提取分离技术--课件

1PPT课件一、理论基础一、理论基础二、任务二、任务2PPT课件 提取方法与技术一、定义提取：适宜的溶剂和方法有效成分杂质分离：有效部位有效成分分离3PPT课件二、常用的提取方法l溶剂提取法l水蒸气蒸馏法l超临界流体萃取法l升华法4PPT课件1、基本原理（渗透扩散原理）粉碎后的药材，加入适宜的溶剂 溶剂渗透、进入药材，溶解可溶性成分 药材细胞内外，可溶性成分形成浓度差，产生渗透压 扩散 再不断地渗透、扩散 最终达到动态平衡（一）溶剂提取法5PPT课件2、提取前的预处理（1）粉碎度适宜的粉碎度，并非越细越好；（2）种子类药材用压榨法或石油醚脱去大量油脂再粉碎；（3）含苷类的药材用乙醇或沸水提取，防止被酶水解；等等；6PPT课件3、影响因素 （1）溶剂的选择（2）浓度差（3）温度（4）药材粉碎度（5）药材的干湿度（6）提取时间7PPT课件4、溶剂的选择（1）常见溶剂的介电常数、极性大小溶剂名称 介电常数溶剂名称 介电常数石 油 醚 1.8 苯 2.3 乙 醚 4.3 氯 仿 5.2 醋酸乙酯 6.1正丁醇 17.5丙酮 21.5乙醇 26.0甲醇 31.2水 80.08PPT课件常用溶剂的极性大小顺序排列如下：石油醚苯无水乙醚氯仿醋酸乙酯脂溶性溶剂（亲脂性）正丁醇丙酮乙醇甲醇水水溶性溶剂（亲水性）9PPT课件5、各官能团的极性顺序如下：羧基酚羟基醇羟基氨基酰氨基醛、酮酯基醚基烯基烷基10PPT课件6、提取技术（1）浸渍法冷浸法和温浸法（2）渗漉法（动态浸提方法）（3）煎煮法（4）回流提取法（5）连续回流提取法（6）超声提取法11PPT课件12PPT课件（二）水蒸气蒸馏法（1）基本原理：蒸气压升高，沸点降低（2）适用范围：具有挥发性，沸点高能随水蒸气馏出而不被破坏不溶或难溶于水与水不发生化学反应13PPT课件（三）超临界流体萃取技术（1）超临界流体状态（2）常用的超临界流体物质：二氧化碳、氧化亚氮、乙烷和甲苯等（3）超临界流体萃取工艺程序（略）14PPT课件分离方法与技术一、系统溶剂分离法二、两相溶剂萃取法三、沉淀法四、结晶法与重结晶法五、透析法六、分馏法七、色谱法15PPT课件两相溶剂萃取法原理 利用混合物中各种成分在两相互不相溶的溶剂中分配系数的差异而达到分离的目的。16PPT课件注意事注意事项（1）分液漏斗的）分液漏斗的选择（2）萃取）萃取剂的的选择与用量与用量（3）乳化）乳化现象的象的处理理两相溶剂萃取法17PPT课件 在溶液中加入另一种溶剂以改变混合溶剂的性质（极性、酸碱性等），使其沉淀析出，从而实现分离。沉淀法沉淀法18PPT课件赖祖亮小木虫赖祖亮小木虫1酸碱沉淀法2试剂沉淀法3铅盐沉淀法沉淀法沉淀法19PPT课件色谱分离技术色谱分离技术一、吸附色谱法一、吸附色谱法 利用作为固定相的吸附剂对混合利用作为固定相的吸附剂对混合物中各种成分吸附能力的大小不同，物中各种成分吸附能力的大小不同，使各成分得到相互分离的方法。使各成分得到相互分离的方法。三个基本构成要素吸附剂展开剂被分离成分20PPT课件酸性的多孔性物质酸性的多孔性物质1硅醇基形成氢键硅醇基形成氢键234硅胶吸附剂吸附剂极性吸附剂（含水量极性吸附剂（含水量17%）21PPT课件吸附剂吸附剂l硅胶硅胶l酸性的多孔性物质，硅醇基能与许多化合物形成氢键产生吸附作用22PPT课件理理论论基基础础一、概述一、概述二、二、结构与分类结构与分类三、三、理化性质理化性质四、四、提取分离方法提取分离方法生物碱23PPT课件一、概述一、概述十九世纪德国学者F.W.Sertrner从鸦片中分离出吗啡碱(morphine)现从自然界中分离得到约10000种 