中药化学成分的一般研究方法

　　一、中药有效成分的提取方法

　　水蒸气蒸馏法

　　超临界流体萃取法

　　(一)溶剂提取法

　　1.原理

　　2.溶剂的选择

 

　　常用于中药成分提取的溶剂按极性由弱到强的顺序如下：

　　石油醚＜四氯化碳＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜甲醇（乙醇）＜水

　　“水醇性大，氯苯醚小”

溶剂类型	特点	适用类型
水	价廉、易得、使用安全的强极性溶剂，对中药组织有较强的穿透能力	氨基酸、蛋白质、糖类、生物碱盐、有机酸、无机盐等
亲水性有机溶剂	能与水以任意比例混溶而不分层 乙醇毒性小，溶解范围广，最为常用	苷类、生物碱、鞣质及极性大的苷元等大极性的成分
亲脂性有机溶剂	沸点低，浓缩回收方便，但穿透药材组织能力差，且多有毒，易燃，价贵，设备要求较高	叶绿素、油脂、挥发油、某些生物碱、苷元、树脂等中等极性和小极性的化合物

 

　　3.提取方法

　　(1)煎煮法

　　操作：将中药粗粉加水煮沸提取。

　　特点：

　　a.简便，大部分成分可被不同程度地提取出来；

　　b.以水为提取溶剂，故对亲脂性成分提取不完全；

　　c.含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用；

　　d.多糖类成分含量较高的中药，用水煎煮后药液黏度较大，过滤困难，不宜使用。

 

　　(2)浸渍法

　　操作：将中药粗粉装在适当容器中，加入溶剂浸渍药材一定时间，反复数次，合并浸渍液，减压浓缩。

　　特点：

　　a.不加热，适用于遇热易破坏或挥发性成分，也适用于含淀粉或黏液质多的成分；

　　b.提取时间长，效率不高；

　　c.以水为提取溶剂时，应注意防止提取液发霉变质。

 

　　(3)渗漉法

　　操作：将药材粗粉装入渗漉筒中，常用水或醇作溶剂，首先浸渍数小时，然后由下口开始流出提取液(渗漉液)，渗漉筒上口不断添加新溶剂，进行渗漉提取。

　　特点：

　　a.提取过程中能随时保持较大浓度梯度，故提取效率高于浸渍法；

　　b.溶剂消耗量大，费时长。

　　(4)回流提取法

　　操作：以有机溶剂为提取溶剂，在回流装置中加热进行。

　　特点：a.提取效率高于渗漉法；

　　b.受热易破坏的成分不宜用。

 

　　(5)连续回流提取法

　　操作：常采用索氏提取器或连续回流装置进行提取。

　　特点：a.溶剂消耗量小，操作简单，提取效率高。

　　回流法与连续回流法

　　不同溶剂提取法要点总结

提取方法	优点	缺点
浸渍法	（1）不加热，适用于提取对热不稳定成分； （2）适用于提取含淀粉或黏液质多的中药	（1）提取率低； （2）提取时间长； （3）以水为提取溶剂时，提取液容易发霉
渗漉法	（1）不加热，适用于提取对热不稳定成分； （2）提取效率高于浸渍法	（1）溶剂消耗量大； （2）费时长
煎煮法	（1）可以明火提取，适用于提取对热稳定的成分； （2）操作简单； （3）提取效率高	（1）提取溶剂只能用水； （2）含挥发性成分或有效成分遇热易分解、含淀粉多的中药的提取不宜用
回流提取法	（1）用挥发性提取溶剂加热提取，适用于提取对热稳定的成分； （2）提取效率高	（1）溶剂消耗量大； （2）操作麻烦
连续回流提取法	（1）用挥发性提取溶剂加热提取，适用于提取对热稳定的成分； （2）提取效率高； （3）节省提取溶剂	（1）提取液受热时间长； （2）受热易分解的成分的提取不宜用

　　(二)水蒸气蒸馏法

　　水蒸气蒸馏法用于提取能随水蒸气蒸馏、而不被破坏的难溶于水的成分。

　　中药中挥发油的提取常采用此法。

　　(三)超临界流体萃取法

　　超临界流体指处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，介于气体和液体之间的流体。

　　可以作为超临界流体的物质很多，如CO2、NH3、C2H6、CCl2F2、C7H16等，实际应用CO ₂ 较多。

　　特点：

　　a.集提取和分离于一体;

　　b.可以在接近室温下进行工作，防止某些对热不稳定的成分被破坏或逸散;

　　c.萃取过程中几乎不用有机溶剂，萃取物中无有机溶剂残留，对环境无公害;

　　d.提取效率高，节约能耗。

　　挟带剂：

　　被萃取溶质和超临界流体组成的二元系统中加入的第三组分，可以改善原来溶质的溶解度。

　　常用的挟带剂：甲醇、乙醇、丙酮等。

　　挟带剂的用量一般不超过15%。

　　二、中药有效成分的分离方法

　　(一)溶剂法

　　1.酸碱溶剂法

　　碱性成分(如生物碱)

