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1、第1页/共142页第一节 绪论第二节 生物合成第三节 提取分离方法第四节 结构研究法第一章第一章 总总 论论第2页/共142页第一节第一节 绪绪 论论一、一、一、一、天然药物及其相关术语天然药物及其相关术语天然药物及其相关术语天然药物及其相关术语二、二、二、二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容天然药物化学的定义、研究对象、研究内容天然药物化学的定义、研究对象、研究内容天然药物化学的定义、研究对象、研究内容 三、三、三、三、天然药物化学发展历史沿革和现状天然药物化学发展历史沿革和现状天然药物化学发展历史沿革和现状天然药物化学发展历史沿革和现状 四、四、四、四、天然药物化学在中药现代化中的作
2、用天然药物化学在中药现代化中的作用天然药物化学在中药现代化中的作用天然药物化学在中药现代化中的作用 第3页/共142页一、天然药物及其相关术语一、天然药物及其相关术语1.1.天然药物的定义:天然药物的定义:天然来源天然来源2.2.天然药物的来源:天然药物的来源:植物植物 动物动物 矿物矿物 微生物微生物 海洋天然药物海洋天然药物第4页/共142页3.3.天然药物相关术语天然药物相关术语天然药物 natural medicine中草药 chinese herbal medicine 本草纲目,1892种/本草纲目拾遗,1021种 目前我国药用植物总数,15000余种中药 Traditional
3、Chinese Medicine草药 herbal drug民族药 Ethnic Medicine 蒙药 Mongolia Medicine 藏药 Tibetan Medicine 苗药 Miao drug 生药 Crude drug第5页/共142页4.4.天然药物研究现状天然药物研究现状疾病谱、医疗模式、药物结构的改变 传染、感染性疾病 身心疾病、现代病 治疗 预防、保健、治疗、康复 化药 化药 天然药国际市场对天然药物的需求日益增大 2000年全球植物药销售额,300亿美元 天然药物销售额年增长幅度,欧共体,30%美国,20%日本,15%第6页/共142页4.4.天然药物研究现状天然药物
4、研究现状世界各地加强天然药物研发的投入 1983-1994年,上市522种新药,44%天然来源 1984-1995,FDA,31种抗癌新药,61%天然来源 93种抗感染新药,63%天然来源关于天然产物的学术交流日渐活跃 第7页/共142页二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容1.1.定义及相关术语定义及相关术语2.2.研究对象研究对象3.3.研究内容研究内容第8页/共142页1.1.天然药物化学定义及相关术语:天然药物化学定义及相关术语:天然药物化学 Chemistry of natural medicine Medicinal chemistry
5、 of natural products 运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分(以生理活性成分或有效成分为主)中药化学 Chemistry of TCM植物化学 Phytochemistry天然产物化学 Chemistry of natural products第9页/共142页2 2天然药物化学的研究对象天然药物化学的研究对象 研究对象:化学成分 chemical constituents 特别是生理活性成分或有效成分 active compound成分的复杂性:不同药物所含成分类型不同 每种类型成分的数目相当多 同种药物所含成分结构、性质各异第10页/共142页2 2天然药物化学的
6、研究对象天然药物化学的研究对象 生理活性成分生理活性成分 active compound/constituent active compound/constituent 非生理活性成分非生理活性成分 inactive compoundsinactive compoundsn n有效成分有效成分有效成分有效成分n n无效成分无效成分无效成分无效成分n n有效部位有效部位有效部位有效部位 active fractionactive fractionactive fractionactive fraction 一种主要有效成分一种主要有效成分一种主要有效成分一种主要有效成分/一组结构相近的有效成分一
