天然药物化学-总论课件.ppt

1、喻玲玲喻玲玲天天 然然 药药 物物 化化 学学Medicinal Chemistry of Natural Products3 12分离纯化混合物的方法分离纯化混合物的方法先导化合物发现的方法先导化合物发现的方法3结构鉴定的方法结构鉴定的方法 知识回顾知识回顾NAcOHOAcOOHHOCH3NHCH3HH3 13 23IntroductionBiosynthesisExtraction and isolation technology4Structural research ONHOHOMorphine Papaver Somniferum L.止痛，止痛，麻醉麻醉 1.Introductio

2、nHOCH3NHCH3HHl-ephedrineEphedra spp.(麻黄麻黄)平喘、解痉作用平喘、解痉作用1.Introduction1.IntroductionRutin 降低血管脆性，防高血压和动脉硬化的治疗辅助药降低血管脆性，防高血压和动脉硬化的治疗辅助药.CocaineFolium Cocoe（古柯）（古柯）Procaine1.IntroductionCamptothecinCamptotheca acuminata Decne.抗肿瘤抗肿瘤1.IntroductionTaxolTaxus spp.（红豆杉）治疗肺癌、卵巢癌、乳腺癌治疗肺癌、卵巢癌、乳腺癌OOOHHOOQingh

3、aosu Artemisia annua L.抗恶性疟疾抗恶性疟疾1.Introduction1.IntroductionNAcOOHAcOOHGuanfu base AAconitum coreanum抗心律失常抗心律失常一、天然药物化学的内涵一、天然药物化学的内涵（一）定义（一）定义 天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。然药物中化学成分的一门学科。化学理论和方法化学理论和方法 化学理论是基础化学理论是基础 物理学方法物理学方法 有机化合物波谱学有机化合物波谱学1.Introduction（二）主要内容（二）主要内容

4、主要化学主要化学成分类型成分类型主要研究二次代谢产物主要研究二次代谢产物结构特征结构特征理化性质理化性质提取分离提取分离结构测定结构测定生物合成生物合成1.Introduction1.中草药成分化学中草药成分化学（Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs）中中草草药药中中 药药（三级标准收载）（三级标准收载）草草 药药（地方、民间习用）（地方、民间习用）植物药植物药动物药动物药矿物药矿物药海洋生物海洋生物微生物微生物天然天然药物药物（三）相关概念（三）相关概念1.Introduction植植物物化化学学与

5、农、与农、工、工、林、牧有关林、牧有关（国计民生）（国计民生）与医药有关与医药有关（生物活性成分）（生物活性成分）一次代谢产物一次代谢产物二次代谢产物二次代谢产物中草药成分化学中草药成分化学天然药物化学天然药物化学植物药品化学植物药品化学植物生物化学植物生物化学2.植物化学植物化学 （Phytochemistry）3.天然产物化学天然产物化学（Chemistry of Natural Products)(IUPAC)4.天然有机化学天然有机化学 (Chemistry of Natural Organic Compounds)1.Introduction 2.有效部位有效部位（Active Ex

6、tracts）指具有生物活性的有效部位，如：总生物碱、总皂苷或总黄酮等。指具有生物活性的有效部位，如：总生物碱、总皂苷或总黄酮等。3.无效成分无效成分（Anactive Constituents）与有效成分共存的其它成分与有效成分共存的其它成分 4.杂杂 质质 *注释：辩证理解上述术语的相互关系。注释：辩证理解上述术语的相互关系。NOOOCH3OCH3CH2小蘗碱（小蘗碱（Berberine）(四四)相关的术语相关的术语1.有效成分有效成分（Active Constituents）单体化合物：单体化合物：1）能用分子式和结构式表示能用分子式和结构式表示 2）具有一定的理化常数具有一定的理化常数

7、 3）具有生物活性具有生物活性1.Introduction（五）相关课程（五）相关课程 1.有机化学有机化学/无机化学无机化学 2.分析化学（有机分析分析化学（有机分析/仪器分析）仪器分析）3.生药学生药学/药用植物学药用植物学 4.有机化合物波谱分析有机化合物波谱分析 5.其他学科其他学科*注意：各门学科的相关性注意：各门学科的相关性 天然药物化学是药学专业必修的一门专业课，需要多天然药物化学是药学专业必修的一门专业课，需要多学科的系统知识。它设置在有机化学、分析化学、光谱解析学科的系统知识。它设置在有机化学、分析化学、光谱解析等课程之后。与下列课程有关：等课程之后。与下列课程有关：1.In

