中药化学第二章

第二章溶剂提取法提取：指用适宜的溶剂和适当的方法将有效成分从原药材中提出的过程。常用的提取方法：1、溶剂提取法2、水蒸气蒸馏法3、升华法4、CO2超临界流体萃取法等溶剂提取法一、基本原理二、操作技术：溶剂的选择提取过程提取方法三、影响因素一、基本原理：“相似相溶”，即极性相似相溶解。即：极性大的成分在极性大的溶剂中溶解大；极性小的成分在极性小的溶剂中溶解度大。（一）化学成分的极性：被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要的依据。1、影响化合物极性的因素：(1)化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳数多，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，化合物极性大小主要取决于取代基极性大小。二、操作技术常见基团极性大小顺序如下：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。ABCOHOCOCH3O常见中药化学成分类型的极性：极性较大的：苷类、生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素。极性小的：游离生物碱、苷元、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素。（二）溶剂的选择1、溶剂的分类水：极性大，渗透力强，介电常数大；亲水性溶剂：极性较大，介电常数较大，常用的有甲醇、乙醇、丙酮；与水任何比例互溶；亲脂性溶剂：极性较小，介电常数小，常用的有乙酸乙酯、氯仿、乙醚、苯、石油醚。不溶或微溶于水。2、极性大小水(H2O)甲醇(MeOH)乙醇(EtOH)丙酮（Me2CO）正丁醇(n-BuOH)乙酸乙酯(EtOAc)乙醚(Et2O)氯仿(CHCl3)苯（C6H6)四氯化碳(CCl4)正己烷≈石油醚(Pet.et)。亲水性溶剂亲脂性溶剂3、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，介电常数小的溶剂极性小。溶剂ε水溶解度（g/100g）极性己烷1.880.007弱苯2.290.06乙醚4.471.3氯仿5.200.1乙酸乙酯6.113.0乙醇26甲醇31.2水81.0强问题：1、比水重的有？2、不溶于水的有？3、不溶于水极性最大的是？4、与水互溶的有？5、极性最大的有机溶剂是？6、极性最小的有机溶剂是？7、溶解范围最广的是？8、是混合物的有？9、不同浓度乙醇极性大小比较？提取溶剂的选择原则：（1）要对所提取成分溶解度大；对杂质溶解度小。（2）要与所提取成分不起意外的化学变化。（3）要廉价、易得、安全。（1）水：最常用。可溶解苷类、生物碱盐、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。缺点：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。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。（2）亲水性的有机溶剂：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、淀粉和部分多糖等外，大多能在乙醇中溶解。优点：应用范围广，易过滤，不霉变，易浓缩回收。缺点：价高、不安全，需回流设备。如：不同浓度乙醇能最大限度溶出的成分20％～30％生物碱盐、蒽醌及其苷40％～50％强心苷、鞣质60％～70％皂苷、黄酮苷80％～95％游离生物碱、挥发油（3）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，如游离生物碱、苷元、挥发油等。