天然产物化学第五章-天然药物.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,天然药物是药物的重要组成部分，主要来源于植物、动物、矿物、微生物及海洋生物等，并以植物来源为主。,天然药物资源种类约有一万余种，我国目前应用的天然药物有五六千种，常用的天然药物约七八百种。在我国，天然药物又称为中草药。,1,天然药物中往往含有多种乃至上百种化学成分，其中某些化学成分经药理实验证明具有生物活性，并且在临床上可防治疾病，即具有医疗价值，通常称为有效成分或活性成分，无生物活性的则称为无效成分。有效成分在化学上能用分子式和结构式表示，是具有一定物理常数的单体化合物。而具有生物活性的混合成分称为有效部位。,2,第一节 天然药物化学研究概况,从天然药物中提取活性成分始于19世纪，第一个天然活性成分是1805年由德国药师塞图尔从阿片中提取的吗啡碱，此后的100多年中从天然药物中相继发掘了大量的天然活性成分，如吐根碱、马钱子碱、奎宁、咖啡因、阿托品、洋地黄毒苷、毒毛旋花子苷等，以生物碱居多，都具有显著的生物活性，多数至今仍用作药物。天然药物化学的发展经历了约200年的历史，早年由于提取、分离及分析方法落后，单体成分的分离、纯化只能用分馏及重结晶等技术，所以发展速度缓慢。,3,一、有机酸,有机酸(organic acid)是指分子结构中具有羧基的一类酸性有机化合物（不包括氨基酸）。广泛分布于植物界，是植物体中糖类生化分解的中间产物，是果实中酸味的来源。所以具有酸味的果实中有机酸含量一般较高。在植物体中有机酸一般与钾、钠、钙、镁等阳离子或生物碱结合成盐、脂肪、蜡、酯等状态存在，部分以游离状态存在。,6,常见的有机酸,7,有机酸具有一般羧酸的性质，八个碳以下的低级脂肪酸及不饱和脂肪酸常温时多为液体。有机酸的溶解度与结构有关，在水中的溶解度随有机酸分子中极性基团(如羧基、羟基等)的增加而增大。一般有机酸能溶于乙醇或乙醚等有机溶剂，但难溶或不溶于石油醚。有机酸显酸性，能与碱金属、碱土金属结合成盐，,其一价金属盐易溶于水，而二价或三价金属盐较难溶于水，可利用此性质从中药中提取分离有机酸。,8,二 鞣质,鞣质，又称单宁或鞣酸，是存在于植物中的一类相对分子质量较大、较复杂的多元酚类化合物。因其可与蛋白质结合成不溶于水的沉淀，能与生兽皮中的蛋白质结合而形成致密、柔韧、不易腐败又难以透水的皮革，所以称为鞣质。,9,除去鞣质的方法,明胶沉淀法：利用蛋白质与鞣质在水溶液中形成鞣酸蛋白的原理除去鞣质。天然药物的水提取液，加4%明胶水溶液，至沉淀完全，过滤，滤液减压浓缩至小体积，加3-5倍乙醇，使过量明胶沉淀，然后滤去沉淀。,生物碱沉淀法：药材的水提取液，加入生物碱(如1.5%咖啡碱或吡啶等）水溶液至沉淀完全，过滤，滤液碱化后用氯仿振摇萃取，以除去滤液中过量的生物碱。其水层即为除去鞣质的药液,10,醋酸铅沉淀法：中性醋酸铅可与酸性或酚性物质结合成不溶性铅盐，因此可沉淀有机酸、蛋白质、氨基酸、黏液质、鞣质、酸性皂苷、树脂、部分黄酮苷等,石灰法：在天然药物水提取液中加入氢氧化钙，鞣质可与钙离子结合产生沉淀，过滤即可。,11,三、植物色素,植物色素是指普遍分布于植物界的有色物质，如叶绿素类、叶黄素类、胡萝卜素类、黄酮类及醌类化合物等。,12,除前述物质外，植物中还有,树脂,、,氨基酸,、,蛋白质,和,酶,等。近年来研究发现许多植物中的蛋白质及某些酶具有生物活性，如栝楼根中的抗原性植物蛋白，称为“天花粉素”，临床肌注用于中期引产，尚可治疗恶性葡萄胎和绒癌，天花粉素还具有抗病毒活性及抑制艾滋病毒的作用。