中药有效部位分离纯化新技术李庆国广州中医药大学的79页PPT

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亲脂性有机溶剂
优点：1.对化合物溶解选择性较强
2.水溶性杂质少、易纯化
挥发油 连续回流法
3.沸点低，浓缩回收方便
油脂 回流法
缺点：1.多易燃烧
树脂
2.挥发性大，有毒、价格昂贵， 叶绿素
对提取设备要求高
生物碱
3.穿透力较弱，提取时间长
苷元等
作为提取溶剂不常用
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乙醚 bp.35℃，极易燃
氯仿 bp.61℃，不易燃，毒性大
第2章 中药化学成分的提取技术
1
目的要求
了解中药化学成分的类型及理化性质。 掌握中药有效成分的提取、分离方法。 了解中药有效成分结构鉴定的方法。
2
中药中所含各类化学成分简介
生物碱 糖和苷 醌类 苯丙素类 黄酮类 强心苷 皂苷 萜类和挥发油 其他成分
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原料的粉碎度应考虑选用的溶剂和药用 部位。如果用水提取，最好采用粗粉，用有 机溶剂时可略细；原料为根茎类最好采用粗 粉，全草类、叶类、花类等可用细粉。
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2、提取的温度 温度增高可以提高提取效率，但是杂
质的提出也相应增加。过高的温度会使有 些有效成分氧化分解而遭到破坏。一般加 热到60℃为宜，最高不宜超过100 ℃。
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渗漉法
（2）、渗漉法 操作：将中草药粉末装在渗漉器中使
药材浸渍24~48小时膨胀，然后不断添加 新溶剂，使其自上而下渗过药粉，从渗漉 筒下端出口流出、收集浸出液。

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当溶剂渗进药粉溶出成分比重加大而向 下移动时，上层的溶液或稀浸液便置换其 位置，造成良好的浓度差，使扩散能较好 地进行，故浸出效率较高，当浸出液很浅 时提取基本完全。但溶剂消耗量大、费时 长。

中药化学成分提取与分离
提取：指用选择的溶剂或适当的方法，将所要的成分 溶解出来并同中药组织脱离的过程。
提取法
溶剂法—— 相似相溶原理（重点） 水蒸气蒸馏法—— 适于挥发性成分 升华法—— 适于具有升华性的成分 超临界流体萃取法—— 适于多种物质
（一）溶剂提取法 ❖ 是根据天然药物中各种成分在溶剂中的溶解
和压力下为一常数。
K=Cw/CL 萃取时,各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分 离效率越高。 ❖ 极性较大的成分：正丁醇－水 ❖ 极性中等的成分：乙酸乙酯醇－水 ❖ 极性较小的成分：乙醚（或乙酸乙酯）－水
（二）沉淀法
❖ 沉淀法：在中药提取液中，加入某些试剂，使其中一些成分产生沉淀，使其 和其他溶解状态的成分达到分离。
的传统的提取方法。是将药材用水加热煮沸 提取，在提取过程当中大部分成分可被不同 程度的提取出来，但是对于挥发性成分及加 热易被破坏的成分不宜使用。
❖ 4.回流提取法：是用有机溶剂作为提取溶剂，在 回流装置中对药材进行加热回流提取，该方法提 取效率较高，但因为长时间加热，所以不适合受 热易破坏分解的成分。
❖ 5.连续回流提取法：是回流提取法的发展，具有 消耗溶剂量更小，提取效率更高的优点。常用索 氏提取器或连续回流装置。
6.提取液的浓缩
❖ 水提取液——蒸发 ❖ 有机溶剂提取液——蒸馏
❖ （二）水蒸气蒸馏：适用能随水蒸气蒸馏而不被破坏并 难溶于水的化合物。用于挥发油成分。
❖ （三）升华法 ❖ 升华：固体物质受热不经液态直接气化，蒸汽遇冷又冷
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。
❖3.提取原理
❖ 根据中药化学成分与溶剂间“相似相溶” 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“浓度差”原理，将所提成分从药 材中溶解出来的方法。

