第 二 章 中药化学成分提取分离方法

除去多糖、 蛋白质外 的大多数 化学成分 均可
亲脂性有机溶剂 对化合物溶解选择性较强， 水溶性杂质少、易纯化 ， 游离生物碱 回流法 挥发性大、易燃烧、有毒 ， 苷元 连续回流法 价格昂贵，对提取设备要求高， 某些苷类 穿透力较弱，提取时间长， 作为提取溶剂不常用。 乙醚 bp. 35℃，极易燃 氯仿 bp. 61℃、d 1. 480，不易燃，毒性大 对生物碱溶解性好 苯 bp. 80.1℃，毒性大 石油醚 沸程 30~60℃、60~90℃、90~120℃ 脱脂、脱色常用 于甲醇、乙醇不能任意混溶

二．中药化学成分分离与精制方法
分离依据 分离方法 分离原理或特点 二相萃取法 分配系数（K）差异 逆流分溶法（CCD） 液滴逆流色谱法（DCCC） 高速逆流色谱法（HSCCC） 液-液分配柱色谱 正相色谱和反相色谱 加压液相色谱法 正相色谱和反相色谱 快速色谱 低压液相色谱（LPLC） 中压液相色谱（MPLC） 高压(效)液相色谱法（HPLC）
分 配 系 数 （ ） 差 异
K
溶解度差异
溶 解 度 差 异
溶剂沉淀法 水提醇沉法（水/醇法） 除去多糖、蛋白质等水溶性杂质 醇提水沉法（醇/水法） 除去树脂、叶绿素等脂溶性杂质 醇/醚（丙酮）法 皂苷的纯化（除去脂溶性杂质） 酸/碱法 生物碱的分离纯化 碱/酸法 酸性成分（如苷元）的分离纯化 试剂沉淀法 钙、钡、铅盐沉淀法 酸性成分的分离 生物碱沉淀试剂沉淀法 生物碱的分离纯化 结晶及重结晶 化合物的进一步精制
分 子 大 小 差 别
透析法 (半透膜膜孔的 分子筛作用) 凝胶滤过法 (三维网状 结构的分子筛作用)
超滤法 (分子大小不同引 起的扩散速度的差别) 超速离心法 (溶质在超速 离心作用下沉降性的差别)
蛋白质的脱盐精制 蛋白、多糖的分离及 小分子化合物的分离 大分子化合物精制分离 同上
离 解 程 度 不 同
三、结构研究
化合物纯度的判定方法 1．结晶均匀、一致。 2．熔点明确、敏锐（0.5~1.0℃） 3．TLC (PPC):三种以上不同展开剂 展开，均呈现单一斑点。 4．HPLC、GC也可以用于化合物纯 度的判断。
（二）四大光谱在结构测定中的应用
紫外 — 可见光谱（UV -VIS）—— 共轭体 系特征 分子中电子跃迁（从基态至激发态）。其 中，n-π*、π-π* 跃迁可因吸收紫外光及可 见光所引起，吸收光谱将出现在光的紫外 区和可见区（200~700nm）。
葡聚糖凝胶色谱
类型 原理 溶胀溶剂 应用
葡聚糖凝胶 分子筛（大→小） 水 多糖、多肽、 （Sephadex G） 蛋白质分离 羟丙基葡聚糖凝胶 分子筛（糖苷） 水、极性有机溶剂 适于不同类型 （SephadexLH-20） 吸附原理（苷元） 或二者的混合溶剂 化合物分离
离子交换吸附树脂
树脂类型 原理 应 用 阳离子交换树脂 离子交换 从酸水溶液中吸附碱性成分（生物碱） 强酸性（R-SO3-H+） （阳离子） （除去酸性、中性成分） 弱酸性（-COO-H+） 阴离子交换树脂 离子交换 从碱水溶液中吸附酸性成分（有机酸） 强碱性（RN+(CH3)3CI-） （阴离子） （除去碱性、中性成分） 弱碱性 (伯、仲、叔胺)
(1) 化学位移：大致范围 (δC ） 0 ~ 200ppm
不同 13C 核δC大小与13C 核所处的化学环境（周围 电子云密度）有关
主要结构13C 核δC的大致范围 ( 要求熟记 ) 饱和碳原子（0~60） c=c Ar 50~80 (c-o) 150~220( c=o)
200
150
100
50
0
（二）水蒸气蒸馏法 适用于挥发性成分（主要是挥发 油）的提取 （三）二氧化碳超临界流体萃取技术（CO2 - SFE）
超临界流体萃取技术：以超临界流体作为萃取介质的一种提 取新技术。 超临界流体：处于临界温度（Tc）、临界压力（Pc）以上， 介于气体与液体之间的流体。 特点：具有液体和气体的双重特性， 如：密度与液体近似 黏度与气体近似 扩散系数是液体的100倍 （不及气体）
（1）重氢
13C-NMR（

