中药分析-1.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,*,Chapter 5,（第五章）,Separation in the Chinese pharmaceutical analysis,一,.,中药有效成分提取分离,中药的化学成分比较复杂。有些成分是一般高等植物普遍共有的，如糖类、油脂、蛋白质、色素、树脂、无机盐等；另一些成分则是存在于某些植物的某些器官中的特殊成分，如生物碱类、黄酮类、皂苷类、强心苷、蒽醌类、挥发油、有机酸、香豆素、木质素类等。这些特殊的成分大都是具有显著的生理活性。,中药有效成分比较复杂，通常将被证明有医疗效用或生物活性的成分称为有效成分。所谓无效成分是相对于有效成分来说的，或者是到目前还没发现它具有显著生物活性。,为了研究有效成分的结构、药理作用，减少药物的服用量，必须进行有效成分的分离提取及纯化，色谱方法在分离提取中发挥了重要作用。,中药制剂是根据药典、制剂规范和其它规定的处方，将中药的原料药物加工制成具有一定规格，可以直接用于防病、治病的药品。,中药制剂分析,中药制剂的分类,中国药典（,2000,年版）一部（二十六种）,丸剂 胶剂 膏药 颗粒剂 滴眼剂,散剂 合剂 露剂 糖浆剂 软膏剂,片剂 酒剂 茶剂 滴丸剂 注射剂,锭剂 酊剂 搽剂 胶囊剂 滴鼻剂,栓剂 巴布膏剂 橡胶膏剂,气雾剂喷雾剂,煎膏剂（膏滋）,流浸膏剂与浸膏剂,草药及制剂的分析都需要要到分离技术,越来越多中草药及中药制剂的分析用到色谱分离分析方法。,提取是在进一步的分离前，首先要进行的工作。,不同的中药，成分不同，提取方法也不同。,主要提取方法,溶剂提取法,水蒸气蒸馏法,升华法,压榨法,溶剂提取法,溶剂提取法的原理,溶剂提取法根据中草药中各种成分在不同溶剂中的溶解度不同，选用对有效成分溶解度大，对杂质成分溶解度小的溶剂，将有效成分从药材组织内溶解出来。,选择合适的溶剂，加到适当粉碎过的中草药原料中，溶剂由于扩散、渗透作用会逐渐通过细胞壁透入到细胞内，溶解可溶性物质，而造成细胞内外的浓度差，于是细胞内的浓溶液不断向外扩散，细胞外的溶剂则不断进入药材组织细胞中。,重复以上过程，反复多次就可以把所需的成分近于完全溶出或基本溶出。,溶剂的选择,选择溶剂要注意以下,3,点：,溶剂对有效成分溶解度大，对杂质溶解度小；,溶剂不能与中药的活性成分起化学变化；,溶剂要经济、易得、使用安全、易于回收等。,常见的提取溶剂可分为以下,3,类,（,1,）水,水是一种强的极性溶剂。,有时为了增加某些成分的溶解度，也常采用酸水及碱水作为提取溶剂。例如多数游离的生物碱是亲脂性化合物，不溶或难溶于水，但与酸结合成盐后，能够离子化，加强了极性，就变为亲水的物质。,（,2),亲水性的有机溶剂,与水能混溶的有机溶剂，如乙醇（酒精）、甲醇（木精）、丙酮等，以乙醇最常用。,乙醇的溶解性能比较好，对中草药细胞的穿透能力较强。中药中的亲水性的成分除蛋白质、黏液质、果胶、淀粉和部分多糖、油脂和蜡等外，其余成分在乙醇中皆有一定程度的溶解度；一些难溶于水的亲脂性成分，在乙醇中的溶解度也较大。,(3),亲脂性的有机溶剂,是一般所说的与水不能互溶的有机溶剂，如石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、二氯乙烷等。这些溶剂的选择性能强，不能或不容易提出亲水性杂质，易提取亲脂性的物质，如油脂、挥发油、蜡、脂溶性色素等强亲脂性的成分。