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1、天然产物化学天然产物化学教师：迪丽菲嘎尔教师：迪丽菲嘎尔新疆师范大学化学化工学院新疆师范大学化学化工学院|结构特征结构特征|理化性质理化性质|生理活性生理活性|提取分离提取分离|结构鉴定结构鉴定第一章第一章 总论总论第二章第二章 糖和苷糖和苷第三章第三章 苯丙素类苯丙素类第四章第四章 醌类化合物醌类化合物第五章第五章 黄酮类化合物黄酮类化合物第六章第六章 萜类和挥发油萜类和挥发油第七章第七章 三萜及其苷类三萜及其苷类第八章第八章 甾体及其苷类甾体及其苷类第九章第九章 生物碱生物碱 第一章第一章 总论总论 第一节第一节 绪论绪论 1、天天然然产产物物化化学学的的学学科科性性质质：天天然然药药物物
2、化化学学是是一一门门运运用用现现代代化化学学及及其其它它科科学学的的理理论论和和方方法法，来来研研究究天天然然产产物物化化学学成成分分和和有效成分的学科。有效成分的学科。2、天天然然产产物物化化学学学学习习和和研研究究内内容容：天天然然药药物物化化学学主主要要研研究究天天然然产产物物中中的的化化学学成成分分和和有有效效成成分分的的化化学学结结构构、物物理理化化学学性性质质、提提取取、分分离离、检检识识和和结结构构鉴鉴定定方方法法。其其次次是是生生物物合合成成途途径径和和必要的化学结构的修饰或改造，以及构效关系等。必要的化学结构的修饰或改造，以及构效关系等。3、研究对象：研究对象：本学科主要学习
3、和研究天然本学科主要学习和研究天然产物产物、特别是、特别是植物来源天然药物的化学成分。植物来源天然药物的化学成分。4、关于天然产物化学成分的复杂性：关于天然产物化学成分的复杂性：天然产物中的化学成分是十分复杂的。某天然产物中的化学成分是十分复杂的。某一种天然产物可能含有几种类型的成分，而每一种天然产物可能含有几种类型的成分，而每一个类型又可能含有少则几种、多则十几种、一个类型又可能含有少则几种、多则十几种、几十种化学成分。一种天然产物如此，复方天几十种化学成分。一种天然产物如此，复方天然产物就更复杂了。然产物就更复杂了。由于生源途径的关系，一种天然产物中往往存在母由于生源途径的关系，一种天然产
4、物中往往存在母核相同、取代基不同的同一类型成分，也有不同类核相同、取代基不同的同一类型成分，也有不同类型的成分，型的成分，例如，天然产物人参中就含有例如，天然产物人参中就含有20余种三萜皂苷类成余种三萜皂苷类成分，其都有相同或类似的母体，同时人参中又有黄酮分，其都有相同或类似的母体，同时人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。天然产物中成分的复杂类、多糖及挥发油等类成分。天然产物中成分的复杂性及多种天然产物的配伍应用，即构成了天然产物功性及多种天然产物的配伍应用，即构成了天然产物功效的多样性效的多样性,是天然产物常具有多方面功效或多种药是天然产物常具有多方面功效或多种药理理作用的物质基础作用的
5、物质基础。举例：大黄中的举例：大黄中的5种蒽醌苷元成分：种蒽醌苷元成分：苷元名称苷元名称 R1 R2 大黄酸大黄酸 -COOH H 大黄素大黄素 -CH3 -OH 芦荟大黄素芦荟大黄素 -CH2OH H 大大黄黄素素甲甲醚醚 -CH3 -OCH3 大黄酚大黄酚 -CH3 H 5、相关概念相关概念 （1）单体：单体：即化合物。指具有一定分子量、分子式、即化合物。指具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学结构式的化学物质理化常数和确定的化学结构式的化学物质。（2）有效成分：有效成分：具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分。具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分。（3）无效成分：无效成分：没
6、有生物活性和防病治病作用的化学成分。没有生物活性和防病治病作用的化学成分。（4）有效部位：有效部位：在天然产物化学中，常将含有一种主要有效成分在天然产物化学中，常将含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取分离部分，称为有效部位。如人或一组结构相近的有效成分的提取分离部分，称为有效部位。如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。（5）有效部位群：有效部位群：含有两类或两类以上有效部位的含有两类或两类以上有效部位的天然产物提取或分离部分。天然产物提取或分离部分。（6）一一次次代代谢谢产产物物：也也叫叫营营养养成成分分。指指存存在在于于生生物物体体
