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天然药物化学实验与技术 刖 5天然药物化学是运用现代科学理论与技术对各类天然药物的药效物质基础进行 化学研究的一门课程。在我国，天然药物资源十分丰富，达12800种以上；天然药 物化学是以寻找和发现天然药物中理想的药效活性成分和重要的前导化合物为目的 的化学研究，在以天然物为来源的新药研发中，占有重要的地位。天然药物化学实验与技术是天然药物化学的实验课教材，本书共分三部 分。第一部分：总论，系统介绍了实验室规则和一般常识、实验室基本操作及常用 仪器装置、天然有机化合物提取技术、天然有机化合物分离方法、天然有机化合物 结构鉴定方法等，这方面的内容主要供学生实验和做毕业论文时参考。第二部分：天然药物化学实验实例，包括14个实验项目。这部分内容，所选的实验项目，以验 证性实验为主，具有一定的典型性，注重综合性实验、开放性实验和设计性实验。第三部分：附录，包括天然药物化学成分检出试剂配制法、常用显色剂配制、常用 溶剂的回收及精制方法、常用有机溶剂的物理常数和精制方法等。天然药物化学实验与技术主要适用于医药院校药学类和中药学类本科学生学 习使用，也可用作成人教育和自学的参考教材。在编写的过程中，尽管我们做了很大的努力，但由于编者学术水平和编写能力有 限，不当和错误之处在所难免，敬请广大师生和读者予以指正。编者2007年12月目 录第一部分 总论第一篇实验室规则和一般常识.（6）一、实验规则.（6）二、实验室一般安全规则.（6）三、易燃、腐蚀性和有毒药品或溶剂的使用规则.（6）四、实验室灭火常识.（6）五、实验室一般伤害的救护.（7）第二篇实验室基本操作及常用仪器装置.（7）一、仪器的洗涤.（7）二、仪器的干燥.（7）三、渗漉.（8）四、回流提取.（8）五、连续回流提取.（8）六、蒸懦.（8）七、水蒸气蒸储.（9）八、萃取.（9）九、过滤.（9）十、样品的干燥.（10）第三篇天然有机化合物提取技术.（11）一、经典提取技术.（11）（一）溶剂提取法.（11）(二)水蒸气蒸镭法.(14)(三)升华法.(14)二、现代提取技术.(14)(一)超临界流体萃取技术.(14)(二)超声波提取技术.(15)(三)微波提取技术.(16)(四)酶法提取和仿生提取技术.(16)(五)固相萃取和固相微萃取技术.(18)第四篇天然有机化合物分离方法.(19)一、一般方法.(19)(-)系统溶剂分离法.(19)(二)两相溶剂萃取法.(19)(三)沉淀法.(21)(四)盐析法.(21)(五)透析法.(21)(六)分镭法.(22)(七)结晶法.(23)二、柱色谱.(25)(一)吸附层析法.(26)(二)分配层析法.(28)(三)离子交换层析.(30)(四)凝胶层析法.(31)三、薄层层析.(32)四、纸色谱.(33)五、气相色谱.(34)六、高效液相色谱.(35)第五篇天然有机化合物结构鉴定方法.(35)一、天然产物结构测定方法概论.(35)(一)样品结构的背景信息.(36)(二)结构鉴定的化学方法(湿法化学).(37)(三)紫外和红外光谱法.(37)(四)质谱法.(38)(五)核磁共振法.(38)二、结构鉴定的战略战术.(40)(一)背景信息的搜索和验证.(40)(二)结构鉴定的战略战术.(40)第二部分 天然药物化学实验实例实验一黄苓中黄苓式的提取、分离与鉴定.(43)实验二 秦皮中七叶甘、七叶内酯的提取、分离与鉴定.(48)实验三 虎杖中游离葱醍的提取、分离与鉴定.(51)实验四 大黄中葱醍类成分的提取、分离与鉴别.(55)实验五 芦丁的提取与鉴定.(60)实验六 穿心莲内酯的提取、分离、鉴定及亚硫酸氢钠加成物制备.(64)实验七 设计实验挥发油的提取与鉴定.(70)实验八 人参皂音Re的提取分离与鉴定.(72)实验九 甘草中甘草酸的提取及镂盐、单钾盐的制备.(75)实验十 穿山龙中薯荡皂昔元的提取、分离、鉴定.(79)实验十一苦参中氧化苦参碱和苦参碱的提取、分离及鉴定.(83)实验十二麻黄中麻黄碱和伪麻黄碱的提取，分离及盐酸盐制备.(87)实验十三洋金花生物碱的提取分离.(90)实验十四 黄藤中掌叶防己碱的提取、分离、鉴定、及衍生物的制备.(94)第三部分 附录附录一天然药物化学成分检出试剂配制法.(102)附录二 常用显色剂配制.(107)附录三 常用溶剂的回收及精制方法.(111)附录四(115)常用有机溶剂的物理常数和精制方法附录五(119)天然药物中各类化学成分的检识方法附录六常用干燥剂性能的说明.(122)附录七(125)常用干燥剂使用指南.附录八(127)常用缓冲液的配制.附录九(135)常见有机溶剂间的共沸混合物.