目的
提高中药制剂的纯度和药效，降低杂 质含量，以满足临床治疗和药物研发 的需求。
中药纯化技术的发展历程
01
传统工艺阶段
以水提醇沉、渗漉法等传统工艺为主，操作简便，但纯 度不高。
02
现代分离技术应用阶段
引入了高速离心、膜分离、吸附剂等现代分离手段，提 高了纯化效果。
03
集成纯化技术阶段
采用多种技术的联合应用，如超临界萃取、分子蒸馏、 色谱分离等，实现高效、高纯度的分离。
化工艺，提高药效。
在中药复方中的应用
复方中各成分的分离与提纯
中药复方通常包含多种成分，利用纯化技术可以将各成分进行分离 与提纯，提高复方的质量。
复方中各成分的比例调整
通过纯化技术可以调整复方中各成分的比例，以满足临床需求。
复方中各成分的协同作用
研究各成分在复方中的协同作用，有助于理解复方的药效机制，为 临床用药提供依据。
分类
根据操作方式的不同，可 分为常压蒸馏、减压蒸馏 和分子蒸馏。
应用
常用于分离和纯化含有挥 发性成分的物质，如挥发 油、精油等。
膜分离技术
膜分离技术
利用半透膜使不同粒径的物质得以分离的方法。
分类
根据膜孔径的大小，可分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
应用
常用于分离和纯化大分子物质或细胞、病毒等生物活性物质。
应用
常用于分离和纯化含有较多杂质的粗品，如皂甙 、黄酮等。
萃取法
01
02
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萃取法
利用物质在两种不互溶溶 剂中的溶解度差异，使目 的物质从一种溶剂转移到 另一种溶剂可 分为分液萃取、连续萃取 和逆流萃取。
应用
常用于分离和纯化含有相 似性质的组分，如黄酮、 皂甙等。

若有多种成份时，分离情况将更复杂。
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两成份的分配系数差别越大，两者就越容易分离。 因此两成份的分配系数比就可以反应其分离的难易 程度，过个比值称为分离因子（β），用公式表示 为： β ＝ KA /KB 一般说；β≥100 一次萃取就可以实现基本分离， 100＞β＞10 则需萃取10—12次， β＜2需连续萃取100次以上，才能基本分离， β＝1时，则KA=KB两者性质相近，无法分离。
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一、原理：依据“相似相溶”的原理，按极性由 小到大的顺序依次提取分离总提液中各种溶解 度有差异的成分 石油醚、己烷→挥发油、脂溶性色素、蜡 乙醚、氯仿→生物碱、苷元 乙酸乙酯→黄酮苷 正丁醇→皂苷、蒽醌苷 甲醇、乙醇→苷、糖类、生物碱盐
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系统溶剂分离法的操作
石油醚 苯
总提取物浓缩， 拌入吸附剂
三、优缺点
此法操作繁琐，对化学性质不稳定，容易引起分 解、异构化的天然产物应特别注意。在微量成分、 结构性质相似成分的分离纯化上受到很大限制。
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第二节 两相溶剂萃取法
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一、基本原理
定义：简称萃取法，往提取液中加入一种与其 不溶的溶剂配成两相溶剂系统，利用混合物中 各种成分分配系数k的差异而达到分离方法。
破坏的提取液的浓缩。 如氯仿、乙醚、石油醚等。 操作时禁止用明火或电炉。
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3、减压蒸馏法： 利用溶剂的沸点与压力的正比关系，即当
系统压力降低，溶剂的沸点下降。
适用于溶剂沸点高、有效成分遇热易被坏 的提取液的浓缩。一般当溶剂沸点超过70°C， 有条件的情况就因采用减压蒸馏浓缩。见书图 4－1