8、troduction二、天然药化的研究对象及其任务二、天然药化的研究对象及其任务（一）主要研究对象（一）主要研究对象 1.植物药植物药世界范围世界范围中中 国国湖湖 北北 高等植物高等植物1315万种，其中药用植物约万种，其中药用植物约14500种以上。活性筛选仅占种以上。活性筛选仅占 5%，化学成分研，化学成分研究则更少。究则更少。我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中种我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中种子植物就有子植物就有25700余种，药用植物余种，药用植物11800多种，多种，常用常用5000余种。余种。中药资源种类中药资源种类3970种，居全国第五位，湖种，居全国第五位，湖北省中药

9、材计北省中药材计3200余种，余种，占全国中药材品种占全国中药材品种一半以上，年收购量占全国第六位。一半以上，年收购量占全国第六位。评价：民族药是一块未开垦的处女地。评价：民族药是一块未开垦的处女地。3.海洋生物海洋生物 海洋占整个地球的表面的海洋占整个地球的表面的71%，蕴藏着极其丰富的生物资源，蕴藏着极其丰富的生物资源，是展现在人们面前的巨大天然库，现在已成为研究的热点。，是展现在人们面前的巨大天然库，现在已成为研究的热点。4.微生物微生物（一）主要研究对象（一）主要研究对象2.民族药民族药 我国有我国有56个兄弟民族，其中少数民族个兄弟民族，其中少数民族55个，民族个，民族药是中国传统医

10、药学的重要组成部分。如：藏、蒙、维药是中国传统医药学的重要组成部分。如：藏、蒙、维药药.等约有等约有1500余种。余种。曾毓麟主编：曾毓麟主编：中国民族药志中国民族药志 1.创新药物的研究创新药物的研究（包括先导化合物的改构与全合成）（包括先导化合物的改构与全合成）抗肿瘤药物抗肿瘤药物 心脑血管药物心脑血管药物 糖尿病药物糖尿病药物 爱滋病药物爱滋病药物 抗病毒药物抗病毒药物 老年性疾病药物老年性疾病药物 免疫调节药物免疫调节药物 计划生育药物计划生育药物 急性热病类药物急性热病类药物 2.功能性食品用及相关产品功能性食品用及相关产品 功能食品功能食品 天然色素天然色素 香料香料 美容化美容化

11、妆妆品品 3.中药现代化的研究中药现代化的研究 1)中药资源的开发利用及其品质评价的研究中药资源的开发利用及其品质评价的研究（包括仿生）（包括仿生）2)复方中药活性物质及其作用机理的研究复方中药活性物质及其作用机理的研究 3)中药材规范化种植（中药材规范化种植（GAP）研究）研究 4)中药标准提取物及质量标准的研究中药标准提取物及质量标准的研究（二）主要研究任务（二）主要研究任务 *据据1981年统计，建国以来研制新药年统计，建国以来研制新药104种，其中来自植物、动物有效成分及种，其中来自植物、动物有效成分及 改构共改构共61种，占种，占58.6%。2.整理、发掘祖国医药学宝库整理、发掘祖国

12、医药学宝库 生物活性成分或指标性成分生物活性成分或指标性成分 防病治病原理的探索、新资源的开发和利防病治病原理的探索、新资源的开发和利 用、合理采集、妥善贮藏、合理炮炙、剂用、合理采集、妥善贮藏、合理炮炙、剂 型改进、真伪鉴别、质量控制型改进、真伪鉴别、质量控制 3.植物化学分类学的研究植物化学分类学的研究 利用植物的亲缘相关性利用植物的亲缘相关性 改变传统的形态分类方法改变传统的形态分类方法 4.发展和丰富天然有机化学理论发展和丰富天然有机化学理论NCOOCH3OOCHCH3H2NOCOCH2CH2NC2H5C2H5可卡因可卡因(Cocaine)普鲁卡因普鲁卡因(Procaine)天然药物化

13、学在药学专业中的作用与地位天然药物化学在药学专业中的作用与地位1.寻找新药或活性先导化合物寻找新药或活性先导化合物天然药物化学研究的意义天然药物化学研究的意义：一、天然化合物是治疗疾病药物的重要来源：一、天然化合物是治疗疾病药物的重要来源：自古以来，天然药物就是人类与疾病作斗争的有利武器。目自古以来，天然药物就是人类与疾病作斗争的有利武器。目前，前，天然来源的药物可分为：天然来源的药物可分为：原始天然化合物、原始天然化合物、天然产物的天然产物的半合成化合物、半合成化合物、基于天然产物的全合成化合物。基于天然产物的全合成化合物。美国的处方药中美国的处方药中25%含有来源于植物的活性成分，含有来源

