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 ( protoanemonin)等的制备多采用此法 升华法 固体物质受热直接气化,遇冷后又凝固为固体化合物,称为升华。天然产物 中有一些成分具有升华的性质,故可利用升华法直接自天然产物中提取出来。例 如樟木中升华的樟脑( camphor),在《本草纲目》中已有详细的记载,为世界 上最早应用升华法制取药材有效成分的记述。茶叶中的咖啡碱在178℃以上就能 升华而不被分解。游离羟基蒽醌类成分,一些香豆素类,有机酸类成分,有些也 具有升华的性质。例如七叶内酯及苯甲酸等。 升华法虽然简单易行,但天然产物炭化后,往往产生挥发性的焦油状物,粘 附在升华物上,不易精制除去,其次,升华不完全,产率低,有时还伴随有分解 现象。 四、影响提取效果的因素 溶剂提取的效果主要取决于选择合适的溶剂和提取方法。此外,原料的粉碎 程度,提取温度,浓度差,提取时间,操作压力,原料与溶剂的相对运动等因素 也不同程度地影响提取效果。 1、原料的粉碎程度:原料经粉碎后粒度变小,表面能增加,浸出速度加快, 但粉碎度过髙,样品粉粒表面积过大,吸附作用增强,反而影响扩散速 度,并不利于浸出,许多不溶性高分子物质微粒进入浸出液中,给过滤 造成困难;样品过细在渗滤过程中易堵塞,在渗漉法浸提时,原料粒度 过细造成溶剂流经原料层的空隙过小,造成溶剂流动阻力大,影响传质 般而言粒度以20~60日为适。 2、浸出温度:温度增加可増大可溶性成分的溶解度、扩散系数。扩散速度 加快有利于浸提,并且温度适当升髙,可使原料中的蛋白质凝固、酶破 坏而增加浸提液的稳定性,但温度过高,会破坏不赖热的成分,并且导 致浸提液的品质劣变。提取的杂质含量增高,给后道精制工序带来困难, 般浸出温度控制在60-100℃
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 (protoanemonin)等的制备多采用此法。 三 升华法: 固体物质受热直接气化,遇冷后又凝固为固体化合物,称为升华。天然产物 中有一些成分具有升华的性质,故可利用升华法直接自天然产物中提取出来。例 如樟木中升华的樟脑(camphor),在《本草纲目》中已有详细的记载,为世界 上最早应用升华法制取药材有效成分的记述。茶叶中的咖啡碱在 178℃以上就能 升华而不被分解。游离羟基蒽醌类成分,一些香豆素类,有机酸类成分,有些也 具有升华的性质。例如七叶内酯及苯甲酸等。 升华法虽然简单易行,但天然产物炭化后,往往产生挥发性的焦油状物,粘 附在升华物上,不易精制除去,其次,升华不完全,产率低,有时还伴随有分解 现象。 四、影响提取效果的因素 溶剂提取的效果主要取决于选择合适的溶剂和提取方法。此外,原料的粉碎 程度,提取温度,浓度差,提取时间,操作压力,原料与溶剂的相对运动等因素 也不同程度地影响提取效果。 1、原料的粉碎程度: 原料经粉碎后粒度变小,表面能增加,浸出速度加快, 但粉碎度过高,样品粉粒表面积过大,吸附作用增强,反而影响扩散速 度,并不利于浸出,许多不溶性高分子物质微粒进入浸出液中,给过滤 造成困难;样品过细在渗滤过程中易堵塞,在渗漉法浸提时,原料粒度 过细造成溶剂流经原料层的空隙过小,造成溶剂流动阻力大,影响传质。 一般而言粒度以 20~60 目为适。 2、浸出温度:温度增加可增大可溶性成分的溶解度、扩散系数。扩散速度 加快有利于浸提,并且温度适当升高,可使原料中的蛋白质凝固、酶破 坏而增加浸提液的稳定性,但温度过高,会破坏不赖热的成分,并且导 致浸提液的品质劣变。提取的杂质含量增高,给后道精制工序带来困难, 一般浸出温度控制在 60~100℃