（2）黄连等中的小檗碱与黄芩苷产生沉淀，生物碱 与银花中的绿原酸发生沉淀，大黄鞣质与栀子、茵陈 之间也有沉淀产生。 （3）有的成分因其他成分的存在，溶解度有较大的改 变，如油脂类杂质的存在可以使不溶于石油醚的香豆 素溶解，含麻黄的方剂中如有葛根则麻黄碱的含量增 加等等。
现在学习的是第26页，共95页
⑦滴加数滴醇类如乙醇或磺化蓖麻油等破乳类物质 。
现在学习的是第35页，共95页
2．逆流连续萃取法
现在学习的是第36页，共95页
(三)沉淀法
沉淀法是在天然药物提取液中，加入某些试剂使 产生沉淀，通过过滤将成分分离的方法。依据加入 沉淀剂的不同，沉淀法可分为以下几种：
1．酸碱沉淀法
２.铅盐
３.试剂沉淀法
本分离法适用于酸或碱性成分，以及内酯类成分 的分离。
现在学习的是第38页，共95页
2．铅盐沉淀法
在含天然药物成分的水或稀醇溶液中加人中性 醋酸铅或碱式醋酸铅试剂后，某些成分生成铅盐 沉淀，过滤使之分离的方法称为铅盐沉淀法。
中性醋酸铅可与酸性或酚性物质结合成不溶 性铅盐。如有机酸、蛋白质、氨基酸、黏液质、 鞣质、树脂、酸性皂苷、部分黄酮等；
透析成功与否和透析膜的规格关系很大。须根据欲 分离成分的分子量大小来选择。透析膜有动物膜、火 棉胶膜、羊皮纸膜(硫酸纸膜)、蛋白胶膜及玻璃纸膜 等。
如三七的水提液中加硫酸镁至饱和状态，三七皂苷 乙即可沉淀析出。有些成分如原白头翁素、麻黄碱、 苦参碱等水溶性较大，在萃取分离时，也往往先在水 提取液中加入一定量的食盐，再用有机溶剂萃取。
现在学习的是第41页，共95页
（五）透析法
透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜， 而大分子物质不能通过半透膜的性质而达到分离的方 法。例如分离纯化皂苷、蛋白质、多肽、多糖等大分 子成分时，可用透析法除去无机盐、单糖、双糖等小 分子杂质。

树脂分离纯化的效果、质量与效益。
比上柱量：达吸附终点时，单位质量干树 脂吸附夹带成分的总和。用于评价树脂吸附、 承载能力。比上柱量越大，承载能力越强，是 确定树脂用量的关键参数。计算公式为：
S＝（M上－M残）／W
其中M上为上柱溶液中指标成分的质量（上 柱溶液体积×指标成分浓度）；或以上柱溶液 相当于药材质量表示，则为上柱溶液体积与单 位体积浸出液相当于药材质量的乘积。M残为 过柱流出液中指标成分的质量（过柱流出液体 积×指标成分浓度）。W为干树脂重量。
大孔树脂电镜照片
比表面积：大孔吸附树脂单位质量
的表面积即为比表面积，一般以m2／g 表示。比表面积一般可达500～1000m2 ／g，具有良好吸附性能。
孔容：也称孔体积，指单位质量大
孔树脂孔的总体积，以ml／g表示。大 孔吸附树脂的孔容一般为0.5～1.1ml／g。
孔径：大孔树脂的平均孔径。
2. 吸附原理与性能
大孔树脂吸附分离技术的核心是吸附树脂 的性能及其应用工艺。
1．组成与结构
大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等 为原料，在0.5％的明胶溶液中，加入一定比 例的致孔剂聚合而成。其中，苯乙烯为聚合单 体，二乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯等作为 致孔剂，他们互相交联聚合形成了大孔吸附树 脂的多孔骨架结构。致孔剂有石蜡、溶剂汽油、 煤油、碳醇、聚乙烯醇等。
骨架材料是否带功能基团，可分为非极性、
中等极性、极性和强极性四种类型。
3．类型与规格
树脂极性 非极性
实例 聚苯乙烯、聚芳烃、聚乙基苯乙烯等
中极性
聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯等；
极性
聚丙烯酰胺，聚丙烯，聚乙稀吡咯烷酮
强极性 聚乙烯吡啶，苯酚－甲醛－胺缩合物等
非极性大孔吸附树脂：一般是指电荷分 布均匀，在分子水平上不存在正负电荷相对 集中的极性基团的树脂，大部分为苯乙烯、 二乙烯苯聚合物。

