31基础知识

酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院项目一基础知识酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院模块一导言HOOHHOR36122020(S)-原人参三醇：R=OH20(S)-原人参二醇：R=H酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院主要内容第一节概述第二节天然药物化学发展简介第三节学习天然药物化学基础的目的和意义作业导学酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院导学学习目标：掌握：天然药物化学的基本概念、研究的主要内容、有效成分。熟悉：学习天然药物化学的目的意义了解：天然药物化学成分类型，天然药物化学发展概况及研究进展。重点难点：天然药物化学研究的主要内容、有效成分和无效成分。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院第一节概述三、天然药物及其有效成分四、天然药物化学成分的主要类型一、概念二、天然药物的来源及应用酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院一、概念天然药物化学基础是运用现代理论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科。研究内容：天然药物中各类化学成分的结构特征、理化性质、提取、分离、检识的方法与技术以及主要类型化学成分的结构鉴定等知识。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院二、天然药物的来源及应用来源：植物、动物、矿物、微生物、海洋生物等。应用：我国又称中草药、中药古代：本草现代：天然药物酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院注意：有效成分具有①多样性②可开发性③相对性三、天然药物及其有效成分有效成分：通常把具有一定生物活性、具有治疗作用，可以用分子式和结构式表示，并具有一定物理常数的单体化物。有效部分(有效部位)：尚末提纯为单体化合物含有有效成分的混合物。无效成分：与有效成分共存的其它成分。鸦片：吗啡生物碱：显著的镇痛作用罂粟碱：对平滑肌痉挛有强力的抑制作用可待因——显著的镇咳作用酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院四、天然药物化学成分的主要类型糖类（单糖；低聚糖；多糖）生物碱（游离及其盐）、苷类（苷、苷元）挥发油、单宁、有机酸、氨基酸、蛋白质、酶、树脂、油脂和蜡、植物色素、无机成分有水溶性与脂溶性的不同酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院红外光谱紫外光谱核磁共振质谱第二节天然药物化学发展简介19世纪：1805年德国药师（塞图尔）Sertürner从阿片中分离出吗啡，开始了从天然药物中寻找活性成分的新阶段。近30年：各种分离技术和波谱解析技术的进步及广泛应用，天然药物化学的发展取得了更为显著的进步。目前：已从常量发展到微量我国的发展:我们看一组数据酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院生物碱研究进展1952年以前100多年中仅发现950种新生物碱1952～1962年10年发现1107种，1962～1972年10年发现3443种酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院我国的发展麻黄碱小檗碱芦丁加兰他敏山道年咖啡因西地兰(毛花洋地黄苷丙)地高辛阿托品秋水仙碱酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院第三节学习天然药物化学基础的目的意义和方法目的意义：（一）探索天然药物防病治病的原理（二）控制天然药物及其制剂的质量（三）改进剂型，提高临床疗效（四）促进天然药物的开发和应用学习方法：（一）课程内容结构（二）学习方法1、温故知新，融会贯通2、分析归类，灵活掌握3、学以致用，重视训练4、注重技巧，提高效率基本理论各种化学成分实验酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院模块二天然药物有效成分常用的提取方法酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院提取分离鉴定天然药物粗粉提取溶剂提取法水蒸汽蒸馏法超临界流体萃取法混合物分离两相溶剂萃取法沉淀法结晶法与重结晶法盐析法透析法升华法分馏法有效成分鉴定酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院主要内容第一节天然药物化学成分的提取第二节天然药物化学成分的分离第三节色谱分离法作业导学酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院导学学习目标：掌握：溶剂提取法的基本原理；溶剂和提取方法的选择；两相溶剂萃取法、沉淀法、结晶法的原理，操作技术和注意事项。熟悉：水蒸汽蒸馏法、色谱法的原理、操作技术和应用。了解：超临界流体萃取法的基本原理的特点。