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壹般天然產物的提取方法有哪些?如何去除殘留物質?

(壹)溶劑萃取法:

1.溶劑提取法原理:溶劑提取法是通過選擇對活性成分溶解度高,對不需要溶解的成分溶解度低的溶劑,將有效成分從中藥材組織中溶解出來的方法。在中草藥原料(需適當粉碎)中加入溶劑,由於擴散和滲透作用,溶劑逐漸通過細胞壁滲透到細胞內,使可溶性物質溶解,造成細胞內外的濃度差,使細胞內的濃縮液繼續向外擴散,溶劑繼續進入藥用組織細胞內,以此類推, 直到細胞內外溶液濃度達到動態平衡,濾出飽和溶液,反復加入新的溶劑,使所需成分幾乎完全溶解。

2.溶劑的選擇:溶劑提取的關鍵是選擇合適的溶劑。如果溶劑選擇得當,可以順利提取所需組分。選擇溶劑時要註意以下三點:①溶劑對有效成分的溶解度高,對雜質的溶解度低;(2)溶劑不能與中藥成分發生化學變化;③溶劑應經濟、易得、使用安全。

3.提取方法:溶劑提取中草藥成分,常用的有浸泡法、滲漉法、煎煮法、回流提取法和連續回流提取法。同時,原料的粉碎程度、提取時間、提取溫度、設備條件等因素也會影響提取效率,必須加以考慮。

1)浸泡法:浸泡法是將中草藥粉末或碎片放入適當的容器中,加入適當的溶劑(如乙醇、稀酒精或水)浸泡藥材使成分溶解。這種方法簡單易操作,但浸出率差,如果用水作溶劑,其提取液易黴變變質。

2)滲漉法:滲漉法是將中草藥粉末置於滲漉器中,不斷加入新溶劑使其滲透藥材,浸提液自上而下從滲漉器下部流出的壹種浸提方法。當溶劑滲透到藥粉中,溶解的成分按比例增加並向下移動時,上層溶液或稀浸提液會取代其位置,產生良好的濃度差,使擴散能更好地進行,所以浸提效果優於浸漬法。但要控制流速,在滲透過程中要隨時從藥物表面補充新的溶劑,使藥材中的有效成分充分浸出。或當滲漉液顏色極淺或滲漉液體積相當於原藥材重量的10倍時,可認為提取已基本完成。在大規模生產中,收集到的稀滲透溶液經常被用作另壹批新原料的溶劑。

3)煎煮法:煎煮法是我國最早使用的傳統浸出法。所用容器壹般為陶器、砂鍋或銅搪瓷器皿,不宜用鐵鍋,以免藥液變色。用直火加熱時最好經常攪拌,以免局部藥材受熱過高,容易燙傷。在有蒸汽加熱設備的藥廠,大的反應罐、大的銅鍋、大的木桶,或者水泥池,都是經常用蒸汽加熱的。幾個鍋爐也可以通過管道相互連接,連續煎泡。

4)回流提取法:用有機溶劑加熱提取,需要回流加熱裝置,避免溶劑揮發損失。對於小規模操作,可以將回流冷凝器連接到圓底燒瓶上。瓶內藥材體積約為% ~%,藥材表面經溶劑浸泡約為1 ~ 2 cm。水浴加熱回流,壹般煮沸約65438±0小時,冷卻過濾,然後向殘渣中加入溶劑,第二次和第三次分別加熱回流約半小時,或至有效成分基本提取完畢。該方法的提取效率高於冷浸法,在大生產中常采用連續提取法。

5)動態連續提取法:用揮發性有機溶劑提取中草藥的有效成分。無論小規模實驗還是大規模生產,連續提取法都是比較好的,而且需要的溶劑量更少,提取的成分更全。脂肪提取器或索氏提取器通常用於實驗室。連續提取通常需要幾個小時才能提取完全。提取的成分加熱時間長,這種方法不適用於受熱不穩定易變的成分。