2.化学吸附：如黄酮等酚酸性物质被 碱性氧化铝吸附，生物碱被酸性硅 胶吸附等。
3.半化学吸附：如聚酰胺与黄酮类、蒽醌 类等化合物之间的氢键吸附。介于物理 吸附与化学吸附之间。
❖ 物理吸附根本规律→类似者易吸附 ❖ 固液吸附三要素：吸附剂、溶质、
溶剂
❖ 1.极性吸附剂〔氧化铝、硅胶〕特点：
❖ a.对极性强的物质吸附才干强
❖
和的有机溶剂
❖ Rf值：极性大， Rf值小；极性小， Rf值大。
❖ 运用：适宜于亲水性较强的物质。
OH
A
O
B
OCOCH3
C
OH
A
OH
B
HO
OH

三、根据物质的吸附性差别进展分别
固-液吸附运用的最多
吸附类型：
1.物理吸附〔溶液分子与吸附剂外表 分子的分子间作用力〕：硅胶、氧 化铝及活性炭为吸附剂的吸附色谱。
❖ 3 超临界流体〔SF〕：指处于临
二、各种分别纯化方法
❖ 系统溶剂分别法 ❖ 两项溶剂萃取法 ❖ 沉淀法 ❖ 盐析法 ❖ 分馏法 ❖ 结晶法 ❖ 色谱法
❖中草药有效成分的分别与精制
❖根据物质的溶解度差别进展分别
❖根据物质在两相溶剂中的配比不 同进展分别
❖根据物质的吸附性能差别进展分 别
❖根据物质分子大小差别进展分别
❖ 超临界提取法〔SFE〕
❖ 1 特点：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〔SF〕的物质替代有机溶剂 提取。
❖ 2 优点：1〕可在低温下提取， “热敏性〞成分尤其适用。2〕无溶剂 残留，对作为制剂的中药提取物的提 取是一大优势。3〕 提取与蒸馏合为 一体，无需回收溶剂。4〕 具选择性 分别。

避免措施：旋转混合、改用氯仿-乙醚混和溶剂萃取，加大有机溶剂 量等
破乳的常用方法：
较长时间放置 轻度乳化：金属丝搅动乳化层 抽滤乳化层 加热或冷冻乳化层 分离后再用新溶剂萃取 因两种溶剂能部分混溶，加入少量电解质，利用盐析作用加以破坏 滴加数滴表面活性更强的低级醇，如乙醇、戊醇，把原来的表面活性物
质顶替。
2．逆流连续萃取法
利用两种互不相溶的溶剂相对密度不同， 以相对密度小的溶剂作为流动相（或分散 相），相对密度大的溶剂相作为固定相 （或连续相），使移动相逆流连续穿过固 定相，借以交换溶质而达到分离的一中连 续萃取技术。
逆流连续萃 取法
仪器装置 操作技术 优缺点
操作简便、萃取 较完全，适合各 种密度的溶剂萃 取。克服了简单 萃取法操作的麻 烦，避免了乳化 现象的发生。
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
一、常压蒸馏法
适用范围：溶剂沸点高，有效成分受热易 分解的提取液的浓缩。如氯仿、乙醚、石 油醚等的提取。
适用范围：广泛用于皂苷、生物碱、酸性成分、蛋白质、醣类等天然产物的分离与精制， 特别是用于皂苷的分离。以氮气驱动移动相，还可用于已被氧化的物质的分离。 优缺点 溶剂较少，可定量回收试样，不许振荡，故不会产生乳化现象，分离效果较CCD法好。
第四节：沉淀法
一、酸碱沉淀法 二、试剂沉淀法 三、铅盐沉淀法
1/6~1/4 遵循少量多次其的浓原度则最好在相对密度1.1~1.2之间，
过稀则萃取剂用两太大，过浓则两相 不易充分接触，影响萃取效率。
水提液的浓度要求

