天然产物化学全套---提取分离方法ppt课件.ppt

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1、天然药物化学天然药物化学 Chemistry of Natural Medicines 卫生部规划教材卫生部规划教材 Chemistry of Natural Products 总总 论论 （Generation） 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法一、提取法：一、提取法：1.溶剂提取法（溶剂提取法（extraction with solvent） 原理：相似相溶原理：相似相溶常用提取溶剂极性顺序：常用提取溶剂极性顺序： 环己烷、甲苯环己烷、甲苯石油醚（石油醚（3060、6090）乙醚乙醚氯仿氯仿（CHCl3，常用二氯甲烷代替），常用二氯甲烷代替）乙酸乙酯（乙酸乙酯（EtOAc）正丁醇正丁

2、醇（BuOH）丙酮丙酮乙醇（乙醇（EtOH）甲醇（甲醇（MeOH）KB, 根据根据值的大小可决定分离采用的方法值的大小可决定分离采用的方法: 100，简单的一次萃取，可基本分离简单的一次萃取，可基本分离. 10010，约约10次以上萃取。次以上萃取。 2，约约100次以上萃取。次以上萃取。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法2.2. 根据物质在两相溶剂中的根据物质在两相溶剂中的分配比分配比不同进行分离不同进行分离P20P21v2.1 影响分离的因素影响分离的因素pH值值 对于酸性、碱性、两性化合物，对于酸性、碱性、两性化合物，pH值可改变它们的值可改变它们的存在状态（游离型和解离型）存在状

3、态（游离型和解离型），分配比受分配比受pH值的影响，值的影响，因为因为HA + H2OA- + H3+OKa =A- H3+OHApKa = pH- log A- / HApH= pKa + log A- / HAHA达到达到99%解离时，解离时，pH pKa + 2HA达到达到99%游离时，游离时，pH pKa - 2 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法P21 第三节第三节 提取分离方法（提取分离方法（Methods of Extraction and Isolation）pH值的进一步应用值的进一步应用pH-梯度萃取法梯度萃取法 按酸碱性强弱不同分离酸性、碱性、中性物质，按酸碱性强弱不

4、同分离酸性、碱性、中性物质，改变改变pH值值使酸碱成分呈不同状态。使酸碱成分呈不同状态。 液液-液萃取分离常用方法：液萃取分离常用方法：1. 逆流分溶法逆流分溶法(CCD)： 是一种多次连续的液是一种多次连续的液- -液萃取分离过液萃取分离过程。程。特点特点：条件温和，样品易回收，适用于中等极性、不稳：条件温和，样品易回收，适用于中等极性、不稳定物质的分离。定物质的分离。0 1 2 3 n CCD法的分离过程示意图法的分离过程示意图P222.纸色谱法（纸色谱法（PC）：也叫纸分配色谱（：也叫纸分配色谱（PPC， Paper Partition Chromatography）。）。 第三节第三节

5、 提取分离方法提取分离方法P23补补固定相：滤纸纤维中含有的固定相：滤纸纤维中含有的5-7%水水流动相：有机溶剂流动相：有机溶剂h1h2Rf = h2 / h1注意：如果流动相为缓冲盐溶液，则注意：如果流动相为缓冲盐溶液，则PC为非极性吸附色谱（纤维素色谱）为非极性吸附色谱（纤维素色谱）3. 液液-液分配柱色谱液分配柱色谱v正相色谱：正相色谱：固定相固定相极性大极性大，如水、缓冲液等；流动相，如水、缓冲液等；流动相极性小极性小，如氯仿、乙酸乙酯等。，如氯仿、乙酸乙酯等。载体：硅胶（含水可达载体：硅胶（含水可达17%），硅藻土，纤维素等。），硅藻土，纤维素等。分离极性大或水溶性成分，如苷类、糖、

6、生物碱等。分离极性大或水溶性成分，如苷类、糖、生物碱等。 洗脱顺序：极性小的物质先被洗脱出来。洗脱顺序：极性小的物质先被洗脱出来。 第三节第三节 提取分离方法（提取分离方法（Methods of Extraction and Isolation）P24补补反相色谱：反相色谱：固定相极性小于流动相固定相极性小于流动相。如如HPLC反相柱，反反相柱，反相相TLC薄层色谱。薄层色谱。 固定相固定相：硅胶硅醇基结合烷基，如：硅胶硅醇基结合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18（ODS）。亲脂性：）。亲脂性：RP-18 RP-8 RP-2。 第三节第三节 提取分离方法（提取分离方法（Methods of