附录十(136)实验室常用酸、碱的浓度.第一部分总论第一篇实验室规则和一般常识一、实验规则1.实验前认真预习，明确实验目的，了解实验的方法、步骤和基本原理。2.实验过程中要正确操作，仔细观察，认真记录和深入思考。3.严格遵守实验室各项制度，注意安全，爱护仪器，节约药品，保持实验室的秩 序。4.遵从教师指导。实验完毕，应把实验桌整理干净。根据实验记录，认真处理数 据，分析问题，写出实验报告按时呈交指导老师。并需提交实验所得产品(标明产 品名称、重量、实验组号及日期)。二、实验室一般安全规则1.实验前应做好预习工作，熟悉每步具体操作中的安全注意事项。并须熟悉实验 室及其周围的环境和水的开关、电闸及灭火器的位置。2.使用电器设备及各种分析仪器时，要弄清电路及操作规程，不要用湿的手、物 接触电插销，谨防触电。实验后，应把连接电源的插销拨下。3.实验完毕后，应检查水、电源、煤气是否关严。值日生和最后离开实验室的工 作人员都应负责再检查一遍，并把水和煤气的总开关关闭，关闭电闸。三、易燃、腐蚀性和有毒药品或溶剂的使用规则1.有机溶剂（如乙醛、乙醇、苯、丙酮等）易燃，使用时要远离火源，用后要盖紧瓶 塞，置于阴凉处。加热、回流提取或回收溶剂时，必须在水浴上进行，切不可用直 火加热。2.回收溶剂时，应在加热前投入12粒沸石，每添加一次溶剂，应重新添加沸石 加热中途不得加入沸石，严防溶液发生爆沸或因恒沸而发生爆炸。若为有毒易燃 有机溶剂的回收（如苯、氯仿），应将排气管导出室外或下水道。3.强酸、强碱（如硫酸、盐酸，氢氧化钠等）具强腐蚀性，勿洒在皮肤或衣物上，以 免造成化学灼伤，强酸烟雾刺激呼吸道，使用时应倍加小心。4.绝不允许各种化学药品任意混合，也切勿把任何试剂或溶剂倒回储瓶，以免发 生意外事故。残渣废物丢入废物缸内，用过的易燃有机溶剂不得倒入下水道，否则 有燃烧爆炸的危险。四、实验室灭火常识实验室一旦发生火灾，首先要立即断绝火源（电源、煤气等），并速将附近的可燃物 移开，防止火势扩展。应保持镇静，不要慌乱，立即采取各种相应措施。1.锥形瓶内溶剂着火，只需用石棉网或湿布盖熄。溶剂泼倒后着火，可用石棉 布、沙土、麻袋或火火器扑火。不可用水冲，以免因水流而扩大燃烧面。2.衣服着火，切勿奔跑，赶快脱下衣服或用厚的外衣、麻袋裹灭，或赶快卧倒在 地上滚灭，或打开附近的自来水开关用水冲淋熄灭。3.火势较大时，应根据具体情况采用灭火器灭火，常用的有以下三种；（1）泡沫灭火器；使用时将筒颠倒（碳酸氢钠和硫酸铝溶液作用，产生氢氧化铝扣大 量的二氧化碳泡沫），喷射起火处，泡沫就把燃烧的物体包住与空气隔绝，而使火 焰熄灭，此法不运用于电火花引起的火灾。（2）四氯化碳灭火器：使用时连续抽动唧筒，四氯化碳即会喷出。其遇热迅速气 化，成为很重的气体包住燃烧物体，使之与空气隔绝，而将火焰熄灭，（此法最适 合于扑灭电火花引起的火灾）。（3）一氧化碳灭火器：是实验室最常用的灭火器（其侧筒内装有压缩的液态二氧化 碳），使用时打开开关即可灭火。五、实验室一般伤害的救护1.创伤在伤口上用双氧水消毒或涂抹红汞。2.烫伤或烧伤 在伤口上涂抹烫伤药，或涂抹甘油、硼酸凡士林。3.酸碱腐伤先用水冲洗伤处。若为酸腐伤，再用5%的碳酸氢钠溶液或稀氨水 洗；若为碱腐伤，再用1%醋酸溶液洗，最后均用水冲洗。若是酸或碱液溅入眼内，应立即用水冲洗。若为酸液，再用1%碳酸氢钠溶液冲 洗；若为碱液，则用1%硼酸溶液冲洗，最后均应用水冲洗。4.毒物进入口内 将510ml稀硫酸铜溶液加入一杯温开水中，内服，或用手指 伸入咽喉部促使呕吐。5.上述各种伤害伤势较重者经急救后，应速送医院检查和治疗。第二篇实验室基本操作及常用仪器装置一、仪器的洗涤实验室中常使用各种玻璃仪器，这些仪器是否干净，常影响到所提取、分离的 化学成分的纯度和分离精制的步骤。所以应保证使用仪器干净。洗涤玻璃仪器的方法很多，应根据污物的性质来选用（附着在仪器上的污物有 可溶性物质，也有尘土和不溶性物质.还有油污和有机物质）。常用的洗涤方法 有；1.用水刷洗用毛刷就水刷洗，既可使可溶物溶去。也可使附着在仪器上的尘土和不溶物脱落下来。但往往不能去油污和有机物。2.用去污粉、合成洗涤剂洗先把要洗的仪器用水湿润，用毛刷沾少许去污粉或洗涤剂，擦洗瓶内外，再用水冲洗干净。3.用洗涤液洗对于顽固沾附在玻璃上的斑迹或残渣，可用洗涤液来洗。最 常用的洗涤液使由等体积的浓硫酸和饱和的重铝酸钾溶液配制而成。已洗净的仪器壁上，不应附着有不溶物或油污。如加水于仪器，将仪器倒转过 来，水即顺着器壁流卜，器壁上只留卜一层既薄乂均匀的水膜，而无水珠附着在上 面，则表示仪器已洗干净。二、仪器的干燥1.加热烘干：急需用的仪器可放于烘箱内干燥（控制在105左右），也可倒 置在玻璃仪器烘干器上烘干。