7、组结构相近的有效成分一组结构相近的有效成分一组结构相近的有效成分n n有毒成分有毒成分有毒成分有毒成分 toxic compoundtoxic compoundtoxic compoundtoxic compound第11页/共142页生理活性成分并不一定真正代表有效成分有效成分与无效成分的划分是相对的、发展的A.不同类型成分,在不同天然药物中作用不同B.原来视为无效成分,可能成为有效成分C.过去视为有效成分,被修正、完善 麝香 抗炎成分 麝香酮多肽 丹参 扩冠 丹参醌丹参酚酸D.加工、代谢等过程,可转化非活性成分为活性成分 正确理解成分的划分正确理解成分的划分第12页/共142页3.天然药物
8、化学的研究内容天然药物化学的研究内容结构特点结构特点理化性质理化性质提取分离方法提取分离方法结构鉴定方法结构鉴定方法生物合成生物合成结构修饰结构修饰构效关系构效关系生物转化生物转化体内代谢过程等体内代谢过程等第13页/共142页三、天然药物化学发展历史沿革和现状三、天然药物化学发展历史沿革和现状 大体分为以下3个阶段:1.原始和萌芽阶段(18世纪末)2.学科真正形成阶段(19世纪)3.学科迅速发展时期(20世纪)第14页/共142页1.1.原始和萌芽阶段(原始和萌芽阶段(1818世纪末)世纪末)天然药物识别、使用经验天然药物识别、使用经验巫术、迷信色彩巫术、迷信色彩文明的进步文明的进步对疾病、
9、天然药物的认识趋于客对疾病、天然药物的认识趋于客观观 231231341341,晋,葛洪,晋,葛洪,抱卜子抱卜子 1575 1575,明,李,明,李,医学入门医学入门,没食子酸,没食子酸 1711,1711,清,洪遵,清,洪遵,集验方集验方,樟脑,樟脑 1769-17861769-1786,舍勒,酒石酸、,舍勒,酒石酸、苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸第15页/共142页2.2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)特点一:以化学成分的发现和分离为主特点一:以化学成分的发现和分离为主 18061806,阿片阿片吗啡(吗啡(morphinemorph
10、ine)18201820,金鸡纳树皮金鸡纳树皮奎宁奎宁 (quinine)(quinine)1828,1828,烟草烟草烟碱(烟碱(nicotinenicotine)18851885,麻黄麻黄麻黄碱麻黄碱(ephedrineephedrine)吐根碱、士的宁、小檗碱,阿托品、可卡因等吐根碱、士的宁、小檗碱,阿托品、可卡因等第16页/共142页2.2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)特点二:结构鉴定以化学方法为主特点二:结构鉴定以化学方法为主 氧化、还原等降解反应氧化、还原等降解反应推导结构推导结构 碎片合成、全合成碎片合成、全合成证明结构证明结构第17页/共142页2.
11、2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)特点三:生源合成途径、本质的揭示特点三:生源合成途径、本质的揭示 生源前体的识别:萜类生源前体的识别:萜类MVAMVA 生物碱生物碱-Aa -Aa 生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应 有机反应理论来解释机有机反应理论来解释机制制 生物合成物质用于结构确定生物合成物质用于结构确定 第18页/共142页3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化 19061906,俄,俄,TsweetTsw
12、eet,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂,19311931,德,德,Kuhn and LedererKuhn and Lederer,氧化铝、碳酸钙为吸附,氧化铝、碳酸钙为吸附剂,剂,19401940,提出了液液色谱法,如逆流分配,提出了液液色谱法,如逆流分配 19521952,James and MartinJames and Martin,提出气液色谱理论,提出气液色谱理论 2020世纪世纪6060年代,高效液相色谱出现年代,高效液相色谱出现天然化合物的分离向高效、快速、微量发展天然化合物的分离向高效、快速、微量发展天然化合物的分离向高效、快速、微量发展天然化