全国医药产品大全中收载的药物及其制剂达六十余种 植物中存在的生物碱大多有明显的生理活性如：24PPT课件概述概述l 鸦片中的吗啡镇痛作用 l 麻黄中的麻黄碱止喘作用 l 长春花中的长春碱抗癌活性 l 黄连中的小檗碱抗菌消炎作用 l 山莨菪碱抗中毒性休克作用 生物碱化学结构的研究为合成药物提供了线索，如：25PPT课件概述概述 植植物物古古柯柯中中的的有有效效成成分分古古柯柯碱碱（cocainecocaine）虽虽有有很很强强的的局局部部麻麻醉醉作作用用，但但是是毒毒性性较较大大，久久用用容容易易成瘾成瘾普鲁卡因 procaine(合成品)局麻药古柯碱cocaine（可卡因）26PPT课件h指存在于生物体内一类含氮含氮的有机化合物；h多数具有碱性有碱性且能和酸结合生成盐；h大部分为杂环化合物且氮原子在杂环内氮原子在杂环内；h多数有较强的生理活性生理活性。概述概述分布 存在于一百多个科中如：豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科等植物中。生物碱的定义生物碱的定义27PPT课件概述概述1.游离碱：碱性极弱，以游离碱的形式存在。2.成 盐：有机酸：柠檬酸、酒石酸等；特殊的酸类：乌头酸、绿原酸等无机酸：硫酸、盐酸等。3.苷 类：以苷的形式存在于植物中；4.酯 类：多种吲哚类生物碱分子中的羧基，常以甲酯形式存在。5.N-氧化物：植物体中的氮氧化物约一百余种。存在形式存在形式28PPT课件二、结构与分类有机胺类（苯丙氨酸（苯丙氨酸/酪氨酸）酪氨酸）氮氮原原子子不不结结合合在在环环内内的的一一类类生生物物碱。碱。ephedrinepseudoephedrine结构特点结构特点29PPT课件麻黄枝、茎麻黄枝、茎麻麻 黄黄30PPT课件31PPT课件二、结构与分类吡咯烷类生物碱由吡咯或四氢吡咯（吡咯烷）衍生的生物碱。由吡咯或四氢吡咯（吡咯烷）衍生的生物碱。重要的分类：简单的吡咯衍生物 吡咯里西啶衍生物（又称双稠吡咯啶）吲哚里西啶衍生物。32PPT课件二、结构与分类吡咯烷类生物碱简单的吡咯衍生物简单的吡咯衍生物红古豆碱cuscohygrine红古豆醇苦杏仁酸酯（无活性）（有活性）似阿托品药物 的散瞳等作用33PPT课件山山 莨莨 菪菪34PPT课件二、结构与分类吡啶衍生物由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。由吡啶或六氢吡啶衍生的生物碱。分分 类类：简简 单单 吡吡 啶啶 衍衍 生生 物物、喹喹 诺诺 里里 西西 啶啶（quinolizidinequinolizidine）35PPT课件二、结构与分类吡啶衍生物actinidinericininecytisine36PPT课件二、结构与分类吡啶衍生物matrineoxymatrine37PPT课件苦苦 参参38PPT课件二、结构与分类莨菪烷（tropane）衍生物由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。由吡咯啶和哌啶骈合而成的杂环。