中药化学课件第二章中药化学成分提取分离方法.ppt
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- 中药 化学课件 第二 化学成分 提取 分离 方法
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1、第二章第二章中药化学成分提取分离方法中药化学成分提取分离方法 1一、中药化学成分的提取一、中药化学成分的提取(一一)溶剂提取法溶剂提取法v依据:化学成分的溶解性(极性)依据:化学成分的溶解性(极性)v关键:提取溶剂的选择关键:提取溶剂的选择v溶剂的选择原则:相似相溶的原则,溶剂的选择原则:相似相溶的原则,价廉、易得、无毒、安全等。价廉、易得、无毒、安全等。v提取方法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、提取方法:浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法。回流提取法、连续回流提取法。2常用提取溶剂性能特点常用提取溶剂性能特点 提取溶剂提取溶剂 性能特点性能特点 适宜提取成分适宜提取成分 提取方法提
2、取方法强极性溶剂强极性溶剂 溶解范围广溶解范围广 生物碱盐生物碱盐 水水 穿透能力强穿透能力强 苷类苷类 煎煮法煎煮法 易得、安全易得、安全 糅质糅质 糖类糖类 渗漉法渗漉法 氨基酸氨基酸 蛋白质蛋白质 3v 有些苷类成分的酶解有些苷类成分的酶解v 有些脂溶性成分溶解不完全有些脂溶性成分溶解不完全 v 水提液易发霉、变质水提液易发霉、变质v 水溶性杂质多,过滤困难水溶性杂质多,过滤困难v 沸点高,浓缩困难沸点高,浓缩困难4 亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂 (和水可任意混溶)(和水可任意混溶)溶解范围广溶解范围广 除多糖、除多糖、渗滤法渗滤法 水溶性杂质溶出少水溶性杂质溶出少 蛋白质外蛋白质外 浸
3、渍法浸渍法 乙醇乙醇 可抑制酶的活性可抑制酶的活性 大多数大多数 回流法回流法 提取液不易发霉、变质提取液不易发霉、变质 化学成分化学成分 连续回流法连续回流法 大部分可回收利用大部分可回收利用 均可溶解均可溶解 但有挥发性、易燃烧但有挥发性、易燃烧5甲醇甲醇 溶解特点与乙醇相似,但有毒溶解特点与乙醇相似,但有毒丙酮丙酮 溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,不常于提取溶剂;对色素溶解性好,不常于提取溶剂;对色素溶解性好,常用于分离、精制。常用于分离、精制。6亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂 对化合物溶解选择性较强对化合物溶解选择性较强 水溶性杂质少、易纯化水溶性杂质
4、少、易纯化 连续回流法连续回流法 挥发性大、易燃烧挥发性大、易燃烧 回流法回流法有毒、价格昂贵,有毒、价格昂贵,对提取设备要求高对提取设备要求高 苷元苷元 穿透力较弱,提取时间长穿透力较弱,提取时间长 某些苷类某些苷类作为提取溶剂不常用作为提取溶剂不常用 游离生物碱游离生物碱 。7 乙醚乙醚 bp.35bp.35,极易燃,极易燃 氯仿氯仿 bp.61bp.61、d 1.48d 1.48,不易燃,毒性大,不易燃,毒性大 对生物碱溶解性好对生物碱溶解性好 苯苯 bp.80.1bp.80.1,毒性大,毒性大 石油醚石油醚 沸程沸程30306060、60609090、9090120 120 脱脂、脱色