7、中中的的主主要要起起营营养养作作用用的的成成分分类类型型；如如糖糖类类、蛋蛋白白质、脂肪等。质、脂肪等。（7）二次代谢产物：二次代谢产物：也叫次生成分。指由一次代谢也叫次生成分。指由一次代谢产物代谢所生成的物质，次生代谢是植物特有的代产物代谢所生成的物质，次生代谢是植物特有的代谢方式，次生成分是植物来源天然药物的主要有效谢方式，次生成分是植物来源天然药物的主要有效成分。成分。有效成分和无效成分的关系：有效成分和无效成分的关系：二二者者的的划划分分也也是是相相对对的的。一一方方面面，随随着着科科学学的的发发展展和和人人们们对对客客观观世世界界认认识识的的提提高高，一一些些过过去去被被认认为为是是
8、无无效效成成分分的的化化合合物物，如如某某些些多多糖糖、多多肽肽、蛋蛋白白质质和和油油脂脂类类成成分分等等，现现已已发发现现它它们们具具有有新新的的生生物活性或药效。物活性或药效。另外，一些天然产物中的化学成分本身不具另外，一些天然产物中的化学成分本身不具有生物活性、也不能起防病治病的作用，但是，有生物活性、也不能起防病治病的作用，但是，它们受采收、加工、炮制或制剂过程中一些条件它们受采收、加工、炮制或制剂过程中一些条件的影响而产生的次生产物，或它们口服后经人体的影响而产生的次生产物，或它们口服后经人体胃肠道内的消化液或细菌等的作用后产生的代谢胃肠道内的消化液或细菌等的作用后产生的代谢产物，以
9、及它们以原型的形式被吸收进入血液或产物，以及它们以原型的形式被吸收进入血液或被直接注射进入血液后在血液中产生的代谢产物被直接注射进入血液后在血液中产生的代谢产物却具有防病治病的作用，这些化学成分无疑也应却具有防病治病的作用，这些化学成分无疑也应被视为有效成分。另一方面，某些过去被认为是被视为有效成分。另一方面，某些过去被认为是有效成分的化合物，经研究证明是无效的。如麝有效成分的化合物，经研究证明是无效的。如麝香的抗炎有效成分，近年来的实验证实是其所含香的抗炎有效成分，近年来的实验证实是其所含的多肽而不是过去认为的麝香酮等。的多肽而不是过去认为的麝香酮等。第二节第二节 天然产物化学在中医药现代化
10、和天然产物产天然产物化学在中医药现代化和天然产物产 业化中的意义和作用业化中的意义和作用 1 阐阐明明天天然然产产物物的的药药效效物物质质基基础础，探探索索天天然然产产物物防防治治疾病的原理疾病的原理 通过对天然产物进行有效成分的研究，不仅可以通过对天然产物进行有效成分的研究，不仅可以阐明天然产物产生功效的究竟为何物物质，也为探索天阐明天然产物产生功效的究竟为何物物质，也为探索天然产物防治疾病的原理提供了前提和物质基础。然产物防治疾病的原理提供了前提和物质基础。如：如：现代研究证明，麻黄中的挥发油成分现代研究证明，麻黄中的挥发油成分-松油醇是松油醇是其发汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻黄
11、碱和其发汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻黄碱和去甲麻黄碱；而利水的有效成分则是伪麻黄碱。去甲麻黄碱；而利水的有效成分则是伪麻黄碱。2 促进天然药物药效理论研究的深入促进天然药物药效理论研究的深入 如：对于天然药物的化学成分与天然药物药性之间如：对于天然药物的化学成分与天然药物药性之间的关系的探讨。研究发现，温热药附子、细辛、丁香的关系的探讨。研究发现，温热药附子、细辛、丁香等都含有消旋去甲乌药碱，此成分为等都含有消旋去甲乌药碱，此成分为-受体激动剂，受体激动剂，具有加强心肌收缩力，加快心率，促进脂肪、糖代谢具有加强心肌收缩力，加快心率，促进脂肪、糖代谢等一系列作用，这些作用与热性药的药性
12、基本一致，等一系列作用，这些作用与热性药的药性基本一致，故故推推测测去去甲甲乌乌药药碱碱可可能能是是“热热性性”天天然然药药物物的的物物质质基基础。础。4 阐明天然药物炮制的原理阐明天然药物炮制的原理 研究重要天然药物炮制前后化学成分或有效成分的变化，研究重要天然药物炮制前后化学成分或有效成分的变化，将有助于阐明天然药物炮制的原理、改进传统的炮制方法、将有助于阐明天然药物炮制的原理、改进传统的炮制方法、制定控制炮制品的质量标准、丰富天然药物炮制的内容。制定控制炮制品的质量标准、丰富天然药物炮制的内容。如如对对于于黄黄芩芩炮炮制制的的研研究究。黄黄芩芩有有浸浸、烫烫、煮煮、蒸蒸等等炮炮制制方方法
13、法。过过去去南南方方认认为为“黄黄芩芩有有小小毒毒，必必须须用用冷冷水水浸浸泡泡至至色色变变绿绿去去毒毒后后，再再切切成成饮饮片片，叫叫淡淡黄黄芩芩”。而而北北方方则则认认为为“黄黄芩芩遇遇冷冷水水变变绿绿影影响响质质量量，必必须须用用热热水水煮煮后后切切成成饮饮片片，以以色色黄黄为为佳佳”。经经天天然然药药物物化化学学的的研研究究表表明明，黄黄芩芩在在冷冷水水浸浸泡泡过过程程中中，其其有有效效成成分分黄黄芩芩苷苷可可被被药药材材中中的的酶酶水水解解成成黄黄芩芩素，后者不稳定易氧化成醌类化合物而显绿色。素，后者不稳定易氧化成醌类化合物而显绿色。第三节第三节 化学产物化学成分简介及天然产物有效成