分类：颠茄生物碱（分类：颠茄生物碱（belladonna alkaloidsbelladonna alkaloids）古柯生物碱（古柯生物碱（coca alkaloidscoca alkaloids）39PPT课件二、结构与分类 莨莨 菪菪 碱碱 是是 由由 莨莨 菪菪 醇醇（tuopinetuopine）与与 莨莨 菪菪 酸酸（tuopictuopic acid acid）缩合而生成的酯：缩合而生成的酯：莨菪醇莨菪酸莨菪碱（阿托品）+缩合40PPT课件二、结构与分类颠茄生物碱（颠茄生物碱（belladonna alkaloidsbelladonna alkaloids）莨菪碱hyoscyamine阿托品atropine东莨菪碱scopolamine山莨菪碱anisodamine樟柳碱 anisodine41PPT课件白花曼陀罗白花曼陀罗42PPT课件二、结构与分类古柯生物碱（古柯生物碱（coca alkaloidscoca alkaloids）爱康宁ecgonine古柯碱cocaine43PPT课件古古 柯柯 树树44PPT课件二、结构与分类喹啉衍生物喜树碱camptothecine治白血病和直肠癌内酯结构碱化开环成盐溶于水45PPT课件喜喜 树树46PPT课件二、结构与分类（六）异喹啉类生物碱（六）异喹啉类生物碱原小檗碱型 protoberberine小檗碱（黄连素）berberine药根碱 jatrorrhizine47PPT课件黄黄 连连48PPT课件二、结构与分类（七）吲哚（yinduo）衍生物吲哚麦角新碱 ergonovine ergometrine49PPT课件二、结构与分类（七）吲哚（yinduo）衍生物毒扁豆碱 physostigmine 治疗青光眼玫瑰树碱 ellipticine 抗癌作用，低毒。50PPT课件二、结构与分类(八)甾体生物碱类贝母碱 peimine verticine51PPT课件二、结构与分类(九)萜生物碱类石斛碱 dendrobine乌头碱 aconitine52PPT课件二、结构与分类(十)大环生物碱类美登碱 maytansine高效低毒、安全幅度大的抗癌活性成分53PPT课件二、结构与分类(十一)其他类型生物碱四甲基吡嗪（川芎嗪）tetramethylpyrazine莲氏花烷 hasubanane间千金藤碱 metaphanine短防已碱 acutumine54PPT课件三、理化性质（一）一般性质1.1.形态多为结晶固体，少为粉末；有熔点。多为结晶固体，少为粉末；有熔点。少数常温下少数常温下液体（多不含氧，若含多成酯键）液体（多不含氧，若含多成酯键）毒藜碱 dl-anabasine烟碱 nicotine槟榔碱 arecoline55PPT课件三、理化性质（一）一般性质2 2.颜色多为无色或白色，少数有色。多为无色或白色，少数有色。一叶萩碱（黄色）l一叶萩碱成盐后则无色。一叶萩碱成盐后则无色。56PPT课件三、理化性质（一）一般性质（一）一般性质3.味味 觉觉多具苦味 4.挥发性挥发性多无挥发性，少数具挥发性(麻黄碱）。5.升华性升华性极少数有升华性（咖啡因）57PPT课件三、理化性质（一）一般性质5.5.旋光性多为左旋光性。多为左旋光性。有的产生变旋现象。有的产生变旋现象。如如：烟烟碱碱 中中性性溶溶液液左旋光性左旋光性 酸性溶液酸性溶液右旋光性右旋光性 多多数数左左旋旋体体呈呈显显著著生生理理活性。活性。58PPT课件三、理化性质 （二）碱性 1.1.碱性的产生及强度的表示碱性的产生及强度的表示 氮原子具有孤电子对，能接受质子或给出电氮原子具有孤电子对，能接受质子或给出电子而显碱性。子而显碱性。59PPT课件三、理化性质 （二）碱性2.2.碱性与分子结构的关系（1 1）杂化方式）杂化方式60PPT课件三、理化性质 （二）碱性2.影响碱性强弱的因素（2 2）诱导效应）诱导效应连接供电基团则使碱性增强。连接供电基团则使碱性增强。