核磁共振碳谱 ）：
FT-NMR: 即脉冲傅里叶变换核磁共振。其装置原 理为采用强的脉冲照射使分子中所有的13C 核同时 发生共振，生成在驰豫期内表现为指数形式衰减的 正弦波信号（自由诱导衰减；FID），再经傅里叶 变换即成为正常的NMR 信号。随着脉冲扫描次数 的增加及计算机的累加计算Leabharlann Baidu13C 信号将不断得到 增强，噪音则越来越弱。经过若干次的扫描及累加 计算，最后即得到一张好的NMR谱。 由于该装置 的出现及计算机的引入，才使得13C-NMR用于有机 化合物结构研究成为可能。 信息参数：化学位移（δC）、异核偶合常数 （JCH）、驰豫时间（T1）
第二章
中药化学成分提取分离方法
一. 中药化学成分的提取
(一)溶剂提取法 依据：化学成分的溶解性（极性） 关键：提取溶剂的选择 溶剂的选择原则：相似相溶的原则， 价廉、易得、无毒、安全等。 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。
常用提取溶剂性能特点
提取溶剂 强极性溶剂 性能特点 溶解范围广 穿透能力强 易得、安全 有些脂溶性成分溶解不完全 有些苷类成分的酶解 水提液易发霉、变质 水溶性杂质多，过滤困难 沸点高，浓缩困难 适宜提取成分 生物碱盐 苷类 糅质 糖类 氨基酸 蛋白质 提取方法
非极性树脂，极性小的溶剂洗脱力强 生物碱的精制
液-液分配色谱（分配原理）
类型 固定相 流动相 应 用 正相色谱 水 > BAW系统 极性、中极性物质分离 （以PPC为例） 反相色谱 ODS < 甲醇-水、乙腈-水 最广泛，非极性、中极性 各类物质的分离
加压液相色谱
类型 压 力（Pa） 分析用高压液相色谱（HPLC） > 20.2 ×105 制备用高压液相色谱（HPLC） 中压液相色谱 ( MPLC ) 5.05~20.2 ×105 低压液相色谱 ( LPLC ) <5.05 ×105 快速色谱 约2.02 ×105 分离规模 1mg左右 > 5mg > 100mg 10mg~1g > 10mg
离子交换树脂法
阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
氨基酸、生物 碱、有机酸的分离
常用色谱分离方法介绍 ：
吸附色谱
吸附剂 硅胶 分离原理 吸附原理 吸附规律 弱酸性、极性吸附剂 化合物极性越大、 吸附能力强（难洗脱） 溶剂极性越小，吸附力越强 应 用
广泛（酸、碱及 中性成分均可）
氧化铝
吸附原理
碱性、极性吸附剂 吸附规律同上

~0.9-C-CH3
常见结构的化学位移大致范围 ~2.1-COCH 3 （要求熟记）
~3.0-NCH3 -CHO -COOH Ar-H
(δ
~1.8-C=C-CH3
~3.7-OCH3 -C=C-H
11
10
9
8
7
6 5 (δppm)
4
3
2
1
0
推断化合物的结构（含1H核基团的结构）
（二）峰面积: 磁等同质子的数目 —— 用 积分曲线面积（高度）表示 （三）峰裂分及偶和常数:
200nm 400 700nm
紫外区（UV）
可见区（VIS）
• 应用： • 推断化合物的骨架类型—— 共轭系统，。 • 取代基团的推断。如加入诊断试剂推断 黄酮的取代模式（类型、数目、、排列 方式） • 用于含量测定（以最大吸收波长作为检 测波长进行含量测定）。
红外光谱（IR）
分子中价键的伸缩及弯曲振动所引起的吸收而测得的 吸收图谱，称为红外光谱。
芳环
1H-NMR核磁共振辅助技术：
(D2O) 交换 —— 推断活泼质子 （羟基）的存在与否 （2）核增益效应（NOE）：指在核磁共振 中选择性照射一种质子使其饱和，则与该质 子在立体空间位置上接近的另一或数个质子 信号强度增高的现象。 （3）溶剂位移：苯诱导位移 ——由于溶剂 分子（苯）的接近，对化合物将发生不同的 屏蔽及去屏蔽作用，使质子化学位移发生变 化的现象。
磁不等同两个或两组1H核在一 定距离内相互自旋偶合干扰， 发生的分裂所表现出的不同裂分 峰裂分的数目 符合 n+1 规律 ( n = 磁等同质子的数目 ) s 单峰 d 双峰 t 三重峰 q 四重峰 m 多重峰 峰裂分的距离