14、于植物的活性成分，13%和和3%分别来源于微生物和动物。分别来源于微生物和动物。1991年最畅销的药物中有一半是天然化合物或其衍生物。年最畅销的药物中有一半是天然化合物或其衍生物。尤其是对于威胁人类健康的几大杀手：癌症、心血管病、爱尤其是对于威胁人类健康的几大杀手：癌症、心血管病、爱滋病和老年痴呆症的治疗中，天然化合物的作用非常突出。滋病和老年痴呆症的治疗中，天然化合物的作用非常突出。1.Introduction二、天然活性化合物的合成、半合成及生物合成技术二、天然活性化合物的合成、半合成及生物合成技术研究提供了不依赖自然资源的新药研究提供了不依赖自然资源的新药。一些植物含有高活性的化合物，但

15、含量极微，若开发利一些植物含有高活性的化合物，但含量极微，若开发利用，天然资源很块就会枯竭。其合成、半合成及生物合成技用，天然资源很块就会枯竭。其合成、半合成及生物合成技术的研究是解决供需矛盾的途径之一，如抗癌药物紫杉醇的术的研究是解决供需矛盾的途径之一，如抗癌药物紫杉醇的合成、半合成及生物合成技术的研究。合成、半合成及生物合成技术的研究。OROOHOHOHOCOCH3OCOOHH 巴卡亭巴卡亭 R=Ac去乙酰基巴卡亭去乙酰基巴卡亭 R=H1.Introduction三、传统中药的深入研究使其在新药开发中重新发挥重三、传统中药的深入研究使其在新药开发中重新发挥重要作用。要作用。一些过去未知的植

16、物微量成分被发现，其中不乏一些过去未知的植物微量成分被发现，其中不乏具有较强生物活性的成分，如人参和三七中的环肽，具有较强生物活性的成分，如人参和三七中的环肽，可能是一类新型活性成分；大蒜水溶性成分的研究，可能是一类新型活性成分；大蒜水溶性成分的研究，可为动脉粥样硬化疾病的新药研究提供先导化合物。可为动脉粥样硬化疾病的新药研究提供先导化合物。此外，某些植物作为药用已有较长的历史，经研此外，某些植物作为药用已有较长的历史，经研究发现了其化学成分的新活性，为这些植物增加了新究发现了其化学成分的新活性，为这些植物增加了新的用途，如丹酚酸抗脂质过氧化、抗溃疡作用；苦楝的用途，如丹酚酸抗脂质过氧化、抗溃

17、疡作用；苦楝楝烷化合物抗癌作用等。楝烷化合物抗癌作用等。1.Introduction天然药化研究发展趋势天然药化研究发展趋势 1.快速快速NOCH3HOOHmorphine提取分离提取分离:1803-1806提出结构提出结构:1925合成证实合成证实:19521.Introduction2.2.微量微量3.3.准确准确经典化学方法经典化学方法现代波谱方法现代波谱方法50年代年代 I R60年代年代 1H-NMR70年代年代 13C-NMR80年代年代 2D-NMR MS X-ray 1.快速快速NOCH3HOOHmorphine提取分离提取分离:1803-1806提出结构提出结构:1925合成

18、证实合成证实:19522.2.微量微量经典化学方法经典化学方法现代波谱方法现代波谱方法50年代年代 I R60年代年代 1H-NMR70年代年代 13C-NMR80年代年代 2D-NMR MS X-ray学习学习天然药物化学天然药物化学要求要求特别注意特别注意3 13 23IntroductionBiosynthesisExtraction and isolation technology4Structural research 三羧酸循环三羧酸循环（TCA）丁酮二酸丁酮二酸-酮戊二酸酮戊二酸丁二酸丁二酸CO2 H2Oh/叶绿素叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸甲戊二羟酸丙酮酸丙