14、化学产物化学成分简介及天然产物有效成分的提取方法分的提取方法一、一、天然产物化学成分简介天然产物化学成分简介（一）一）天然产物化学成分类型简介天然产物化学成分类型简介 本小节主要介绍各类成分的基本概念，了解天本小节主要介绍各类成分的基本概念，了解天然药物中一般都有那些类型的化学成分。重点掌握然药物中一般都有那些类型的化学成分。重点掌握各类成分的一般溶解性，为理解提取、分离一般方各类成分的一般溶解性，为理解提取、分离一般方法打基础。各类成分的详细内容在各论中具体学习。法打基础。各类成分的详细内容在各论中具体学习。各类成分的性质在概念中只介绍极性，溶解性在后面以各类成分的性质在概念中只介绍极性，溶
15、解性在后面以列表形式介绍。列表形式介绍。1 生物碱生物碱：为一类存在于生物体内分子中含有氮原：为一类存在于生物体内分子中含有氮原子的有机化合物的总称；一般具有碱性，可与酸成盐。子的有机化合物的总称；一般具有碱性，可与酸成盐。游离生物碱具亲脂性；生物碱盐具亲水性。游离生物碱具亲脂性；生物碱盐具亲水性。2 苷类苷类：为一类经水解后可产生糖和非糖两部分的：为一类经水解后可产生糖和非糖两部分的化合物。非糖部分叫苷元。苷具亲水性，苷元具亲脂性。化合物。非糖部分叫苷元。苷具亲水性，苷元具亲脂性。3 挥发油挥发油：为一类可随水蒸气蒸馏出来的与水不相：为一类可随水蒸气蒸馏出来的与水不相混溶的油状液体的总称。具
16、有香味或特殊气味的天然混溶的油状液体的总称。具有香味或特殊气味的天然药物往往都含有挥发油。挥发油具亲脂性。药物往往都含有挥发油。挥发油具亲脂性。以上三类为主要的有效成分类型。以上三类为主要的有效成分类型。4 糖类：糖类：为天然药物中普遍存在的成分类型，包括为天然药物中普遍存在的成分类型，包括单糖、低聚糖、多糖。单糖是糖的基本单位；低聚糖是单糖、低聚糖、多糖。单糖是糖的基本单位；低聚糖是由由29个单糖脱水缩合而成的化合物。多糖是由个单糖脱水缩合而成的化合物。多糖是由10个以个以上至上千个单糖脱水缩合而成的高聚物。上至上千个单糖脱水缩合而成的高聚物。5 有机酸：有机酸：广义的有机酸泛指分子中有羧基
17、的化合广义的有机酸泛指分子中有羧基的化合物。在植物中多以金属离子或生物碱盐的形式存在。按物。在植物中多以金属离子或生物碱盐的形式存在。按分子大小又分为小分子有机酸和大分子有机酸。前者极分子大小又分为小分子有机酸和大分子有机酸。前者极性大，具亲水性；后者极性小，具亲脂性。性大，具亲水性；后者极性小，具亲脂性。6 树脂：树脂：为植物组织中树脂道的分泌物。性脆，受热为植物组织中树脂道的分泌物。性脆，受热时先软化而后变为液体，燃烧时发生浓烟并有明火。树脂时先软化而后变为液体，燃烧时发生浓烟并有明火。树脂具亲脂性。按结构又分为树脂酸（主要为二萜酸、三萜酸具亲脂性。按结构又分为树脂酸（主要为二萜酸、三萜酸
18、及其衍生物）、树脂醇（分子中具羟基）、树脂烃（为一及其衍生物）、树脂醇（分子中具羟基）、树脂烃（为一类结构复杂的含氧中性化合物）类。类结构复杂的含氧中性化合物）类。7 氨基酸、蛋白质和酶：氨基酸、蛋白质和酶：（1）氨基酸：分子中含有氨基的羧酸。构成蛋白质）氨基酸：分子中含有氨基的羧酸。构成蛋白质的多为的多为-氨基酸。为亲水性。在等电点时，溶解度最小。氨基酸。为亲水性。在等电点时，溶解度最小。（2）蛋白质、多肽：）蛋白质、多肽：蛋白质为二十多种蛋白质为二十多种-氨基氨基酸通过肽键首尾相连而成的高分子化合物，多肽亦为酸通过肽键首尾相连而成的高分子化合物，多肽亦为。但二者分子量不同，一般将分子量在。
19、但二者分子量不同，一般将分子量在5103以下称以下称为多肽，而介于为多肽，而介于51031107之间称为蛋白质。蛋白之间称为蛋白质。蛋白质在冷水中溶解且成胶体，在热水、质在冷水中溶解且成胶体，在热水、60%以上乙醇及以上乙醇及其它有机溶剂中变性沉淀。其它有机溶剂中变性沉淀。（3）酶：）酶：是有机体内具有催化作用的蛋白质，其是有机体内具有催化作用的蛋白质，其催化作用具有专属性，如特定的酶可催化水解特定的催化作用具有专属性，如特定的酶可催化水解特定的苷。酶的性质和蛋白质相同。苷。酶的性质和蛋白质相同。8 鞣质：鞣质：又称单宁或鞣酸，为一类分子较大、结构复又称单宁或鞣酸，为一类分子较大、结构复杂的多