一些常用的烧杯、蒸发皿可置石棉网上小火或用电 炉烤干。2.晒干和吹干 不急用的洗净仪器可倒置于燥处.任其自然晾干。带有刻度的计 量器或小体积烧瓶等，可加入少许易挥发的有机溶剂（最常用的是乙醇或丙酮）倾斜 并转动仪器，倾出溶剂。三、渗漉渗漉是天然药物化学成分提取法中常用的一种提取方法。操作时将药材粉末润湿膨 胀后装入渗漉器中，不断在药粉上添加新溶剂，使其渗透过药粉，自上而下从渗漉 器下部流出提取液。该法提取效率较高，但操作较繁。操作时注意控制流速，边渗漉边加进新溶剂，不 可使表面干燥。四、回流提取回流提取是应用有机溶剂提取时最常用的一种方法。操作时将药粉装入烧瓶 中，药材的量为烧瓶容量的1/32/3,再加溶剂浸过药材表面12cm,接上冷凝器 在水浴上加热回流，一般保持沸约1小时，滤出提取液，药渣加入新溶剂再次加热 回流约半小时，如此提取数次，至有效成分基本提尽为止。合并各次提取液，蒸镭 回收溶剂即得提取物。五、连续回流提取连续回流提取也是多种提取法中级常用的一种提取方达，该法可弥补一般回流 提取中所需溶剂量大，操作麻烦的不足。实验室常用的装置是索氏提取器。该提取 器由A（冷凝管）、B（带有虹吸管的提取器）和盛放溶剂的烧瓶三部分组成。操作时应注意：1.盛药粉的滤纸折成筒状，内装物不得超过虹吸管；滤纸筒底叠紧，勿使药 粉漏出（否则会堵住虹回流管）。2.烧瓶中盛放溶剂的量为其容量的1/22/3。六、蒸懦蒸储在天然药物化学实验中主要用来回收溶剂，浓缩大量提取液。根据所回收溶剂 的沸点及性质不同，可分为常压蒸储和减压蒸储两种。（一）常压蒸镭一般主要用于低沸点有机溶剂（100以下）的回收。操作时应注意：常压回收装置严禁密闭。加热须在水浴上进行，不得直火加热。（二）减压蒸储一般主要用于高沸点溶剂（100以上）的回收；或减压蒸镭所需的温度下提取 物易破坏分解的情况。操作应汁意：1.整个系统不应漏气（各连接处应安全完好）。蒸镭瓶盛装溶液的量一般不宜超 过其容量的1/2。2.为维持平稳的沸腾状态，须在蒸镭瓶中插入一根末端拉成毛细管的玻璃 管，拉成毛细管的一端应浸入溶液，距瓶底12毫米处。玻璃管的另一端管口套一 段橡皮管，并用螺旋夹夹住，以便调节内压。3.蒸偏系统和水泵（或真空泵）之间应连接一安全瓶，以防水压变动时，水倒流 置接受瓶内。减压蒸储完毕后，应先移去热源，慢慢打开安全瓶上的活塞，直到完全与气相 通。最后关上水泵或真空泵。七、水蒸气蒸储水蒸气蒸镭只适用于具挥发性，能随水蒸气蒸播而不被破坏，且难溶(或不溶)于水的成分的提取，主要用于挥发油的提取。操作应注意：1.水蒸气发生器盛水量不宜超过其容积的3/4,安全玻璃管应插到发生器底 部，以保证安全。2.蒸镭溶液总量至烧瓶的1/3为宜，通入蒸气的玻璃管应儿乎达到溶液正中的 瓶底，并应将烧瓶的位置向水蒸气发生器方面倾斜，以免飞溅起来的泡沫或液体经 冷凝器而流入接受器，使蒸储出的液体受污染。在蒸储过程中，应将圆底烧瓶保 温，以免部分水蒸气在烧瓶中冷凝下来，使瓶内液体不断增加。3.蒸馈中断或完毕时，必须将水蒸气发生器与圆底烧瓶之间的三通玻璃管下 口螺旋夹打开，使与大气相通，然后再停止加热。否则烧瓶内液体将被倒吸入水蒸 气发生器内。八、萃取萃取是天然药物化学成分分离方法中最常用的一种。实验室小量萃取一般在分液漏 斗中进行。操作时应注意：1.使用分液漏斗前应检查活塞处是否紧密，振摇萃取时通常将分液漏斗倾斜 旋转振摇，并及时倒置，放出因振摇而产生的气体，以解除漏斗内压力。2.振摇后静置，待两相分层清楚再放出萃取液。为使两层的沾污降至最低限 度，下层总是应从分液漏斗底部放出，而上层则应从分液漏斗顶部倾出。3.萃取时常遇乳化现象，为防止乳化的发生，一般在大量萃取前，先取少量 试之，如易产生乳化，则应避免猛烈振摇，应缓缓地旋摇进行萃取，或将分液漏斗 轻轻翻转数次的办法进行萃取。如已发生乳化现象，可采取以下方法处理：(1)分出乳化层，再换新溶剂萃取。(2)抽滤乳化层(除胶体粒子，可破乳)。(3)加热乳化层，可促进分层。(4)加入表面活性剂(如戊醇)，或长时间放置，使其自然分层。九、过滤过滤是最常用的固液分离方法，一般可分为常压过滤和减压过滤两种。（一）常压过滤一般主要用于除去沉淀的过滤（需要滤液）。特别适用于过滤颗粒细小的沉淀或胶体 沉淀。使用普通漏斗和滤纸，根据过滤的溶液不同，滤纸有两种常用的两种折叠方 法。1.滤锥 常用于水溶液的过滤。2.槽纹滤纸（菊花形）常用于有机溶液的过滤。操作时应注意：过滤前应先润湿 滤，再倾倒溶液。倾倒溶液时，应将溶液沿玻棒缓慢倾入漏斗中。为加快过滤速 度，应先倾入上清液，后倒入沉淀。（二）减压过滤减压过滤也称抽滤或真空过滤。通常使用布氏漏斗和滤纸来进行.