附物溶解出即可。應用:主要用于生物堿(鹽)、酚類、有機酸
33、及氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖等可離子化成分的分離純化。操作:裝柱前用水充分溶脹,并用酸、堿進行預處理。OH-陰離子交換樹脂Cl-陰離子交換樹脂NaCl強堿性(-N+(CH3)3Cl-)弱堿性(-NH2, -NH-)強酸性(-SO3-H+)弱酸性 (-COOH)H+陽離子交換樹脂Na+陽離子交換樹脂4、大孔吸附樹脂法原理:通過物理吸附(范德華力、氫鍵吸附)有選擇性的吸附有機物質(zhì)。特點:既有吸附性,又有分子篩篩選性 吸附性是范德華力或氫鍵吸附的結(jié)果;篩選性則由其多孔性網(wǎng)狀結(jié)構引起。 理化性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于酸、堿及有機溶劑特性 對有機物選擇性好,吸附速度快 可反復利用,再生處理方便物質(zhì)洗脫順序: 具有反向性
34、質(zhì),被分離物質(zhì)極性越大,越先被洗脫下來,極性越小,越后洗脫下來。溶劑洗脫力: 極性大溶劑極性小溶劑樹脂柱的清冼和再生: 乙醇、丙酮、異丙醇、2-5%鹽酸、2-5%氫氧化鈉滲漉法洗脫或回流,最后用水洗至無味操作: 預分離成分水溶液上樣過樹脂柱,依次用水濃度由低到高的含水醇洗脫,則物質(zhì)按極性從大到小的順序被洗脫下來。研究實例人參根莖提取物(10 g, 皂苷含量10%)HPD-100大孔吸附樹脂25% EtOH40% EtOH80% EtOH色素、多糖人參三醇型皂苷含量25%人參二醇型皂苷含量50%5、分配色譜 原理:利用物質(zhì)在固定相和流動相之間分配系數(shù)(溶解度)不同而達到分離。 原理:將兩相溶劑中
35、的一相涂覆在硅膠等多孔載體上,作為固定相,填充于色譜柱中,然后加入與固定相不相混溶的另一相溶劑(流動相)沖洗色譜柱。 被分離物質(zhì)在兩相溶劑中相對作逆流移動,在移動過程中不斷進行動態(tài)分配而得以分離。 載體主要有:硅膠、硅藻土、纖維素粉等。正相反相分類依據(jù)固定相極性大于流動相固定相極性小于流動相固定相水、緩沖溶液氰基鍵合相氨基鍵合相液狀石蠟C18鍵合相C8鍵合相流動相氯仿、乙酸乙酯、丁醇水、甲醇適用范圍水溶性或極性較大的成分脂溶性成分常用色譜硅膠、紙色譜RP-2、RP-8、RP-18洗脫順序極性小的先洗脫極性大的先洗脫鍵合相X - Cl, CH3O, C2H5O等R - C2H5, C8H17,
36、C18H37等R1, R2 - X, CH3等硅膠親水性表面化學修飾親油性表面RP-8RP-2RP-18RP Reverse Phase反相色譜應用最為廣泛,高效液相色譜多為反相分配色譜 第三節(jié) 中藥有效成分化學結(jié)構 的研究方法一、結(jié)構研究的主要程序純度鑒定(1)晶形、熔點,D(2)TLC(PC)(3)GC、HPLC化合物類型(1)文獻調(diào)研(2)鑒別反應(3)色譜行為結(jié)構確定(1)光譜方法(2)化學衍生法(3)立體構型化合物純度的判定方法1結(jié)晶均勻、一致。2熔點明確、熔距敏銳(0.5-1.0)。3TLC (PC):三種以上不同展開劑展開,均呈現(xiàn)單一斑點。4HPLC、GC也可以用于化合物純度的判斷??礃O性小的成分看極性大的成分看中極性成分一、中藥有效成分的理化鑒定1,物理常數(shù)的測定: 熔點、沸點、比旋率、折光率、比重等2,分子式確定: 高分辨率質(zhì)譜法(HR-MS),可以直接給出分子式。3,結(jié)構骨架和官能團確定: 二、波譜在結(jié)構測定中的應用電磁波根據(jù)波長和能量分成的區(qū)段 X-射線衍射紫外-可見光譜紅外光譜微波吸收譜核磁共振譜內(nèi)層電子能級躍遷外層電子能級躍遷
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