20、元酚类化合物的总称。可与蛋白质结合成难溶于水杂的多元酚类化合物的总称。可与蛋白质结合成难溶于水的鞣酸蛋白。为亲水性物质。的鞣酸蛋白。为亲水性物质。9 植物色素：植物色素：为植物中具有颜色的成分的总称。依溶为植物中具有颜色的成分的总称。依溶解性又分为水溶性和脂溶性色素；前者主要指一些有颜色解性又分为水溶性和脂溶性色素；前者主要指一些有颜色的苷、花青素，后者主要包括叶绿素、胡罗卜素等的苷、花青素，后者主要包括叶绿素、胡罗卜素等 10 油脂和蜡：油脂和蜡：油脂为一分子甘油和三分子脂肪酸脱油脂为一分子甘油和三分子脂肪酸脱水结合形成的酯。主要在种子中。常温下为液体。蜡为高水结合形成的酯。主要在种子中。常
21、温下为液体。蜡为高级不饱和脂肪酸和一元醇生成的酯。主要在植物茎、叶的级不饱和脂肪酸和一元醇生成的酯。主要在植物茎、叶的表面。常温下为固体。均为亲脂性成分表面。常温下为固体。均为亲脂性成分 二、天然药物有效成分的提取方法二、天然药物有效成分的提取方法 常用三种方法常用三种方法：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法。另：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法。另外新方法还有超临界提取法。外新方法还有超临界提取法。提取的概念提取的概念：指用选择的溶剂或适当的方法，将所要的：指用选择的溶剂或适当的方法，将所要的 成分溶解出来并同天然药物组织脱离的过程。成分溶解出来并同天然药物组织脱离的过程。（一（一）溶剂提取法
22、溶剂提取法 1 提取原理：提取原理：根据天然药物化学成分与溶剂间根据天然药物化学成分与溶剂间“极性相极性相似相溶似相溶”的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择对的原理，依据各类成分溶解度的差异，选择对所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据所提成分溶解度大、对杂质溶解度小的溶剂，依据“浓浓度差度差”原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。原理，将所提成分从药材中溶解出来的方法。2 化学成分的极性：化学成分的极性：被提取成分的极性是选择提取溶剂被提取成分的极性是选择提取溶剂 最重要的依据。最重要的依据。1）影响化合物极性的因素：影响化合物极性的因素：(1)化合物分子母核大小（碳数多少）：分子
23、大、碳数化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳数多，极性小；分子小、碳数少，极性大。多，极性小；分子小、碳数少，极性大。(2)取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况下，取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况下，化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。常见基团极性大小顺序如下：常见基团极性大小顺序如下：酸酚醇胺醛酮酯醚烯烷。酸酚醇胺醛酮酯醚烯烷。举例：判断下列各组化合物极性大小。举例：判断下列各组化合物极性大小。A B C 麻黄碱麻黄碱 蝙蝠葛碱蝙蝠葛碱 天然药物化学成分不但数量繁多，而且结构千天然药物化学成分不但数量繁多，而且结构千差万别。所
24、以极性问题很复杂。但依据以上两差万别。所以极性问题很复杂。但依据以上两点，一般可以判定。需要大家判断的大多数是点，一般可以判定。需要大家判断的大多数是母核相同或相近的化合物此时主要依据取代基母核相同或相近的化合物此时主要依据取代基极性大小。极性大小。2)常见天然产物化学成分类型的极性常见天然产物化学成分类型的极性：极极性性较较大大的的：苷苷类类、生生物物碱碱盐盐、糖糖类类、蛋蛋白白质质、氨氨基基酸酸、鞣鞣质质、小小分分子子有有机机酸酸、亲水性色素。亲水性色素。极极性性小小的的：游游离离生生物物碱碱、苷苷元元、挥挥发发油油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色
25、素。以以上上不不是是绝绝对对的的，具具体体成成分分要要具具体体分分析析。比比如如，有有的的苷苷类类化化合合物物极极性性很很小小，有有的的苷苷元极性很大。元极性很大。3 提取溶剂及溶剂的选择：提取溶剂及溶剂的选择：1）常用提取溶剂的分类与极性：）常用提取溶剂的分类与极性：（1）分分类类：通通常常分分三三类类：水水类类；亲亲水水性性有有机机溶溶剂剂；亲亲脂脂性有机溶剂。性有机溶剂。（2）极性大小极性大小：水水(H2O)甲醇甲醇(MeOH)乙醇乙醇(EtOH)丙酮（丙酮（Me2CO）正丁醇正丁醇(n-BuOH)乙酸乙酯乙酸乙酯(EtOAc)乙醚乙醚(Et2O)氯仿氯仿(CHCl3)苯（苯（C6H6)