5、脱脂、脱色 8(二)水蒸气蒸馏法(二)水蒸气蒸馏法 适用于挥发性成分(主要适用于挥发性成分(主要 是挥发油)的提取是挥发油)的提取(三)二氧化碳超临界流体萃取技术(三)二氧化碳超临界流体萃取技术(COCO2 2-SFE-SFE)COCO2 2-SFE-SFE :以超临界流体作为萃取:以超临界流体作为萃取介质的一种提取新技术。介质的一种提取新技术。超临界流体超临界流体:处于临界温度(:处于临界温度(TcTc)、临界压力)、临界压力(PcPc)以上,介于气体与液体之间)以上,介于气体与液体之间的流体。的流体。9特点特点:具有液体和气体的双重特性,:具有液体和气体的双重特性,如:密度与液体近似如:密
6、度与液体近似 黏度与气体近似黏度与气体近似 对很多物质有很强对很多物质有很强扩散系数是液体扩散系数是液体 的溶解能力的溶解能力 的的100100倍倍中药提取常用的超临界流体中药提取常用的超临界流体 :二氧化碳二氧化碳10 优点:优点:1.1.临界温度(临界温度(TcTc=31.4=31.4)接近室温)接近室温,热敏成热敏成 分稳定分稳定.2.2.临界压力(临界压力(Pc=7.37 Pc=7.37 MPaMPa)不高)不高,易操作易操作.3.3.本身呈惰性,与化合物不反应本身呈惰性,与化合物不反应.4.4.价格便宜价格便宜.11超临界流体萃取中药成分的主要优点:超临界流体萃取中药成分的主要优点:
7、1.1.可以在接近室温下工作,防止热敏成分可以在接近室温下工作,防止热敏成分 的破坏或逸散。的破坏或逸散。2.2.萃取过程几乎不用有机溶剂,萃取物中萃取过程几乎不用有机溶剂,萃取物中 无溶剂残留,对环境无污染。无溶剂残留,对环境无污染。3.3.提取效率高,节约能耗。提取效率高,节约能耗。12 二中药化学成分分离与精制方法二中药化学成分分离与精制方法分离依据分离依据 分离方法分离方法 分离原理或特点分离原理或特点 二相萃取法二相萃取法 逆流分溶法(逆流分溶法(CCDCCD)液滴逆流色谱法(液滴逆流色谱法(DCCCDCCC)高速逆流色谱法(高速逆流色谱法(HSCCCHSCCC)液液-液分配柱色谱液
8、分配柱色谱 正相色谱和反相色谱正相色谱和反相色谱 加压液相色谱法加压液相色谱法 正相色谱和反相色谱正相色谱和反相色谱 快速色谱快速色谱 低压液相色谱(低压液相色谱(LPLCLPLC)中压液相色谱(中压液相色谱(MPLCMPLC)高压高压(效效)液相色谱法(液相色谱法(HPLCHPLC)分配系数(分配系数(K K)差异)差异 13 溶解度差异溶解度差异溶剂沉淀法溶剂沉淀法水提醇沉法(水水提醇沉法(水/醇法)醇法)除去多糖、蛋白质等水溶性杂质除去多糖、蛋白质等水溶性杂质醇提水沉法(醇醇提水沉法(醇/水法)水法)除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质醇醇/醚(丙酮)法醚(丙酮)法
9、皂苷的纯化(除去脂溶性杂质)皂苷的纯化(除去脂溶性杂质)酸酸/碱法碱法 生物碱的分离纯化生物碱的分离纯化 碱碱/酸法酸法 酸性成分(如苷元)的分离纯化酸性成分(如苷元)的分离纯化试剂沉淀法试剂沉淀法钙、钡、铅盐沉淀法钙、钡、铅盐沉淀法 酸性成分的分离酸性成分的分离生物碱沉淀试剂沉淀法生物碱沉淀试剂沉淀法 生物碱的分离纯化生物碱的分离纯化结晶及重结晶结晶及重结晶 化合物的进一步精制化合物的进一步精制溶解度差异溶解度差异14 物理吸附(表面吸附)物理吸附(表面吸附)无选择性、吸附无选择性、吸附 可逆、可快速进行,应用较多可逆、可快速进行,应用较多 硅胶硅胶 极性吸附剂极性吸附剂 氧化铝氧化铝 极性