13、合物的分离向高效、快速、微量发展第19页/共142页特点二特点二:波谱技术用于天然化合物的结构鉴定波谱技术用于天然化合物的结构鉴定 IRIR:19441944,Pekin-ElmerPekin-Elmer公司,第一台红外光谱仪公司,第一台红外光谱仪 MSMS:2020世纪,质谱仪世纪,质谱仪 EIEI、CICI,FDFD,FABFAB,ESIESI,MALDIMALDI ESI-TOF ESI-TOF,MALDI-TOFMALDI-TOF NMR NMR:19531953,30MHZ30MHZ的连续波核磁共振仪的连续波核磁共振仪 7070年代,脉冲傅立叶变换核磁共振仪年代,脉冲傅立叶变换核磁共
14、振仪 1D NMR1D NMR2D NMR2D NMR 30 306060100100300MHz300MHz 400 400500500600600800800900MHz900MHz UV UV,X-rayX-ray,ORDORD,CDCD等等3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)第20页/共142页特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的变特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的变化化 深度、广度:机体内源活性物质 微量、水溶性、不稳定、大分子 速度:吗啡1804-1925 利血平1952-1956 生物碱:1952前100年,95个 1952-1962,110
15、7个 1962-1972,3443个 3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)第21页/共142页特点四特点四:生物活性测试普遍开展生物活性测试普遍开展 单纯的化合物分离单纯的化合物分离活性跟踪分离活性跟踪分离 小规模测试小规模测试高通量筛选高通量筛选 HTSHTS high throungput screening high throungput screening3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)第22页/共142页四、天然药物化学在中药现代化中的作四、天然药物化学在中药现代化中的作用用 中药发展的机遇中药发展的机遇天然药物在健康保障体系中的作
16、用天然药物在健康保障体系中的作用中药确切的疗效中药确切的疗效相对丰富的资源相对丰富的资源传统中药的诸多弊端传统中药的诸多弊端药效物质基础不明药效物质基础不明质量难于控制质量难于控制药效难于保证药效难于保证剂型落后剂型落后第23页/共142页四、天然药物化学在中药现代化中的作四、天然药物化学在中药现代化中的作用用 1.1.阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础 中药现代化系统工程的前提中药现代化系统工程的前提2.2.建立和完善中药的质量评价标准建立和完善中药的质量评价标准二次开二次开发发3.3.改进中药制剂剂型改进中药制剂剂型二次开发二次开发4.4.创新药物研发创新药物研发原创性研发原创性
17、研发5.5.扩大药源扩大药源第24页/共142页1.1.阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础探索中药防治疾病机理探索中药防治疾病机理 麻黄麻黄 功效:发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿功效:发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿 物质基础:麻黄碱物质基础:麻黄碱肾上腺素样作用肾上腺素样作用 收缩血管、兴奋中枢收缩血管、兴奋中枢发汗发汗 去甲麻黄碱去甲麻黄碱松弛支气管平滑肌松弛支气管平滑肌平平喘喘 伪麻黄碱伪麻黄碱升压、利尿升压、利尿消消肿肿第25页/共142页1.1.阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础促进中药药性理论研究的深入促进中药药性理论研究的深入性:热性、温热药性:热性、温热药去甲乌药
18、碱去甲乌药碱 肾上腺素肾上腺素 儿茶酚胺类儿茶酚胺类味:辛味药(解表、理气)味:辛味药(解表、理气)挥发油挥发油归经:归经:同一归经药的相同、相似化学成分同一归经药的相同、相似化学成分 有效成分的作用靶点:麻黄碱有效成分的作用靶点:麻黄碱解痉解痉肺经肺经 伪麻黄碱伪麻黄碱利水利水膀胱经膀胱经 有效成分体内代谢动力学:有效成分体内代谢动力学:川芎川芎川芎嗪在肝脏、胆囊分布多川芎嗪在肝脏、胆囊分布多归肝、归肝、胆经胆经第26页/共142页1.1.阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础阐明中药复方配伍的科学内涵阐明中药复方配伍的科学内涵单味药的有效成分研究单味药的有效成分研究复方有效成分复方有