优点：提取专属性强，易回收浓缩。缺点：价高、易燃、有毒，穿透性差；对设备要求高。（二）溶剂提取过程提取过程：指溶剂进入药材组织，溶解其中的化学成分，并将其提出的过程。通过扩散、渗透、细胞内外的浓度差，使细胞内的浓溶液不断向外扩散，细胞外的溶剂不断渗透进入细胞内，如此反复。溶剂提取法提取过程指溶剂进入药材组织溶解其中化学成分并将其提出的过程，分以下几阶段：浸润、渗透解析、溶解扩散、置换（三）常用的提取方法浸渍法渗漉法煎煮法回流提取法连续回流提取法1.浸渍法：常用溶剂：水、乙醇仪器装置：有盖的容器操作过程：将药材粗粉置容器中加入适量的溶剂常温或加热（40~80℃）浸泡（浸泡时应将容器盖严，并经常搅拌振摇），一般浸泡3—5日或按规定时间倾取上清液过滤得提取液。（药材可重复浸泡2-3次）。药材粗粉置于有盖的容器中，加入适量溶剂（水或有机溶剂）每次浸泡一日以上，提取2-3次使有效成分大部分浸出倾取上清液，过滤药液提取范围：适宜含淀粉、树胶等成分较多的药材以及含挥发性成分，或遇热不稳定易分解或被破坏成分的提取。提取优缺点：操作简便。缺点：提取时间长、溶剂用量大，提取效率不高，水为溶剂易发霉、变质，必要时加适量防腐剂。2.渗漉法常用溶剂：水，乙醇。仪器装置：渗漉装置提取范围：适宜对热不稳定且易分解的成分的提取。提取优点：由于有较大的浓度差，提取效率较高。缺点：溶剂用量大，操作较繁。药材粗粉加入适量溶剂，装入渗漉筒内在渗漉筒上端不断添加溶剂，在渗漉筒的上端不断添加溶剂，使其渗过药粉，溶出可溶性成分提取液渗漉法（1）溶剂：水、乙醇（2）仪器装置及操作：渗漉装置（3）适于：成分易挥发或受热不稳定药材。不适于：无组织结构的药材：乳香、没药、儿茶等。（4）特点：溶剂用量大，提取时间长，但提取效率较浸渍法高。装筒时注意：①先用脱脂棉垫底部防药粉泄漏②分次装筒，层层压平，约2/3容积③上部覆盖滤纸或纱布加重物压住防药粉浮冲④开活塞加溶剂至流出，排除筒内空气再关活塞，加溶剂至高出药粉数cm操作：药材粉碎→润湿→装筒→排气→浸渍→渗漉。工业生产渗漉器示意图：3.煎煮法常用溶剂：水仪器装置：砂锅、铝锅等。操作范围：对含挥发性即遇热不稳定的成分的药材不宜用此法。提取优缺点：本法简便易行，提取效率比冷浸法高，但水溶性杂质多，易发霉。步骤：将中药饮片或粗粉置适当容器中，加水浸过药面，直火加热2~3次，每次煎煮的时间可根据药材量而定。注意：煎煮中要不断搅拌。少量药材可用砂锅、搪瓷器具，忌用铁锅或铁器。工业上常用多功能提取罐：多功能提取罐生产操作注意事项：a、多功能提取罐开车前应全面检查电气线路及控制系统是否正常，为避免出渣门开启时自重而产生的冲力使活塞杆受损，控制箱中针形阀开度必须合适，应使出渣门缓缓平稳打开。b、当设备带压操作或压力没有恢复常压之前，严禁开启投料们及出渣门。当关闭加料门时，必须是定位销进入沟槽内。罐内加料加液后必须检查出渣门保险气缸是否处于锁定保险状态。c、使用乙醇提取时，要采用真空操作，或经冷却器后流入提取罐内，不能采用水泵强制循环。d、通蒸汽进入夹套时，缓慢开启蒸汽阀门，蒸汽压力不能超过2.0Mpa，安装时必须设有减压阀、安全阀、压力表。4.回流提取法常用溶剂：有机溶剂。仪器装置：回流加热装置。提取范围：不适用于对热不稳定及易分解的成分。提取优缺点：提取效率比冷浸法高。但装置较复杂。操作过程：将药材粗粉装于园底烧瓶中加入适量溶剂水浴中加热回流提取1h过滤（残渣重复提取两次，合并提取液）提取液。回流提取装置图常用溶剂：有机溶剂。仪器装置：连续回流提取装置提取范围：不适于对热不稳定成分的提取。提取优缺点：溶剂用量少，提取效率高。但装置设备要求高。5.连续回流提取法操作过程：将药材置于铝纸袋中，放入提取器内连接装置水浴加热回流提取适当时间提取液。