减压可加速 过滤并使所得沉淀较干。操作时应注意：1.抽滤用滤纸应剪成比布氏漏斗内径略小的圆形滤纸，大小以盖住漏斗底部 所有的孔，但不伸展到漏斗斗壁上为准。2.抽滤前用同一种溶剂润湿滤纸，再抽气，使滤纸紧贴布氏漏斗底板，然后 倾倒待滤波。如用无水溶剂抽滤时，滤纸与漏斗不宜贴紧，这时可先用少许水湿润 滤纸，用纸或干净布压紧抽气，使滤纸贴紧。再用无水溶剂抽滤洗去水分，然后同 上法抽滤。3.抽滤时，注意漏斗下端的斜削面要对着抽滤瓶侧面的支管，为防止滤液倒 流，应在抽滤瓶与抽气泵之间安装一安全瓶。若为少量物质的抽滤（如经分离得少量结晶），可以使用小型多孔板漏斗、玻 璃钉漏斗、减压漏斗。十、样品的干燥由天然药物中提取分离得到的结晶性固体常带有水份或挥发性有机溶剂，需根 据样品的性质选择适当的方法进行干燥。常用的干燥方法有以下儿种：（-）自然干燥为最常用的干燥样品方法。将样品且表面皿或滤纸上，于空气中干燥。少量样 品的快速干燥，可用质量好的滤纸压吸溶剂干燥。此法简便且不需加热、但具吸湿 性化合物不宜采用。（二）加热干燥对热稳定的样品，待有机溶剂挥干，放于烘箱中于适当温度下干燥至恒重。或 将样品置红外灯卜干燥，红外灯干燥穿透性强，比普通加热快。但加热干燥不能用 于易升华或分解的样品，其他样品干燥时也不能使加热温度超过结晶的熔点，且要 考虑结晶的熔点会因溶剂的存在而有所降低。（三）干燥器干燥将结晶样品放入干燥器中用于燥剂在常压或减压下进行干燥。凡熔点低、易吸潮、受热易分解的样品，均可用于燥器干燥。常用的干燥器有：普通干燥器、真空干燥 器、真空恒温干燥器。1.普通干燥器 一般适用于保存经烘箱干燥后易吸潮的样品，用于干燥样品 时所费时间长，效率低。2.真空干燥器减压情况下可降低干燥温度，缩短干燥时间，提高干燥效 率。但使用时真空度不宜过高，以防炸碎。（一般于水泵上抽至盖子推不动即可）抽 气时还须注意水压突然下降，水倒流入干燥器内。取样开启于燥器时，放入空气不宜太快，最好在抽气口上放一小片滤纸，以免 样品冲散。3.真空恒温干燥器（干燥枪）此法干燥效率高，不仅能除去样品表面的溶剂和 水份，还能脱去结晶水。但仅适用于少量样品的干燥。使用时先选用适当的溶剂进 行加热（溶剂的沸点勿超过样品的熔点），再将装有样品的小船放入夹层内，连接 盛有五氧化二璘的曲颈瓶，然后在水泵上减压，抽至可能的最高真空度，应停止抽 气，并将活塞关闭。否则干燥舱内的空气不再流入水泵.而有可能使水蒸气扩散至 干燥枪内得到相反效果。在整个干燥过程中，每隔一定时间应再抽气一次。用上述各种干燥器进行干燥时，干燥器中均应散放干燥剂。常用的干燥剂有变 色硅胶、无水硫酸钙、无水氯化钙及五氧化二磷等。使用真空干燥器，一股不宜用 浓硫酸做干燥剂。（四）冰冻干燥冰冻干燥是样品的水溶液或混悬液在高真空度的容器中冷冻至呈固体状态，然 后升华脱水，被干燥的物质即成固体。此法可在真空冷冻干燥器中进行，适用于受 热易破坏或易吸潮样品的干燥。第三篇 天然有机化合物提取技术天然药物化学是研究植物中的有效成分的学科，向植物中的化学成分一般非常复 杂，往往含有大量的无效成分或杂质。有效成分则含量很少，多则百分之十几，少 则百万分之儿，甚至更少，且往往多种有效成分共存。因此，必须将有效成分从植 物中提取出来并进一步分离和精制，以得到单一的化合物一单体，才能为结构测 定、药理分析等进一步研究奠定基础。所以有效成分的提取分离是天然药物化学研 究的首要任务，是一项十分艰巨而细致的工作。提取就是用适当的溶剂或适当的方法将植物中的化学成分从植物组织中抽提出来的 过程。提取时要将所要的成分尽可能完全提出，而不要的成分则尽可能少提出，但 用任何一种溶剂或任何一种方法提取而得到的提取液和提取物仍然是包含几种或多 种化学成分的混合物，尚需进一步分离和精制。一、经典提取技术（一）溶剂提取法1.溶剂提取法的原理溶剂提取法是根据中草药中各种成分在溶剂中的溶解性质，选用对活性成分溶解度 大，对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材组织内溶解出来的方 法。当溶剂加到中草药原料（需适当粉碎）中时，溶剂由于扩散、渗透作用逐渐通 过细胞壁透入到细胞内，溶解了可溶性物质，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，溶剂又不断进入药材组织细胞中，如此多次往返，直至 细胞内外溶液浓度达到动态平衡时，将此饱和溶液滤出，继续多次加入新溶剂，就 可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。2.影响提取效果的因素中草药成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关。