61PPT课件比较下面化合物的碱性大小：（1）去甲麻黄碱与麻黄碱的碱性大小（2）去甲麻黄碱与苯异丙胺的碱性大小PKa 9.0PKa 9.58PKa 9.862PPT课件三、理化性质 （二）碱性 2.2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素 （3 3）共轭效应）共轭效应氮原子孤电子对处于P共轭体系时，碱性减弱。63PPT课件三、理化性质 （二）碱性 2.2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素 （4 4）空间效应）空间效应1）叔胺分子碱性降低 2）东莨菪碱与莨菪碱的碱性比较叔胺东莨菪碱东莨菪碱scopolamine莨菪碱莨菪碱hyoscyamine64PPT课件三、理化性质 （二）碱性 2.2.影响碱性强弱的因素影响碱性强弱的因素 （5 5）分子内氢键）分子内氢键 若能形成稳定的分子内氢键，可使碱性增强。（指成盐时接受的质子能形成稳定的分子内氢键）65PPT课件三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （4 4）分子内氢键）分子内氢键66PPT课件三、理化性质 （二）碱性 2.影响碱性强弱的因素 （4 4）分子内氢键）分子内氢键67PPT课件三、理化性质 （二）碱性2.影响碱性强弱的因素 碱性强弱：碱性强弱：68PPT课件三、理化性质（三）溶解性*酸、碱均为酸、碱均为1%1%。(1)游离碱 类别 极性 溶解性 H2O CHCl3 H+OH-非酚性 较弱 脂溶性 +季铵碱 强 水溶性 +氮氧化物 半极性 中等水溶 +两性:Ar-OH 较弱 脂溶性 +-COOH 强 水溶性 +69PPT课件三、理化性质（三）溶解性 (1)(1)游离碱游离碱 少数酚性碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。少数酚性碱，由于各种原因而导致不溶碱水中。如：如：70PPT课件三、理化性质（三）溶解性 (2)(2)成盐成盐 多易溶于水，不溶或难溶有机溶剂。含氧酸盐的水溶性往往较大。含氧酸盐的水溶性往往较大。与大分子有机酸所形成的盐水溶性差与大分子有机酸所形成的盐水溶性差 与与小小分分子子有有机机酸酸或或无无机机酸酸成成盐盐水水溶溶性性较好。较好。71PPT课件 生生物物碱碱与与酸酸成成盐盐，对对质质子子化化来来说说，仲仲胺胺、叔胺叔胺生物碱成盐时，质子多结合于氮原子。生物碱成盐时，质子多结合于氮原子。季胺碱、氮杂缩醛、烯胺以以及及具具有有涉涉及及氮原子的跨环效应形形式式存存在在的的生生物物碱碱，质质子子化化则则往往往往并非发生在氮原子上。并非发生在氮原子上。三、理化理化性质（三）溶解性72PPT课件三、理化理化性质（四）生物碱的检识 l用途：用途：鉴别鉴别试管、试管、TLCTLC或或PCPC显色剂；显色剂；提取分离提取分离检查是否提取完全。检查是否提取完全。l主要内容：主要内容：1 1.沉淀试剂沉淀试剂 2.2.反应原理反应原理 3.3.反应条件反应条件 4.4.结果判断结果判断73PPT课件三、理化理化性质（四）检识方法 1.1.沉淀试剂沉淀试剂 金属盐类金属盐类 l碘-碘化钾（WagnerWagner）KI-IKI-I2 2 棕褐色沉淀沉淀 l碘化铋钾（DragendoffDragendoff）BiIBiI3 3 KI KI 红棕色沉淀沉淀 l碘化汞钾（MayerMayer试剂）试剂）HgIHgI2 2 2KI 2KI 类白色沉淀沉淀 若加过量试剂，沉淀又被溶解若加过量试剂，沉淀又被溶解 74PPT课件三、理化理化性质（四）检识方法 1.1.