19、效成分 各单味药有效成分的简单加和各单味药有效成分的简单加和协同、拮抗作用协同、拮抗作用物理、化学作用物理、化学作用l改变溶出度改变溶出度 柴胡柴胡人参人参 人参皂苷增加柴胡皂苷的溶出人参皂苷增加柴胡皂苷的溶出 甘草甘草 甘遂甘遂 甘草皂苷增加甘遂甾萜类的溶出甘草皂苷增加甘遂甾萜类的溶出l发生化学反应发生化学反应 四逆汤:附子、干姜、甘草等四逆汤:附子、干姜、甘草等 乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀减减毒毒 黄连黄连 吴茱萸吴茱萸 小檗碱与大分子酸性成分形成沉淀小檗碱与大分子酸性成分形成沉淀第27页/共142页1.1.阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础阐明
20、中药炮制原理阐明中药炮制原理炮制前后有效成分、有毒成分的变化炮制前后有效成分、有毒成分的变化阐明炮制原理阐明炮制原理 改进炮制工艺改进炮制工艺 制定炮制规范制定炮制规范或标准或标准如:延胡索如:延胡索 醋炒醋炒 增加生物碱溶出增加生物碱溶出增效增效 乌头类乌头类蒸煮蒸煮水解双酯型生物碱水解双酯型生物碱减毒减毒 黄芩黄芩冷浸冷浸淡黄芩(绿)淡黄芩(绿)黄芩苷醌黄芩苷醌 变色变色 热煮热煮煮黄芩(黄)煮黄芩(黄)第28页/共142页2.2.建立和完善中药的质量评价标准建立和完善中药的质量评价标准中药材、制剂中有效成分的质量临床疗效建立科学、灵敏的质控标准 科学质控标准和药效的相关性有效成分科学的质
21、控指标以有效成分、有效部位、大类成分、有毒成分为指标,多种分析手段 中药指纹图谱技术第29页/共142页3.3.改进中药制剂剂型改进中药制剂剂型二次开发二次开发改革的目标:三效、三小、三便改革的目标:三效、三小、三便剂型选择剂型选择 有效成分的溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等有效成分的溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等 水溶性好水溶性好注射液注射液 双黄连双黄连/参脉参脉 口服液口服液 生脉生脉 颗粒剂颗粒剂 板蓝根板蓝根 难溶于水难溶于水片、胶囊、滴丸等片、胶囊、滴丸等制剂工艺优化制剂工艺优化有效成分的理化性质有效成分的理化性质制剂稳定性制剂稳定性有效成分的理化性质有效成分的理化性质合适合适P
22、HPH、适当包、适当包装装第30页/共142页4 4创新药物研发创新药物研发原创性研发原创性研发创新药物研发的必要性创新药物研发的必要性入世后化学药品受到专利保护,仿制须向创新转轨入世后化学药品受到专利保护,仿制须向创新转轨新的药品注册法,单纯改变剂型已不能按新药申报新的药品注册法,单纯改变剂型已不能按新药申报创新药物研究的关键切入点创新药物研究的关键切入点:先导化合物的发现:先导化合物的发现从天然药物中发现先导物、创制新药从天然药物中发现先导物、创制新药世界公认的有效途世界公认的有效途径径从中药中发现先导物的优势从中药中发现先导物的优势数千年临床实践数千年临床实践疗效确切疗效确切丰富的资源丰
23、富的资源结构、活性的多样性结构、活性的多样性 第31页/共142页5.5.扩大药源扩大药源资源可持续可用:甘草、肉苁蓉资源可持续可用:甘草、肉苁蓉植物化学分类学原理:植物化学分类学原理:亲缘关系近的植物含有相同或相似的化学成分亲缘关系近的植物含有相同或相似的化学成分 黄连素:黄连黄连素:黄连小檗科、防己科、芸香科植物小檗科、防己科、芸香科植物第32页/共142页第二节 生物合成一、一次代谢和二次代谢二、生物合成假说的提出三、主要的生物合成途径第33页/共142页一、一次代谢和二次代谢一次代谢:一次代谢:对维持植物生命活动不可缺少的过程对维持植物生命活动不可缺少的过程 几乎所有绿色植物中都存在几
24、乎所有绿色植物中都存在 糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢一次代谢产物一次代谢产物 Primary metabolitsPrimary metabolits 对机体生命活动不可缺少的物质对机体生命活动不可缺少的物质 糖、脂肪、蛋白质、核酸糖、脂肪、蛋白质、核酸 乙酰辅酶乙酰辅酶A A、丙二酸单酰辅酶、丙二酸单酰辅酶A A、莽草酸、氨基酸、莽草酸、氨基酸第34页/共142页一、一次代谢和二次代谢二次代谢:二次代谢:对维持植物生命活动来说不起重要作用对维持植物生命活动来说不起重要作用 并非所有植物中都存在并非所有植物中都存在二次代谢产物二次代谢产物 Sec