26、四氯化碳四氯化碳(CCl4)正己烷正己烷石油醚石油醚(Pet.et)。u水类还包括：水类还包括：酸水、碱水；酸水、碱水；u亲水性有机溶剂包括亲水性有机溶剂包括：甲醇、乙醇、丙酮；甲醇、乙醇、丙酮；u 亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂：正丁醇正丁醇这三类溶剂间互溶情况：这三类溶剂间互溶情况：水和亲水性有机溶剂可互溶，水和亲水性有机溶剂可互溶，水和亲脂性有机溶剂间不互溶，水和亲脂性有机溶剂间不互溶，有机溶剂间除甲醇和石油醚不互溶外，其它均互溶。有机溶剂间除甲醇和石油醚不互溶外，其它均互溶。（3）溶剂极性大小的实质溶剂极性大小的实质：介电常数不同，介电常数大的溶剂极性大，介电常数小的介电常数不同，介电常
27、数大的溶剂极性大，介电常数小的溶剂极性小。如，己烷为溶剂极性小。如，己烷为1.9，氯仿为，氯仿为5.2，水为，水为80。2）提取溶剂的选择：）提取溶剂的选择：（1）提取溶剂的选择原则：）提取溶剂的选择原则：a 要对所提取成分溶解度大；对杂质溶解度小。要对所提取成分溶解度大；对杂质溶解度小。b 要与所提取成分不起意外的化学变化。要与所提取成分不起意外的化学变化。c 要廉价、易得、安全。其中要廉价、易得、安全。其中a 是最主要的。是最主要的。（2）提取溶剂的选择：）提取溶剂的选择：a 水水：为极性最大的溶剂，也最常用。可溶解苷类、生物：为极性最大的溶剂，也最常用。可溶解苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质
28、、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、有碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、有机酸盐、亲水性色素、无机盐。其中蛋白质不溶于热水。机酸盐、亲水性色素、无机盐。其中蛋白质不溶于热水。缺点缺点：用水提取易酶解苷类成分，且易霉坏变质。某些含：用水提取易酶解苷类成分，且易霉坏变质。某些含果胶、粘液质类成分的中草药，其水提取液常常很难过滤。果胶、粘液质类成分的中草药，其水提取液常常很难过滤。沸水提取时，中草药中的淀粉可被糊化，而增加过滤的沸水提取时，中草药中的淀粉可被糊化，而增加过滤的困难。故含淀粉量多的中草药，不宜磨成细粉后加水煎煮。困难。故含淀粉量多的中草药，不宜磨成细粉后加水煎煮。b 亲水性的有
29、机溶剂：亲水性的有机溶剂：以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好。以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。多糖等外，大多能在乙醇中溶解。优点优点：应用范围广，易过滤，不霉变，易浓缩回收。：应用范围广，易过滤，不霉变，易浓缩回收。缺点缺点：价高、不安全，需回流设备。：价高、不安全，需回流设备。c 亲脂性的有机溶剂：亲脂性的有机溶剂：这些溶剂的选择性能强，用于亲脂性成分的提取，这些溶剂的选择性能强，用于亲脂性成分的提取，如游离生物碱、苷元、挥发油等。如游离生物碱、苷元、挥发油等。优点优
30、点：提取专属性强，易回收浓缩。：提取专属性强，易回收浓缩。缺点缺点：价高、易燃、有毒，穿透性差；对设备要求高。：价高、易燃、有毒，穿透性差；对设备要求高。4 提取方法：提取方法：提取工艺流程图：提取和分离工艺多用此图表示。提取工艺流程图：提取和分离工艺多用此图表示。1）浸渍法：浸渍法：也叫冷浸法。将药材粗粉以适当溶剂在常温也叫冷浸法。将药材粗粉以适当溶剂在常温下浸泡。多以水类或稀醇为溶剂。适于成分遇热易破坏或下浸泡。多以水类或稀醇为溶剂。适于成分遇热易破坏或含多糖较多的天然药物的提取。缺点为浸出效果较差，水含多糖较多的天然药物的提取。缺点为浸出效果较差，水提取液易发霉，提取液体积大，浸出时间长
31、。提取液易发霉，提取液体积大，浸出时间长。2）渗滤法：渗滤法：将天然药物粗粉装于渗泸筒中，不断添加溶将天然药物粗粉装于渗泸筒中，不断添加溶剂渗过药粉，从渗泸筒下端不断流出渗泸液。各类溶剂均剂渗过药粉，从渗泸筒下端不断流出渗泸液。各类溶剂均可。此法由于溶液浓度差大，浸出效果好，且不破坏成分可。此法由于溶液浓度差大，浸出效果好，且不破坏成分。但缺点为溶液体积大，时间长。但缺点为溶液体积大，时间长。3）煎煮法：煎煮法：为天然药物水提取最常用的方法。将天然产为天然药物水提取最常用的方法。将天然产物粗粉用水加热煮沸，保持一定时间，成分即可浸出。煎物粗粉用水加热煮沸，保持一定时间，成分即可浸出。煎煮法必须