19、酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶丙二酸单酰辅酶A赤藻糖赤藻糖4-磷酸磷酸葡萄糖代谢葡萄糖代谢莽草酸莽草酸苯丙素类苯丙素类芳香族氨基酸芳香族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶嘌呤、嘧啶脂肪酸类脂肪酸类-氨基乙酰丙酸氨基乙酰丙酸2.Biosynthesis二、植物代谢及其代谢产物二、植物代谢及其代谢产物(一)一次代谢及其代谢产物一次代谢及其代谢产物 1.一次代谢一次代谢 维持植物机体生命活动的代谢过程叫一次代谢。2.一次代谢产物一次代谢产物 (primary metabolites)糖类 蛋白质 脂质 核酸 3.一次代谢产物的作用一次代谢产物的作用 1）植物的营养物质 2）人类赖以生存的

20、物质基础2.Biosynthesis三羧酸循环三羧酸循环（TCA）丁酮二酸丁酮二酸-酮戊二酸酮戊二酸丁二酸丁二酸鞣酸类鞣酸类CO2 H2Oh/叶绿素叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸甲戊二羟酸丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶丙二酸单酰辅酶A赤藻糖赤藻糖4-磷酸磷酸葡萄糖代谢葡萄糖代谢莽草酸莽草酸苯丙素类苯丙素类芳香族氨基酸芳香族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶嘌呤、嘧啶脂肪酸类脂肪酸类萜萜 类类甾甾 醇醇胡萝卜素类胡萝卜素类生物碱类生物碱类肽肽 类类含氮化合物含氮化合物香豆素、木香豆素、木脂（质）素脂（质）素黄酮类黄酮类-氨基乙酰丙酸氨基乙酰丙酸核苷核苷核苷酸

21、类核苷酸类醌醌 类类胆胆 碱碱卟啉类卟啉类前列腺素类前列腺素类脂肪族及芳脂肪族及芳香族聚酮类香族聚酮类(一)二次代谢及其代谢产物二次代谢及其代谢产物 1.二次代谢二次代谢 以一次代谢产生的代谢产物为原料（或前体），经不同途径进一步合成的过程叫二次代谢。2.二次代谢产物二次代谢产物 (secondary metabolites)产生结构千变万化、千奇百怪、珣丽多姿的化学物质。3.二次代谢产物的作用二次代谢产物的作用 1）维持植物的特性与特征 2）重要的药物资源2.Biosynthesis二次代谢产物归类二次代谢产物归类H+/OH-主要的生物合成途径主要的生物合成途径1 1、醋酸、醋酸-丙二酸途径

22、（丙二酸途径（AA-MAAA-MA）脂肪酸类、酚类、蒽酮类等由此途径生成。脂肪酸类、酚类、蒽酮类等由此途径生成。2 2、甲戊二羟酸途径（、甲戊二羟酸途径（MVA MVA）萜类等萜类等3 3、桂皮酸及莽草酸途径、桂皮酸及莽草酸途径 苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体、黄酮类苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体、黄酮类 等。等。4 4、氨基酸途径、氨基酸途径 生物碱类生物碱类5 5、复合途径、复合途径2.Biosynthesis了解生物合成的意义了解生物合成的意义(一一)利用植物亲缘相关性利用植物亲缘相关性 1.推测天然化合物的结构 2.定向寻找天然活性成分 3.植物化学分类(二二)组织培养组织

23、培养 1.工业生产有效成分 2.生物调控，提高活性成分含量2.Biosynthesis3 13 23IntroductionBiosynthesisExtraction and isolation technology4Structural research 中草药化学成分的构成特点中草药化学成分的构成特点1.同种植物含有多种结构类型的化学成分2.总成分含量少而种类多黄酮类黄酮类生物碱生物碱生物碱生物碱萜萜 类类甾醇类甾醇类3.有效成分含量低总生物碱含量总生物碱含量 1/千千分离生物碱单体分离生物碱单体 68种种 3.Extraction and isolation technology3.1

24、 研究准备：研究准备：品种鉴定（学名）、产地；文献工作；品种鉴定（学名）、产地；文献工作；已知成分：结构类型，确定提取、分离路线；已知成分：结构类型，确定提取、分离路线；未知成分：系统预试验，活性跟踪，定向分离；未知成分：系统预试验，活性跟踪，定向分离；3.Extraction and isolation technology 1.立题着眼点立题着眼点 1)为什么要立题为什么要立题 2)怎样做怎样做 2.了解前人的研究工作了解前人的研究工作 1)做过研究没有做过研究没有?2)研究的深度和广度研究的深度和广度 3.原植物的鉴定原植物的鉴定 1)原植物的拉丁学名原植物的拉丁学名 2)采集地点和时间