3、浓度差:浓度差是原料组织内的浓度与外周溶液的浓度差异。浓度差越 大,扩散推动力越大,越有利于提高浸出效率。当内外浓度达到平衡时, 扩散停止,成分不再浸出。在浸出过程中不断搅拌或更换新溶剂或采取 流动溶剂的渗漉法,可以増大扩散层中有效成分的浓度差,以提髙浸提 效果 4、浸提时间:原料中的成分随提取时间延长,提取的得率增加,但时间过 长,杂质成分溶解也随之増加,给后序提取精制造成困难,一般而言, 热提1~3h,乙醇加热回流提取1~2h 此外,对于一些组织坚实,浸出溶剂较难浸润时,往往施加一定的 压力,增大压力虽对扩散速度没有影响,但在压力的作用下可使某些原 料组织内细胞壁破坏,有利于有效成分的溶解。近年来,超生波、电磁 场、电磁振动、脉冲技术等应用于浸提工艺中获得良好效果 第二节天然产物有效成分的分离与精制(30分钟) (一)根据物质溶解度差别进行分离 1、结晶、重结晶法 2、沉淀法(溶剂沉淀) 3、酸溶碱沉法一—提取生物碱 金属盐沉淀法 (二)根据物质在两相溶剂中的分配系数不同进行分离(20分钟) 1、液一液萃取与分配系数K值 2、分离难易与分离因子β 3、分配比与P对酸碱两性化合物的影响(以酸性成分为例) 4、逆流分溶法(CCD) 5、液一液萃取与PC 6、液一液分配柱色谱 7、液滴逆流色谱(DCCC)及髙速逆流色谱( HSCCC) (三)根据物质的吸附性差别进行分离(90分钟)
3、浓度差:浓度差是原料组织内的浓度与外周溶液的浓度差异。浓度差越 大,扩散推动力越大,越有利于提高浸出效率。当内外浓度达到平衡时, 扩散停止,成分不再浸出。在浸出过程中不断搅拌或更换新溶剂或采取 流动溶剂的渗漉法,可以增大扩散层中有效成分的浓度差,以提高浸提 效果。 4、浸提时间:原料中的成分随提取时间延长,提取的得率增加,但时间过 长,杂质成分溶解也随之增加,给后序提取精制造成困难,一般而言, 热提 1~3h,乙醇加热回流提取 1~2h。 此外,对于一些组织坚实,浸出溶剂较难浸润时,往往施加一定的 压力,增大压力虽对扩散速度没有影响,但在压力的作用下可使某些原 料组织内细胞壁破坏,有利于有效成分的溶解。近年来,超生波、电磁 场、电磁振动、脉冲技术等应用于浸提工艺中获得良好效果。 第二节 天然产物有效成分的分离与精制 (30 分钟) (一) 根据物质溶解度差别进行分离 1、结晶、重结晶法 2、沉淀法( 溶剂沉淀) 3、酸溶碱沉法 —— 提取生物碱 4、金属盐沉淀法 (二) 根据物质在两相溶剂中的分配系数不同进行分离(20 分钟) 1、液—液萃取与分配系数 K 值 2、分离难易与分离因子 β 3、分配比与 PH 对酸碱两性化合物的影响(以酸性成分为例) 4、逆流分溶法 (CCD ) 5、液-液萃取与 PC 6、液-液分配柱色谱 7、液滴逆流色谱(DCCC)及高速逆流色谱(HSCCC) (三) 根据物质的吸附性差别进行分离 (90 分钟)
、附规律及极性强弱的判断 分离对象及分离方法 3、聚酰按吸附色普法 4、大孔树脂 a)根据物质分子量大小差别进行分离(10分钟) b)根据物质解离程度不同进行分离(5分钟) 色谱分离法小结(15分钟) 天然产物提取液或提取物仍然是混合物,需进一步除去杂质,分离并进 行精制。具体的方法随各天然产物的性质不同而异,以后将通过实例加以叙述, 此处只作一般原则性的讨论 、根据物质溶解度的差别进行分离 l、利用温度不同引起溶解度的改变以分离物质,如常见的结晶与重结晶等操作 2、在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性,使一部分物质沉淀析出, 从而实现分离。 