6)水蒸氣蒸餾法:水蒸氣蒸餾法適用於可以用水蒸氣蒸餾而不被破壞的中草藥成分的提取。這些組分的沸點大多在100℃以上,與水不混溶或僅微溶,在100℃左右有壹定的蒸汽壓。和水壹起加熱,當它的蒸汽壓和水的蒸汽壓之和為壹個大氣壓時,液體開始沸騰,蒸汽把揮發性物質壹起帶走。比如中草藥中的揮發油,壹些小分子生物堿——麻黃堿、生物堿、檳榔堿,還有壹些小分子酚類物質。丹皮酚等。可以用這種方法提取。有些揮發性成分稍易溶於水,所以常將餾出液重新蒸餾,在初餾部分分離出揮發油層,或用鹽析法和低沸點溶劑從餾出水層中提取成分。如玫瑰油、原白頭翁素等也常采用這種方法制備。

7)升華法:固體物質加熱時直接氣化,冷卻後凝固成固體化合物,稱為升華。中草藥中的某些成分具有升華性,可以用升華法直接從中草藥中提取。如樟木升華而成的樟腦在《本草綱目》中已有詳細記載,是世界上最早的升華法制備藥材有效成分的描述。茶葉中的咖啡因可以在178℃以上升華而不分解。遊離羥基蒽醌、壹些香豆素和有機酸,其中壹些也具有升華性質。例如七葉內酯和苯甲酸。升華法簡單易行,但中藥材炭化後往往會產生揮發性焦油,附著在升華物上,不易提煉去除。其次,升華不完全,產率低,有時還伴有分解。

4.分離和純化:

(1)溶劑分離法:壹般選用三種或四種不同極性的溶劑,從低極性到高極性逐級提取分離上述總提取物。水提取物或乙醇提取物往往是壹種凝膠,在低極性溶劑中難以均勻分散,因此不能完全提取。可以混合適量的惰性填充劑,如矽藻土或纖維粉,然後低溫或自然幹燥,再用選定的溶劑依次萃取,使總萃取物中的成分根據其在不同極性溶劑中的溶解度差異得到分離。比如漢防己甲素的乙醇提取物可以用乙醚堿化使脂溶性生物堿溶解,再用冷苯處理使漢防己甲素溶解。結構相似的漢防己甲素比前者少壹個甲基,但有壹個酚羥基,不溶於冷苯,可以分離。利用中草藥化學成分在不同極性溶劑中的溶解度來分離純化中草藥化學成分是最常用的方法。

(2)兩相溶劑萃取法:

1.萃取法:兩相溶劑萃取,也稱萃取法,是利用混合物中各組分在兩種互不相溶的溶劑中的不同分配系數來實現分離的方法。萃取時,如果各組分在兩相溶劑中的分配系數不同,分離效率會更高。如果水提取物中的有效成分是親脂性的,壹般用苯、氯仿或乙醚等親脂性有機溶劑進行兩相提取。如果有效成分是親水性的,難以溶於親脂性溶劑,就需要使用弱親脂性溶劑,如乙酸乙酯、丁醇等。也可以向氯仿和乙醚中加入適量乙醇或甲醇,以增加它們的親水性。提取黃酮類化合物時,常采用乙酸乙酯和水兩相萃取。為了提取親水性強的皂苷,常采用正丁醇、異戊醇和水進行兩相萃取。而有機溶劑的親水性越大,水兩相萃取的效果越差,因為可以伴隨更多的親水性雜質,對有效成分的進壹步純化影響很大。

2.逆流連續萃取法:是壹種連續兩相溶劑萃取法。該裝置可以具有壹個、幾個或多個提取管。該管填充有小瓷環或小不銹鋼絲環,以增加兩相溶劑萃取過程中的接觸表面。例如,用氯仿從川楝子樹皮的水提取物中提取川楝素。提取管中放入氯仿,比重小於氯仿的水提濃縮液儲存在高位容器中。活塞打開,水浸液在高級壓力下流入萃取管,碰到瓷環時分散成細小顆粒,與氯仿的接觸面增大,萃取比較完全。如果壹種中草藥的水提液需要用比水輕的苯和乙酸乙酯提取,就要把水提濃縮液放在提取管裏,而苯和乙酸乙酯則存放在高位容器裏。提取是否完全可通過薄層層析、紙層析和顯色反應或沈澱反應來檢查。