10、吸附剂极性吸附剂 吸附性差别吸附性差别 活性炭活性炭 非极性吸附剂非极性吸附剂 化学吸附化学吸附 有选择性、吸附牢固或不可有选择性、吸附牢固或不可 逆、洗脱难,逆、洗脱难,应用较少应用较少 半化学吸附半化学吸附 吸附力介于上述二者之间吸附力介于上述二者之间吸附性差别吸附性差别 15碱性氧化铝对酚酸类(黄酮、蒽醌)的吸附碱性氧化铝对酚酸类(黄酮、蒽醌)的吸附酸性硅胶对生物碱的吸附酸性硅胶对生物碱的吸附聚酰胺聚酰胺 (氢键吸附)(氢键吸附)大孔吸附树脂大孔吸附树脂吸附原理(范德华引力或产生氢键)吸附原理(范德华引力或产生氢键)分子筛原理(本身多孔性结构的性质决定的)分子筛原理(本身多孔性结构的性质
11、决定的)吸附性差别吸附性差别 16透析法透析法 (半透膜膜孔的半透膜膜孔的分子筛作用分子筛作用)凝胶滤过法凝胶滤过法 (三维网状三维网状结构的分子筛作用结构的分子筛作用)超滤法超滤法 (分子大小不分子大小不同引起的扩散速度的同引起的扩散速度的差别差别)超速离心法超速离心法 (溶质在溶质在超速离心作用下沉降超速离心作用下沉降性的差别性的差别)蛋白质的脱盐精制蛋白质的脱盐精制 蛋白、多糖的分离及蛋白、多糖的分离及 小分子化合物的分离小分子化合物的分离 大分子化合物精制分离大分子化合物精制分离 同上同上 分子大小差别分子大小差别 17离子交换树脂法离子交换树脂法 氨基酸、生物碱、氨基酸、生物碱、有机
12、酸的分离有机酸的分离阳离子交换树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂阴离子交换树脂 离解程度不同离解程度不同18常用色谱分离方法介绍常用色谱分离方法介绍 :吸附色谱吸附色谱吸附剂吸附剂 分离原理分离原理 吸附规律吸附规律 应应 用用 硅胶硅胶 吸附原理吸附原理 弱酸性、极性吸附剂弱酸性、极性吸附剂 广泛(酸、碱及广泛(酸、碱及 化合物极性越大、化合物极性越大、中性成分均可)中性成分均可)吸附能力强(难洗脱)吸附能力强(难洗脱)溶剂极性越小,吸附力越强溶剂极性越小,吸附力越强 氧化铝氧化铝 吸附原理吸附原理 碱性、极性吸附剂碱性、极性吸附剂 碱性、中性成分碱性、中性成分 吸附规律同上吸附规律同上 (酸
13、性成分与铝络合(酸性成分与铝络合)活性炭活性炭 吸附原理吸附原理 非极性吸附剂非极性吸附剂 从稀水溶液中富集微量物质从稀水溶液中富集微量物质 吸附规律与上相反吸附规律与上相反 脱色(脂溶性色素)脱色(脂溶性色素)19 聚酰胺聚酰胺 氢键吸附氢键吸附 酚羟基数目多,吸附力强酚羟基数目多,吸附力强 能形成分子内氢键者,吸附力下降能形成分子内氢键者,吸附力下降 黄酮、蒽醌的芳香化程度高黄酮、蒽醌的芳香化程度高 吸附力增强吸附力增强 水洗脱力弱水洗脱力弱20大孔吸附树脂大孔吸附树脂 吸附原理吸附原理 非极性化合物易被非极性树脂非极性化合物易被非极性树脂 吸附吸附-糖与苷的分离糖与苷的分离分子筛原理在分
14、子筛原理在溶剂中溶解度增大,吸附力溶剂中溶解度增大,吸附力 下降(从水提液富集苷类)下降(从水提液富集苷类)非极性树脂,极性小的溶剂洗脱力强非极性树脂,极性小的溶剂洗脱力强 21液液-液分配色谱(分配原理)液分配色谱(分配原理)类类 型型 固定相固定相 流动相流动相 应应 用用正相色谱正相色谱 水水 BAW BAW系统系统 极性、中极性物质分极性、中极性物质分离离 (以(以PPCPPC为例)为例)反相色谱反相色谱 ODSODS 20.2 20.2 105105 1mg 1mg左右左右制备用高压液相色谱(制备用高压液相色谱(HPLCHPLC)5mg 5mg中压液相色谱中压液相色谱 (MPLC)5