,这类溶剂容易挥发，多易燃（氯仿除外），一般有毒，价格较贵，设备要求也比较高，操作需要有通风设备。另外，这类试剂的透入植物组织的能力较弱，往往需要长时间反复提取才能提取完全。,溶剂提取方法,（,1,）,冷浸法,样品置溶剂里，室温下浸泡一段时间的提取方法,适宜易溶出的组分,适宜遇热不稳定的药物,费时（,8 24,小时）,特点,适用范围,适宜植物性粉末,不宜动物性粉末,（,2,）渗漉法,具体操作：,将中草药粉末先装在渗漉器中使药材浸渍,24,48 h,膨胀，然后不断添加新溶剂，使其自上而下渗透过药材，从渗漉器下部流出、收集浸出液的一种浸出方法。当溶剂渗透进药粉细胞内溶出成分后，由于其比重加大而向下移动时，上层新加入的溶液便置换其位置，造成良好的浓度差，使扩散能较好地进行，提取的过程是一种动态过程，故浸出的效果优于浸渍法。,（,3,）,回流提取法,样品置有机溶剂中加热回流的提取方法,加快溶出速度，省时,适宜受热稳定的药物,适宜较难溶出的组分,特点,仪器,普通回流装置,通过更换溶剂，使提取更完全,（,4,）,连续回流提取法,样品置有机溶剂中加热，蒸发,的溶剂经冷凝流回样品管的提取方,法,节省溶剂，提高提取效率,适宜受热稳定的药物,费时,特点,仪器,索氏提取器,（,5,）,酶法提取,中草药的细胞壁是由纤维素构成，其中的有效成分往往是包裹在细胞壁内，酶法就是利用纤维素酶、果胶酶、蛋白酶等（主要是纤维素酶），破坏植物的细胞壁，以利于有效成分最大限度溶出的一种方法。,中草药提取新技术,超临界流体萃取技术,超临界流体定义,任何一种物质都存在气相、液相和固相三种相态，三相成平衡态共存的点叫三相点。液、气两相成平衡状态的点叫临界点。在临界点时的温度和压力称为临界温度和临压力。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。不同的物质其临界点所要求的压力和温度各不相同。,超临界流体,(SF),是指在临界温度和临界压力以上，以流体形式存在的物质，兼有气、液两者的特点，同时具有液体的高密度和气体的低黏度的双重特性。,SF,有很大的扩散系数，对许多化学成分有很强的溶解性,目前研究较多、最常用的超临界流体是二氧化碳，因其具有无毒、无臭、无味、不燃烧、化学性质稳定、不易与溶质反应、临界点低、临界条件容易达到、纯度高、价廉、易获得、易与溶质要离、使用安全等优点，成为中草药超临界萃取中的一种较理想和使用较普遍的溶剂。,在超临界状态下，,CO,2,流体兼有气液两相的双重物点，既具有与气体相当的高扩散系数和低黏度，又具有与液体相近的密度和良好的溶解能力。其密度对温度和压力变化十分敏感，且与溶解能力在一定压力范围内成比例，所以，可通过控制温度和压力改变物质的溶解度。,SF,的密度，黏度只有气体的几倍，但远低于液体，扩散系数比液体大,100,倍左右，因此更有利于传质，对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。,提取后通过减压、升温或吸附的方法使超临界流全变成普通气体，让被萃取物质分离析出，从而达到分离提纯的目的。这种化分离的手段被称为超临界流体萃取。,超声波提取技术,超声波是一种高频率的机械波，超声场主要通过超声空化向体系提供能量。频率范围在,15,60 kHz,的超声，常被用于过程强化和引发化学反应。,超声波在中药有效成分提取等方面已有了一定的应用。其原理主要是利用超声的空化作用对细胞膜的破坏，有助于有效成分的溶出与释放，超声波使提取液不断震荡，有助于溶质扩散，同时超声波的热效应使水温基本在,57,，对原料有水浴作用。