3.逆流分配(CCD):逆流分配法又稱逆流分離法、逆流分配法或逆流分配法。逆流分配法的原理與兩相溶劑逆流萃取法相同,但樣品量是壹定的,在壹定體積的兩相溶劑中通過重復置換萃取分配來分離混合物。這種方法中使用的逆流分布器由幾根甚至幾百根管子組成。如果沒有這個儀器,少量的提取可以用分液漏鬥代替。預選對混合物分離效果好的兩種互不相溶的溶劑,即分配系數相差較大的兩種互不相溶的溶劑。參考分配色譜的行為分析,對溶劑體系進行推斷和選擇,通過實驗測定萃取位移次數,實現真正的分離。逆流分配法在分離性質非常相似的混合物時往往能取得良好的效果。但操作時間長,提取管易被機械振動損壞,溶劑消耗量也大,應用往往受到限制。

4.液滴逆流分配法:液滴逆流分配法也叫液滴逆流色譜法。它是近年來在逆流分配法基礎上改進的兩相溶劑萃取法。溶劑體系的選擇與逆流分配法基本相同,但要求在短時間內分離成兩相並產生有效液滴。由於流動相形成液滴,在薄分布萃取管內與固定相有效接觸摩擦形成新的表面,促進溶質在兩相溶劑中的分布,其分離效果往往優於逆流分布法。流動相由氮氣壓力驅動,因此被分離物質不會被大氣中的氧氣氧化。這種方法必須選擇能產生液滴的溶劑體系,高分子化合物的分離效果差,樣品體積小(1 g以下),需要壹定的設備。柴胡原小檗堿季銨堿等多種微量成分已通過液滴逆流分配法得到有效分離。近年來,液滴逆流分配法的裝置不斷改進,但裝置和操作復雜。目前,適用於逆流分配法的組分可通過兩相溶劑逆流連續萃取裝置或分配柱色譜進行分離。

(3)沈澱法:是在中草藥提取液中加入壹些試劑,沈澱除去雜質的方法。

1.鉛鹽沈澱法:鉛鹽沈澱法是分離某些中草藥成分的經典方法之壹。由於醋酸鉛和堿式醋酸鉛在水和醇溶液中能與許多中草藥成分形成難溶的鉛鹽或復鹽沈澱,這壹性質可用於分離有效成分和雜質。中性醋酸鉛可與酸性物質或某些酚類物質結合形成不溶性鉛鹽。因此,它常用於沈澱有機酸、氨基酸、蛋白質、粘液、單寧、樹脂、酸性皂甙和壹些類黃酮。它能在較寬的範圍內與堿式醋酸鉛生成不溶性鉛鹽或絡合物。通常將醋酸鉛濃縮液加入中草藥的水或醇提取液中,靜置後濾出沈澱,將沈澱洗液合並到濾液中,向濾液中加入堿式醋酸鉛飽和溶液,直至無沈澱產生,即可得到醋酸鉛沈澱、堿式醋酸鉛沈澱和母液三部分。

然後將鉛鹽沈澱懸浮在新的溶劑中,通入硫化氫氣體使其分解,變成不溶的硫化鉛沈澱。含有鉛鹽的母液也必須像以前壹樣進行除鉛處理,然後進行濃縮和精制。硫化氫的除鉛比較徹底,但溶液中可能會有多余的硫化氫,所以必須先通入空氣或二氧化碳,讓氣泡把多余的硫化氫氣體帶出來,以免處理溶液時參與化學反應。新生態中的硫化鉛多為膠體沈澱,能吸附藥液中的有效成分,所以要用溶劑處理回收。

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