32、以水为溶剂。此法提取效率高，但遇热破坏成分煮法必须以水为溶剂。此法提取效率高，但遇热破坏成分要注意。且含多糖多的成分过滤困难。要注意。且含多糖多的成分过滤困难。4）回回流流法法：用用于于以以有有机机溶溶剂剂加加热热提提取取成成分分。优优点点为为提提取取效效率率高高，但但受受热热易易破破坏坏成成分分不不宜宜用用此此法法。缺缺点点为为溶溶剂消耗量大，需回流设备，需几次提取方可提取完全。剂消耗量大，需回流设备，需几次提取方可提取完全。5）连连续续回回流流法法：以以索索氏氏提提取取器器（亦亦称称脂脂肪肪抽抽出出器器）回回流流提提取取。克克服服了了回回流流法法溶溶剂剂需需要要量量大大、需需几几次次提提取
33、取的的缺点。缺点为提取时间长，受热破坏成分不能用此法。缺点。缺点为提取时间长，受热破坏成分不能用此法。5 影响提取效率的因素影响提取效率的因素：1）药药材材粉粉碎碎度度：药药粉粉越越细细、表表面面积积越越大大，提提取取效效率率越越高高。但但太太细细，药药粉粉对对成成分分的的吸吸附附也也越越强强。因因此此水水提提取取宜用粗粉；用有机溶剂可细些宜用粗粉；用有机溶剂可细些,以以20目为好。目为好。2）提提取取温温度度：一一般般热热提提效效率率高高，但但要要考考虑虑有有些些成成分分温度高易破坏，应选择适宜温度。温度高易破坏，应选择适宜温度。3）提取时间：提取时间：一般提取时间长提出量大。但被提成一般提
34、取时间长提出量大。但被提成分在细胞内外溶解一旦平衡，时间长即无意义。一般热分在细胞内外溶解一旦平衡，时间长即无意义。一般热水提以水提以1/21h为宜，乙醇提为宜，乙醇提1h为宜。为宜。（一）回流、减压蒸馏（一）回流、减压蒸馏 （二二）水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏法法：适适于于具具有有挥挥发发性性、可可随随水水蒸蒸气气蒸蒸馏馏不不被被破破坏坏，与与水水不不反反应应、且且与与水水分分层层的的成成分分的的提提取取。天天然然药药物物中中主主要要用用于于挥挥发发油油、某某些些挥挥发发性性生生物物碱碱、少少数数挥挥发发性性蒽蒽醌醌苷苷元元、香香豆豆素素苷苷元元的的提提取。取。水蒸气蒸馏提取的装置有两种，水蒸气蒸馏
35、提取的装置有两种，水蒸气蒸馏装置水蒸气蒸馏装置共水蒸馏装置。共水蒸馏装置。（三三）升升华华法法：天天然然药药物物中中的的某某些些固固体体成成分分在在受受热热低低于于其其熔熔点点的的温温度度下下，不不经经液液态态直直接接成成为为气气态态，经经冷冷却却后后又又成成为为固固态态，从从而而与与天天然然药药物物组组织织分分离离这这种种性性质质称称为为升升华华，这这种种提提取取方方法法称称为为升升华华法法。天天然然药药物物成成分分有有少少量量具具有有升升华华性性，如如游游离离羟羟基基蒽蒽醌醌类类成成分分，一一些些小分子香豆素类，有机酸类成分等。小分子香豆素类，有机酸类成分等。（四）超临界提取法。（四）超临
36、界提取法。（SFE）1 特点：特点：与经典溶剂提取法比较，不用有机溶剂，而是选用一与经典溶剂提取法比较，不用有机溶剂，而是选用一种称为超临界流体（种称为超临界流体（SF）的物质替代有机溶剂提取。）的物质替代有机溶剂提取。2 优点：优点：1）可在低温下提取，）可在低温下提取，“热敏性热敏性”成分尤其适用。成分尤其适用。2）无溶剂残留，对作为制剂的天然药物提取物的提）无溶剂残留，对作为制剂的天然药物提取物的提 取是一大优势。取是一大优势。3）提取与蒸馏合为一体，无需回收溶剂。提取与蒸馏合为一体，无需回收溶剂。4）具选择性分离。具选择性分离。3 超临界流体（超临界流体（SF）：）：指处于临界温度（指
37、处于临界温度（Tc）和临界压力（）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的、以流动形以上，介于气体和液体之间的、以流动形 式存在的物质。式存在的物质。超临界状态：超临界状态：指当一种物质处于临界温度和临界压力以上的状态指当一种物质处于临界温度和临界压力以上的状态下，形成既非液体又非气体的单一状态，称为下，形成既非液体又非气体的单一状态，称为“SF”。此时其流。此时其流体密度近似液体、黏度近似气体，其扩散力比液体大增，介电常数体密度近似液体、黏度近似气体，其扩散力比液体大增，介电常数也随压力增加而增加。其浸透性优于液体，因而比液体有更佳的溶也随压力增加而增加。其浸透性优于液体，因而比液体有更
38、佳的溶解力，有利于溶质的萃取，特别是性质不稳定、易热分解的物质的解力，有利于溶质的萃取，特别是性质不稳定、易热分解的物质的提取。提取。4 常见的常见的SF：有二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨、有二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨、二氯二氟甲烷等。其中二氯二氟甲烷等。其中最常用的为二氧化碳最常用的为二氧化碳。二氧化碳的特点：二氧化碳的特点：临界温度接近室温（临界温度接近室温（Tc=31.3），临），临界压力也较低（界压力也较低（Pc=7.37Mpa），无色、无毒、无味，不），无色、无毒、无味，不易燃，化学惰性，廉价，易制成高纯度气体。故在易燃，化学惰性，廉价，易制成高纯