　　酸性成分(含羧基或酚羟基)

　　内酯或内酰胺结构成分

　　(注意酸性或碱性的强度、与被分离成分接触的时间、加热温度和时间等)

　　2.溶剂分配法

　　原理：利用混合物中各成分在两相溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。

　　(二)沉淀法

　　1.专属试剂沉淀法

　　雷氏铵盐 → 生物碱

　　胆甾醇 → 甾体皂苷

　　明胶 → 鞣质

　　2.分级沉淀法

　　在混合组分的溶液中加入与该溶液能互溶的溶剂，改变混合组分溶液中某些成分的溶解度，使其从溶液中析出。

　　(如①含有糖类或蛋白质的水溶液中，分次加入乙醇，使含醇量逐步增高，逐级沉淀出分子量段由大到小的蛋白质、多糖、多肽等;②在含皂苷的乙醇溶液中分次加入乙醚或乙醚-丙酮混合液可使极性有差异的皂苷逐段沉淀出来)

　　3.盐析法

　　在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐，最常用的是氯化钠，至一定浓度或饱和状态，使某些中药成分在水中溶解度降低而析出，或用有机溶剂萃取出来。

　　如从三颗针中分离小檗碱。

　　(三)结晶法

　　原理：利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同达到分离的方法。

　　溶剂的要求：对被溶解成分的溶解度随温度不同应有显著差别 ;与被结晶的成分不应产生化学反应;沸点适中等。

　　常用于结晶的溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸、吡啶等。(单用或混用)

　　(四)膜分离法

　　利用天然或人工合成的高分子膜，以外加压力或化学位差为推动力，对混合物溶液中的化学成分进行分离、分级、提纯和富集。

　　原理：利用分子大小不同进行分离

　　四大膜分离技术：

　　反渗透、超滤、微滤、电渗析。

　　(五)色谱法

　　1.吸附色谱

　　2.凝胶过滤色谱(排阻色谱、分子筛色谱)

　　3.离子交换色谱

　　4.大孔树脂色谱

　　5.分配色谱

　　1.吸附色谱

　　原理：利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异。

　　常用的吸附剂包括硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺等。

　　色谱方式通常为薄层色谱和柱色谱。

　　2.凝胶过滤色谱(排阻色谱、分子筛色谱)

　　原理：分子筛。根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小不同而达到分离的目的。

　　常用的凝胶：葡聚糖凝胶（亲水性）和羟丙基葡聚糖凝胶（亲水性、亲脂性）。

　　3.分配色谱

　　原理：利用被分离成分在固定相和流动相之间的分配系数的不同 而达到分离。

　　正相：流动相的极性小于固定相极性。 常用的固定相有氰基与氨基键合相。主要用于分离极性及中等极性的分子型物质。

　　反相：流动相的极性大于固定相极性。 常用的固定相有十八烷基硅烷(ODS)或C8键合相。主要用于分离非极性及中等极性的各类分子型化合物。

　　4.大孔树脂色谱

　　原理：①选择性吸附；②分子筛性能。

　　大孔树脂的色谱行为具有反相 的性质。被分离物质的极性越大，其Rf值越大，反之Rf值越小。对洗脱剂而言，极性大的溶剂洗脱能力弱，而极性小的溶剂则洗脱能力强，故大孔树脂在水中的吸附性强。

　　优点：选择性好、机械强度高、再生处理方便、吸附速度快等。

　　5.离子交换色谱

　　原理：基于混合物中各成分解离度差异进行分离。

　　(六)其他方法

　　1.分馏法

　　原理：利用混合物中各成分的沸点的不同 而进行分离的方法。

　　适用于液体混合物的分离，如挥发油中各成分的分离。

　　2.升华法

　　升华：固体物质加热直接变成气体，遇冷又凝结为固体的现象为升华。

　　某些中药含有升华性的物质，如某些小分子生物碱、香豆素等，均可用升华法进行纯化。

　　A型题

　　下列溶剂中，极性最大的是

　　A.正丁醇

　　B.乙酸乙酯

　　C.石油醚

　　D.三氯甲烷

　　E.甲醇

　　『正确答案』E

　　利用混合物各成分沸点不同而进行分离的是

　　A.分馏法

　　B.升华法

　　C.膜分离法

　　D.离子交换色谱法

　　E.大孔树脂色谱法

　　『正确答案』A

　　反相色谱柱常用的固定相是

　　A.硅胶

　　B.十八烷基硅烷

　　C.氨基键合相

　　D.氰基键合相

　　E.氧化铝

　　『正确答案』B

　　B型题

　　A.水蒸气蒸馏法

　　B.浸渍法

　　C.渗漉法

　　D.回流提取法

　　E.煎煮法

　　不加热而提取效率较高的方法是

　　从药材中提取挥发油常用的方法是

　　『正确答案』C、A

　　A.分配色谱

　　B.离子交换色谱

　　C.吸附色谱

　　D.聚酰胺色谱

　　E.凝胶过滤色谱

　　分离酸性或碱性化合物可用

　　分离分子大小不同的化合物可用

　　『正确答案』B、E