溶剂可分为水、亲水性有机溶 剂及亲脂性有机溶剂，被溶解物质也有亲水性及亲脂性的不同。有机化合物分子结构中亲水性基团多，其极性大而疏于油；有的亲水性基团 少，其。极性小而疏于水。这种亲水性、亲脂性及其程度的大小，是和化合物的分 子结构直接相关。一般来说，两种基本母核相同的成分，其分子中功能基的极性越 大，或极性功能基数量越多，则整个分子的极性大，亲水性强，而亲脂性就越弱，其分子非极性部分越大，或碳键越长，则极性小，亲脂性强，而亲水性就越弱。各类溶剂的性质，同样也与其分子结构有关。例如甲醇、乙醇是亲水性比较 强的溶剂，它们的分子比较小，有羟基存在，与水的结构很近似，所以能够和水任 意混合。丁醇和戊醇分子中虽都有羟基，保持和水有相似处，但分子逐渐地加大，与水性质也就逐渐疏远。所以它们能彼此部分互溶，在它们互溶达到饱和状态之 后，丁醇或戊醇都能与水分层。氯仿、苯和石油酸是煌类或氯煌衍生物，分子中没 有氧，属于亲脂性强的溶剂。总的说来，只要中草药成分的亲水性和亲脂性与溶剂的此项性质相当，就会在其中 有较大的溶解度，即所谓“相似相溶的规律。这是选择适当溶剂自中草药中提取所 需要成分的依据之一。溶剂提取法的关键在于选择合适的溶剂和方法，但是在提取过程中药材的粉碎度、提取温度和时间等都能影响提取效率。粉碎度：溶剂提取过程包括渗透、溶解、扩散等过程，药材粉末越细，药粉颗 粒表面积越大，上述过程进行得越快，提取效率就越高。但粉碎过细，表面积太 大，吸附作用增强，反而影响扩散作用。另外含蛋白质、多糖类成分较多的药材用 水提取时，药材粉碎过细，虽有利于有效成分的提取，但蛋白质和多糖等这类杂质 也溶出较多，使提取液粘稠，过滤困难，影响有效成分的提取和进一步分离，因此 通常用水提取时可采用粗粉或薄片，用有机溶剂提取时可以略细，以能通过20目筛 为宜。温度：温度增高，分子运动加快，溶解、扩散速度也加快，有利于有效成分的 提出，所以热提常比冷提效率高。但温度过高，有些成分员破坏，同时杂质也溶出 增多。故一般加热不超过60,最高不超过100。时间：有效成分的提出温随提取时间的延长而增加，直到药材细胞内外有效成 分的浓度达到平衡为止。所以不必无限制的延长提取时间，一股用水加热提取以每 次0.51小时为宜，用乙醇加热提取每次以1时为宜。3.溶剂的选择运用溶剂提取法的关键，是选择适当的溶剂。溶剂选择适当，就可以比较顺利地将 需要的成分提取出来。选择溶剂要注意以卜三点：溶剂对有效成分溶解度大，对 杂质溶解度小；溶剂不能与中药的成分起化学变化；溶剂要经济、易得、使用 安全等。常见的提取溶剂可分为以下三类：1）水：水是一种强的极性溶剂。中草药中亲水性的成分，如无机盐、糖类、分子不太大的多糖类、糅质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐及甘类等都能 被水溶出。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。酸水 提取，可使生物碱与酸生成盐类而溶出，碱水提取可使有机酸、黄酮、葱醍、内 酯、香豆素以及酚类成分溶出。但用水提取易酶解昔类成分，且易霉坏变质。某些 含果胶、粘液质类成分的中草药，其水提取液常常很难过滤。沸水提取时，中草药 中的淀粉可被糊化，而增加过滤的困难。故含淀粉量多的中草药，不宜磨成细粉后 加水煎煮。中药传统用的汤剂，多用中药饮片直火煎煮，加温可以增大中药成分的 溶解度外，还可能有与其他成分产生“助溶”现象，增加了一些水中溶解度小的、亲 脂性强的成分的溶解度。但多数亲脂性成分在沸水中的溶解度是不大的，既使有助 溶现象存在，也不容易提取完全。如果应用大量水煎煮，就会增加蒸发浓缩时的困 难，且会溶出大量杂质，给进一步分离提纯带来麻烦。中草药水提取液中含有皂甘 及粘液质类成分，在减压浓缩时，还会产生大量泡沫，造成浓缩的困难。通常可在 蒸储器上装置一个汽一液分离防溅球加以克服，工业上则常用薄膜浓缩装置。2）亲水性的有机溶剂：也就是一般所说的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。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多 糖等外，大多能在乙醇中溶解。难溶于水的亲脂性成分，在乙醇中的溶解度也较 大。还可以根据被提取物质的性质，采用不同浓度的乙醇进行提取。用乙醇提取比 用水量较少，提取时间短，溶解出的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂，虽易燃，但毒性小，价格便宜，来源方便，有一定设备即可回收反复使用，而且乙醇的提取 液不易发霉变质。