,13,四、天然药物化学成分的溶解性能,水,乙醇,氯仿,石油醚,淀粉,-，+,-,-,-,黏液质,+,-,-,-,树胶,+,-,-,-,纤维素,-,-,-,-,有机酸,+,+,-,鞣质,+,+,-,-,水溶性色素,+,+,-,-,脂溶性色素,-,+,+,树脂,-,+,+,-,氨基酸,+,+,-,-,蛋白质,+,-,-,-,酶,+,-,-,-,14,药物中某些成分能否溶于特定的溶剂的影响因素,溶剂的量：溶剂用量加大，本来难溶的成分也 可能被溶解出来；,加热时间,加热温度,成分本身是否与其他成分共存：各类成分共存可产生增溶或助溶现象；有些成分在植物体内以结合物形式存在，而改变了本身的溶解性能等。,15,实例,游离的生物碱不溶于水，但生物碱在植物体内往往与有机酸结合，常以生物碱盐的形式存在，所以可用水或酸水从植物中直接提取生物碱；,叶绿素可溶于石油醚，但植物中的叶绿素常与蛋白质结合，因而用石油醚不能从植物中直接提得叶绿素，若在石油醚中加入甲醇，因甲醇可使其结合物分解，所以用含甲醇的石油醚溶剂可直接从植物中提得叶绿素。,16,各类化学成分的溶解性能，要视该成分的纯度、存在状态及溶剂性质等情况而定，所以从天然药物中提取、分离各类化学成分时，必须通过实践来选择最合适的条件。,17,第三节 提取分离方法与鉴定技术,任何一种天然药物，就成分而言都是一个复杂的混合物。它既含有糖类、蛋白质等生物体一般成分，又含生物碱或苷类等特殊成分。要研究天然药物中的有效成分，就必须将其从天然药物中提取、分离出来，这是研究天然药物化学成分的一个重要步骤。,18,以往研究天然药物的有效成分主要依靠经典的溶剂法，而对微量成分、结构性质相似成分及不易结晶成分的分离，这个方法受到限制。20 世纪40年代后，色谱分离法成为现代天然药物化学成分分离的重要手段。随着现代色谱理论、电子学、光学和计算机等技术的发展，天然药物有效成分的分离向着高效、微量、快速方向发展。,19,天然药物化学成分主要类型,（一）从物质基本类型分：有机物、无机物。,（二）按元素组成、结构母核分：生物碱、黄酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素等。,（三）按酸碱性分：酸性、碱性、中性。,（四）按溶解性分：非极性（亲脂性）、中极性、极性（亲水性）,20,（五）按活性分：有效成分、无效成分具有生物活性，能用分子式和结构式表示，并具有一定的物理常数的单体化合物，称为有效成分。与有效成分共存的无生物活性的成分称为无效成分。,（六）按生合成途径分：一级代谢产物（如糖、蛋白质）、二级代谢产物（如生物碱、黄酮、皂苷）。,21,提取,：利用适当的溶剂或方法，将所要成分尽可能从原料中完全提出的过程。,分离,：将提取物中所含的各种成分一一分开，并将得到的单体加以精制的过程。,22,23,一、溶剂提取法,原理,根据中药中各种成分的溶解性不同，选用对所需成分溶解度大而对其他成分溶解度小的溶剂，将所需成分从药材组织中溶解出来的一种提取方法。,选择溶剂依据相似相溶原理,24,各类型天然药物化学成分的极性不尽相同，大体可分为极性（亲水性）、非极性（亲脂性）、中等极性（既亲水又亲脂）三类。若两种成分基本母核相同，其分子官能团的极性越大或数目越多，则整个分子的极性也越大，亲水性越强，亲脂性越弱；反之，其分子中非极性部分越大或碳链越长，则极性越小，亲脂性越强而亲水性越弱。,25,溶剂的性质同样与其分子结构有关。如甲醇、乙醇的分子比较小，有羟基存在，与水结构有相似处，能够与水任意混合，是亲水性较强的溶剂；而丁醇和戊醇分子中虽都有羟基，但分子碳链增长，与水的性质也就逐渐疏远，虽能与水彼此部分溶解，但达到饱和状态后，丁醇和戊醇都能与水分层。