三、常用的浸提溶剂与辅助剂
选择要求 ❖ 浸出有效成分，无效成分 ❖ 不影响药用成分 ❖ 无生理活性 ❖ 安全无毒，价廉易得
常用提取溶剂
水(H2O)
亲
甲醇(MeOH )
水
乙醇(EtOH)
亲
性 增
丙酮（Me2CO） 正丁醇（n-BuOH）
脂
强
乙酸乙酯(EtOAc)
性
氯仿(CHCl3)
增
乙醚(Et2O)
滤过
药液 药渣 压榨
过滤 浸渍药液
酒剂
(三）重浸渍法
全量浸提溶剂
第3份 第2份
第1份 药材粗粒
药渣 药液 浸提液 药渣
三、渗漉法
溶 剂
• 动态浸出 • 浓度梯度大， 药
材
• 浸出效果好 • 溶剂用量少
溶剂
低浓度 药 浸出液 材
高浓度 浸出液
浸出液
图 动态浸出过程
溶
渗漉法
剂
➢ 渗漉工艺流程
能与水以任意比例混溶。 利用不同浓度的乙醇有选择性地浸提药材
有效成分
乙醇
20％～35% ：葸醌类化合物等 60％～70%：生物碱、苷类 70％～80%：游离生物碱等 90％以上：挥发油、树脂、叶绿素、内酯等非极
性成分。
浸提辅助剂
1.酸
降低浸提溶剂的PH值，使生物碱类 成分成盐有利于浸出，或提高部分 生物碱的稳定性
穿透浸提。 水煎煮 冷水浸泡30～60min 乙醇渗漉 浸润药材0.5—6h,再装渗漉筒
影响浸出的因素
５、浸提时间 ： 浸出时间,浸出量 (扩散平衡)，扩散达到平衡 时，时间即不起作用。时间太长高分子杂质 小分子成分水解
６、浸提温度:微沸…温度溶解 扩散浸出

一、中药有效成分的提取
提取前的准备 1、考察药材的学名、产地、药用部位、采 集时间和方法 2、查阅文献—— 利用前人的提取别离经历 3、未知成分—— 化学成分系统预试验
中药有效成分的提取方法
溶剂法—— 相似相溶原理 （重点）
提取法
水蒸气蒸馏法—— 适于挥发性 成分
超临界流体萃取法—— 适于多 种物质，尤其是低级性、挥 发性成分。
〔一〕根据物质溶解度差异进展别离
1、 结晶、重结晶法
原理 —— 利用温度不同引起溶解度 的改 变进展别离
（1） 溶剂选择
对纯化成分—— 热溶，冷不溶
对杂质 —— 冷热都不溶或冷热都溶
沸点不可太高，易于回收（n-BuOH 不适合b.p太高）
对纯化成分不反应
1、外〔观：2颜〕色结、晶晶型纯度的检查
2、mp 检查溶点、溶距 3、TLC —— 三种不同溶剂系统均为一个斑 点
3.醇提醚〔丙酮〕沉淀法—— 可沉淀 皂苷
3 、酸溶碱沉法 碱溶酸沉法
酸溶碱沉法 —— 提取生物碱 碱溶酸沉法 —— 提取酚酸性成分：
黄酮、蒽醌等 原理 —— 离子态溶解，分子态难溶
而沉淀析出
酸性物4—、—可金用属C盐a++沉淀Ba+法+ Pb++等沉
淀 碱性物 —— 苦味酸盐沉淀 雷氏铵盐沉淀
B大局部在下层〔90％在氯仿层〕仅10％在 上层——水层
因此一次萃取可根本别离开
2〕、别离难易与别离因子 β
别离因子 β—— 表示别离的难易程度
定义—— 被别离两物质在同一溶剂系统中分配 系数的比值
β ＝Ka / kb ( Ka > Kb)
β＝ 10：0.1＝ 100 〔一次萃取可完成〕