15、.05(MPLC)5.0520.2 20.2 105 100mg105 100mg低压液相色谱低压液相色谱 (LPLC)5.05(LPLC)10mg105 10mg23葡聚糖凝胶色谱葡聚糖凝胶色谱 类类 型型 原原 理理 溶胀溶剂溶胀溶剂 应应 用用葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶 分子筛分子筛 水水 多糖、多肽、多糖、多肽、(大(大小)小)蛋白质分离蛋白质分离 羟丙基羟丙基 分子筛分子筛 水、极性水、极性 适于不同类型适于不同类型葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶 (糖苷)(糖苷)有机溶剂有机溶剂 吸附原理吸附原理 或二者的混合溶剂或二者的混合溶剂 (苷元)(苷元)化合物分离化合物分离24离子交换吸附树脂离子交换吸附
16、树脂 树脂类型树脂类型 原原 理理 应应 用用阳离子交换树脂阳离子交换树脂 离子交换离子交换 从酸水溶液中吸附碱性从酸水溶液中吸附碱性 成分(生物碱)成分(生物碱)强酸性(强酸性(R-SO3-H+)阳离子阳离子 除去酸性、中性成分除去酸性、中性成分弱酸性(弱酸性(-COO-H+)阴离子交换树脂阴离子交换树脂 离子交换离子交换 从碱水溶液中吸附酸性从碱水溶液中吸附酸性 成分(有机酸)成分(有机酸)强碱性(强碱性(RN+(CH3)3CI-)阴离子阴离子 除去碱性、中性成分除去碱性、中性成分弱碱性弱碱性(伯、仲、叔胺伯、仲、叔胺)25三、结构研究三、结构研究化合物纯度的判定方法化合物纯度的判定方法1
17、 1结晶均匀、一致。结晶均匀、一致。2 2熔点明确、敏锐(熔点明确、敏锐(0.51.00.51.0)3 3TLC(PPC):TLC(PPC):三种以上不同展开剂展开,三种以上不同展开剂展开,均呈现单一斑点。均呈现单一斑点。4 4HPLCHPLC、GCGC也可以用于化合物纯度的判断。也可以用于化合物纯度的判断。26(二)四大光谱在结构测定中的应用(二)四大光谱在结构测定中的应用v紫外紫外 可见光谱(可见光谱(UV-VISUV-VIS)共轭共轭体系特征体系特征v分子中电子跃迁(从基态至激发态)。分子中电子跃迁(从基态至激发态)。n-n-*、-*跃迁可因吸收紫外光及跃迁可因吸收紫外光及可见光所引起,
18、吸收光谱将出现在光的紫可见光所引起,吸收光谱将出现在光的紫外区和可见区(外区和可见区(200200700nm700nm)200nm 400 700nm200nm 400 700nm 紫外区(紫外区(UVUV)可见区(可见区(VISVIS)27 应用:应用:v推断化合物的骨架类型推断化合物的骨架类型 共轭系统。共轭系统。v取代基团的推断。如加入诊断试剂推断黄取代基团的推断。如加入诊断试剂推断黄酮的取代模式(类型、数目、排列方式)酮的取代模式(类型、数目、排列方式)v用于含量测定(以最大吸收波长作为检测用于含量测定(以最大吸收波长作为检测波长进行含量测定)。波长进行含量测定)。28 红外光谱(红外
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