7、 Extraction and Isolation）SiOH+SiRXSiOSiRP24流动相流动相(洗脱剂洗脱剂)：M e O H - H2O ，CH3CN-H2O洗脱顺序：洗脱顺序：分离极分离极性大的成分性大的成分，极性，极性大者先洗脱下来大者先洗脱下来流动相流动相(洗脱剂洗脱剂)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O加压液相柱色谱法加压液相柱色谱法普通柱色谱：普通柱色谱：固定相粒径大固定相粒径大 柱效低柱效低 耗时长耗时长 溶剂用量大溶剂用量大加压柱色谱：加压柱色谱：固定相粒径小固定相粒径小 柱效高柱效高 时间短时间短 溶剂用量小溶剂用量小P24加压液相色谱：加压液相色谱： a). 中低

8、压液相色谱：中低压液相色谱：lobar柱柱 b). 高压（效）液相色谱：高压（效）液相色谱：HPLC c). 超高效液相色谱法：超高效液相色谱法：UPLC泵泵检测器检测器 液滴逆流色谱液滴逆流色谱( DCCC )： 一种液一种液-液分配色谱，流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过液分配色谱，流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离。固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离。 特点：特点：不易乳化，样品可定量回收，分离效果好，特别适合于分不易乳化，样品可定量回收，分离效果好，特别适合于分离皂苷等水溶性成分。离皂苷等水溶性成分。 第三节第三节 提取分离方法（提取分离方法（

9、Methods of Extraction and Isolation）液滴逆流色谱液滴逆流色谱(DCCC)示意图示意图P26高速逆流色谱（高速逆流色谱（HSCCC） 第三节第三节 提取分离方法（提取分离方法（Methods of Extraction and Isolation） 通过特定的高速行星式旋转所产生的离心力场作用，使无载体支持通过特定的高速行星式旋转所产生的离心力场作用，使无载体支持的固定相稳定地保留在蛇形管内，并使流动相单向、低速通过固定相，实的固定相稳定地保留在蛇形管内，并使流动相单向、低速通过固定相，实现连续逆流萃取分离物质的目的。现连续逆流萃取分离物质的目的。 用于各种物

10、质的分离，包括蛋白、酶、三萜、生物碱、皂苷等。用于各种物质的分离，包括蛋白、酶、三萜、生物碱、皂苷等。P263.1 吸附分类：吸附分类：v物理吸附：物理吸附：相似相吸，吸附解析发生迅速。吸附剂如硅相似相吸，吸附解析发生迅速。吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等；胶、氧化铝、活性炭等；v化学吸附：化学吸附：不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸性成分的吸附，不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸性成分的吸附，硅胶对生物碱的吸附等。硅胶对生物碱的吸附等。v半化学吸附：半化学吸附：聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法3.3. 根据物质的根据物质的吸附性吸附性

11、差别进行分离差别进行分离吸附色谱法吸附色谱法P27物理吸附：物理吸附：吸附原理：相似相吸吸附原理：相似相吸影响吸附过程的三要素：影响吸附过程的三要素： 吸附剂（固定相）吸附剂（固定相） 溶质（被分离物质）溶质（被分离物质） 溶剂（洗脱剂，展开剂，流动相）溶剂（洗脱剂，展开剂，流动相） 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法P283.2 硅胶、氧化铝：硅胶、氧化铝： 极性吸附剂极性吸附剂：载样量大，吸：载样量大，吸附力强附力强 硅胶硅胶：应用最广，：应用最广，适用于各适用于各类成分分离类成分分离 氧化铝氧化铝：有中性、酸性、碱：有中性、酸性、碱性氧化铝。性氧化铝。碱性氧化铝不适合碱性氧化铝不适合

12、于分离酸性成分，多用于分离于分离酸性成分，多用于分离生物碱生物碱。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法P283.2 硅胶、氧化铝：硅胶、氧化铝： 被分离物质吸附力与结构的关系被分离物质吸附力与结构的关系 被分离物质极性大，吸附力强被分离物质极性大，吸附力强，Rf值小，洗脱难，值小，洗脱难，后被洗脱下来。后被洗脱下来。 官能团极性大小相对一般排列顺序：官能团极性大小相对一般排列顺序： -COOH Ar-OH R-OH R-NH2, RNHR , RNR R R-CO-NRR RCHO RCOR RCOOR ROR RH 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法P28溶剂溶剂( (洗脱剂洗脱剂)