25、采集地点和时间 3)药及部位药及部位 4)民间药用情况民间药用情况3.Extraction and isolation technology溶剂提取法溶剂提取法3.Extraction and isolation technology水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法升华法升华法原理：与水蒸气产生共沸点范围：挥发油原理：遇热挥发，遇冷凝固范围：游离蒽醌原理：相似者相溶范围：所有化学成分水溶性水溶性亲脂性亲脂性亲水性亲水性苷类（黄酮、苷类（黄酮、三萜、甾体三萜、甾体等与糖的结等与糖的结合物）合物）糖类、氨基糖类、氨基酸蛋白质、酸蛋白质、盐类盐类未成盐的生物未成盐的生物碱，未成苷的碱，未成苷的黄酮、蒽醌、黄

26、酮、蒽醌、萜类、甾体。萜类、甾体。3.Extraction and isolation technology有机溶剂分为三类有机溶剂分为三类:亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂水水与溶剂的结构有关，常与溶剂的结构有关，常见溶剂极性强弱顺序：见溶剂极性强弱顺序：石油醚、苯、氯仿、石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇、正丁醇、丙酮、乙丙酮、乙醇、甲醇、醇、甲醇、水水3.Extraction and isolatioo technology亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂沸点沸点介电常数介电常数(20)溶解度溶解度溶剂溶剂/水水%水水/溶剂溶剂%石石 油油 醚醚环环 己己 烷烷30-120

27、80.71.892.02苯苯乙乙 醚醚氯氯 仿仿醋酸乙酯醋酸乙酯正正 丁丁 醇醇 80 35 61 77 1182.294.344.816.02 17.8 0.175 6.04 0.815 6.07 7.45 0.0631.4650.072 2.98 20.5丙丙 酮酮乙乙 醇醇甲甲 醇醇水水 56 78 65 100 20.7 24.3 32.6 80.4常用溶剂的性质常用溶剂的性质 植物成分极性强弱植物成分极性强弱植物成分结构类型植物成分结构类型适于提取溶剂适于提取溶剂亲脂性强亲脂性强叶绿素、脂肪油、挥发油叶绿素、脂肪油、挥发油石油醚石油醚亲脂性较强亲脂性较强游离生物碱、苷元、甾类、萜游离

28、生物碱、苷元、甾类、萜类、某些有机酸类、某些有机酸乙醚、氯仿乙醚、氯仿中等中等极性极性中偏小中偏小某些苷类某些苷类(如强心苷等如强心苷等)氯仿氯仿-乙醚乙醚(2:1)中中 等等某些苷类某些苷类(如黄酮苷类如黄酮苷类)乙酸乙酯乙酸乙酯中偏大中偏大某些苷类某些苷类(如蒽醌苷、皂苷等如蒽醌苷、皂苷等)正丁醇正丁醇亲水性较强亲水性较强极性大的苷、糖类、氨基酸等极性大的苷、糖类、氨基酸等丙酮、乙醇、甲醇丙酮、乙醇、甲醇亲水性强亲水性强蛋白质、粘液汁、糖类、氨基蛋白质、粘液汁、糖类、氨基酸、无机盐、苷类酸、无机盐、苷类水水 溶剂的选择：溶剂的选择：溶解度溶解度化学性质稳定化学性质稳定安全、价廉、易回收安全

29、、价廉、易回收3.Extraction and isolation technology3.Extraction and isolation technology浸渍法浸渍法（冷浸）（冷浸）煎煮法煎煮法（热提）（热提）回流法回流法（有机溶剂（有机溶剂）连续提取法连续提取法渗漉法渗漉法（连续冷浸）（连续冷浸）溶剂提取方法溶剂提取方法:水蒸气水蒸气蒸馏法蒸馏法浸渍法：浸渍法：水水/稀醇，冷提稀醇，冷提渗漉法：渗漉法：乙醇，冷提乙醇，冷提 提取效率高，但溶剂用量大提取效率高，但溶剂用量大超声提取：超声提取：各种溶剂，可加热，但所需温度低各种溶剂，可加热，但所需温度低煎煮法：煎煮法：水水回流提取回流提

30、取：有机溶剂：有机溶剂 溶剂用量大溶剂用量大连续回流提取：连续回流提取：有机溶剂，索氏提取器有机溶剂，索氏提取器 溶剂反复利用溶剂反复利用3.Extraction and isolation technology溶剂提取方法溶剂提取方法:浸渍法浸渍法3.Extraction and isolation technology渗漉法渗漉法3.Extraction and isolation technology实验室简单渗漉装置实验室简单渗漉装置 以稀乙醇或酸、水作溶剂，以稀乙醇或酸、水作溶剂，先浸后渗，提取效率高于浸渍法。先浸后渗，提取效率高于浸渍法。但溶剂用量大，对原料粒度要求高。但溶剂用量大

