第二章 中药化学成分提取、分离和鉴定的一般方法[课件]].ppt
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1、第二章第二章 中中药化学成分化学成分提取、分离和提取、分离和鉴定的定的一般方法一般方法课件件目的要求l理解中药化学成分的类型及理化性质。l掌握中药有效成分的提取、别离方法。l理解中药有效成分构造鉴定的方法。2020/12/32教学内容第1节 中药中所含各类化学成分简介第2节 中药化学成分预试验第3节 提取、别离中药有效成分常用的方法第4节 中药化学成分鉴定和构造研究简介第5节 药理供试样品的配制2020/12/33第1节 中药中所含各类化学成分简介l生物碱l糖和苷l醌类l苯丙素类l黄酮类l强心苷l皂苷l萜类和挥发油l其他成分2020/12/34生物碱alkaloids 生物体内的含氮有机物,有
2、似碱的性质能与酸成盐,有生理活性。盐酸小檗碱盐酸小檗碱(Berberine hydrochloride)2020/12/35苷类glycosides 苷元与糖或糖的衍生物通过苷键缩醛键连接而成的化合物。苷易水解成苷元和糖。人参皂苷人参皂苷Rb1(ginsenoside Rb1)水解2020/12/36糖类saccharides 单糖:无色晶体,味甜。易溶于水,难溶于有机溶剂。低聚糖:210个单糖缩合而成。味甜,溶于水,难溶于有机溶剂。多糖:10个以上单糖脱水缩合而成。无甜味,大多不溶于水。D-葡萄糖葡萄糖L鼠李糖鼠李糖D葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸(D-glucose)(L-rhamnose)(D-g
3、lucuronic acid)-D-Gal-(14)-D-Glc-D-Fru-(16)-(14)-D-Glc2020/12/37醌类quinones 具有醌式构造化合物。分子中多有酚OH,有一定酸性。大黄酚大黄酚大黄酚大黄酚-D-葡萄糖苷葡萄糖苷 (chrysophanol)(chrysophanol-8-D-glucoside)2020/12/38苯丙素类phenylpropanoids 以苯丙基C6-C3为根本骨架的化合物。香豆素:具有苯骈-吡喃酮母核的一类天然化合物。木脂素:有两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物。七叶内酯七叶内酯五味子酯甲五味子酯甲 (aesculetin)(schi
4、santherin A)2020/12/39黄酮类flavonoids 两个苯环通过三碳链连接而成C6-C3-C6的化合物。多有酚OH,有一定酸性。黄芩素黄芩素黄芩苷黄芩苷 (baicalein)(baicalin)2020/12/310萜类和挥发油terpeonidsandvolatileoils 萜类:由甲戊二羟酸衍生、分子式符合C5H8n的衍生物。挥发油精油:可随水蒸气蒸馏的与水不相混溶的无色或淡黄色透明油状液体。薄荷醇薄荷醇细辛醚细辛醚 (menthol)(asarone)2020/12/311强心苷cardicaglycosides 对心脏有显著生理活性的甾体苷类。无色,有旋光性、对
5、粘膜有刺激性。洋地黄毒苷洋地黄毒苷 (digitoxin)2020/12/312皂苷saponins 由螺甾烷类或三萜类化合物与糖结合的低聚糖苷,前者为甾体皂苷,后者为三萜皂苷。无色,对粘膜有刺激性,有吸湿性、发泡性和溶血性。薯蓣皂苷薯蓣皂苷人参皂苷人参皂苷Rb1 (dioscin)(ginsenoside Rb1)2020/12/313其他成分有机酸鞣质氨基酸、蛋白质和酶植物色素树脂油脂和蜡无机成分微量元素2020/12/314第2节 中药化学成分预试验目的:初步断定中药中含有哪些化学成分,为设计提取、别离方案奠定根底。1.预试验的分类2.预试验的方法3.预试验供试液的制备2020/12/3
6、151.预试验的分类 单项预试:重点检查某类成分。系统预试:全面检查各类成分。2020/12/3162.预试验的方法 试管法 纸片法 薄层及纸色谱法2020/12/3173.预试液的制备l 水浸液5g/50ml水,浸泡过夜,过滤。滤液A用以检查氨基酸、多肽、蛋白质;滤渣水浴60加热10min,过滤。滤液B用以检查糖、有机酸、苷、鞣质、水溶性生物碱等。l 乙醇提取液 中性醇提液:5g/50ml 95%乙醇,水浴加热回流20min,过滤。滤液用以检查黄酮、蒽醌、香豆素、萜、苷等。酸性醇提液:2g/10ml 0.5%盐酸乙醇溶液,水浴加热回流10min,过滤。滤液用以检查生物碱等。l 石油醚提取液1