重点难点：溶剂提取法的基本原理、溶剂的性质、提取方法的选择，两相溶剂萃取法和结晶法的原理及操作技术，色谱法的原理及操作技术等。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院第一节天然药物化学成分的提取一、溶剂提取法二、水蒸汽蒸馏法三、超临界流体萃取法酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院一、溶剂提取法（一）基本原理（二）溶剂的选择（三）提取技术（四）影响提取效率的主要因素（五）提取液的浓缩溶剂的极性溶剂的类型渗透--扩散溶剂的选择原则被提取成分的性质酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院溶剂的极性常用溶剂的极性大小顺序排列：石油醚﹤C6H6﹤无水,Et2O﹤CHCl3﹤EtOAC﹤n-BuOH﹤Me2CO﹤EtOH﹤MeOH﹤H2O亲脂性有机溶剂亲水性有机溶剂酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院溶剂的类型特点优点：缺点：水极性大安全、经济、易得；易霉变、不易浓缩和过滤、易酶解、亲水性有机溶剂极性较大与水任意比相溶提取范围广，效率较高，沸点低，选择性低、提取液含杂质多亲脂性有机溶剂与水互不相溶选择性强，沸点低，穿透力较弱；毒性大、易燃、价格高、设备要求高。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院被提取成分的性质常见一些取代基的极性大小顺序：CH3CH2CH=CHOCH3COORC=OCHOSHNH2OHArOHCOOH﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤﹤酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院溶剂的选择原则（1）相似相溶，所选溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；（2）溶剂与所溶成分不发生化学反应，即使发生化学反应也应该是可逆的（3）溶剂要价廉、易得、使用安全、易于回收与浓缩。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（三）提取技术(三)溶剂提取技术:1、浸渍法：2、煎煮法：3、渗漉法:4、回流提取法:5、连续回流提取法:6、超声波提取法:酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院浸渍法特点：操作简便，简单易行；提取时间长，效率低，水浸提液易霉变（要加防腐剂，有局限性）适用范围：1、遇热易破坏；2、淀粉、树胶、果胶、粘液质、蛋白质具体操作：浸泡酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院煎煮法特点：操作简便，提取效率高于冷浸法；煎煮液黏稠，滤过困难，且杂质较多，易发生霉变适用范围：能溶于水且遇热稳定的成分具体操作：煎煮酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院渗漉法特点：提取效率高于浸渍法；溶剂消耗多，提取时间长。适用范围：遇热易破坏的成分（常用不同浓度的乙醇或水为溶剂）具体操作：粉碎、浸润、装筒、排气、浸渍、渗漉，收集渗漉液酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院回流提取法特点：提取效率较高，受热时间长,溶剂用量较多适用范围：对热稳定的化学成分的提取。具体操作：工业设备酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院工业回流提取装置酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院连续回流提取法特点：由于天然药物不断接触新溶剂，能保持较高的浓度差，所以提取比较安全，溶剂用量少。适用范围：不适用对热不稳定成分的提取。索氏提取器1、冷凝管2、提取管3、虹吸管4、联接管5、提取瓶酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院超声波提取法特点：利用超声波强烈振动传递巨大能量给提取的天然药物和溶剂，从而破坏天然药物组织细胞，促进细胞内化学成分的释放、扩散、溶解，加速有效成分的溶出。提取时间短、提取效率高，无需加热。对容器壁的厚薄及放置要求较高。具体操作：同浸渍法酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（四）影响提取效率的主要因素相似相溶安全、易得、价廉、浓缩方便溶剂的选择：提取技术：时间：天然药物的粉碎度：浓度差：温度：酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（四）影响提取效率的主要因素溶剂的选择：提取技术：浓度差：时间：不断搅拌更换新溶剂强制提取液循环流动选择不同的提取方法增大浓度差常用的方法天然药物的粉碎度：温度：酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（四）影响提取效率的主要因素溶剂的选择：提取技术：浓度差：天然药物的粉碎度：时间：吸附量增