由于这些原因，用乙醇提取的方法是历来最常用的方法之一。甲 醇的性质和乙醇相似，沸点较低（64）,但有毒性，使用时应注意。3）亲脂性的有机溶剂：也就是一般所说的与水不能混溶的有机溶剂，如石油 醒、苯、氯仿、乙酸、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。但这类溶剂挥发性大，多易燃（氯仿除外），一般有毒，价 格较贵，设备要求较高，且它们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。如果药材中含有较多的水分，用这类溶剂就很难浸出其有效成 分，因此，大量提取中草药原料时，直接应用这类溶剂有一定的局限性。4.溶剂提取方法用溶剂法提取常采用浸渍、渗漉、煎煮、回流提取及连续提取等操作方法。（1）浸渍 将药材的粗粉或碎块装入适当的容器中，加入适宜的溶剂（一般用水 或稀醇），以浸没药料稍过量为度，时常振据或搅并，放置一段时间，滤出提取 液，药渣另加新错剂再浸渍。如此数次，合并提取液，浓缩即得提取物。本法简单 易行，但提取效率差，提取时间长，用水浸渍时，必要时应加适量防腐剂以防霉 变。（2）渗漉渗漉法是将中草药粉末装在渗漉器中，不断添加新溶剂，使其渗透过 药材，自上而下从渗漉器下部流出浸出液的一种浸出方法。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，故浸出效果优于浸渍法。但应控制流速，在渗渡过程中 随时自药面上补充新溶剂，使药材中有效成分充分浸出为止，或当渗滴液颜色极浅 或渗涌液的体积相当于原药材重的10倍时，便可认为基本上已提取完全。在大量生 产中常将收集的稀渗淮液作为另一批新原料的溶剂之用。（3）煎煮将药材粉末或薄片加水加热煮沸而提取有效成分的方法。操作时将药 材粉末或薄片装入适宜的容器中，加水浸没药粉，充分浸泡后，直火或蒸气加热至 沸，保持微沸一定时间，滤出煎出液，药渣依法再煎煮数次，合并各次煎出液，过 滤浓缩后即得提取物。此法简单但杂质溶出较多、且不宜用于含挥发性成分及有效 成分遇热易破坏药材的提取。（4）回流提取 使用有机溶剂加热提取时，需采用加热回流装置，以免溶剂挥发 损失。大量提取时，一般使用有蒸汽加热隔层的提取罐。此法提取效率较冷浸法 高，但溶剂消耗仍较大，且含受热易破坏成分的药材不宜用此法。（5）连续提取为了改进回流提取法中需要溶剂量大的缺点可采用连续提取法。实验室常用的连续提取装置为索氏提取器。该法所需溶剂量较少，提取也较完全，但提取成分受热时间长、遇热不稳定易变化的成分不宜采用此法。提取终点的判定：用溶剂提取法时，为了尽可能将有效成分提取完全，常要对提取 终点进行判定。常用方法是：若有效成分未知者，可取最后的提取液数毫升于蒸发 皿中，挥干溶剂，不留残渣即为提取终点；若有效成分为已知者，可选用该有效成 分的定性反应来判断，至提取液反应呈阴性或微弱的反应阳性时即为提取终点。（二）水蒸气蒸懦法水蒸气蒸镭法只适用于能随水蒸气蒸镭，而不被破环的挥发性成分的提取，主要 用于挥发油的提取。这类成分沸点在100以上，与水不相混溶或微溶，且在约 100C时有一定蒸气压，当与水一起加热时.其蒸汽压和水的蒸汽压总和为一个大 气压时，水蒸气将挥发性成分一并带出。储出液往往分出油水两层，将油层分出即 得挥发件成分，如储出液不分层，则将储出液经盐析法并用低沸点溶剂（常用乙醛）将挥发性成分萃取出来.回收溶剂即得。该法除用于挥发油的提取外，也可用干某 些小分子生物碱如麻黄碱、槟榔碱和某些小分子的酚性物如牡丹酚等的提取。药材 粉末在水蒸气蒸镭前，应先加少量水使之充分润湿后再进行操件，这将有利于挥发 性成分的蒸出。（三）升华法某些固体化学成分受热直接变成气态，遇冷后又凝固为固体的性质称为升华。天 然药物中有些化学成分具有升华的性质，就能利用升华的方法将这些成分直接从药 材粉末中提取出来。此法简单易行，但具有升华性的化学成分较少，仅见于少数单 菇类、生物碱、游离羟基葱醍、香豆素和有机酸类成分。樟木中升华的樟脑（camphor），在本草纲目中已有详细的记载，为世界上最早应用升华法制取 药材有效成分的记述。茶叶中的咖啡碱在178以上就能升华而不被分解。游离羟 基葱醍类成分，一些香豆素类，有机酸类成分，有些也具有升华的性质，例如七叶 内酯及苯甲酸等。升华法虽然简单易行，但中草药炭化后，往往产生挥发性的焦油状物，粘附在 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。二、现代提取技术(-)超临界流体萃取技术1.