7、g/10ml,浸泡2-3h,过滤。滤液用以检查挥发油、萜类等。2020/12/318常用显色剂:生物碱:碘化铋钾试剂 棕红色 酚:三氯化铁试剂 蓝色 有机酸:溴酚蓝试剂 蓝色背景黄色斑点 皂苷:磷钼酸试剂 蓝-蓝紫色 内酯、香豆素:异羟肟酸铁试剂 蓝-紫 黄酮:三氯化铝试剂、盐酸-镁粉、乙酸镁试剂 +蒽醌:氢氧化钾试剂 红色 强心苷:3,5-二硝基苯甲酸试剂 紫红色 氨基酸:茚三酮试剂 +挥发油:油斑试验 无斑点 有机化合物:硫酸试剂2020/12/319第3节 提取别离中药有效成分常用的方法l概述l提取方法l别离纯化方法l影响因素2020/12/3201.概述1中药化学成分的构成特点 同种植
8、物含有多种构造类型的化学成分 总成分含量少而种类多 有效成分含量低2020/12/3212提取别离前进展文献调研 研究进展 a.做过否?b.研究的深度和广度如何?c.如何开展?药材鉴定 a.原植物的拉丁学名 b.采集地点和时间 c.药及部位 d.民间药用情况2020/12/3223/未知成分研究策略 成分:构造类型,确定提取、别离道路;未知成分:系统预试验,活性跟踪;2020/12/3232.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 其他方法2020/12/3241溶剂提取法 原理:相似相溶。溶剂穿透入药材粉末的细胞膜,溶解溶质,形成细胞内外溶质的浓度差,将溶质渗出,进展提
9、取。范围:所有化学成分。2020/12/325溶溶溶溶 剂剂剂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%石石石石 油油油油 醚醚醚醚环环环环 己己己己 烷烷烷烷30-12080.71.892.02苯苯苯苯乙乙乙乙 醚醚醚醚氯氯氯氯 仿仿仿仿乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯正正正正 丁丁丁丁 醇醇醇醇 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丙丙丙丙 酮酮酮酮乙乙乙乙 醇醇醇醇甲甲甲甲 醇醇醇醇水水水水 56 78 65 1
10、00 20.7 24.3 32.6 80.4任意混合任意混合任意混合任意混合石油醚石油醚石油醚石油醚 环己烷环己烷环己烷环己烷 苯苯苯苯 氯仿氯仿氯仿氯仿 乙醚乙醚乙醚乙醚 乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酯 丙酮丙酮丙酮丙酮 乙醇乙醇乙醇乙醇 甲醇甲醇甲醇甲醇 水水水水常用溶剂的性质常用溶剂的性质2020/12/326中药各类成分的极性与提取溶剂的关系中药各类成分的极性与提取溶剂的关系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、萜类、某
11、些有机游离生物碱、苷元、甾类、萜类、某些有机酸酸乙醚、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、氨基酸、无机盐、蛋白质、粘液汁、糖类、氨基酸、无机盐、苷类苷类水水2020/12/3271溶剂提取法 选择溶剂注意点:a.对有效成分溶解度大,对杂质溶解
12、度小 b.不与化学成分起化学变化 c.经济、易得、使用平安。常用操作方法:浸渍法浸渍法渗漉法渗漉法煎煮法煎煮法回流提取法回流提取法连续回流提取法连续回流提取法影响提取效率影响提取效率的的 因因 素素原料粉碎度原料粉碎度提取时间提取时间提取温度提取温度设备条件设备条件2020/12/3282020/12/3292020/12/330回流提取装置冷凝管冷凝管通气侧管通气侧管药材药材虹吸管虹吸管溶剂溶剂水浴水浴索氏提取装置 2020/12/331l优劣比照:l浸渍:简便,但效率低,用水时易发霉。l渗漉:效率高,效果好较澄清;但溶剂消耗大,费时。l煎煮:简便,但杂质溶出多,难过滤。l回流提取:效率高,