氯仿、苯和石油醚是烃类或氯代烃的衍生物，分子中没有氧，属于亲脂性强的溶剂。,26,常用的有机溶剂的极性强弱顺序,：,石油醚苯乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇,27,天然药物化学成分不同，分子极性就不同。要做到最大限度地将有效成分从药材组织中提取出来，需遵循“,相似相溶,”原理。极性成分易溶于极性溶剂，亲脂性成分易溶于非极性溶剂。所以在选择溶剂时，要根据被提取成分及其共存成分的极性来决定。如从种子中提取苷类时，可先用石油醚除去油脂，然后再用极性溶剂如乙醇提取。,28,溶剂的选择,溶剂提取法的关键是选择适当的溶剂。根据溶剂的极性和被提取成分及其共存杂质的性质，决定选择何种溶剂。选择溶剂要注意以下三点：,溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；,溶剂不与有效成分起化学反应；,溶剂要经济、易得、使用安全、易于浓缩和回收等。,29,常用有机溶剂包括以下三类,水水是一种对植物细胞有较强穿透能力的强极性溶剂。天然药物中亲水性成分，如无机盐、糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及苷类等都能被水溶出。,30,亲水性有机溶剂,是指极性大、与水能混溶的有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮等，以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好，对植物细胞的穿透能力较强。天然药物中的亲水性成分除蛋白质、黏液质、果胶、淀粉以及部分多糖、油脂和蜡等外，其余成分在乙醇中皆有一定程度的溶解；一些难溶于水的亲脂性成分，在乙醇中的溶解度也较大。,而且还可以根据被提取物质的极性大小不同，而采用不同浓度的乙醇进行提取,。,31,亲脂性有机溶剂,指与水不能混溶的有机溶剂，如石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、二氯乙烷等。可提取亲脂性成分，如挥发油、油脂、叶绿素、树脂、游离生物碱、苷元等。这类溶剂选择性强，提出的成分范围较小。但该类溶剂不易透入植物组织内，提取时间长，用量大；且容易挥发，多易燃（氯仿除外），一般有毒，价格较贵，设备要求也比较高，操作需要用通风设备。鉴于以上原因，,在大量提取天然药物原料或工业生产时，直接应用这类溶剂有一定的局限性,。,32,化合物的结构与亲水性、亲脂性的关系,（,1,）分子结构中亲水性基团（羧基、羟基、氨基）越多，极性越大，亲水性越强，反之则亲脂性越强。,（,2,）分子中非极性部分越大，碳链越长或结构越大，则亲脂性越强。,（,3,）结构母核相同的成分，分子中功能基的极性越大，或极性功能基数量越多，则整个分子的极性越大，亲水性越强，亲脂性越弱。,33,提取方法,提取方法的选择，要从溶剂的性质和被提取成分稳定性来考虑。,34,常用提取方法简介,浸渍法,：又称冷渍法，适用于遇热易破坏成分以及含大量淀粉、树胶、果胶、黏液质等多糖成分的药材，多用水、乙醇作溶剂。本法提取时间长，效率不高，特别是在用水作溶剂浸渍时，提取液易发霉变质，必要时可加适量的防腐剂。,35,渗漉法,：渗漉法是先用适当溶剂将药材浸渍24-48小时，使药材膨胀，然后将药材装入渗漉器中，再不断添加新溶剂，使其自上而下渗透过药材，渗漉液从渗漉器下部流出，从而收集浸出液的一种方法。