提取分离方法精选课件.ppt
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1、关于提取分离方法第一页,本课件共有63页第一节 中药化学成分及生物合成简介v一、中药化学成分类型简介一、中药化学成分类型简介v1 1、糖类、糖类单糖、低聚糖、多糖大多属于水溶性成分。单糖、低聚糖、多糖大多属于水溶性成分。v2 2、苷类、苷类糖和非糖物质通过糖的端基糖和非糖物质通过糖的端基C C原子链接而成的化合原子链接而成的化合物。物。v 苷苷 苷元苷元 苷多亲水苷多亲水 苷元偏亲脂苷元偏亲脂第二页,本课件共有63页v3、醌类醌类分子中具有醌式结构的化合物分子中具有醌式结构的化合物v 萘醌类萘醌类v分子含酚羟基,有一定酸性,可溶于碱水。分子含酚羟基,有一定酸性,可溶于碱水。v4 4、苯丙素类苯
2、丙素类含有含有C C6 6C C3 3骨架的化合物骨架的化合物v(1 1)香豆素:香豆素:邻羟基桂皮酸形成的酯,分子多含酚羟基,偏亲邻羟基桂皮酸形成的酯,分子多含酚羟基,偏亲水性水性 (2)木脂素木脂素:具有:具有2个个C6C3骨架的衍生物骨架的衍生物 第三页,本课件共有63页v5、黄酮、黄酮具有具有C6C3 C6骨架的衍生物骨架的衍生物 异牡荆素异牡荆素v多含酚羟基,显酸性,可溶于碱水。多含酚羟基,显酸性,可溶于碱水。v6、萜和挥发油、萜和挥发油分子式符合(分子式符合(C5H8)n通式的化合物。通式的化合物。v 薄荷醇薄荷醇 龙脑龙脑v挥发油有挥发性,可随水蒸汽蒸馏。挥发油有挥发性,可随水蒸
3、汽蒸馏。第四页,本课件共有63页v7、生物碱生物碱含含N有机化合物,有碱性,可溶于酸有机化合物,有碱性,可溶于酸水。水。v8、甾体类化合物甾体类化合物含甾体母核的化合物。含甾体母核的化合物。龙胆碱龙胆碱第五页,本课件共有63页v9、三萜化合物三萜化合物基本骨架由基本骨架由30个个C组成。组成。v10、鞣质鞣质复杂的多元酚类化合物总称。复杂的多元酚类化合物总称。没食子酸没食子酸 逆没食子酸逆没食子酸v属于水溶性成分。属于水溶性成分。第六页,本课件共有63页二、各类中药化学成分的主要的生物合成途径二、各类中药化学成分的主要的生物合成途径v类型分类类型分类vC2单单位位(CH3COOH):脂脂肪肪酸
4、酸、酚酚酸酸、苯苯醌醌、等等聚聚酮类酮类vC5单位(异戊二烯):萜类、甾类单位(异戊二烯):萜类、甾类vC6单位单位:香豆素、木脂素等苯丙素类化合物:香豆素、木脂素等苯丙素类化合物 v氨基酸:如生物碱类氨基酸:如生物碱类v复合单位:由上述单位复合构成复合单位:由上述单位复合构成第七页,本课件共有63页v(一)醋酸(一)醋酸 丙二酸途径丙二酸途径(AAMA途径)途径)v产物:脂肪酸、酚类、蒽醌等产物:脂肪酸、酚类、蒽醌等v 1、脂肪酸、脂肪酸 v 饱和脂肪酸饱和脂肪酸AAMA途径途径 (乙酰丙二酸酯途径:缩合乙酰丙二酸酯途径:缩合、还原、还原)不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸 氧化成羟基衍生物氧化成羟基
5、衍生物 (脱水而成脱水而成)v(注:(注:ATP:三磷酸腺苷:三磷酸腺苷 ADP:二磷酸腺苷):二磷酸腺苷)第八页,本课件共有63页第九页,本课件共有63页v2、酚类、酚类 AAMA途径:只有缩合途径:只有缩合第十页,本课件共有63页v3、醌类、醌类 在在 AAMA途径中由多酮环合成各种醌类和聚酮类途径中由多酮环合成各种醌类和聚酮类第十一页,本课件共有63页v(二)甲戊二羟酸途径(二)甲戊二羟酸途径(MVAMVA)v产物产物 萜类、甾体类萜类、甾体类vMVA MVA 头头尾尾 DMPDMP(焦磷酸二甲烯丙酯)(焦磷酸二甲烯丙酯)v IPP (IPP (焦磷酸异戊烯酯焦磷酸异戊烯酯)v氧化、还原