如在药材浓缩水提取液中加入数倍量的髙浓度的乙醇,以沉淀除去多糖、蛋 白质等水溶性杂质(水/醇法);或在浓缩乙醇提取液中加入数倍量水稀释,放 置以沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质(醇/水法);或在乙醇浓缩液中加 入数倍量乙醚(醇/醚法)或丙酮(醇/丙酮法),可使皂苷沉淀析出,而脂溶性 的树脂等杂质则留在母液中等。 3、对酸性、碱性或两性有机化合物来说,常可通过加入酸或碱以调节溶液的p 值,改变分子存在的状态(游离型或离解型),从而改变溶解度而实现分离。 例如,一些生物碱类在用酸性水从药材中提出后,加碱调至碱性即可从水中 沉淀析出(酸/碱法)。至于提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分时采用的碱/酸法,以 及调节至等电点使蛋白质沉淀的方法等也均属于这一类型。这种方法因简便易 行,在工业生产中用得很广 4、酸性或碱性化合物还可通过加入某种沉淀剂使之生成水不溶性的盐类等沉淀 析出
1、附规律及极性强弱的判断 2、分离对象及分离方法 3、聚酰按吸附色普法 4、大孔树脂 a) 根据物质分子量大小差别进行分离 (10 分钟) b) 根据物质解离程度不同进行分离 (5 分钟) 色谱分离法小结 (15 分钟) 天然产物提取液或提取物仍然是混合物,需进一步除去杂质,分离并进 行精制。具体的方法随各天然产物的性质不同而异,以后将通过实例加以叙述, 此处只作一般原则性的讨论。 一、根据物质溶解度的差别进行分离 1、利用温度不同引起溶解度的改变以分离物质,如常见的结晶与重结晶等操作。 2、在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的极性,使一部分物质沉淀析出, 从而实现分离。 如在药材浓缩水提取液中加入数倍量的高浓度的乙醇,以沉淀除去多糖、蛋 白质等水溶性杂质(水/醇法);或在浓缩乙醇提取液中加入数倍量水稀释,放 置以沉淀除去树脂、叶绿素等水不溶性杂质(醇/水法);或在乙醇浓缩液中加 入数倍量乙醚(醇/醚法)或丙酮(醇/丙酮法),可使皂苷沉淀析出,而脂溶性 的树脂等杂质则留在母液中等。 3、对酸性、碱性或两性有机化合物来说,常可通过加入酸或碱以调节溶液的 pH 值,改变分子存在的状态(游离型或离解型),从而改变溶解度而实现分离。 例如,一些生物碱类在用酸性水从药材中提出后,加碱调至碱性即可从水中 沉淀析出(酸/碱法)。至于提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分时采用的碱/酸法,以 及调节至等电点使蛋白质沉淀的方法等也均属于这一类型。这种方法因简便易 行,在工业生产中用得很广。 4、酸性或碱性化合物还可通过加入某种沉淀剂使之生成水不溶性的盐类等沉淀 析出
例如酸性化合物可形成钙盐、钡盐、铅盐等,碱性化合物如生物碱等,则可 形成苦味酸盐、苦酮酸盐等有机酸盐或磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏盐等无机酸盐 得到的有机酸金属盐类(如铅盐)沉淀悬浮于水或含水的乙醇中,通入硫化氢气 体进行复分解反应,使金属硫化物沉淀后,即可回收得到纯化的游离的有机酸类 化合物。至于生物碱等碱性有机化合物的有机酸盐类则可以悬浮于水中,加入无 机酸,使得有机酸游离后先用乙醚萃取除去,然后再进行碱化、有机溶剂萃取, 回收有机溶剂即可得到纯化了的碱性有机化合物。 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 常见的方法有简单的液-液萃取法、反流分布法( Counter Current Distribution, CCD)、液滴逆流色谱法(DCCC)、髙速逆流色谱( HSCCC)、气液分配色谱 (GC或GLC)及液液分配色谱(LC或LLC)等。 