沉淀试剂沉淀试剂 l酸酸类类硅钨酸(Bertrand(Bertrand试试剂剂)SiO)SiO2 2 12WO12WO3 3 乳白色 l酚酚酸酸类类苦味酸(Hager(Hager试试剂剂)2,4,6-2,4,6-三三硝硝基基苯苯酚酚黄色l复复盐盐雷氏铵盐(AmmoniumreineckateAmmoniumreineckate)硫硫氰氰酸酸铬铬铵试剂铵试剂 ，生成难溶性复盐生成难溶性复盐 紫红色75PPT课件三、理化理化性质（四）检识方法 2.2.反应原理：反应原理：生成更多大分子生成更多大分子复盐复盐和和络盐络盐76PPT课件三、理化理化性质（四）检识方法 3.3.沉淀反应条件沉淀反应条件 （1 1）通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；通常在酸性水溶液中生物碱成盐状态下进行；（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）（若在碱性条件下则试剂本身将产生沉淀）（2 2）在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量在稀醇或脂溶性溶液中时，含水量50%50%；（当醇含量（当醇含量50%50%时可使沉淀溶解）时可使沉淀溶解）（3 3）沉淀试剂不易加入多量。沉淀试剂不易加入多量。（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）（如：过量的碘化汞钾可使产生的沉淀溶解）77PPT课件三、理化理化性质（四）检识方法 4.4.结果的判断结果的判断 （1 1）鉴别时每种鉴别时每种AlkAlk需采用三种以上沉淀试剂；需采用三种以上沉淀试剂；（沉淀试剂对各种（沉淀试剂对各种AlkAlk的灵敏度不同）的灵敏度不同）（2 2）直接对中药酸提液进行沉淀反应，则直接对中药酸提液进行沉淀反应，则 阳性阳性结果结果不能判定不能判定AlkAlk的存在的存在 阴性阴性结果可判断无结果可判断无AlkAlk存在存在氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等氨基酸、蛋白质、多糖、鞣质等 +沉淀试剂沉淀试剂沉淀沉淀78PPT课件四、提取分离方法 （一）提取 1.脂溶性生物碱的提取 （1）酸水提取法 （2）有机溶剂萃取法 （3）沉淀法 2.水溶性生物碱的提取 （1）沉淀法 （2）萃取法79PPT课件四、提取分离方法四、提取分离方法（二）分离（二）分离 1.1.总生物碱的分离总生物碱的分离 2.2.生物碱单体的分离生物碱单体的分离 （1 1）碱性强弱碱性强弱pH梯度萃取梯度萃取 （2 2）溶解性溶解性结晶法结晶法 （3 3）特殊功能基特殊功能基沉淀结晶法沉淀结晶法 （4 4）色谱法）色谱法80PPT课件任 务（一）提取（一）提取 1.酸水提取法（黄连中小檗碱的提取分离方法）分分离离 （离子交换树脂法、有机溶剂萃取法、沉淀法）2.醇类溶剂提取法（粉防己中生物碱类成分的提取分离方法)3.