用偶合常数（J）表示
不同系统偶合常数 (J Hz) 大小
J邻6~10Hz J间 0~3Hz J对0~1Hz 双键 J顺7~11 Hz J反12~18 Hz 饱和烃类相邻碳原子上质子偶合常数的大小 与两个氢原子之间的立体夹角θ有关 θ=60O J = 2~4 Hz θ=180 O J = 9~10 Hz 环己烷及其类似物相邻碳原子上质子的偶合常数 Jaa 10~13Hz ( θ=180 O ) Jae 2~5Hz ( θ=60 O ) Jee 2~5Hz ( θ=60 O )
非极性吸附剂 吸附规律与上相反
碱性、中性成分 （酸性成分与铝络合）
从稀水溶液中富集微量物质 脱色（脂溶性色素）
活性炭
吸附原理
聚酰胺 氢键吸附 酚羟基数目多，吸附力强 能形成分子内氢键者，吸附力下降 黄酮、蒽醌的分离 母核芳香化程度高者，吸附力增强 除鞣质 水（介质）中吸附力强，水洗脱力弱 大孔吸附树脂 吸附原理 非极性化合物易被非极性树脂吸附 糖与苷的分离 分子筛原理 溶剂中溶解度增大，吸附力下降 （从水提液富集苷类）
对很多物质有很强的溶解能力
中药提取常用的超临界流体 ：二氧化碳（CO2） 优点： 1. 临界温度（Tc=31.4）接近室温, 热敏成分稳 定. 2. 临界压力（Pc=7.37 MPa）不太高, 易操作. 3. 本身呈惰性，与化合物不反应. 4. 价格便宜. 超临界流体萃取中药成分的主要优点： 1. 可以在接近室温下工作，防止热敏成分的破 坏或逸散。 2. 萃取过程几乎不用有机溶剂，萃取物中无溶 剂残留，对环境无污染。 3. 提取效率高，节约能耗。
水
煎煮法 渗漉法
亲水性有机溶剂 （和水可任意混溶）
乙醇
甲醇 丙酮
溶解范围广（不同浓度乙醇） 渗滤法（稀醇） 水溶性杂质溶出少 浸渍法 可抑制酶的活性 回流法 提取液不易发霉、变质 连续回流法 大部分可回收利用 但有挥发性、易燃烧 溶解特点与乙醇相似，但有毒 溶解性能同乙醇，但沸点低、易挥发，作为提取溶剂不常用； 但对色素溶解性能好，在分离、精制时常用。
两个化合物完全相同的条件 1、 特征区完全吻合 2、 指纹区也需完全一致
1H-NMR（核磁共振氢谱）: 信息参数：化学位移（δ）、峰面积、峰裂分 （s 、d、t、q、m）及偶合常数（Ј）
（1）化学位移（δppm）:
与1H核所处的化学环境（1H核周围 的电子云密度）有关 电子云密度大，处于高场，δ值小 电子云密度小，处于高场，δ值大
吸 附 性 差 别
物理吸附（表面吸附） 无选择性、吸附可逆、可快速进 行，应用较多 硅胶 极性吸附剂 氧化铝 极性吸附剂 吸附性差别 活性炭 非极性吸附剂 化学吸附 有选择性、吸附牢固或不可逆、洗脱难， 应用较少 碱性氧化铝对酚酸类（黄酮、蒽醌）的吸附 酸性硅胶对生物碱的吸附 半化学吸附 吸附力介于上述二者之间、力量较弱 聚酰胺 （氢键吸附） 大孔吸附树脂 吸附原理（范德华引力或产生氢键） 分子筛原理（本身多孔性结构的性质决定的）
4000
3600
3000
1500
1000
625cm-1
特征频率区
指纹区
特征官能团的鉴别
化合物真伪的鉴别
羟基（酚羟基、醇羟基） 3600~3200 cm-1 游离羟基 ~3600 cm-1 氢键缔合羟基 3400~3200 cm-1 羰基 1600~1800 cm-1 酮 ~1710 cm-1 酯1710~1735 cm-1 芳环 1600、1580、1500cm-1 有2~3个峰 双键 1620~1680 cm-1
( δC ppm )
用于13C 核类型的推断
常用13C- NMR测定技术及其特征：
(1)质子宽带去偶（BBO）: 也叫全氢去
偶（COM）. 噪音去偶.
采用宽频电磁辐射照射所有1H核使之饱和后测得的 13C- NMR谱（即去掉所有氢核对碳核的偶合影响）。 特征：图谱简化，每个碳原子都为单峰，互不重叠。 方便于判断碳信号的化学位移。 伯、仲、叔碳峰增强，季碳为弱峰（照射1H核产生 NOE效应） 无法区别碳上连接的1H核数目。