,超声波提取与传统的回流提取、索氏提取法等比较，具有提取速度快、时间短、收率高、无需加热等优点，已被许多中药分析过程选为供试样处理的手段。,水蒸气蒸馏法,水蒸气蒸馏法，只适用于难溶或不溶于水、与水不会发生反应、能随水蒸气蒸馏而不被破坏的中草药成分的提取。,这类成分的沸点多在,100,以上，当温度接近,100,时存在一定的蒸气压，与水在一起加热时，当其蒸气压与水的蒸汽压总和为一个大气压时，液体就开始沸腾，水蒸气将挥发性物质一并带出。,例如中草药中的挥发油多采用本法提取，白头翁素、丹皮酚、杜鹃酮、丁香酚、桂皮醛等单体成分也常用此法提取。,升华法,有些固体物质受热后会直接汽化，遇冷后又凝固为原来的固体物质，此现象称之为升华。中草药中有一些成分具有升华的性质，故可采用升华法直接提取。,例如从樟木中提取樟脑（,camphor,），,是世界上最早应用升华法从中药材中提取的有效成分，这在,本草纲目,中有详细的记载。茶叶中的咖啡碱在温度达到,178,以上也能升华而不被分解，所以，提取提取咖啡碱时也常用升华法。,升华法虽然简单易行，但在实际提取时很少采用。因为升华所需的温度较高，中草药容易炭化，炭化后产生的挥发性的焦油状物，容易黏附在升华物上，不易精制除去；其次，升华不完全，产率低，有时还伴随有分解现象。,压榨法,某些中药中的有效成分含量较高且存在于植物的液汁中时，可将新鲜原料直接压榨，压出汁液，再进行提取。,如从香料植物中提取精油时，可采用本法，如芸香料（,Rutaceae,）,的植物中精油含量高。多存在于果皮中，大多采用本法提取精油，如橙皮油、柠檬油等多采用本法榨取。,中药有效成分分离纯化,1,、,萃取法,(,两相溶剂分离法,),利用溶质在两种互不相溶的溶,剂中溶解度的不同，使物质从一种,溶剂转移到另一种溶剂中，将测定,组分提取出来的方法,沉淀法,沉淀法是在中草药提取液中加入一些试剂使其析出其中某种或某些成分，或析出其杂质，产生沉淀，以获得有效成分或除去杂质的方法，包括醇沉法、酸碱沉淀法、铅盐沉淀法等。,盐析法,在中草药提取液中加入无机盐，使水溶液中某些成分在水中的溶解度降低而析出，达到分离的作用。,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来达到分离的一种纯化方法。在分离纯化蛋白质、多肽、多糖、皂苷等分子质量较大的物质时，常采用本法除杂，以除去无机盐、单糖、双糖等杂质。,结晶法,中草药的化学成分在常温下多半是固体物质，常具有结晶的通性，因此，可以根据溶解度不同，用结晶来达到分离、纯化、精制的目的。,色谱法,中药有效成分分离纯化新技术,大孔吸附树脂分离技术,大孔吸附树脂分离技术的应用原理主要是利用特殊的吸附剂大孔吸附的吸附性和分子筛相结合的原理，从中药煎液中有选择地吸附住其中的有效成分，去除杂质。,中药提取分离是中成药生产过程中最关键的环节，也是目前制约中药质量提高的关键问题，它直接影响到产品的质量和临床疗效。,与传统的除杂方法和工艺相比，采用大孔吸附树脂技术分离纯化，有以下,3,个优点。,能缩小剂量，提高中药产品质量和制剂水平。经大孔吸附树脂技术处理后得到的精制物可使药效成分高度富集，杂质少。,而经大孔吸附树脂技术处理后，可有效地去除水煎中的吸潮成分，有利于现代中药剂型的生产，增强了产品的稳定性。,大孔吸附树脂技术所需设备简单。免去了静置沉淀、浓缩等耗时多的工序，缩短了生产周期。