25、ondary metabolitsSecondary metabolits 对机体生命活动并非不可缺少的物质对机体生命活动并非不可缺少的物质 生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素等等 第35页/共142页光合作用糖糖代谢ATPNADPH丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸赤藓糖-4-磷酸核糖乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶AMVA小分子有机酸核酸三羧酸循环脂族氨基酸萜类萜类甾体类甾体类脂质莽草酸芳族氨基酸肽类蛋白质脂肪酸酚类蒽醌生物碱桂皮酸苯丙素类木脂素木质素黄酮类CO2 H2O第36页/共142页二、生物合成假说的提出天然化合物之间的结构联系天然化合物之间的结构联系天然化合物与一次代谢产
26、物间的联系天然化合物与一次代谢产物间的联系第37页/共142页二、生物合成假说的提出第38页/共142页二、生物合成假说的提出第39页/共142页三、主要的生物合成途径1.1.醋酸醋酸-丙二酸途径丙二酸途径:脂肪酸、酚、蒽酮类脂肪酸、酚、蒽酮类2.2.甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径:萜、甾体类萜、甾体类3.3.桂皮酸途径:桂皮酸途径:苯丙素、香豆素、木质素、木脂素、黄苯丙素、香豆素、木质素、木脂素、黄酮类酮类4.4.氨基酸途径氨基酸途径:生物碱生物碱5.5.复合途径:复合途径:醋酸醋酸-丙二酸丙二酸莽草酸径莽草酸径 醋酸醋酸-丙二酸丙二酸甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径 氨基酸氨基酸甲戊二羟酸途径甲
27、戊二羟酸途径 氨基酸氨基酸-醋酸醋酸-丙二酸途径丙二酸途径 氨基酸氨基酸莽草酸径莽草酸径第40页/共142页醋醋酸酸丙丙二二酸酸途途径径 脂脂肪肪酸酸生生物物合合成成第41页/共142页醋醋酸酸丙丙二二酸酸途途径径 酚酚类类生生物物合合成成第42页/共142页醋醋酸酸丙丙二二酸酸途途径径 蒽蒽醌醌类类生生物物合合成成第43页/共142页甲戊二羟酸途径第44页/共142页桂皮酸途径第45页/共142页氨 基 酸 途 径第46页/共142页第三节第三节 提取分离方法提取分离方法提取前的准备提取前的准备F系统的文献调研系统的文献调研F原材料的处理原材料的处理F保留凭证标本保留凭证标本提取分离一般原则
28、提取分离一般原则F已知物或已知结构类型已知物或已知结构类型文献方法,工业方文献方法,工业方法法F未知物未知物活性跟踪(定向分离)活性跟踪(定向分离)第47页/共142页第三节第三节第三节第三节 提取分离方法提取分离方法提取分离方法提取分离方法一、一、中草药有效成分的提取中草药有效成分的提取二、二、中药有效成分的分离与精制中药有效成分的分离与精制 第48页/共142页一、中草药有效成分的提取一、中草药有效成分的提取水蒸汽蒸馏法:挥发性水蒸汽蒸馏法:挥发性升华法升华法 :升华性:升华性 溶剂提取法溶剂提取法:最常用:最常用 第49页/共142页1.1.选择溶剂考虑因素选择溶剂考虑因素2.2.常见溶
29、剂的种类及其特点常见溶剂的种类及其特点3.3.常用溶剂提取方法常用溶剂提取方法4.4.影响溶剂提取效率的因素影响溶剂提取效率的因素溶剂提取法溶剂提取法第50页/共142页溶剂提取法溶剂提取法1.1.选择溶剂考虑因素:选择溶剂考虑因素:溶剂尽可能多地溶出有效成分溶剂尽可能多地溶出有效成分,杂质少溶或不溶杂质少溶或不溶有效成分、杂质、溶剂的极性:相似相溶原理有效成分、杂质、溶剂的极性:相似相溶原理溶剂的安全性、价廉易得、回收方便等溶剂的安全性、价廉易得、回收方便等第51页/共142页溶剂提取法溶剂提取法2.2.2.2.常见溶剂的种类及其特点常见溶剂的种类及其特点环己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸
30、乙酯,正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇,水环己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇,水极性:极性:亲脂性:亲脂性:亲水性:亲水性:比水重的有机溶剂:比水重的有机溶剂:与水可以以任意比例混溶的有机溶剂:与水可以以任意比例混溶的有机溶剂:与水分层的有机溶剂:与水分层的有机溶剂:能与水分层的极性最大的有机溶剂:能与水分层的极性最大的有机溶剂:常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂:常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂:溶解范围最广的有机溶剂:溶解范围最广的有机溶剂:第52页/共142页溶剂提取法溶剂提取法 3.3.常用溶剂提取方法常用溶剂提取方法浸渍法:浸