6、、脱羧、缩合、重排氧化、还原、脱羧、缩合、重排v 反式角鲨烯反式角鲨烯 三萜、甾类三萜、甾类第十二页,本课件共有63页第十三页,本课件共有63页v(三)莽草酸途径(桂皮酸途径(三)莽草酸途径(桂皮酸途径)v产物产物v具有具有C6-C3 骨架的苯丙素衍生物:香豆骨架的苯丙素衍生物:香豆 素、木质素、木脂素等素、木质素、木脂素等v具有具有 C6-C3-C6 骨架的衍生物:黄酮类骨架的衍生物:黄酮类v前体前体 苯丙氨酸苯丙氨酸 第十四页,本课件共有63页第十五页,本课件共有63页v(四)氨基酸途径(四)氨基酸途径(aa途径)v产物产物 生物碱生物碱 v前体前体 乌氨酸乌氨酸、赖氨酸、赖氨酸脂肪胺脂肪
7、胺 (TCA循环中循环中酮酸还原氨)酮酸还原氨)v苯丙氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、色氨酸 芳香族生物碱芳香族生物碱(莽草酸途径)(莽草酸途径)第十六页,本课件共有63页第十七页,本课件共有63页(五)复合途径(五)复合途径v1、AAMA途径途径 莽草酸途径莽草酸途径v2、AAMA途径途径 MVA途径途径v3、aa MVA途径途径v4、aa AAMA途径途径v5、aa 莽草酸途径莽草酸途径第十八页,本课件共有63页第二节第二节 中药化学成分的提取分离方法中药化学成分的提取分离方法 一、中药有效成分的提取方法一、中药有效成分的提取方法(一)溶剂提取法(一)溶剂提取法v依据:化学成分的溶解
8、性(极性)v关键:提取溶剂的选择v溶剂的选择原则:相似相溶的原则,价廉、易得、无毒、安全等。v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。第十九页,本课件共有63页提取溶剂提取溶剂 性能特点性能特点 适宜提取成分适宜提取成分 提取方法提取方法强极性溶剂 溶解范围广(酸水、碱水)生物碱盐 穿透能力强 苷类 价廉易得、安全 糅质 煎煮法 糖类 渗漉法 水 有些脂溶性成分溶解不完全 氨基酸 (酸水)有些苷类成分的酶解 蛋白质 水提液易发霉、变质 水溶性杂质多,过滤困难 沸点高,浓缩困难常用提取溶剂性能特点 第二十页,本课件共有63页提取溶剂提取溶剂 性能特点性能特点 适宜提取成分适
9、宜提取成分 提取方法提取方法 除去多糖、溶解范围广(不同浓度乙醇)蛋白质外 渗滤法(稀醇)水溶性杂质溶出少 的大多数 浸渍法 乙醇 可抑制酶的活性 化学成分 回流法 提取液不易发霉、变质 均可 连续回流法 大部分可回收利用 但有挥发性、易燃烧 甲醇 溶解特点与乙醇相似,但有毒 丙酮 溶解性能同乙醇,但沸点低、易挥发,作为提取溶剂不常用;但对色素溶解性能好,在分离、精制时常用。亲水性有机溶剂(和水可任意混溶)常用提取溶剂性能特点第二十一页,本课件共有63页 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 提取方法提取方法 对化合物溶解选择性较强;水溶性杂质少、易纯化;游离生物碱 回
10、流法挥发性大、易燃烧、有毒;苷元 连续回流法价格昂贵,对提取设备要求高;某些苷类穿透力较弱,提取时间长;作为提取溶剂不常用。如:乙醚 bp.35,极易燃 氯仿 bp.61、d 1.480,不易燃,毒性大,对生物碱溶解性好 苯 bp.80.1,毒性大 石油醚 沸程 3060、6090、90120 脱脂、脱色常用 于甲醇、乙醇不能任意混溶。亲脂亲脂性有性有机溶剂机溶剂常用提取溶剂性能特点第二十二页,本课件共有63页v(二)水蒸气蒸馏法(二)水蒸气蒸馏法v适用于挥发性成分(主要是挥发油)的提取第二十三页,本课件共有63页(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
11、-SFE-SFE)超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术:以超临界流体作为萃取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(Tc)、临界压力(Pc)以上,介于气体与液体之间的流体。特点特点:具有液体和气体的双重特性。如:密度与液体近似黏度与气体近似,对很多物质有很强的溶解能力,扩散系数是液体的100倍(不及气体)第二十四页,本课件共有63页中药提取常用的超临界流体 CO2的优点:v 1.临界温度(Tc=31.4)接近室温,热敏成分稳定。v 2.临界压力(Pc=7.37 MPa)不太高,易操作。v 3.本身呈惰性,与化合物不反应。v 4.价格便宜。超临界流体萃取中药成分的主要优点:v