大杂质增多滤过困难一般来说愈细愈好但太小不利于溶出温度：酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（四）影响提取效率的主要因素溶剂的选择：提取技术：浓度差：天然药物的粉碎度：温度：时间：使某些成分破坏，挥发性成分损失杂质增多不宜太高酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（四）影响提取效率的主要因素溶剂的选择：提取技术：浓度差：天然药物的粉碎度：温度：时间：使某些成分破坏，挥发性成分损失杂质增多不宜太高不宜太长酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（五）提取液的浓缩1、蒸馏2、蒸发常压蒸馏减压蒸馏酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院二、水蒸汽蒸馏法特点：共水蒸馏；通入水蒸汽蒸馏适用范围：具有挥发性，能随水蒸汽蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，不溶或难溶于水。水蒸汽蒸馏装置：酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院三、超临界流体萃取法（一）概念：（二）超临界状态的物质性质：（三）可作为SF的物质：（四）超临界流体萃取法（SFE）的应用：（五）SFE技术的特点：（六）超临界流体萃取工艺流程超临界状态超临界流体萃取法临界压力临界温度酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院概念物质因压力和温度不同可以气体、液体、固体等多种形式存在。超临界流体萃取法（SFE）:是以超临界流体（SF）代替常规有机溶液剂进行提取分离的一种新型技术。临界温度：气体的温度高于某一数值时，任何压缩都不能使它变为液体，此时的温度称为临界温度。临界压力：在临界温度下，气体能被液化的最低压力。超临界状态：当物质所处的温度高于临界温度、压力大于临界压力时，我们称该物质处于超临界状态。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（二）超临界状态的物质性质介于液体与气体之间：（1）高密度（近似液体）（2）低黏度（近似气体）（3）扩散能力强（扩散能力比液体强100倍）酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（三）可作为SF的物质物质临界温度（Tc）临界压力（Pc）临界密度(g/cm3)CO231.30C；73.7kPa×1020.433N2O71.736.50.450SF645.553.759MPaC2H6305.454.8839MPa0.203CH4191.054.6407MPaNH3135.211300千帕0.235所以能把沸点较低、易挥发、易热解的成分在低温于其沸点的条件下安全地提取（萃取）出来。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（四）超临界流体萃取法（SFE）的应用：20世纪50年代进入实验阶段70年代应用到烟草和食品行业80年代用于香精成分的提取90年代利用SFE技术从天然药物中提取分离有效成分，萜类、挥发油、生物碱、黄酮、苯丙素、皂苷酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院（五）SFE技术的特点：1、操作温度低，不会引起热敏性物质的分解破坏；2、有效防止了溶剂对药物和环境的污染；酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院超临界流体萃取工艺流程酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院CO2-SFE（超临界流体萃取）工艺流程示意图1、CO2气瓶2、纯化器3、冷凝器4、高压阀5、加热器6、萃取器7、分离器8、放油器9、减压阀10、11、12-阀门酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院第二节天然药物化学成分的分离一、两相溶剂萃取法二、沉淀法三、结晶法与重结晶法四、盐析法五、透析法六、升华法七、分馏法酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院两相溶剂萃取法（一）基本原理：（二）萃取溶剂的选择：（三）萃取技术酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院基本原理原理：利用混合物在两相互不相溶的溶剂中分配系数不同而达到分离目的的分离方法。分配系数：在一定温度时，一种成分在相互接触的互不相溶的两相溶剂中浓度的比值，用K表示。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院萃取剂的选择原则1、萃取剂与提取液（被萃取溶剂）应不相混溶，且充分振摇静置后，能较好地分层。2、有效成分（或其它成分）在萃取剂中应具有较大的溶解度，而其它成分（或有效成分）在萃取溶剂中溶解度要小。即二者的分配系数相差越大越好。3、萃取剂的选择：根据欲分离物质的极性而定。酸性及类酸性化合物杭州第一技师学院萃取技术1、分次萃取操作过程注意事项：（1）操作