13、 )的极性与洗脱力的关系的极性与洗脱力的关系 洗脱剂极性越大洗脱剂极性越大, , 洗脱力越强洗脱力越强. . 练习练习: : 从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成分分, , 比较极性大小和硅胶柱上洗脱顺序比较极性大小和硅胶柱上洗脱顺序. .名称名称RR黄夹苷黄夹苷ACHO(D-Glc)2黄夹苷黄夹苷BCH3(D-Glc)2黄夹次苷黄夹次苷ACHOH黄夹次苷黄夹次苷BCH3H黄夹次苷黄夹次苷CCH2OHH黄夹次苷黄夹次苷DCOOHH 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法OROHOCH3OROCH3OROO 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法答案：答案：1

14、. 1. 极性大极性大 小：黄夹苷小：黄夹苷A A黄夹苷黄夹苷B B 次次苷苷D D次苷次苷C C次苷次苷A A次苷次苷B B2. 2. 硅胶柱上的出柱顺序：后硅胶柱上的出柱顺序：后 先先 3.3 活性炭活性炭非极性吸附剂非极性吸附剂v吸附力与结构的关系吸附力与结构的关系 被分离物质极性越小，吸附越牢固。被分离物质极性越小，吸附越牢固。v洗脱力与溶剂的关系洗脱力与溶剂的关系 100%醇醇 含水醇含水醇 H2Ov应用应用: 脱色等。脱色等。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法P283.4 聚酰胺聚酰胺(Polyamide) 色谱法：色谱法： 是由己酰胺聚合成的一类高分子化合物。是由己酰胺聚合

15、成的一类高分子化合物。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法分离原理分离原理：主要通过：主要通过酰胺键与酚羟基、酸、醌等形成酰胺键与酚羟基、酸、醌等形成氢键氢键，产生，产生吸附吸附作用。吸附力取决于作用。吸附力取决于形成氢键缔合的形成氢键缔合的能力能力。P31CH2COHOCH2NCH2CCH2H2CCH2H2CNHHOOOHHOOH2CCNCH2H2CCH2H2CCH2CNH2C固 定 相 移动相 3.4 聚酰胺聚酰胺 吸附力与结构的关系吸附力与结构的关系 a.a.形成氢键的基团数目越多形成氢键的基团数目越多, , 吸附力越强吸附力越强; ; b.b.形成分子内氢键者形成分子内氢键者, ,

16、 吸附力减少吸附力减少; ; 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法OHOHOHOHOHOHP31OHOHOHOHOOHHOHCOOHCOOHOHCOOHHO c.c.芳香化程度越高或共轭键越多芳香化程度越高或共轭键越多, ,吸附力越强吸附力越强; ; 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法溶剂的洗脱能力溶剂的洗脱能力水水醇醇丙酮丙酮NaOH OHP323.4 聚酰胺聚酰胺 常用溶剂常用溶剂： H2O ，EtOH/ H2O，EtOH 应用应用: : 分离黄酮类分离黄酮类; ;除鞣质除鞣质. . 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法练习练习: 某植物中分得某植物中分得3个黄酮化合物，结构如下个

17、黄酮化合物，结构如下, 比较它们的比较它们的极性大小及在硅胶极性大小及在硅胶TLC和聚酰胺薄膜上和聚酰胺薄膜上Rf值大小顺序值大小顺序.A: R1 =R2= HB: R1 = H, R2= RhamC: R1 = Glc, R2= Rham极性大小极性大小: SiO2-TLC Rf: Polyamide TLC, Rf: 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法OR2OOHOOHOR1极性大小极性大小: C B ASiO2-TLC Rf: A B CPolyamide TLC, Rf: C B A 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法答案：答案：3.5 大孔吸附树脂大孔吸附树脂(macro-r

18、eticular resin)组成组成: 苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂分离原理分离原理:吸附吸附(范德华力和氢键范德华力和氢键)和和分子筛分子筛作用作用(多孔性结构多孔性结构)树脂类型树脂类型:非极性、中极性和极性三种。非极性、中极性和极性三种。 非极性非极性：由苯乙烯和二乙烯苯缩合而成，故又称由苯乙烯和二乙烯苯缩合而成，故又称 芳香吸附树脂。芳香吸附树脂。如如D101型型 弱极性弱极性：如如AB-8型型。 极极 性性：含酰氨基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫不同极：含酰氨基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫不同极性功能的吸附树脂。性功能的吸附树脂。 第三节第三节 提取分离方法提取分