31、，对原料粒度要求高。煎煮法煎煮法：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。3.Extraction and isolation technology回流提取法回流提取法：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。一般保持沸腾约1小时后放冷过滤，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

32、取效率较冷浸法高，大量生产中多采用连续提取法。3.Extraction and isolation technology连续回流提取法连续回流提取法：应用挥发性有机溶剂提取天然产物有效成分，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。3.Extraction and isolation technology回流提取法与连续回流提取法的区别回流提取法与连续回流提取法的区别3.Extraction and isolation te

33、chnology提取方法提取方法溶剂溶剂操作操作适用范围适用范围特点特点浸渍法浸渍法水、酸水、水、酸水、碱水、稀醇碱水、稀醇不加不加热热热不稳定成热不稳定成分分防腐，提取效率低防腐，提取效率低渗漉法渗漉法溶剂用量大，费时长溶剂用量大，费时长煎煮法煎煮法水水直火直火加热加热水溶性成分水溶性成分含挥发油成分、热不稳含挥发油成分、热不稳定成分不宜用定成分不宜用回流回流提取法提取法有机溶剂有机溶剂水浴水浴加热加热脂溶性成分脂溶性成分溶剂消耗大，受热时间溶剂消耗大，受热时间长，热不稳定成分不宜长，热不稳定成分不宜用用连续回连续回流流提取法提取法有机溶剂有机溶剂水浴水浴加热加热亲脂性成分亲脂性成分溶剂用量

34、少，提取效率溶剂用量少，提取效率高，热不稳定成分不宜高，热不稳定成分不宜用用3.Extraction and isolation technology超声波提取法超声波提取法优点：提取时间短，提优点：提取时间短，提取效率高，无需加热取效率高，无需加热缺点：提取规模小，杂缺点：提取规模小，杂质含量高质含量高3.Extraction and isolation technology3.Extraction and isolation technology 3.2 分离精制常用方法原理分离精制常用方法原理:3.Extraction and isolation technology4.物质物质分子大小

35、分子大小差异进行分离差异进行分离3.物质的物质的吸附性吸附性差别进行分离差别进行分离2.物质在两相溶剂中的物质在两相溶剂中的分配比分配比不不 同进行分离同进行分离1.物质物质溶解度溶解度差别进行分离差别进行分离3.Extraction and isolation technology1.利用溶解利用溶解度差别进度差别进行分离行分离:1利用温度不同引起溶解度的改变利用温度不同引起溶解度的改变2改变混合溶剂的极性改变混合溶剂的极性3调节溶液的调节溶液的pH值值4沉淀法沉淀法5盐析法盐析法1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离（1 1）调节温度）调节温度 温度不同温度不同溶

36、解度改变溶解度改变 结晶、重结晶结晶、重结晶待纯化物待纯化物A+A+杂质杂质B B、C C加加MeOHMeOH热溶热溶热滤热滤残渣残渣（C C）滤液滤液（A+BA+B）冷置析晶冷置析晶母液母液（B B）结晶结晶（A A）3.Extraction and isolation technology加另一种极性相差较大的溶剂加另一种极性相差较大的溶剂混合溶剂极性混合溶剂极性改变改变部分物质沉淀析出部分物质沉淀析出 A A 水水/醇法：除去水提液中的水溶性杂质醇法：除去水提液中的水溶性杂质 B B 醇醇/水法：除去醇提液中的脂溶性杂质水法：除去醇提液中的脂溶性杂质 C C 醇醇/醚法（醇醚法（醇/丙酮

37、法）：纯化皂苷丙酮法）：纯化皂苷1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离（2 2）改变混合溶剂极性）改变混合溶剂极性3.Extraction and isolation technologyA A 水水/醇法醇法除去水提液中的水溶性杂质除去水提液中的水溶性杂质中药中药水水提取液提取液加数倍量浓加数倍量浓醇醇静置过夜静置过夜母液母液（目标成分）（目标成分）沉淀沉淀（水溶性杂质水溶性杂质）（如蛋白质、多糖、果胶、粘液质）（如蛋白质、多糖、果胶、粘液质）3.Extraction and isolation technologyB B 醇醇/水法：除去醇提液中的脂溶性杂质水法：