当溶剂渗透进药材细胞内溶出成分后，由于其密度加大而向下移动时，上层新加入的溶剂便置换其位置，造成良好的浓度差，提取效益比浸渍法高。,36,37,煎煮法,煎煮法是我国最早使用的传统的浸出方法，属热浸法，提取效率比冷浸法高。,一般将药材饮片或粗粉置陶瓷、砂罐、铜制器皿或搪瓷罐中，加水浸过药材表面，加热煮沸1小时 左右。加热时最好时常搅拌，避免焦煳。一般煎煮2-3次，第二、三次，可酌情减少时间。,煎煮法简便易行，能煎出大部分有效成分，但煎出液中杂质较多，且易发生霉变，一些不耐热或挥发性成分易损失。对含有多糖类的药材，煎煮后，药液黏稠，过滤困难。,38,回流提取法,使用有机溶剂加热提取天然药物中的有效成分时，需采用回流加热装置，以避免有机溶剂挥发损失，并减少有毒溶剂对环境的污染和对操作者的毒害。,具体操作：第一次提取以保持沸腾回流约1小时，滤出药液，药渣再用新溶剂回流2次，每次约半小时，或通过薄层检测有效成分基本提尽为止。此法亦属热浸法，提取效率较冷浸法高，对受热不稳定成分的提取不宜用此法。,39,40,连续回流提取法,在实验室内使用挥发性有机溶剂提取天然药物有效成分时，多采用该方法。通常用脂肪提取器或称索氏提取器来完成。这种提取法，需用溶剂较少，提取成分也比较完全，但一般需数小时(常6-8小时)才能完成。所以遇热不稳定易变化的天然药物成分不宜采用此法。,MARK,41,42,超声波提取法,利用超声波强烈振动传递巨大能量给浸提药材和溶剂，从而破坏植物药材细胞，加强细胞内物质的释放、扩散和溶解，加速有效成分的浸出。该方法具有提取时间短（一般只需数十分钟），提取效率高，无需加热等优点。但此法对容器壁的厚度及放置要求较高。目前尚为实验室小规模使用。,43,微波辅助提取法,利用微波能来提高提取效率的技术。,被提取的天然药物有效成分在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦引起发热，可以保证能量的快速传递和充分利用，易于化学成分的溶出和释放。,44,影响提取率的因素,药材的粉碎度,粉碎是天然药物前处理的必要环节，通过粉碎可增加药材的表面积，使药材组织细胞中的成分（溶质）或溶剂间产生的渗透、溶解、扩散等过程加快，加速药材中有效成分的浸出。原料的粉碎度应从选用的提取溶剂或药用部位考虑，如用有机溶剂提取，药材粉末以过目筛为宜；用水提取最好采用粗粉或薄片；根茎类原料，最好采用粗粉，而全草类、叶类、花类等可用细粉。,45,提取的温度,分子运动速率和溶剂渗透、扩散、溶解的速率随着温度的增加而加快，所以冷提取（室温提取）杂质少，效率低；热提取效率提高，但杂质也相应有所增加。另外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,左右为宜，最好不超过100,。,46,二、水蒸气蒸馏法,水蒸气蒸馏法适用于难溶或不溶于水，与水不发生反应，能随水蒸气蒸馏而不被破坏的天然药物成分的提取。天然药物中的挥发油、某些小分子生物碱、小分子酚性物质都可用本法提取。,47,三、超临界流体提取法,超临界流体萃取（supercritical fluid extraction,SFE)技术是20世纪60 年代兴起的一种新型分离技术。国外已广泛用于香料、食品、石油、化工等领域。由于其选择性分离效果好，提取率高，产物没有有机溶剂残留，有利于热敏性物质和易氧化物质的萃取等特点，SFE 技术自20 世纪80 年代中期以来逐渐被应用于天然药物有效成分的提取分离，,48,SFE技术是利用流体在超临界状态时具有密度大、黏度小、扩散系数大等特性而开发的，它具有提取率高、产品纯度好、操作流程简单、耗能低等优点，且其操作温度低、系统密闭，尤为适合不稳定、易氧化的挥发性成分、脂溶性成分及相对分子质量小的物质的提取分离。