31、渍法:水水/稀醇,冷提稀醇,冷提渗漉法:渗漉法:乙醇,冷提乙醇,冷提 提取效率高,但溶剂用量大提取效率高,但溶剂用量大超声提取:超声提取:各种溶剂,可加热,但所需温度低各种溶剂,可加热,但所需温度低煎煮法:煎煮法:水水回流提取回流提取:有机溶剂:有机溶剂 溶剂用量大溶剂用量大连续回流提取:连续回流提取:有机溶剂,索氏提取器有机溶剂,索氏提取器 溶剂反复利用溶剂反复利用第53页/共142页溶剂提取法溶剂提取法 4.4.影响溶剂提取效率的因素影响溶剂提取效率的因素溶剂溶剂方法方法粉碎度粉碎度温度温度时间时间第54页/共142页二、中药有效成分的分离与精制二、中药有效成分的分离与精制分离依据:共存成
32、分的性质差异分离依据:共存成分的性质差异1.1.溶解度差异溶解度差异2.2.分配比不同分配比不同3.3.吸附性差异吸附性差异4 4分子大小差异分子大小差异5 5离解程度不同离解程度不同第55页/共142页1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离 调节温度调节温度改变混合溶剂的极性改变混合溶剂的极性调节调节PHPH加入某种沉淀试剂加入某种沉淀试剂第56页/共142页1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离(1 1 1 1)调节温度)调节温度)调节温度)调节温度 温度不同温度不同溶解度改溶解度改变变 结晶、重结晶结晶、重结晶待纯化物待纯化物A+A+杂
33、质杂质B B、C C加加MeOHMeOH热溶热溶热滤热滤残渣残渣(C C)滤液滤液(A+BA+B)冷置析晶冷置析晶母液母液(B B)结晶结晶(A A)第57页/共142页加另一种极性相差较大的溶剂加另一种极性相差较大的溶剂混合溶剂极混合溶剂极性改变性改变部分物质沉淀析出部分物质沉淀析出 A A 水水/醇法醇法:除去水提液中的水溶性杂质:除去水提液中的水溶性杂质 B B 醇醇/水法水法:除去醇提液中的脂溶性杂质:除去醇提液中的脂溶性杂质 C C 醇醇/醚法醚法(醇(醇/丙酮法):纯化皂苷丙酮法):纯化皂苷1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离(2 2 2 2)改变混合溶
34、剂极性改变混合溶剂极性第58页/共142页A A 水水/醇法醇法除去水提液中的水溶性杂质除去水提液中的水溶性杂质中药中药水提取液水提取液加数倍量加数倍量浓醇浓醇静置过夜静置过夜母液母液(目标成分)(目标成分)沉淀沉淀(水溶性杂质水溶性杂质)(如蛋白质、多糖、果胶、粘液质)(如蛋白质、多糖、果胶、粘液质)第59页/共142页B B 醇醇/水法:除去醇提液中的脂溶性杂质水法:除去醇提液中的脂溶性杂质中药中药醇提取液醇提取液加数倍加数倍水水静置过夜静置过夜母液母液(目标成分)(目标成分)沉淀沉淀(脂溶性杂质脂溶性杂质)(如油脂、叶绿素等)(如油脂、叶绿素等)第60页/共142页C C 醇醇/醚法(醇
35、醚法(醇/丙酮法):纯化皂苷丙酮法):纯化皂苷皂苷的皂苷的醇溶液醇溶液加数倍量加数倍量乙醚,乙醚,静置静置母液母液(脂溶液杂质)(脂溶液杂质)沉淀沉淀(皂苷皂苷)第61页/共142页酸、碱、两性成分酸、碱、两性成分调节调节PHPH改变的分子存在状态改变的分子存在状态改变溶解度改变溶解度 1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离 3.3.3.3.调节调节调节调节PHPHPHPH解离型解离型/离子态离子态游离型游离型/分子态分子态H H+BHBH+B BOHOH-H H+A A-HAHAOHOH-脂溶性脂溶性水溶性水溶性第62页/共142页酸、碱、两性成分酸、碱、两性成分调
