超临界流体萃取课件.ppt
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1、1第八章第八章 脂类药物的生产脂类药物的生产内容:内容:u概述概述u重要脂类药物的生产重要脂类药物的生产2第一节第一节 概述概述n脂类脂类是是脂肪、类脂及其衍生物脂肪、类脂及其衍生物的简称。的简称。n化学组成和结构上有着很大的差异,但具有共化学组成和结构上有着很大的差异,但具有共同的物理性质同的物理性质脂溶性脂溶性。n在体内以在体内以游离或结合游离或结合形式存在于组织细胞中。形式存在于组织细胞中。n可通过可通过生物组织抽提、微生物发酵、酶转化及生物组织抽提、微生物发酵、酶转化及化学合成化学合成等途径制取。等途径制取。3一一 脂类药物的分类脂类药物的分类(一)根据脂类药物的(一)根据脂类药物的化
2、学结构化学结构分为:分为:1.1.脂肪类脂肪类:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸(DHADHA)等。)等。2.2.磷脂类磷脂类:卵磷脂、脑磷脂、豆磷脂等。卵磷脂、脑磷脂、豆磷脂等。3.3.糖苷脂糖苷脂:神经节苷脂等。神经节苷脂等。4.4.萜式脂类萜式脂类:鲨烯。鲨烯。5.5.固醇及类固醇固醇及类固醇:胆固醇、胆酸、胆汁酸、蟾毒配基等。胆固醇、胆酸、胆汁酸、蟾毒配基等。6.6.其他其他:胆红素、辅酶、人工牛黄、人工牛胆胆红素、辅酶、人工牛黄、人工牛胆。4DHA鲨烯胆酸5(二)(二)生物化学上生物化学上的分类:的分类:1.单纯脂单纯脂:脂肪酸与醇
3、类构成的脂。如:甘油三酯、蜡等。脂肪酸与醇类构成的脂。如:甘油三酯、蜡等。2.复合脂复合脂:磷脂、糖苷脂等。磷脂、糖苷脂等。3.异戊二烯系脂异戊二烯系脂:多萜类、固醇和类固醇。多萜类、固醇和类固醇。6二 脂类药物的临床应用1 1、胆酸类药物临床应用、胆酸类药物临床应用n胆酸类化合物是人及动物肝脏产生的甾体类化合物,对肠道胆酸类化合物是人及动物肝脏产生的甾体类化合物,对肠道脂肪起乳化作用,促进脂肪消化吸收,同时促进肠道正常菌脂肪起乳化作用,促进脂肪消化吸收,同时促进肠道正常菌丛繁殖,抑制致病菌生长,保持肠道正常功能。丛繁殖,抑制致病菌生长,保持肠道正常功能。n胆酸钠用于治疗胆囊炎、胆汁缺乏及消化
4、不良。胆酸钠用于治疗胆囊炎、胆汁缺乏及消化不良。n鹅去氧胆酸和熊去氧胆酸治疗胆结石。鹅去氧胆酸和熊去氧胆酸治疗胆结石。n猪去氧胆酸治疗高血脂病,也是人工牛黄的原料。猪去氧胆酸治疗高血脂病,也是人工牛黄的原料。72 2、色素类药物临床应用、色素类药物临床应用 n色素类药物有胆红素、胆绿素、血红素、原卟啉、血卟啉及色素类药物有胆红素、胆绿素、血红素、原卟啉、血卟啉及其衍生物。其衍生物。3 3、不饱和脂肪酸类药物临床应用、不饱和脂肪酸类药物临床应用n该类药物包括前列腺素、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二该类药物包括前列腺素、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸及二十碳五烯酸等。十碳五烯酸等。4 4、磷脂类药物临
5、床应用、磷脂类药物临床应用n该类药物主要有卵磷脂及脑磷脂,二者皆有增强神经组织及该类药物主要有卵磷脂及脑磷脂,二者皆有增强神经组织及调节高级神经活动作用,又是血浆脂肪良好乳化剂,有促进调节高级神经活动作用,又是血浆脂肪良好乳化剂,有促进胆固醇及脂肪运输作用。胆固醇及脂肪运输作用。85 5、固醇类药物临床应用、固醇类药物临床应用n该类药物包括胆固醇、麦角固醇及该类药物包括胆固醇、麦角固醇及谷固醇。谷固醇。6 6、人工牛黄临床应用、人工牛黄临床应用 n根据天然牛黄(牛胆结石)而人工合成的脂类根据天然牛黄(牛胆结石)而人工合成的脂类药物,主要成分有胆红素、胆酸、猪胆酸、胆药物,主要成分有胆红素、胆酸