,49,在超临界CO2 中加入如甲醇、乙醇、丙酮、水等适宜的夹带剂或改良剂，以及增加压力等，可改善流体的溶解性质，从而使SFE技术在生物碱、黄酮类、皂苷类等极性强、相对分子质量较大的非挥发性成分中也得到了普遍应用。,50,四、天然药物化学成分分离、鉴定的基本方法与技术,1.系统溶剂分离法,选用3-7种不同极性的溶剂，由低极性至高极性分步对总提取物进行提取分离。因总提取物中各类成分的极性不同，可被相应极性的溶剂所分离。,51,52,根据化合物的极性大小，可以较全面地分离各种极性成分，而且对于某些无资料可查的成分来说，更加适用。利用此法，可分别获得不同极性成分的分离物，再根据试验过程中的溶解现象和各种成分的理化性质，逐步分离出各种单体。,53,此种方法的缺点是操作麻烦、费时，并需要大量溶剂，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。系统溶剂分离法是早年研究天然产物中有效成分的一种最主要的方法，尽管此法在微量成分、结构性质相似成分的分离纯化上受到很大限制，但它目前仍是研究成分不明天然产物的最常用的方法。,54,2.两相溶剂萃取法,萃取法是利用提取物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的一种方法。分配系数(K)可用下式表示：,式中，C,u,表示溶质在上相溶剂中的浓度；C,L,表示溶质在下相溶剂中的浓度。混合物中各成分在两相溶剂系统中的分配系数差异越大，则分离效果越好。,55,实验室常用的有机溶剂有石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇等。如果从水提取液中欲分离亲脂性成分，一般多用石油醚、苯、氯仿或乙醚等与水相进行两相萃取；如果是亲脂性较弱的有效成分，则应该用亲脂性弱的有机溶剂，如乙酸乙酯、正丁醇等。例如提取黄酮类成分时，多用乙酸乙酯和水作两相萃取；提取亲水性强的皂苷类成分则多选用正丁醇和水作两相萃取。,56,逆流连续萃取法,逆流连续萃取法是一种连续的两相溶剂萃取法。是利用两相溶剂密度不同，即密度小的作为分散相逆流连续穿过密度大的固定相，使某种成分发生转溶的原理。逆流连续萃取装置是用一根或数根萃取管串联制成。管内用小瓷圈或小的不锈钢丝圈填充，以增加两相溶剂萃取时的接触面。,57,58,三、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。,59,酸碱沉淀法,酸碱沉淀法根据酸（碱）成分与碱（酸）试剂反应成盐而溶于水，再加酸（碱）试剂反应重新生成游离酸（碱）从溶液中又析出以达到分离的目的。,醇沉淀法,在浓缩的水提取液中，加入一定量的乙醇(80%)，则难溶于醇乙醇的成分如淀粉、树胶、黏液质、蛋白质等从溶液中析出，经过滤除去。,60,铅盐沉淀法,：是分离某些天然药物成分的经典方法之一。该法是利用中性醋酸铅或碱式醋酸铅水溶液能与多种天然药物成分生成难溶的铅盐或配合物沉淀的原理，利用这种性质使有效成分与杂质分开。中性醋酸铅能与含有羧基及邻二酚羟基的酚酸类成分产生沉淀，如天然药物中的有机酸、氨基酸、蛋白质、黏液质、树胶、酸性树脂、酸性皂苷、鞣质、部分黄酮苷、蒽醌苷、香豆素苷和某些色素等。碱式醋酸铅除上述物质外，还能沉淀某些大分子中性成分，如中性皂苷、糖类、某些异黄酮及碱性较弱的生物碱等。,61,除上述沉淀方法外，还可利用明胶、蛋白溶液沉淀鞣质；胆甾醇与甾体皂苷作用生成难溶性分子复合物自醇中析出；生物碱沉淀试剂使生物碱产生沉淀等。