36、节调节PHPH改变分子存在状态改变分子存在状态改变溶解度改变溶解度A A酸酸/碱法碱法(酸提取碱沉淀法):(酸提取碱沉淀法):生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化B B碱碱/酸法酸法(碱提取酸沉淀法):(碱提取酸沉淀法):黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化C.C.调节调节PHPH至等电点,沉淀蛋白至等电点,沉淀蛋白 1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离 3.3.3.3.调节调节调节调节PHPHPHPH第63页/共142页A A酸酸/碱法(酸提取碱沉淀法)碱法(酸提取碱沉淀法)生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化H H+BHBH+B BO
37、HOH-醇提物浸膏(醇提物浸膏(B)药渣药渣酸水提取液酸水提取液稀酸水提取稀酸水提取(BH+)碱化碱化沉淀沉淀(B)碱水液碱水液(水溶性杂质)(水溶性杂质)(脂溶性杂质)(脂溶性杂质)第64页/共142页药材(药材(HA)药渣药渣碱水提取液碱水提取液碱水提取碱水提取(A-)酸化酸化沉淀沉淀(HA)酸水液酸水液(水溶性杂质)(水溶性杂质)(脂溶性杂质)(脂溶性杂质)B B碱碱/酸法(碱提取酸沉淀法)酸法(碱提取酸沉淀法)黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化H H+A A-HAHAOHOH-第65页/共142页酸、碱成分酸、碱成分加入某种沉淀试剂加入某种沉淀试剂水不溶性
38、盐水不溶性盐A A酸性成分酸性成分 PbPb2+2+、BaBa2+2+、CaCa2+2+水悬浮,通水悬浮,通H H2 2S S 母液(母液()B.B.碱性化合物碱性化合物 苦味酸苦味酸/苦酮酸,磷钼酸苦酮酸,磷钼酸/磷钨酸磷钨酸/镭氏盐镭氏盐 强强H H+,EtEt2 2O O萃取萃取 H2OH2O层层()1.1.根据物质的溶解度差异进行分离根据物质的溶解度差异进行分离(4 4 4 4)加沉淀剂)加沉淀剂)加沉淀剂)加沉淀剂第66页/共142页2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的
39、分配比不同进行分离离离离 分配比分配比分配比分配比K K K K K=C K=C K=C K=CU U U U/C/C/C/CL L L L 分离因子分离因子分离因子分离因子 =K =K =K =KA A A A/K/K/K/KB B B B (K K K KA A A A K K K KB B B B)100 1100 1100 1100 1次萃取,基本次萃取,基本次萃取,基本次萃取,基本分离分离分离分离10101010 100 10100 10100 10100 10 12121212次次次次 2 1002 1002 1002 100次以上次以上次以上次以上 1 1 1 1 无法分离无法分
40、离无法分离无法分离上层上层下层下层第67页/共142页(1 1)简单液液萃取法简单液液萃取法(2 2)逆流分溶法逆流分溶法(CCDCCD,countercurrent countercurrent distributiondistribution)(3 3)纸色谱)纸色谱(PCPC,paper chromatographypaper chromatography)(4 4)液液分配柱色谱液液分配柱色谱(5 5)液滴逆流色谱液滴逆流色谱 (DCCCDCCC,droplet countercurrent droplet countercurrent chromarographychromarogr
41、aphy)(6)6)高速逆流色谱高速逆流色谱 (HSCCC(HSCCC,high speed countercurrent chromarographyhigh speed countercurrent chromarography)2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离离离离第68页/共142页 50 50 A A有机溶剂有机溶剂/水水B B有机溶剂有机溶剂/酸、碱水酸、碱水 PH PH 物质存在状态物质存在状态溶解性溶解性K KC CPHPH梯度萃取梯度萃取
42、梯度调节梯度调节PHPH,每次改变一种成分的存在状态,依次分,每次改变一种成分的存在状态,依次分离离缺点:手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化缺点:手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离离离离(1 1)简单液液萃取法)简单液液萃取法上层上层下层下层第69页/共142页 例:例:HAHA1 1、HAHA2 2、B B,且,且HAHA1 1 HAHA2 2,如何分,如何分离离?PH 12 B A-3 BH+HA 第70页/共142页2.2.