38、除去醇提液中的脂溶性杂质中药中药醇提取液醇提取液加数倍加数倍水水静置过夜静置过夜母液母液（目标成分）（目标成分）沉淀沉淀（脂溶性杂质脂溶性杂质）（如油脂、叶绿素等）（如油脂、叶绿素等）3.Extraction and isolation technologyC C 醇醇/醚法（醇醚法（醇/丙酮法）：纯化皂苷丙酮法）：纯化皂苷皂苷的皂苷的醇溶液醇溶液加数倍量加数倍量乙醚乙醚，静置，静置母液母液（脂溶液杂质）（脂溶液杂质）沉淀沉淀（皂苷皂苷）3.Extraction and isolation technology酸、碱、两性成分酸、碱、两性成分调节调节p pH H改变的分子存在状态改变的分子存在

39、状态改变溶解度改变溶解度 1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离 3.3.调节调节p pH H解离型解离型/离子态离子态游离型游离型/分子态分子态H H+BHBH+B BOHOH-H H+A A-HAHAOHOH-脂溶性脂溶性水溶性水溶性3.Extraction and isolation technology酸、碱、两性成分酸、碱、两性成分调节调节PHPH改变分子存在状态改变分子存在状态改变溶解度改变溶解度A A酸酸/碱法（酸提取碱沉淀法）：碱法（酸提取碱沉淀法）：生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化B B碱碱/酸法（碱提取酸沉淀法）：酸法（碱提取酸沉淀法）：黄酮、

40、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化C.C.调节调节PHPH至等电点，沉淀蛋白至等电点，沉淀蛋白 1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离 3.3.调节调节p pH H3.Extraction and isolation technologyA A酸酸/碱法（酸提取碱沉淀法）碱法（酸提取碱沉淀法）生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化H H+BHBH+B BOHOH-醇提物浸膏（醇提物浸膏（B）药渣药渣酸水提取液酸水提取液稀酸水提取稀酸水提取（BH+）碱化碱化沉淀沉淀（B）碱水液碱水液（水溶性杂质）（水溶性杂质）（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）3.Ext

41、raction and isolation technology药材（药材（HA）药渣药渣碱水提取液碱水提取液碱水提取碱水提取（A-）酸化酸化沉淀沉淀（HA）酸水液酸水液（水溶性杂质）（水溶性杂质）（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）B B碱碱/酸法（碱提取酸沉淀法）酸法（碱提取酸沉淀法）黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化H H+A A-HAHAOHOH-3.Extraction and isolation technology1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离（4 4）加沉淀剂）加沉淀剂粗组份粗组份 酸水液酸水液无机酸盐无机酸盐H2OH2S

42、有机酸盐有机酸盐重金属硫化物重金属硫化物有机酸有机酸有机溶剂萃取有机溶剂萃取OH-有机溶剂萃取有机溶剂萃取生物碱生物碱3.Extraction and isolation technology分配比分配比K K K=C K=CU U/C/CL L 分离因子分离因子 =K =KA A/K/KB B （K KA A K KB B）100 1100 1次萃取，基本分离次萃取，基本分离1010 100 10100 10 1212次次 2 1002 100次以上次以上 1 1 无法分离无法分离上层上层下层下层2.物质在两相溶剂中的分配比不同物质在两相溶剂中的分配比不同3.Extraction and i

43、solation technologyK值与萃取次数成反比，即值与萃取次数成反比，即K值越大，值越大，萃取次数越少，反之越多萃取次数越少，反之越多b b值越大，越易分离；值越大，越易分离；b=1b=1时，无法分离时，无法分离2.物质在两相溶剂中的分配比不同物质在两相溶剂中的分配比不同 A、液、液-液萃取法液萃取法 B、逆流连续萃取法、逆流连续萃取法 C、逆流分配法（、逆流分配法（CCD）D、液滴逆流色谱法（、液滴逆流色谱法（DCCC）E、高速逆流色谱法（、高速逆流色谱法（HSCCC）F、气液分配色谱（、气液分配色谱（GC或或GLC）G、液、液-液分配色谱（液分配色谱（LC或或LLC）LC分配色

44、谱载体主要有分配色谱载体主要有-硅胶、硅藻土、纤维素硅胶、硅藻土、纤维素等；有正反相之分；压力有低、中、高之分；载量有分等；有正反相之分；压力有低、中、高之分；载量有分析、制备之分。析、制备之分。3.Extraction and isolation technology 50 50 A A有机溶剂有机溶剂/水水B B有机溶剂有机溶剂/酸、碱水酸、碱水 PHPH 物质存在状态物质存在状态溶解性溶解性K KC CPHPH梯度萃取梯度萃取 梯度调节梯度调节PHPH，每次改变一种成分的存在状态，依次分离，每次改变一种成分的存在状态，依次分离缺点：手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化缺点：手工操作繁琐、溶剂