沉淀试剂可根据天然药物有效成分和杂质的性质，适当选用。,62,四、结晶与重结晶法,结晶法是分离纯化固体成分最常用的方法之一。它是利用混合物中各种成分对某种溶剂溶解度的差别达到分离的方法。对天然产物成分分离纯化的过程常常就是结晶的过程。一般情况下，结晶的形成标志着化合物的纯度达到了相当程度，故获得结晶并制备成单体纯品，是鉴定天然产物成分，研究分子结构关键的一步。,63,运用结晶法的步骤,除去干扰结晶的杂质,经过溶剂提取和初步分离后所得到的成分，大多仍是混合组分。混合物中即使存在少量或微量杂质，也能延缓或阻碍结晶形成。所以在制备结晶时必须尽可能除去杂质，免除其对结晶的干扰。除去杂质有很多方法，可选用溶剂溶出杂质或只溶出所需的成分；可用少量活性炭等脱色处理除去有色杂质；沉淀法、透析法、超滤法和色谱法也是常用的除去杂质的方法，其中色谱法是分离制备单体纯品常用的有效方法。,64,结晶溶剂的选择,选择合适的溶剂是形成结晶的关键。最好它能对所需成分的溶解度随温度不同而有显著的差别，即热时溶解，冷时析出。溶剂的沸点不宜太高，一般常用甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等,当选择不到合适的单一溶剂时，可选用两种或两种以上溶剂组成混合溶剂。一般先将化合物溶于易溶的溶剂中，再在室温下滴加适量的难溶的溶剂，直至溶液微呈浑浊，并将此溶液微微加温，使溶液完全澄清后放置。,65,制备结晶的操作,通常将化合物溶于适当溶剂中，过滤，浓缩至适当体积后，塞紧瓶塞，静置或在低温下放置，使原来溶解的溶质成为有一定几何形状的固体（晶体）析出，析出晶体后的溶液仍是饱和溶液，又称母液。,66,重结晶和分步结晶习惯上，将非结晶状的物质通过处理得到结晶的过程称结晶，其结晶为粗结晶。将第一次结晶得到的粗结晶，用溶剂溶解再次结晶，这个过程叫重结晶。在制备结晶时，通常将滤出第一批结晶后的母液置于干净的容器中，母液放置后可以得到第二批结晶，如此下去可以得到各级结晶。另外，结晶经重结晶后所得的母液，通常经上述处理后也有可能得到第二批、第三批结晶。这种方法称为分步结晶法或分级结晶法。,67,其他分离方法还有透析法、升华法、分馏法等。,68,天然药物化学成分色谱分离法,色谱法(Chromatography)是分离纯化和定性定量鉴定天然药物成分的有效方法之一。色谱技术的应用与发展，对天然药物各类成分的分离鉴定起到了巨大的推动作用。一些性质相近、结构类似的化合物，采用经典的溶剂法和结晶法不能很好分离的，使用色谱法往往可以收到很好的分离效果。,69,色谱法的基本原理是利用混合物中的各组分在互不相溶的两“相”溶剂之间的分配系数（分配色谱）不同，待分离物对吸附剂吸附能力不同（吸附色谱），分子的大小差异（凝胶色谱）或其他亲和作用的差异进行反复地吸附或分配，从而使混合物中的各组分达到分离。,70,色谱法是由固定相（可以是固体或液体）和流动相（流动的溶液或气体）两种不同的相组成。,流动相为液体的称为液相色谱，流动相为气体的称为气相色谱。根据各组分在固定相中的作用原理不同又可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱等。根据操作条件和载体的不同，又可分为纸色谱、薄层色谱、柱色谱、气相色谱、高效液相色谱等。,71,一、吸附色谱,吸附色谱法(absorption chromatography)是利用吸附剂对混合物中的各种成分的吸附能力不同而使各成分达到分离的方法。此法特别适用于脂溶性、中等相对分子质量成分的分离。一般不适用于高相对分子质量成分如蛋白质、多糖或离子型亲水性化合物的分离。