提取器冷凝管虹吸管冷凝管提取器烧瓶电热套回流法、连续回流法（1）溶剂：有机溶剂（2）装置：（3）适于：成分对热稳定比较：1）溶剂用量回流法连续回流法2）提取时间：连续回流法回流法3）效率：连续回流法回流法三、影响因素1、药材粉碎度：粉碎是为了增加与溶剂的接触面积，提高提取效率。具体粉碎度要根据药材质地、提取方法、提取溶剂来决定，一般以过20目为宜。过粗：减少与溶剂的接触面积，降低提取效率；过细：表面吸附作用增强，影响扩散速度，并引起过滤困难。粗粉：质地轻薄的、以水为溶剂提取的、含较多黏液质的、渗漉法用的；细粉：质地坚硬的、以有机溶剂提取的；2、提取时间：适当，一般用水加热时30～60分钟/次，乙醇1h/次3、提取温度：温度升高，浓度扩散加快，有利于提取，但提取出来的杂质较多，同时会导致部分成分分解、破坏。加热不超过100度4、药材成分5、浓度梯度越高越好，如搅拌、更换溶剂、渗漉等6、溶剂pH不适用于非组织药材，如乳香、没药、芦荟等小结：比较几种溶剂法的工艺特点名称水有机溶剂是否加热适用成分浸渍渗漉煎煮回流连续回流可不多用乙醇不可否是1、含淀粉、树胶较多2、成分对热不稳定成分对热不稳定成分对热稳定课堂活动播放录像回流法索氏提取法补充企业知识：浸提工艺：浸提是指利用适当的溶剂和方法，将有效成分从原料中提取出来的过程，通常也称为浸出过程。在浸出过程中应根据临床治疗的需要，处方中有关药物成分提取的工艺特性，拟制备的剂型，并结合生产的设备条件等，选用合适的浸提工艺，将有效成分及辅助成分尽可能地提取出来，而使无效成分及组织物尽量少混入或不混入浸提物中。工业生产中常用的溶剂：⑴水目前90%的中药提取用水作溶剂，水价廉易得，对中药材具有较强穿透力，能将药材中生物碱类、有机酸盐类、苦味质、苷、鞣质、蛋白质、树胶、糖、多糖类（果胶、黏液质、菊糖、淀粉等）以及酶浸出，部分挥发油也能被水浸出。缺点：由于浸提范围广，选择性差，会浸提出大量无效成分，使浸提液难以过滤，给进一步分离带来麻烦。水提液一枚便失效、不易储存。（2）乙醇为仅次于水的常用提取溶剂。乙醇能与水以任何比例混溶，而且中药中化学成分在乙醇中溶解度随乙醇浓度变化。一般乙醇含量80%以上时，适用于浸提挥发油、有机酸、树脂、叶绿素等；乙醇含量50%-70%时，适用于浸取生物碱、苷类等；乙醇含量50%以下时，适用于浸提苦味质、蒽醌类化合物等。乙醇又防腐作用，浸提液中有乙醇含量20%以上时不致霉坏变质。缺点：有药理作用，价格较贵，故生产中已能浸出有效成分，满足浸提目的为限，不宜过多使用；乙醇具有挥发性、易燃性，在生产中应注意安全防护。（3）酒饮用酒中的黄酒和白酒能溶解中药中的多种成分，是良好的浸提溶剂。黄酒含15%-20%乙醇以及醇类、酸类、酯类、矿物质等，相对密度0.98。白酒含40%-60%乙醇以及酸类、酯类、醛类等成分，相对密度0.82-0.92，为无色透明液体，气味为特异醇香而有较强的刺激性。此外，用于中药材提取的有机溶剂还有丙酮、脂肪油、甘油、乙醚、氯仿等，由于价格或药理作用，一般仅用于提纯有效成分。浸提辅助剂：酸、碱、甘油、表面活性剂。如：藿香正气水[处方]藿香叶12kg，紫苏叶12kg，大腹皮12kg，白芷12kgm，苍术8kg，陈皮8kg，厚朴（姜炙）12kg，甘草4kg，生半夏8kg[剂型]酊剂[生产过程]1、配料：按处方将上述药材炮制合格，称量配齐。各药单放。2、粉碎：将白芷、苍术、陈皮、厚朴共轧为3号粗末，茯苓轧为1号粗末。3、渗漉：取茯苓粗末用8倍量25%乙醇胺渗漉法提取，滤取药业静置。4、煮提：取生半夏用水浸泡，每天换水一次，泡至透心时捞出至锅内，假如鲜姜2kg，用水煮提2次。5、提油：取藿香叶、紫苏叶分别置于水蒸汽蒸馏器内，加10倍量水，加热至沸并保持微沸状态，将油提完全为止。6、混合：