45、用量大、易乳化 （A A）简单液液萃取法）简单液液萃取法3.Extraction and isolation technology2.物质在两相溶剂中的分配比不同物质在两相溶剂中的分配比不同乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，该过程叫乳化。3.Extraction and isolation technology静置较长时间将乳化层抽滤轻度乳化可搅动加于破坏将乳化层加热或冷冻使之破坏分出乳化层加

46、入少量电解质滴加数滴醇类如戊醇改变表面张力逆流连续萃取3.Extraction and isolation technology萃取操作中的注意事项：萃取操作中的注意事项：1）破坏乳化方法：较长时间放置；加入少量）破坏乳化方法：较长时间放置；加入少量电解质，如氯化钠。电解质，如氯化钠。2）溶剂与水溶液应保持一定量的比例，第一）溶剂与水溶液应保持一定量的比例，第一次萃取时，溶剂要多一些，一般为水提取液的次萃取时，溶剂要多一些，一般为水提取液的1/3，以后的用量可以少一些，一般为，以后的用量可以少一些，一般为1/4-1/5。3）一般萃取）一般萃取34次即可。但亲水性较大的成次即可。但亲水性较大的成

47、分不易转入有机溶剂层时，须增加萃取次数，或改分不易转入有机溶剂层时，须增加萃取次数，或改变萃取溶剂。变萃取溶剂。3.Extraction and isolation technology3.物质的吸附性差别进行分离物质的吸附性差别进行分离3.Extraction and isolation technology物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附半化学吸附半化学吸附在天然有机化合在天然有机化合物分离及精制工物分离及精制工作中，吸附现象作中，吸附现象利用得十分广泛。利用得十分广泛。其中又以其中又以固固-液液吸附吸附用得最多，用得最多，分为：分为：A.化学吸附化学吸附 1）基本特点：有选择性、不可逆吸

48、附）基本特点：有选择性、不可逆吸附 2）基本原理：产生化学反应）基本原理：产生化学反应 (1)酸性物质与酸性物质与Al2O3发生化学反应发生化学反应 (2)碱性物质与硅胶发生化学反应碱性物质与硅胶发生化学反应 (3)Al2O3容易发生结构的异构化容易发生结构的异构化 3）应尽量避免）应尽量避免B.半化学吸附半化学吸附 1）基本特点：介于物理吸附和化学吸附之间）基本特点：介于物理吸附和化学吸附之间 2）基本原理：以氢键的形式产生吸附）基本原理：以氢键的形式产生吸附3.物质的吸附性差别进行分离物质的吸附性差别进行分离3.Extraction and isolation technology C.物

49、理吸附物理吸附液液-固物理吸附色谱固物理吸附色谱运用较多的一种方法，特别适用于很多中等分子量的样品运用较多的一种方法，特别适用于很多中等分子量的样品（分子量小于（分子量小于1 1，000000的低挥发性样品）的分离，尤其是脂的低挥发性样品）的分离，尤其是脂溶性成分。一般不适用于高分子量样品如蛋白质、多糖或溶性成分。一般不适用于高分子量样品如蛋白质、多糖或离子型亲水性化合物等的分离。离子型亲水性化合物等的分离。2.Extraction and isolation technology 1）基本规律：）基本规律：“相似者易于吸附相似者易于吸附”2）基本特点：无选择性、可逆吸附、快速）基本特点：无选

50、择性、可逆吸附、快速 3）基本原理：吸附与解吸附的往复循环）基本原理：吸附与解吸附的往复循环 4）三要素三要素 吸附剂吸附剂、溶质、溶质(被分离物被分离物)、溶剂、溶剂吸附吸附再吸附再吸附解吸解吸再解吸再解吸直至分离直至分离 A.物理吸附物理吸附2.Extraction and isolation technology吸附色谱的分离效果，决定于吸附色谱的分离效果，决定于:吸附剂吸附剂(硅胶、氧化铝、活性炭硅胶、氧化铝、活性炭）、溶剂和）、溶剂和被分离化合物的性质这三个因素。被分离化合物的性质这三个因素。2.Extraction and isolation technology A.物理吸附物理