43、2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(2 2)逆流分溶法)逆流分溶法50工作原理:多次、连续的液液萃取工作原理:多次、连续的液液萃取craigcraig逆流分溶仪萃取单元及工作过程逆流分溶仪萃取单元及工作过程优点:避免手工操作优点:避免手工操作缺点:溶剂用量大缺点:溶剂用量大 机械操作导致破损、漏液机械操作导致破损、漏液 乳化乳化第71页/共142页第72页/共142页第73页/共142页2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中
44、的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(3 3)纸色谱()纸色谱(paper chromatography,PCpaper chromatography,PC)滤纸湿重滤纸湿重/干重干重=2=2时时=Rfa(1-Rf b)/Rfb(1-Rf a)=Rfa(1-Rf b)/Rfb(1-Rf a)第74页/共142页固定相涂覆于硅胶等多孔载体上,装柱固定相涂覆于硅胶等多孔载体上,装柱流动相通过色谱柱进行洗脱流动相通过色谱柱进行洗脱物质在两相溶剂中作逆流分布物质在两相溶剂中作逆流分布 分配比不同,被洗脱速度不同分配比不同,被洗脱速度不同2
45、.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(4 4)液液分配柱色谱液液分配柱色谱 定义定义第75页/共142页正相色谱与反相色谱正相色谱与反相色谱2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(4 4)液液分配柱色谱液液分配柱色谱 第76页/共142页 2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比
46、不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(4 4)液液分配柱色谱液液分配柱色谱 加压液相色谱加压液相色谱n特点特点n加压流动相,流速快加压流动相,流速快n载体颗粒小,机械强度大,比表面极大载体颗粒小,机械强度大,比表面极大n耐压柱材耐压柱材n自动检测、收集、分部自动检测、收集、分部第77页/共142页 2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(4 4)液液分配柱色谱液液分配柱色谱 加压液相色谱加压液相色谱n种
47、类:种类:n快速色谱快速色谱 Flash chromatographyFlash chromatography 2.0210 2.02105 5Pa Pa n低压液相色谱低压液相色谱 LPLC,LPLC,5.05105.05105 5PaPan中压液相色谱中压液相色谱 MPLC,5.05MPLC,5.0520.21020.2105 5PaPan高压液相色谱高压液相色谱 HPLC,HPLC,20.21020.2105 5Pa Pa high performance liquid chromatography high performance liquid chromatography第78页/共
48、142页 2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(4 4)液液分配柱色谱液液分配柱色谱 克服了简单萃取及克服了简单萃取及CCDCCD溶剂容量大、易乳化的缺点溶剂容量大、易乳化的缺点 优点优点 缺点缺点载体可能造成化学吸附,如硅胶载体可能造成化学吸附,如硅胶第79页/共142页2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离离离离(5 5)
49、液滴逆流色谱)液滴逆流色谱 DCCCDCCC droplet countercurrent chromarography droplet countercurrent chromarography 流动相液滴垂直上下,经过固定相流动相液滴垂直上下,经过固定相液液 第80页/共142页2.2.2.2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离离离离(6 6)高速逆流色谱)高速逆流色谱 HSCCCHSCCC high speed countercurrent high speed cou
50、ntercurrent chromarographychromarography 行星式旋转产生的离心力场行星式旋转产生的离心力场行星式旋转产生的离心力场行星式旋转产生的离心力场 固定性保留在蛇形管内固定性保留在蛇形管内固定性保留在蛇形管内固定性保留在蛇形管内 流动相单向、低速经过固定流动相单向、低速经过固定流动相单向、低速经过固定流动相单向、低速经过固定相相相相第81页/共142页3.3.根据物质吸附性差异进行分离根据物质吸附性差异进行分离(1 1)吸附的类型)吸附的类型 (2 2)物理吸附的基本规律)物理吸附的基本规律(3 3)极性及强弱判断)极性及强弱判断(4 4)简单吸附法用于物质的浓