12、1.可以在接近室温下工作,防止热敏成分的破坏或逸散。v 2.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。v 3.提取效率高,节约能耗。第二十五页,本课件共有63页二、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 分配系数(K)差异 逆流分溶法(CCD)液滴逆流色谱法(DCCC)高速逆流色谱法(HSCCC)液-液分配柱色谱 正相色谱和反相色谱 加压液相色谱法 正相色谱和反相色谱 快速色谱 低压液相色谱(LPLC)中压液相色谱(MPLC)高压(效)液相色谱法(HPLC)分分配配系系数数(K)差差异异 第二十六页,本课件共有
13、63页溶剂沉淀法溶剂沉淀法:1.水提醇沉法(水/醇法)除去多糖、蛋白质等水溶性杂质2.醇提水沉法(醇/水法)除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质3.醇/醚(丙酮)法 皂苷的纯化(除去脂溶性杂质)4.酸/碱法 生物碱的分离纯化 5.碱/酸法 酸性成分(如苷元)的分离纯化试剂沉淀法试剂沉淀法:1.钙、钡、铅盐沉淀法 酸性成分的分离2.生物碱沉淀试剂沉淀法 生物碱的分离纯化3.结晶及重结晶 化合物的进一步精制溶溶解解度度差差异异中药化学成分分离与精制方法第二十七页,本课件共有63页物理吸附(表面吸附)特点物理吸附(表面吸附)特点:无选择性、吸附可逆、可快速进行,应用较多 如:硅胶 极性吸附剂 氧化铝 极性吸
14、附剂 吸附性差别 活性炭 非极性吸附剂化学吸附的特点化学吸附的特点:有选择性、吸附牢固或不可逆、洗脱难,应用少。如:碱性氧化铝 对酚酸类(黄酮、蒽醌)的吸附强 酸性硅胶 对生物碱的吸附强吸吸附附性性差差别别 中药化学成分分离与精制方法第二十八页,本课件共有63页半化学吸附的特点半化学吸附的特点:吸附力介于上述二者之间,较弱。如:聚酰胺(氢键吸附)大孔吸附树脂吸附原理(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)吸吸附附性性差差别别 中药化学成分分离与精制方法中药化学成分分离与精制方法第二十九页,本课件共有63页透析法(半透膜膜孔的分子筛作用)凝胶滤过法(三维网状结构的分子筛作
15、用)超滤法(分子大小不同引 起的扩散速度的差别)超速离心法(溶质在超速 离心作用下沉降性的差别)蛋白质的脱盐精制 蛋白、多糖的分离及 小分子化合物的分离 大分子化合物精制分离 同上。分分子子大大小小差差别别 中药化学成分分离与精制方法中药化学成分分离与精制方法第三十页,本课件共有63页 阳离子交换树脂 离子交换树脂法 阴离子交换树脂 应用:用于氨基酸、生物碱、有机酸的分离)离离解解程程度度不不同同中药化学成分分离与精制方法中药化学成分分离与精制方法第三十一页,本课件共有63页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 应用应用 硅
16、胶 吸附原理 弱酸性、极性吸附剂 广泛(酸、碱及 化合物极性越大、中性成分均可)吸附能力强(难洗脱)溶剂极性越小,吸附力越强 氧化铝 吸附原理 碱性、极性吸附剂 碱性、中性成分 吸附规律同上 (酸性成分与铝络合)活性炭 吸附原理 非极性吸附剂 从稀水溶液中富集微量物 吸附规律与上相反 脱色(脂溶性色素)第三十二页,本课件共有63页吸附剂吸附剂 分离原理分离原理 吸附规律吸附规律 应用应用 聚酰胺 氢键吸附 酚羟基数目多,吸附力强 能形成分子内氢键者,吸 黄酮、蒽醌的分离 附力下降 母核芳香化程度高者,吸 附力增强,水(介质)中 除鞣质 吸附力强,水洗脱力弱 大孔吸附树脂 吸附原理 非极性化合物
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