6、、猪胆酸、胆固醇及无机盐,是百多种中成药的重要原料药。固醇及无机盐,是百多种中成药的重要原料药。9三三 脂类药物的制备方法脂类药物的制备方法(一)脂类药物制备(一)脂类药物制备1 1 直接抽提法直接抽提法n有些脂类药物是以游离形式存在的,如卵磷脂、脑有些脂类药物是以游离形式存在的,如卵磷脂、脑磷脂、亚油酸、花生四烯酸及前列腺素等。根据溶磷脂、亚油酸、花生四烯酸及前列腺素等。根据溶解性质采用相应溶剂系统直接抽提出粗品,经分离解性质采用相应溶剂系统直接抽提出粗品,经分离纯化得到精品。纯化得到精品。102 2 水解法水解法 n体内有些脂类药物与其它成分构成复合物,含这体内有些脂类药物与其它成分构成复
7、合物,含这些成分的组织需经水解或适当处理后再水解,再些成分的组织需经水解或适当处理后再水解,再分离纯化。分离纯化。n自然界中脂类的形态是以结合形式存在:自然界中脂类的形态是以结合形式存在:中性和非极性脂类中性和非极性脂类 以分子间力与脂类、蛋白质结合以分子间力与脂类、蛋白质结合极性脂类极性脂类 以氢键、静电力与蛋白质分子结合以氢键、静电力与蛋白质分子结合脂肪酸类脂肪酸类 以酯、酰胺、糖苷等与糖分子共价结合。以酯、酰胺、糖苷等与糖分子共价结合。疏水结合的脂类疏水结合的脂类 一般用非极性溶剂一般用非极性溶剂与生物膜结合的脂类用极性较强的溶剂以断开氢键与生物膜结合的脂类用极性较强的溶剂以断开氢键共价
8、结合的脂类用酸或碱水解。共价结合的脂类用酸或碱水解。 现多用组合溶剂,以醇为组合溶剂的必需部现多用组合溶剂,以醇为组合溶剂的必需部分,因其可使生物组织中的脂类降解酶失活。分,因其可使生物组织中的脂类降解酶失活。11n举例:举例:脑干中脑干中胆固醇胆固醇酯经丙酮抽提,浓缩后残留物用酯经丙酮抽提,浓缩后残留物用乙醇结晶,再用硫酸水解和结晶才能获得胆固乙醇结晶,再用硫酸水解和结晶才能获得胆固醇。醇。辅酶辅酶与线粒体膜结合,从猪心提取时先与线粒体膜结合,从猪心提取时先用用NaOHNaOH水解,再用石油醚抽提及纯化。水解,再用石油醚抽提及纯化。胆汁中胆汁中胆酸胆酸大都与牛磺酸或甘氨酸结合成结合大都与牛磺
9、酸或甘氨酸结合成结合型胆汁酸,要获得游离胆酸,须将胆汁用型胆汁酸,要获得游离胆酸,须将胆汁用1010NaOHNaOH加热水解后纯化。加热水解后纯化。123 3 化学合成或半合成法化学合成或半合成法4 4 生物转化法生物转化法n发酵、动植物细胞培养及酶工程技术可统称为生物转化法,来发酵、动植物细胞培养及酶工程技术可统称为生物转化法,来源于生物体的多种脂类药物亦可采用生物转化法生产。源于生物体的多种脂类药物亦可采用生物转化法生产。n如用微生物发酵法或烟草细胞培养法生产辅酶;如用微生物发酵法或烟草细胞培养法生产辅酶;n紫草细胞培养生产紫草素;紫草细胞培养生产紫草素;n牛磺石胆酸经微生物羟化酶转化为牛
10、磺熊去氧胆酸。牛磺石胆酸经微生物羟化酶转化为牛磺熊去氧胆酸。13(二)、脂类药物的分离(二)、脂类药物的分离n通常用溶解度法及吸附分离法分离。通常用溶解度法及吸附分离法分离。(1 1)溶解度法)溶解度法 是依据脂类药物在不同溶剂是依据脂类药物在不同溶剂中溶解度差异进行分离的方法。如:中溶解度差异进行分离的方法。如:n游离胆红素在酸性条件溶于氯仿及二氯甲烷。游离胆红素在酸性条件溶于氯仿及二氯甲烷。n卵磷脂溶于乙醇,不溶于丙酮。卵磷脂溶于乙醇,不溶于丙酮。n脑磷脂溶于乙醚而不溶于丙酮和乙醇。脑磷脂溶于乙醚而不溶于丙酮和乙醇。14(2 2)吸附分离法)吸附分离法n根据吸附剂对各种成分吸附力的差异进行