19、离方法P323.5 大孔吸附树脂大孔吸附树脂 洗脱剂洗脱剂: H2O 及不同比例的含水醇。及不同比例的含水醇。 洗脱分离洗脱分离: H2O 洗洗: 糖糖,水溶性色素水溶性色素 30% EtOH/ H2O: 极性大的成分极性大的成分 50-75% EtOH: 皂苷类皂苷类 95% EtOH: 极性小成分极性小成分 应用应用: 除多糖除多糖, 水溶性色素水溶性色素, 富集苷类成分富集苷类成分 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 透析法透析法: : 半透膜半透膜, , 分子筛滤过作用分子筛滤过作用 超滤法超滤法: : 分子大小不同分子大小不同, , 扩散速度不同扩散速度不同 超速离心法超速离心法

20、: : 溶质在超速离心作用下具有不同的溶质在超速离心作用下具有不同的 沉降性或浮游性沉降性或浮游性 凝胶滤过法凝胶滤过法: : 分子筛的作用分子筛的作用( (凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱, ,分子分子 筛滤过筛滤过, , 排阻色谱排阻色谱), ), 被分离物质按分子被分离物质按分子 由大到小的顺序流出色谱柱由大到小的顺序流出色谱柱. .4.4.根据物质根据物质分子大小差别分子大小差别进行分离进行分离凝胶滤过法凝胶滤过法 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法4.1 4.1 主要的几种方法主要的几种方法P34 被分离物质按分子量由大被分离物质按分子量由大到小的顺序流出色谱柱到小的顺序流出色谱柱. .

21、4.2凝胶种类凝胶种类:葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶(Sephadex G): 只适于在只适于在水水中应用中应用, 分离多糖分离多糖、 蛋白质等蛋白质等.羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)： 适用于各类化合物的分离，除具有分子筛的特性外，还起适用于各类化合物的分离，除具有分子筛的特性外，还起到反相分配色谱的效果。到反相分配色谱的效果。 常用溶剂有常用溶剂有甲醇甲醇-水、氯仿水、氯仿-甲醇甲醇等。等。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法4.4.根据物质根据物质分子大小差别分子大小差别进行分离进行分离凝胶滤过法凝胶滤过法P35 4.3. 膜分离技术膜分离技术 原理：原理：

22、利用小分子物质在溶液中可通过具有一定孔径的利用小分子物质在溶液中可通过具有一定孔径的膜，而大分子物质不能通过的性质进行分离。常用于蛋白质、膜，而大分子物质不能通过的性质进行分离。常用于蛋白质、多肽、多糖等与小分子物质的分离。多肽、多糖等与小分子物质的分离。 分类：分类：微滤（微滤（0.1m）、超滤（）、超滤（10100 nm）、）、 纳滤（纳滤（110 nm）、）、 反渗透（反渗透（1 nm） 应用：应用：大豆蛋白的工业化生产（超滤）、生产注射液、大豆蛋白的工业化生产（超滤）、生产注射液、口服液、医用酒精、医疗用水等口服液、医用酒精、医疗用水等P375.根据物质根据物质离解程度不同离解程度不同

23、进行分离进行分离离子交换法离子交换法 固定相固定相：离子交换树脂（聚苯乙烯高分子化合物，引：离子交换树脂（聚苯乙烯高分子化合物，引 入交换基团）入交换基团） 分类：分类： 阳离子交换树脂：强酸型阳离子交换树脂：强酸型 RSO3-H+ 弱酸型弱酸型 RCOO-H+ 阴离子交换树脂：强碱型阴离子交换树脂：强碱型 RN+(CH3)3Cl- 弱碱型弱碱型 RNH2, RNHR, RNRR” 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法P385.1交换原理：交换原理：离子交换原理离子交换原理 阳离子交换树脂：阳离子交换树脂：R-N+(CH3)3Cl- + RCOO-R-N+(CH3)3 .RCOO-HClR-N+(CH3)3Cl- + RCOOHR-SO3-H+ + BH+R-SO3-BH+OH-R-SO3-H+ B 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：5.2应用：应用： 主要用于主要用于生物碱生物碱和和有机酸有机酸的分离。的分离。 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法5.根据物质根据物质离解程度不同离解程度不同进行分离进行分离离子交换法离子交换法P39The End