13、但溶剂消耗大,操作烦琐。l连续回流提取:效率高,溶剂消耗少,但操作烦琐。l *后三种不适宜加热易分解成分的提取。2020/12/3322水蒸气蒸馏法 原理:与水蒸气产生共沸点。范围:适用于具有挥发性的,能随水蒸气蒸馏而不被破坏,与水不发生反响,且难溶或不溶于水的成分的提取。如挥发油、小分子量的生物碱等。2020/12/3332020/12/3343超临界流体提取法 原理:用处于超临界条件下的特殊流体介于气体和液体之间为溶剂,具有更低的黏度和更高的扩散速度,对许多物质有很强的溶解才能。如CO2:Tc 31.4,Pc 7.37Mpa 范围:适用于对热及化学不稳定的成分、低极性的成分的提取。2020
14、/12/335特点特点:接近室温工作,适用对热不稳定的成分,无有机溶剂残留,对环境无公害,提取效率高,节约能耗等。但对设备要求高。2020/12/3364其他方法 升华法 樟脑樟木 咖啡因茶叶 压榨法 固相提取法 超声提取法 微波提取法 酶提取法2020/12/3373.别离纯化方法l 利用溶解度差异进展别离l 利用分配系数差异进展别离l 利用吸附性能差异进展别离l 利用分子大小不同进展别离l 其他方法2020/12/3381溶解度差异 原理:相似相溶。方法:重结晶法、沉淀法等。2020/12/339溶解度差异2020/12/340 原理:被别离组成在两种互不相溶的溶剂中的分配系数K的不同到达
15、别离。K与萃取次数的关系:别离因子b值与别离难易的关系:方法:简单萃取法、连续萃取法、液滴逆流法DCCC、高速逆流法HSCCC、气相色谱法GC、液相色谱法LC等。b b=KA/KBK值与萃取次数成反比。值与萃取次数成反比。即即K值越大,萃取次数越少,反之越多。值越大,萃取次数越少,反之越多。b b值越大,越易别离;值越大,越易别离;b b1 1时,无法别离时,无法别离2分配系数差异2020/12/341简单萃取法简单萃取法2020/12/342用于比水轻的溶剂用于比水重的溶剂连续萃取器2020/12/343液滴逆流分配装置图 能在短时间内别离成两相,并可生成有效的液滴。由于流动相形成液滴,在较
16、细的萃取管中与固定相有效接触、不断摩擦形成新的外表,促进溶质在两相溶剂中的分配,且不会产生乳化现象。2020/12/3443吸附性能差异v物理吸附外表吸附v 规律:“相似者易于吸附v 特点:无选择性、可逆吸附、快速 v 原理:吸附与解吸附的往复循环v 三要素:吸附剂硅胶、氧化铝、活性炭、溶质(被别离物)、溶剂v 极性强弱的判断:v (1)亲水性基团与极性成正比,亲脂性基团成反比;v (2)游离型化合物亲脂、极性弱,解离型亲水、极性强。v 溶剂的极性:根据介电常数来决定极性吸附剂极性吸附剂:吸:吸附剂一定时,溶质极性越强,洗脱剂极性也应越强。附剂一定时,溶质极性越强,洗脱剂极性也应越强。非极性吸
17、附剂:吸附剂一定时,溶质极性越强,洗脱剂极性应越弱。非极性吸附剂:吸附剂一定时,溶质极性越强,洗脱剂极性应越弱。2020/12/3452020/12/3463吸附性能差异v化学吸附:v 特点:有选择性、不可逆吸附 v 原理:产生化学反响v 酸性物质与氧化铝发生化学反响v 碱性物质与硅胶发生化学反响v 氧化铝容易发生构造的异构化v半化学吸附:v 特点:吸附力介于上述二者之间v 原理:氢键吸附,如聚酰胺、大孔树脂等 v 2020/12/3474分子大小差异l原理l 透析法半透膜膜孔的分子筛作用l 凝胶滤过法(三维网状构造的分子筛作用)l 超滤法(分子大小不同引起的扩散速度的差异)l 超速离心法(溶
18、质在超速离心作用下沉降性的差异l三要素l 载体(葡聚糖凝胶)、溶质(被别离物)、洗脱剂l应用l 蛋白质的脱盐精制;蛋白、多糖的别离;大分子化合物如糖苷类成分的精制2020/12/3482020/12/3495离解度不同离子交换树脂l原理l 利用酸、碱化合物在解离状态时与阴、阳离子树脂产生离子交换的原理到达别离的方法。l三要素l 固定相(离子交换树脂)、溶质(被别离物)、洗脱剂l应用l 酸、碱类化合物如氨基酸、生物碱、有机酸的别离2020/12/350常用色谱别离方法介绍常用色谱别离方法介绍 :吸附剂吸附剂 别离原理别离原理 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
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