亲脂性有机溶剂提取法（乌头中生物碱的提取分离方法）81PPT课件任 务 一黄连中小檗碱的提取分离方法酸水提取法：冷提法（渗漉法、冷浸法）酸水提取法：冷提法（渗漉法、冷浸法）酸性水酸性水0.5%1%H0.5%1%H2 2SOSO4 4、HClHCl、HOAcHOAc等等生药H+/H2O药渣Alk OH-/H2OH+/H2OOH-弱碱及杂质亲水性Alk82PPT课件任 务 一 酸水提取法酸水提取法 此法缺点：此法缺点：提取液体积较大（浓缩困难）提取液体积较大（浓缩困难）提取液中水溶性杂质多提取液中水溶性杂质多 解决方法：解决方法：（1 1）离子交换树脂法）离子交换树脂法 （2 2）沉淀法）沉淀法83PPT课件任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离）（1 1）离子交换树脂法）离子交换树脂法84PPT课件任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离）（2 2）沉淀法）沉淀法 酸提碱沉法酸提碱沉法药 材沉 淀H2OH+/H2O提取；加碱碱化水溶性Alk、杂质不溶或难溶性Alk85PPT课件任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离）（2 2）沉淀法）沉淀法 盐析法盐析法黄连提取液（处理后）黄连提取液（处理后）H2O沉淀加NaCl达饱和盐酸小檗碱盐酸小檗碱86PPT课件任 务 一 酸水提取后的处理方法：（分离）（2 2）沉淀法）沉淀法 雷氏铵盐沉淀法雷氏铵盐沉淀法87PPT课件任 务 一季铵碱的水溶液季铵碱的水溶液水溶液水溶液沉淀沉淀(雷氏复盐雷氏复盐)雷氏银盐沉淀雷氏银盐沉淀沉沉 淀淀滤滤 液液滤液滤液 (B2SO4)硫酸钡沉淀硫酸钡沉淀季铵碱的盐酸盐季铵碱的盐酸盐加酸水调至弱酸性 加新配制的雷氏铵盐饱和/H2O溶丙酮（乙醇）中 加Ag2SO4饱和水溶液加入氯化钡（BaCl2）88PPT课件任 务 二 粉防己中生物碱类的提取分离方法 醇类溶剂提取法醇类溶剂提取法 生 药H+/H2O药 渣醇 液OH-/H2O醇或酸性醇挥醇；加酸水碱性较弱的碱碱性较弱的碱亲水性亲水性AlkCHCl3沉 淀AlkOH-/H2O CHCl389PPT课件任务三 乌头中生物碱类的提取分离方法 亲脂性有机溶剂提取法亲脂性有机溶剂提取法乌头粗粉乌头粗粉残残 渣渣CHCl3CHCl3H+/H2O碱化（如碱化（如NH4OH）（使）（使Alk游离）游离）渗滤（或浸渍）（如渗滤（或浸渍）（如CHCl3等）等）H+/H2OOH-/H2OAlk沉淀沉淀亲水性亲水性Alk碱性较弱的碱性较弱的Alk90PPT课件 分离方法论 生物碱的分离系统分离特定分离多用于基础研究侧重于生产实用总 碱单体Alk的分离类别 指酸碱性强弱部位 指极性不同依据Alk的理化性质91PPT课件 1.1.根据根据AlkAlk及其盐的溶解度不同进行分离及其盐的溶解度不同进行分离 （1 1）游离生物碱：游离生物碱：氧化苦参碱氧化苦参碱 的分离；的分离；（2 2）生物碱）生物碱盐：麻黄碱和麻黄碱和伪麻黄碱麻黄碱 的分离的分离 士士的的宁宁与与马钱子碱子碱 的分离的分离 2.2.利用生物碱特殊功能基不同利用生物碱特殊功能基不同进行分离行分离 吗啡与可待因啡与可待因 的分离的分离 92PPT课件复习思考题复习思考题1、异、异喹啉啉类生物碱有哪些主要生物碱有哪些主要类型？型？试举例。例。2、简述生物碱的溶解性述生物碱的溶解性规律。律。3、简述影响生物碱碱性的因素。述影响生物碱碱性的因素。4、生生物物碱碱的的沉沉淀淀反反应应在在什什么么条条件件下下进行行？应注注意什么意什么问题？5、通常用什么、通常用什么样的方法从的方法从药材中提取生物碱？材中提取生物碱？6、乙乙醇醇提提取取法法提提取取生生物物碱碱时如如何何除除去去药液液中中的的脂脂溶性溶性杂质？93PPT课件苦苦 参参94PPT课件