11、分离。根据吸附剂对各种成分吸附力的差异进行分离。n如:如:家禽胆汁中提取的鹅去氧胆酸粗品经硅胶柱层析及乙醇三家禽胆汁中提取的鹅去氧胆酸粗品经硅胶柱层析及乙醇三氯甲烷溶液梯度洗脱即可与其他杂质分离。氯甲烷溶液梯度洗脱即可与其他杂质分离。前列腺素前列腺素E E粗品经硅胶柱层析及硝酸银硅胶柱层析分离得精品。粗品经硅胶柱层析及硝酸银硅胶柱层析分离得精品。n经分离的脂类药物常含微量杂质,需采用经分离的脂类药物常含微量杂质,需采用结晶结晶法、重结晶法及有机溶剂沉淀法法、重结晶法及有机溶剂沉淀法等进行精制。等进行精制。15(3 3)超临界流体萃取)超临界流体萃取n近年来超临界流体萃取也已广泛用于脂类药物的分
12、离近年来超临界流体萃取也已广泛用于脂类药物的分离纯化中。纯化中。n超临界流体超临界流体(Supercritical FluidSupercritical Fluid,SFSF)是处于临)是处于临界温度(界温度(TcTc)和临界压力()和临界压力(PcPc)以上,介于气体和液)以上,介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气体和液体的双重特体之间的流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性。性。SFSF对许多物质有很强的溶解能力。超临界流体萃对许多物质有很强的溶解能力。超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种有效成份
13、,再通过减压将其释放动、植物中提取各种有效成份,再通过减压将其释放出来的过程。出来的过程。n如用如用SF-CO2SF-CO2提取番茄素及从蛋黄中分离卵磷脂。提取番茄素及从蛋黄中分离卵磷脂。16第二节第二节 重要脂类药物的制备重要脂类药物的制备n胆酸类药物胆酸类药物n色素类药物色素类药物n不饱和脂肪酸类药物不饱和脂肪酸类药物n磷脂类药物磷脂类药物n固醇类药物固醇类药物n人工牛黄的制备人工牛黄的制备17一一 胆酸类药物的制备胆酸类药物的制备胆酸类药物大多为胆酸类药物大多为2424个碳原子构成的胆烷酸。人及个碳原子构成的胆烷酸。人及动物体内存在的胆酸类物质是由胆固醇经肝脏代谢动物体内存在的胆酸类物质
14、是由胆固醇经肝脏代谢产生。产生。其中胆酸及鹅去氧胆酸为初级胆酸,在肠道微生物其中胆酸及鹅去氧胆酸为初级胆酸,在肠道微生物作用下生成去氧胆酸、猪去氧胆酸及石胆酸等次级作用下生成去氧胆酸、猪去氧胆酸及石胆酸等次级胆酸。胆酸。体内胆酸类化合物在肝脏大都与甘氨酸或牛磺酸形体内胆酸类化合物在肝脏大都与甘氨酸或牛磺酸形成结合型胆酸,总称胆汁酸。成结合型胆酸,总称胆汁酸。在胆酸类化合物分子结构中,由于甾环上羟基的数在胆酸类化合物分子结构中,由于甾环上羟基的数量、位置及构型的差异,形成多种化合物。量、位置及构型的差异,形成多种化合物。1819胆酸胆酸鹅去氧胆酸鹅去氧胆酸熊去氧胆酸熊去氧胆酸20(一)胆酸的制备
15、(1 1)胆酸结构与性质)胆酸结构与性质 n除猪属胆汁外,胆酸存在于许多脊椎动物胆汁中,牛、羊及狗胆除猪属胆汁外,胆酸存在于许多脊椎动物胆汁中,牛、羊及狗胆汁中含量最为丰富,并以结合型胆汁酸形式存在。汁中含量最为丰富,并以结合型胆汁酸形式存在。n 熔点熔点198198;有旋光;有旋光;pKpK为为6.46.4;在;在1515时,水中溶解度(时,水中溶解度(g gL L)为为0.280.28,乙醇中为,乙醇中为30.5630.56,乙醚中为,乙醚中为1.221.22,氯仿中为,氯仿中为 5.085.08,苯中,苯中为为0.360.36,丙酮中为,丙酮中为28.2428.24,冰醋酸中为,冰醋酸中
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