超临界流体萃取(Superitical Fluid Extraction,SFE)是一项发展很快、应用很广的 实用性新技术。传统的提取物质中有效成份的方法，如水蒸汽蒸储法、减压蒸储 法、溶剂萃取法等，其工艺复杂、产品纯度不高，而且易残留有害物质。超临界流 体萃取是利用流体在超临界状态时具有密度大、粘度小、扩散系数大等优良的传质 特性而成功开发的。它具有提取率高、产品纯度好、流程简单、能耗低等优点。什么是超临界：任何一种物质都存在三种相态一-气相、液相、固相。三相呈平衡 态共存的点叫三相点。液、气两相呈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界压力。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(SCF)是指在临界温度(Tc)和临界压力(Pv)以上的流体。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。超临界萃取的原理：超临界流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力 与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超 临界状态下，超临界流体具有很好的流动性和渗透性，将超临界流体与待分离的物 质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出 来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到 最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被 萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以在超临界流体萃取过 程是由萃取和分离组合而成的。相密度(g/ml)扩散系数(cm2/s)粘度(g/cms)气体(G)10-3 10-1 10-4超临界流(SCF)0.3 0.9 10-3-10-4 10-4-10-3液体(L)1 10-5 10-22.影响超临界萃取的主要因素：(1)密度：溶剂强度与SCF的密度有关。温度一定时，密度(压力)增加，可使溶 剂强度增加，溶质的溶解度增加。(2)夹带剂：适用于SFE的大多数溶剂是极性小的溶剂，这有利于选择性的提 取，但限制了其对极性较大溶质的应用。因此可在这些SCF中加入少量夹带剂(如乙醇等)以改变溶剂的极性。加一定夹带剂的SFE-CO2可以创造一般溶剂达 不到的萃取条件，大幅度提高收率。(3)粒度：溶质从样品颗粒中的扩散，可用Fick第二定律加以描述。粒子的大小 可影响萃取的收率。一般来说，粒度小有利于SFE-CO2萃取。(4)流体体积：提取物的分子结构与所需的SCF的体积有关。增大流体的体积 能提高回收率。(二)超声波提取技术1.超声波提取技术超声波提取技术(Ultrasound Extraction,UE)是近年来应用到中草药有效成份提取 分离的一种最新的较为成熟的手段。超声波是指频率为20MHz50MHz左右的电 磁波，它是一种机械波，需要能量载体一介质一来进行传播。超声波在传递过程中 存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的 密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。也就是说，超声波并不能 使样品内的分子产生极化，而是在溶剂和样品之间产生声波空化作用，导致溶液内 气泡的形成、增长和爆破压缩，从而使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂之间的 接触面积，提高目标物从固相转移到液相的传质速率。超声波萃取的原理：超声波萃取中药材的优越性，是基于超声波的特殊物理性质。主要是主要通过压电换能器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之 间的作用力从而实现固一液萃取分离。超声波能够加速介质质点运动，将超声波 能量作用于药材中药效成分质点上，使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材 基体而游离于水中。超声波在液体介质中传播产生特殊的“空化效应”，使中药 材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药 效成分不断被分离出来，加速植物有效成分的浸出提取。超声波的振动匀化，使 整个样品萃取更均匀。