第二章 中药化学成分的一般研究方法

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中药化学王艳玲 中药学院

第二章

中药化学成分 的一般研究方法

主 要 内 容●中药化学成分及生物合成途径 ●中药有效成分的提取分离方法※ ●中药有效成分化学结构的研究方法

第二节

中药有效成分的提取分离方法

提取:选用适宜的溶剂和适当的方法,将 所需要的成分尽可能完全地从被提取物中提出 而杂质尽可能少的被提出的过程。 溶剂提取 法

提取

水蒸汽蒸馏法超临界流体萃取法

一、溶剂提取法溶剂提取法:根据中药中各种成分在溶剂中的

溶解性质,选用对活性成分溶解度大,对不需要溶出成分溶解度小的溶剂,而将有效成分从药材组织 内溶解出来的方法。 多采用“相似相溶”的原则。

原理溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通过细胞壁透 入到细胞内,溶解了可溶性物质,而造成细胞内

外的浓度差,于是细胞内的浓溶液不断向外扩散,溶剂又不断进入药材组织细胞中,如此多次往返, 直至细胞内外溶液浓度达到动态平衡时,将此饱 和溶液滤出,继续多次加入新溶剂,就可以把所 需要的成分近于完全溶出或大部溶出。

常见的提取溶剂1-水 提取成分:无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、鞣质、 氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及苷类等。 应用:酸水提取,可使生物碱与酸生成盐类而溶出,碱水 提取可使有机酸、黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成 分溶出。 缺点:

1.2. 3.

易酶解苷类成分,且易霉坏变质。含果胶、粘液质类成分的中草药,水提液难过滤。 沸水提取时,中草药中的淀粉可被糊化。

4.

水提液浓缩困难。

常见的提取溶剂2-亲水性有机溶剂与水能混溶的有机溶剂,如乙醇(酒精)、甲醇(木 精)、丙酮等,以乙醇最常用。 乙醇:溶解性好,对中草药细胞的穿透能力较强。除蛋白质、 粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。 难溶于水的亲脂性成分,在乙醇中的溶解度也较大。 应用:根据被提取物质的性质,采用不同浓度的乙醇进行提 取。 优点:1. 乙醇提取时间短,溶解出的水溶性杂质也少。 2. 乙醇为有机溶剂,虽易燃,但毒性小,价格便宜,来源方 便,有一定设备即可回收反复使用, 3. 而且乙醇的提取液不易发霉变质。

甲醇的性质和乙醇相似,沸点较低(64℃),但有毒性,使 用时应注意。

常见的提取溶剂3-亲脂性有机溶剂与水不能混溶的有机溶剂,如石油醚、苯、 氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。 特点:选择性能强,不能或不容易提出亲水 性杂质。挥发性大,多易燃(氯仿除外),一般 有毒,价格较贵,设备要求

较高,且它们透入植 物组织的能力较弱,往往需要长时间反复提取才 能提取完全。如果药材中含有较多的水分,用这 类溶剂就很难浸出其有效成分,因此,大量提取 中草药原料时,直接应用这类溶剂有一定的局限 性。

选择溶剂的要点①溶剂对有效成分溶解度大,对杂质溶解度小 ②溶剂不能与中药的成分起化学变化 ③溶剂要沸点适中、易回收、经济、易得、使用安

全等。 常见溶剂极性大小顺序石油醚<四氯化碳<苯<无水乙醚<氯仿<乙酸乙酯<正 丁醇<丙酮<乙醇(酒精)<甲醇(木精)

提取方法

1.

浸渍法:

将中草药粉末或碎块装人适当的容器中, 加入适宜的溶剂(如乙醇、稀醇或水),浸渍 药材以溶出其中成分的方法。

本法比较简单易行,但浸出率较差,且如 用水为溶剂,其提取液易于发霉变质,须注意 加入适当的防腐剂。

2.渗漉法将中草药粉末装在渗漉器中,不断添加新溶 剂,使其渗透过药材,自上而下从渗漉器下部流 出浸出液的一种浸出方法。 浸出效果优于浸渍法,溶剂使用量大。但应 控制流速,在渗渡过程中随时自药面上补充新溶 剂,使药材中有效成分充分浸出为止。或当渗滴 液颜色极浅或渗漉液相当于原药材重的10倍时, 便可认为基本上已提取完全。在大量生产中常将 收集的稀渗漉液作为另一批新原料的溶剂之用。

3. 煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法。所 用容器一般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器皿, 不宜用铁锅,以免药液变色。直火加热时最 好时常搅拌,以免局部药材受热太高,容易 焦糊。有蒸汽加热设备的药厂,多采用大反 应锅、大铜锅、大木桶,或水泥砌的池子中 通入蒸汽加热。还可将数个煎煮器通过管道 互相连接,进行连续煎浸。

4. 回流提取法应用有机溶剂加热提取,需采用回流加热 装置,以免溶剂挥发损失。小量操作时,可在 圆底烧瓶上连接回流冷凝器。溶剂浸过药材表 面约1~2cm。在水浴中加热回流,一般保持沸 腾约1-2小时,放冷过滤,再在药渣中加溶剂, 作第二、三次加热回流分别约半小时,或至基 本提尽有效成分为止。此法提取效率较冷浸法 高,大量生产中多采用连续提取法。

5.连续回流提取法应用挥发性有机溶剂提取中草药有 效成分,不论小型实验或大型生产,均 以连续提取法为好,而且需用溶剂量较 少,提取成分也较完全。实验室常用脂 肪提取器或称索氏提取器。连续提取法, 一般需数小时才能提取完全。提取成分 受热时间较长,遇热不稳定易变化的成 分不宜采用此法。

6超声波提取法是一种利用超声波浸提有效成分的方 法。其基本原

理是利用超声波的空化作用, 破坏植物药材的细胞,使溶剂易于渗入细 胞内,同时超声波的强烈振动能传递巨大 能量给浸提的药材和溶剂,使它们作高速 的运动,加强了胞内物质的释放、扩散和 溶解,加速有效成分的浸出,极大地提高 提取效率。

优点:提取时间短、提取效率 高,无需加热,能避免高温高压对 欲提取成分的破坏,既适用于遇热 不稳定成分也适用于各种溶剂的提 取。 缺点:对容器壁的厚薄及放置 位置要求较高。

二、水蒸汽蒸馏法原理:这类成分有挥发性,在100℃时有一定蒸汽压,当 水沸腾时,该类成分一并随水蒸汽带出,再用有机溶剂萃取, 既可分离出。 应用:用于提取能随水蒸汽蒸馏,而不被破坏的难溶于水 的成分;如中草药中的挥发油,某些小分子生物碱一麻黄碱、 槟榔碱,以及某些小分子的酚性物质,牡丹酚等,都可应用本 法提取。有些挥发性成分在水中的溶解度稍大些,常将蒸馏液 重新蒸馏,在最先蒸馏出的部分,分出挥发油层,或在蒸馏液 水层经盐析法并用低沸点溶剂将成分提取出来。例如玫瑰油、 原白头翁素等的制备多采用此法。

三、超临界流体萃取(SupercriticalFluid Extraction,SFE)●是一种提取天然物质成分的新技术; ●改变气体(常用CO2 )的温度、压力,使其处于超临

界状态,形成一种介于液体和气体之间的流体。它不仅有较高的溶解能力和选择性,而且通过调节温度、 压力即可从萃取物中将CO2分离出去。

●CO2 无毒、无臭、不燃、廉价易得,无论从成本和提取的产品质量都比其它方法有利。

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