,膜分离技术,膜分离技术（,membrane separation technique,，,MST,）,是一项新兴的高效分离技术，已被国际公认为是,20,世纪末到,21,世纪中期最有发展前途的一项重大高新生产技术。是利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的技术。膜分离技术（以下简称膜技术）包括超滤、微滤、纳滤和反渗透等。,膜技术日臻成熟，已开始应用于医药领域。如临床用于血透、血液净化、亲和过滤、肾透等。在生物制药领域，用于抗生素和氨基酸的生产，发酵液和培养液的澄清，生物制品的灭菌与去除热源等，以及用于多肽、蛋白质、酶、细胞、病毒等大分子的富集、浓缩和纯化。,基本原理,膜分离技术的应用原理近似机械筛，是以压力为推动力，实现溶质与溶剂的分离，当溶液体系进入滤器时，在滤器内的滤膜表面发生分离，溶剂（水）和其他小分子质量溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜，大分子溶质和微粒（如蛋白质、病毒、细菌、胶体等）被滤膜阻留，从而达到分离、提纯和浓缩产品的目的。在常温下操作，无相变，能耗低。,一般来讲，分子质量高的物质主要是胶质和纤维素等成分，而中药中的有效成分，相对分子质量一般较小。,可以选择合适的膜，采用膜分离技术除去杂质，富集有效部位或有效成分。目前在中药方面的应用最广泛的是超滤膜分离技术。,膜技术在中药提取分离、制备中的应用,中药的化学成分非常复杂，通常含有无机盐、酚类、酮类、皂苷、甾族和萜类化合物以及蛋白质、多糖、淀粉、纤维素等，根据分子质量的差异，可以选择合适的膜，采用膜分离技术除去杂质，富集有效部位或有效成分。目前在中药方面的应用最广泛的是超滤膜分离技术。,由于中药制剂大部分产品是中药材综合成份的提取物,一些大分子杂质,如鞣质、蛋白质、树脂、淀粉等难以完全除尽,经放置一段时间后产生色泽发深、混浊、沉淀、使澄明度不合格,给其疗效及安全性也带来了不良影响,所以如何改善中药液体制剂的澄明度也就成为研究的重点,目前在解决中药制剂中澄明度方面,采用许多方,法。,澄清技术,我国中药制药工业对中药提取液的澄清，经典的方法是醇沉法。但已有不少报道认为将乙醇作为澄清剂有诸多不合理性，如把不溶于醇的无机物成分作为杂货除去是不妥的，许多现代研究表明具有生物活性与免疫作用的蛋白质、多糖也极易被醇沉淀除去。另外，醇沉工艺时间长、成本高、损耗乙醇量一般在,30%,以上，成品中残存的乙醇也可能对药效有所影响。近年来，一些新材料、新技术开始应用于中药药液的澄清，不仅可降低成本、缩短生产周期，也能保证制剂稳定性及有效成分的含量。,1.101,果汁澄清剂,成分为食用级香料，是水溶性的胶状物质，安全无毒，不引入杂质并可随沉淀后的不溶性杂质一同除去，通常配,5%,的水溶液使用。有研究证明，,101,果汁澄清剂应用于黄芪、茯苓提取液的澄清，能保持药液中氨基酸与总有机酸等有效成分的含量。,2.,甲壳素,甲壳素是一种氨基多糖的天然高分子物质，带正电荷，可沉降药液中带负电荷的悬浮物。有人将其用于生脉饮的澄清，效果优于醇沉工艺。用于白芍水提液的澄清，不影响芍药苷的含量。,3.ZTC,天然澄清剂,系列天然澄清剂是从食品中提取的天然高分子物质，是替代聚丙烯酰胺，聚合铝等人工合成絮凝齐的理想品种，也是中草药制备水提酒沉工艺中乙醇的理想替代品,.,可除去鞣质、蛋白质、胶体等不稳成分，并且不影响中药中的有效成分，如黄酮、生物碱、苷类、氨基酸、多肽、多糖等。,4.,明胶、鞣酸、蛋清及其他,明胶、鞣酸、蛋清主要作用是除去鞣质，还有酶、焦糖等杂质成分。,