中草药提取分离
中草药提取分离方法
中草药中各类化学成分简介
一、有效成分
1.碱性化合物：
生物碱 O
O
N+OH -
OCH3
小檗碱
OCH3
2.酸性化合物： 结构中含有酚羟基的化合物 ——黄酮、醌类、苯丙素（香豆素、
木脂素）及其苷类 结构中含有羧基的化合物 ——有机酸、葡萄糖醛酸
HO
O
OH OH
热提法
1.煎煮法：该方法是我国中医中药 最早使用的传统的提取方法。是将 药材用水加热煮沸提取，在提取过 程当中大部分成分可被不同程度的 提取出来，但是对于挥发性成分及 加热易被破坏的成分不宜使用。
2.回流提取法：是用有机溶剂作为提取溶 剂，在回流装置中对药材进行加热回流 提取，该方法提取效率较高，但因为长 时间加热，所以不适合受热易破坏分解 的成分。
4.应用：
a.特别适合于酚类、黄酮类化合物的 制备和分离
b.对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨 基酸等其它极性与非极性化合物的 分离也有着广泛应用。
c.用于提取物的脱鞣质处理。
大孔吸附树脂法 分为极性和非极性 1.原理：吸附和分子筛 以苯乙烯为母体，二乙烯苯为交联剂
（非极性） CH2 CH CH2 CH CH2 CH
反相液-液分配柱色谱法是当前应用 最为广泛的一种柱色谱分离、分析 方法。
三、根据物质的吸附性差别进行分离
固-液吸附应用的最多
吸附类型：
1.物理吸附（溶液分子与吸附剂表面 分子的分子间作用力）：硅胶、氧 化铝及活性炭为吸附剂的吸附色谱。
2.化学吸附：如黄酮等酚酸性物质被 碱性氧化铝吸附，生物碱被酸性硅 胶吸附等。
CH2 CH CH2 CH CH2 CH

5
第二节 分离纯化的原理与方法
一、分离纯化的原理 1、分离纯化系统的组成
分离剂
原料
分离纯化装置
产物
6
2、药物分离的特点： （1）根据不同药品种类和来源，采用的分离技术原理 和方法也不同。 （2）分离过程需要多种方法联合使用，使有效成分的 含量不断提高。 （3）采用适当的分离方法和条件，以保证产品的稳定 性。 （4）从药品研究到药品生产，分离在量上的差别很大， 小到含量为10 -6 g级，用以鉴定，大到生产的吨级纯化。 （5）药品的质量必须达到国家的标准，生产环境需要 达到一定的洁净度，防止环境对产品的污染。
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b.Rh2对B16移植性肿瘤具有诱导再分化作用： 文献报道：Rh2对诱发性小鼠肿瘤有明显的抑制作用， 其潜伏时间、荷瘤数、荷瘤体积均与对照组有显著差异， 动物口服的外观情况、进食、活动力均好于对照组，存 活时间显著长于对照组，R和的抑瘤作用与其浓度呈明 显的量效关系。 作用机理：Rh2可使B16细胞阻断在G1期和S期，使G2期、 M期细胞数减少，细胞周期变化显著，细胞核缩小，胞 浆体积肿大，显示Rh2具有诱导分化作用，说明在肿瘤 的术前和术后应用Rh2，可以提高和巩固治疗效果。
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c. Rh2对B16细胞的高转移株B16-B26细胞的抗肿 瘤侵袭作用，Rh2能明显的抑制癌细胞的侵袭和 转移，这在防止肿瘤转移方面的应用有积极意义。
d.Rh2可以拮抗化学抗癌药物的毒副作用：Rh2对 用环磷酰胺诱发的小鼠外周血液中白细胞减少有 显著的升高作用，表明Rh2可以拮抗化学抗癌药 物的毒副作用，在化疗的同时使用Rh2，可以增 强化疗效果。
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二、分离纯化方法的分类： 1、按分离纯化过程中初始相与第二相的状态 进行分类。P4表1-2 2、按分离过程的原理分类： （1）机械分离：P4表1-3 （2）传质分离： a.平衡分离过程 b.速率分离过程