39、度气体。故在SFE中中最常用。最常用。5 二氧化碳二氧化碳-超临界流体的溶解能力规律：超临界流体的溶解能力规律：在超临界状态下，在超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大。对不同溶质的溶解能力差别很大。其取决于溶质的极性、沸点、分子量。其取决于溶质的极性、沸点、分子量。(1)对亲脂性、低沸点成分溶解能力强，如挥发油、烃类对亲脂性、低沸点成分溶解能力强，如挥发油、烃类 醚类、酯类等。醚类、酯类等。(2)成分极性基团（如成分极性基团（如OH、COOH）越多，越难提取。）越多，越难提取。如：糖类、氨基酸的萃取压力要如：糖类、氨基酸的萃取压力要4104Pa以上。以上。(3)成分分子量越大，越难
40、提取。成分分子量越大，越难提取。第三节第三节 天然产物化学成分的分离方法天然产物化学成分的分离方法 本本节节介介绍绍天天然然产产物物化化学学成成分分的的一一般般分分离离方方法法，有有萃萃取取、沉沉淀淀、结结晶晶、盐盐析析、膜膜分分离离、柱柱色色谱谱等等方方法法。重点掌握前三种和柱色谱法。重点掌握前三种和柱色谱法。一一 两相溶剂萃取法两相溶剂萃取法 1 原原理理：利利用用混混合合物物中中各各单单体体组组分分在在两两相相溶溶剂剂中中的的分分配系数（配系数（K）不同而达到分离的方法。）不同而达到分离的方法。溶溶剂剂分分配配法法的的两两相相往往往往是是互互相相饱饱和和的的水水相相与与有有机机相相。混混
41、合合物物中中各各成成分分在在两两相相中中分分配配系系数数相相差差越越大大，则则分分离离效果越高。效果越高。2 方法：方法：1）简单萃取法）简单萃取法：仪器，实验室用分液漏斗或：仪器，实验室用分液漏斗或下口瓶。一般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根下口瓶。一般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根据情况，也可用酸水或碱水。天然药物中成分比据情况，也可用酸水或碱水。天然药物中成分比较复杂，一般一次萃取分离不出来纯品，需要再较复杂，一般一次萃取分离不出来纯品，需要再配合其他方法。配合其他方法。由于成分的复杂性及相互作用，萃取中易发生由于成分的复杂性及相互作用，萃取中易发生乳化。破坏乳化的方法有：乳化。破坏乳化的
42、方法有：（1）加热敷；）加热敷；（2）将乳化层抽滤；）将乳化层抽滤；（3）长时间放置（）长时间放置（24小时以上）。小时以上）。2）pH度萃取法：度萃取法：是分离酸性或碱性成分的常用方法是分离酸性或碱性成分的常用方法。以。以pH成梯度的酸水成梯度的酸水 溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或者以溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或者以 pH成梯度的成梯度的碱水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度碱水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度的混合的混合 酚、酸类成分，使后者分离的方法。酚、酸类成分，使后者分离的方法。3）连续萃取法：连续萃
43、取法：采用连续萃取器萃取。利用两溶液采用连续萃取器萃取。利用两溶液比重不同自然分层和比重不同自然分层和 分散相液滴穿过连续相溶剂时发生分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。此法可克服用分液漏斗多次萃取传质。此法可克服用分液漏斗多次萃取 操作的麻烦。操作的麻烦。4）液滴逆流分配法（）液滴逆流分配法（DCCC法）法）：是利用流动相形：是利用流动相形成液滴，通过作为固定成液滴，通过作为固定 相的液柱而达到分离纯化的目的。相的液柱而达到分离纯化的目的。二二、沉淀法、沉淀法沉淀法沉淀法指于天然药物提取液中加入某些试剂或溶剂，指于天然药物提取液中加入某些试剂或溶剂，使某些成分沉淀而使所要成分与杂质分离的方法