以下就液液萃取的基本原理及方法作一简单概括。 l、液液萃取与分配系数K值将两种相互不能任意混合的溶剂(如氯 仿与水)置分液漏斗中充分振荡,放置后即可分成两相。此时,如果其中含有溶 质,则溶质在两相溶剂中的分配比(K)在一定的温度及压力下为一常数,可用 下式表示 K=CU/CL K:表示分配系数;CU:表示溶质在上相溶剂中的浓度;CL:表示溶质在下相溶 剂中的浓度。 假定A、B两种溶质用氯仿及水进行分配,如A、B的重量均为10g,KA=10, KB=0.1,两相溶剂体积比ⅤcHB/VH2o=1,则分液漏斗做一次振摇分配平衡后,约 90%的溶质A将分配在上相溶剂(水)中,约10%的溶质A则分配到下相溶剂(氯 仿)中。同理,KB=0.1=1/10,在振摇平衡后,则溶质B的分配将与A相反。留在 水中的约为10%,约90%分配在氯仿中。这说明,在上述条件下,A、B两种溶质 在氯仿及水中仅作一次分配就可实现90%的分离。 2.分离难易与分离因子β现在,我们可以用分离因子β值来表示分离的 难易。分离因子β可定义为A、B两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。 B=KAKB(注:KA>KB) (22) 上例中,B=KA/KB=100.1=100
例如酸性化合物可形成钙盐、钡盐、铅盐等,碱性化合物如生物碱等,则可 形成苦味酸盐、苦酮酸盐等有机酸盐或磷钼酸盐、磷钨酸盐、雷氏盐等无机酸盐。 得到的有机酸金属盐类(如铅盐)沉淀悬浮于水或含水的乙醇中,通入硫化氢气 体进行复分解反应,使金属硫化物沉淀后,即可回收得到纯化的游离的有机酸类 化合物。至于生物碱等碱性有机化合物的有机酸盐类则可以悬浮于水中,加入无 机酸,使得有机酸游离后先用乙醚萃取除去,然后再进行碱化、有机溶剂萃取, 回收有机溶剂即可得到纯化了的碱性有机化合物。 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 常见的方法有简单的液-液萃取法、反流分布法(Counter Current Distribution, CCD)、液滴逆流色谱法(DCCC)、高速逆流色谱(HSCCC)、气液分配色谱 (GC 或 GLC)及液液分配色谱(LC 或 LLC)等。 以下就液液萃取的基本原理及方法作一简单概括。 1、液-液萃取与分配系数 K 值 将两种相互不能任意混合的溶剂(如氯 仿与水)置分液漏斗中充分振荡,放置后即可分成两相。此时,如果其中含有溶 质,则溶质在两相溶剂中的分配比(K)在一定的温度及压力下为一常数,可用 下式表示: K=CU/CL (2-1) K:表示分配系数;CU:表示溶质在上相溶剂中的浓度;CL:表示溶质在下相溶 剂中的浓度。 假定A、B两种溶质用氯仿及水进行分配,如A、B的重量均为1.0g,KA=10, KB=0.1,两相溶剂体积比VCHCl3/VH2O=1,则分液漏斗做一次振摇分配平衡后,约 90%的溶质A将分配在上相溶剂(水)中,约10%的溶质A则分配到下相溶剂(氯 仿)中。同理,KB=0.1=1/10,在振摇平衡后,则溶质B的分配将与A相反。留在 水中的约为10%,约90%分配在氯仿中。这说明,在上述条件下,A、B两种溶质 在氯仿及水中仅作一次分配就可实现 90% 的分离。 2. 分离难易与分离因子β 现在,我们可以用分离因子β值来表示分离的 难易。分离因子β可定义为 A 、B 两种溶质在同一溶剂系统中分配系数的比值。 即: β=KA/KB( 注:KA >KB ) (2-2) 上例中,β=KA/KB=10/0.1=100