吸附色谱法分离效果如何，完全由吸附剂、溶剂和被分离物质的性质决定。,72,吸附剂：常用的吸附剂有硅胶、氧化铝、活性炭、硅酸镁、聚酰胺、硅藻土等。除活性炭为非极性吸附剂外，其余均为极性吸附剂。吸附剂的吸附作用主要是因为其表面有吸附中心，吸附中心的多少及其吸附能力的强弱直接影响吸附剂的性能。,73,硅胶 是使用最广泛的吸附剂。硅胶是多孔性物质，分子表面有很多硅醇基，能通过氢键吸附水分。硅胶的吸附作用，是由硅醇基产生的，吸附作用的强弱与游离硅醇基数目有关。,市售硅胶牌号：硅胶G(含煅石膏14%-22%)、硅胶H(没有黏合剂和荧光物质)、硅胶S(含淀粉)、硅胶F(在吸附剂中加入有254nm或365nm波长下能发生荧光的物质),74,洗脱剂,用吸附色谱法分离天然产物成分，溶剂的选择对有效成分分离效果影响极大。习惯上将柱色谱所用的溶剂称为洗脱剂，将用于薄层色谱或纸色谱的溶剂称为展开剂。洗脱剂的选择应根据被分离物质的极性和吸附剂的极性加以综合考虑。分离极性强的成分，宜选用活性低的吸附剂，选用极性溶剂为洗脱剂；分离极性弱的成分，宜选用极性高的吸附剂，而选用弱极性溶剂为洗脱剂。中等极性成分则选用中间条件进行分离。,75,单一溶剂的极性顺序为：,石油醚环己烷二硫化碳四氯化碳三氯乙烷苯甲苯二氯甲烷乙醚氯仿乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇吡啶sp,2,杂化sp杂化,176,生物碱的提取与分离,一、生物碱的提取,绝大多数生物碱采用溶剂提取法，即根据生物碱的溶解性，选择相应的溶剂把生物碱从植物中提取出来，一般采用以下几种方法：,（一）酸水提取法,根据生物碱盐易溶于水的性质，通过加入小分子的有机酸或无机酸，使生物体内多种形式的生物碱转变为在水中溶解度较大的盐，从而提出生物碱。,177,酸水提取法的优点是经济、安全、操作简单；获得的提取物可进行进一步提纯。,离子交换法,生物碱接受质子后，成为带有正电荷的阳离子，将酸水提取液通过阳离子交换树脂柱，生物碱即可交换在树脂上，而杂质则随溶液流出；树脂用氨水湿润，使生物碱从树脂柱上游离，再用氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂洗脱，即可得到游离的总生物碱,有机溶剂萃取法,将酸水提取液碱化（氨水或石灰水等），使生物碱盐转变为游离的生物碱，再用亲脂性有机溶剂如氯仿、乙醚、苯等（如果生物碱的极性较大可选用正丁醇）萃取出生物碱，回收溶剂即可得到总生物碱。,178,（二）亲水性有机溶剂提取法,根据游离生物碱和生物碱的盐均溶于亲水性有机溶剂的性质，可选用甲醇、乙醇为溶剂提取，实践中多用不同浓度的乙醇提取。,（三）亲脂性有机溶剂提取法,利用游离生物碱易溶于亲脂性有机溶剂的性质进行提取，由于弱碱性生物碱多呈游离状态，所以可直接提取；而中等碱性生物碱常呈盐的状态，则需首先加入碱水湿润药材，使生物碱转为游离状态，然后加亲脂性有机溶剂（氯仿、苯、乙醚等）用回流或连续回流法提取。,179,二、生物碱的纯化,不同的生物碱纯化方法不同，除季铵碱和少数水溶性生物碱外，一般的纯化方法可用如下流程：,180,三、生物碱的分离,总生物碱的系统分离通常是根据生物碱的碱性强弱、是否有酚羟基及极性大小，将总生物碱分为不同的部分。流程如下：,181,生物碱提取实例,182,小檗碱,183,184,天然药物活性成分的研究途径,开发新药都要大体经过以下三个阶段，即：,1.临床前研究；2.临床研究；3.中试生产。,从药材中提取的有效成分及其制剂，规定为一类中药,185,186,天然药物活性成分研究实例,187,