44、。依使某些成分沉淀而使所要成分与杂质分离的方法。依据加入试剂或溶剂不同，分为下述四个方法。据加入试剂或溶剂不同，分为下述四个方法。1 水醇沉淀法：水醇沉淀法：1）水提取醇沉淀法，于水提浓缩液中加入乙醇使含醇量）水提取醇沉淀法，于水提浓缩液中加入乙醇使含醇量 达达60%以上，可使多糖、蛋白质沉淀。以上，可使多糖、蛋白质沉淀。2）醇提取水沉淀法，于醇提取浓缩液中加入）醇提取水沉淀法，于醇提取浓缩液中加入10倍量以倍量以 上水，可沉淀亲脂性成分。上水，可沉淀亲脂性成分。2铅盐沉淀法：铅盐沉淀法：3方法：方法：利用中性醋酸铅或碱式醋酸铅在水或稀醇溶液利用中性醋酸铅或碱式醋酸铅在水或稀醇溶液4中能与许多
45、物质生成难溶的铅盐或络盐沉淀而分离的中能与许多物质生成难溶的铅盐或络盐沉淀而分离的5方法。方法。中性醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基和羧基的成分；中性醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基和羧基的成分；碱式醋酸铅的沉淀范围较广，可沉淀含酚羟基和羧碱式醋酸铅的沉淀范围较广，可沉淀含酚羟基和羧 基及中性皂苷等。基及中性皂苷等。如：沉淀为杂质，则可弃去；如：沉淀为杂质，则可弃去；如：沉淀为所要成分，则可将沉淀悬浮于水或稀醇如：沉淀为所要成分，则可将沉淀悬浮于水或稀醇 中，通中，通H2S气体或加入稀气体或加入稀H2SO4、Na2SO4等脱铅，等脱铅，成分即可分离。成分即可分离。3 酸碱沉淀法：酸碱沉淀法：1）酸提取碱沉
46、淀：用于生物碱的提取分离。）酸提取碱沉淀：用于生物碱的提取分离。2）碱提取酸沉淀：用于酚、酸类成分和内酯类成分的提）碱提取酸沉淀：用于酚、酸类成分和内酯类成分的提 取、取、分离。分离。4 专属试剂沉淀法专属试剂沉淀法 定义：某些试剂能选择性地沉淀某类成分，称为专属试剂定义：某些试剂能选择性地沉淀某类成分，称为专属试剂沉淀法。沉淀法。如如（1）雷氏铵盐能与水溶性生物碱类生成沉淀，可用于分雷氏铵盐能与水溶性生物碱类生成沉淀，可用于分 离水溶性生物碱与其它生物碱；离水溶性生物碱与其它生物碱；（2）胆甾醇能和甾体皂苷沉淀，可使其与三萜皂苷分离；）胆甾醇能和甾体皂苷沉淀，可使其与三萜皂苷分离；（3）明胶
47、能沉淀鞣质，可用于分离或除去鞣质等。）明胶能沉淀鞣质，可用于分离或除去鞣质等。三三 盐析法盐析法方法：方法：于天然产物水提取液中加入某些无机于天然产物水提取液中加入某些无机盐至一定浓度或达到饱和状态，可使某些成盐至一定浓度或达到饱和状态，可使某些成分由于溶解度降低而沉淀析出。分由于溶解度降低而沉淀析出。常用的无机盐：常用的无机盐：HCl、Na2SO4等。等。四四 结晶法结晶法 1 关于结晶和重结晶概念：关于结晶和重结晶概念：结晶是指由非结晶状态到形结晶是指由非结晶状态到形成结晶的操作过程。重结晶指由纯度低结晶处理成纯度高成结晶的操作过程。重结晶指由纯度低结晶处理成纯度高结晶的操作过程。二者从操
48、作角度差别是起始物不同。结晶的操作过程。二者从操作角度差别是起始物不同。2 结晶和重结晶操作：结晶和重结晶操作：提取或分离物提取或分离物 溶于选择的溶剂，加热成饱和溶液，过滤溶于选择的溶剂，加热成饱和溶液，过滤 溶液溶液 放置（冷藏）析晶，过滤放置（冷藏）析晶，过滤 粗结晶粗结晶 重复上述操作（重结晶）重复上述操作（重结晶）结晶结晶 3、影响结晶的因素、影响结晶的因素：1）结晶用溶剂的选择是最重要因素之一。）结晶用溶剂的选择是最重要因素之一。一般应符合下列条件：一般应符合下列条件：（1）要要对对被被结结晶晶成成分分热热时时溶溶解解度度大大、冷冷时时溶溶解解度度小小；对杂质或冷热时都溶解，或冷对
49、杂质或冷热时都溶解，或冷 热时都不溶解。热时都不溶解。（2）与被结晶成分不发生化学反应。）与被结晶成分不发生化学反应。（3）沸点不宜太高。）沸点不宜太高。除用单一溶剂外，天然药物成分的结晶常用一定比例的除用单一溶剂外，天然药物成分的结晶常用一定比例的混合溶剂，。混合溶剂，。2）纯度：）纯度：3）被结晶成分的类型：分子小易结晶；分子大、含糖）被结晶成分的类型：分子小易结晶；分子大、含糖 多，不易结晶。多，不易结晶。4）溶液浓度：溶液浓结晶快，但结晶细碎，杂质多；反）溶液浓度：溶液浓结晶快，但结晶细碎，杂质多；反 之结晶慢，但晶形大、纯之结晶慢，但晶形大、纯 度高。度高。5）结晶温度和时间：温度低
50、、时间长，结晶好。）结晶温度和时间：温度低、时间长，结晶好。五、膜分离法五、膜分离法 方法：方法：利用天然或人工合成的高分子膜，以外加压力或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。进行分离、分级、提纯和富集。反渗透、超滤、反渗透、超滤、微滤、电渗析为四大已开发应用的膜分微滤、电渗析为四大已开发应用的膜分离技术。其中反渗透、超滤、微滤相当于过滤技术。离技术。其中反渗透、超滤、微滤相当于过滤技术。溶剂、小分子能透过膜，而大分子被膜截留。溶剂、小分子能透过膜，而大分子被膜截留。不同膜