综上所述，天然药物中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自 身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应获得强大的外力冲击，所以能高效率 并充分分离出来。2.超声波萃取的特点适用于中药材有效成份的萃取，是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方法的新 方法、新工艺。与水煮、醇沉工艺相比，超声波萃取具有如下突出特点：(1)无需高温。在4050水温下超声波强化萃取，无水煮高温，不破坏中药 材中某些具有热不稳定，易水解或氧化特性的药效成份。超声波能促使植物细胞破 壁，提高中药的疗效。(2)常压萃取，安全性好，操作简单易行，维护保养方便。(3)萃取效率高。超声波强化萃取2040分钟即可获最佳提取率，萃取时间仅为 水煮、醇沉法的三分之一或更少。萃取充分，萃取量是传统方法的二倍以上。据统 计，超声波在6570P工作效率非常高。而温度在65。(3内中草药植物的有效成份 基本没有受到破坏。加入超声波后(在65。：条件下)，植物有效成份提取时间约 40分钟。而蒸煮法的蒸煮时间往往需要两到三小时，是超声波提取时间的3倍以上 时间。每罐提取3次，基本上可提取有效成份的90%以上。(4)具有广谱性。适用性广，绝大多数的中药材各类成份均可超声萃取。(5)超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质(如极性)关系不大。因此，可供选 择的萃取溶剂种类多、目标萃取物范围广泛。(6)减少能耗。由于超声萃取无需加热或加热温度低，萃取时间短，因此大大降 低能耗。(7)药材原料处理量大，成倍或数倍提高，且杂质少，有效成分易于分离、净 化。(8)萃取工艺成本低，综合经济效益显著。(9)超声波具有一定的杀菌作用，保证萃取液不易变质。(三)微波提取技术1.微波提取技术微波提取（Microwave extraction,MAE）是根据不同物质吸收微波能力的差异使 得基体物质的某些区域或萃取体系总的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物 质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的萃取剂 中，达到提取的目的。微波提取的原理：微波是一种频率在300MHz300GHz之间的电磁波，它具有 波动性、高频型、热特性和非热特性四大基本特性。常用的微波频率为2450 MHzo微波加热是利用被加热物质的极性分子（如H2O、CH2c12等）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而发热。微波加热是能量直接 作用于被加热物质，空气及容器对微波基本上不吸收和反射，保证了能量的快速传 递和充分利用。2.微波提取的特点（1）体现在微波的选择性，因其对极性分子的选择性加热从而对其选择性的溶 出。（2）微波提取大大降低了提取时间，提高了提取速度，传统提取方法需要几小时 至几十小时，超声提取也需半小时到一小时，微波提取只需几秒到几分钟，提取速 率提高了儿十至儿百倍，甚至几千倍。（3）微波提取由于受溶剂亲和力的限制较小，可供选择的溶剂较多，同时减少了 溶剂的用量。微波提取一般适合于热稳定性的物质，对热敏感性物质，微波加热易导致变形或失 活；要求物料有良好的吸水性，否则细胞难以吸收足够的微波能将自身击破，产物 也就难以释放出来；微波提取对组分的选择性差。（四）酶法提取和仿生提取技术1.酶法提取酶法提取是一项新技术。近年来，纤维素酶在各个领域的应用极为广泛，在中草药 提取方面的工业化应用也已进入初开发阶段，大部分中药材的细胞壁是由纤维素构 成的，植物的有效成分往往包裹在细胞壁内。纤维素是0-D-葡萄糖以1,4-0-葡糖昔 链连接的，用纤维素酶可破坏P-D-葡萄糖键，进而有利于有效成分的提取。传统的 提取方法如煎煮有机溶剂浸出醇处理方法等，提取时温度高、提取率低、浪费乙 醇、成本高、不安全，而选用适当的酶，可以通过酶反应温和地将植物组织分解，加速有效成分的释放提取。选用相应的酶可将影响液体制剂澄清度的杂质如淀粉、蛋白质、果胶等分解祛除，也可促进某些极性低的脂溶成分转化成糖昔类易溶于水 的成分而有利于提取。酶法提取的影响因素a.药材预处理为利于酶解，需对药材进行预处理。如用球磨机作预处理，粉碎颗 粒越细，越易悬浮在酶解液中，增加有效面积而易被酶水解，加快水解速度。b.pH、温度及酶解作用时间根据所提取的中药材的品种及所使用的酶的种类不 同，酶