北京张博士医考中药士考试辅导之——中药化学：研究方法

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一、中药有效成分的提取方法

提取分离是研究中药化学成分的基础，根据被提取成分具体理化性质、极性、酸碱性、有无特殊结构，进行具体的选择。

（一）溶剂提取法

1.溶剂选择

（1）溶剂按极性分类：三类，即亲脂性有机溶剂、亲水性有机溶剂和水。常用于中药成分提取的溶剂按极性由弱到强的顺序如下：

石油醚＜四氯化碳＜苯＜二氯甲烷＜氯仿＜乙醚＜乙酸乙酯＜正丁醇＜丙酮＜甲醇（乙醇）＜水。

（2）溶剂选择要点：中药化学成分中，萜、甾等大环、稠环化合物极性小，易溶于氯仿、乙醚等；糖、苷等易溶于水、乙醇等极性溶剂中；酸碱性成分因存在状态不同溶解性不同。

（3）常用溶剂特点：

①水：为价廉、易得、使用安全的强极性溶剂。适于提取无机盐、糖、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、苷类等。

②亲水性有机溶剂：以乙醇最常用。高浓度提取亲脂性成分，低浓度提取亲水性成分。

③亲脂性有机溶剂：石油醚、苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯。

具有较强的选择性，对挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、某些生物碱及一些苷元均可提取出来。优缺点：沸点低，浓缩回收方便，但易燃、有毒、价贵，穿透力差。

2.提取方法

（1）煎煮法：溶剂：水，缺点：以水为提取溶剂，故对亲脂性成分提取不完全，且含挥发性成分及加热易破坏的成分不宜使用。多糖类成分含量较高的中药，用水煎煮后药液黏度较大，过滤困难。

（2）浸渍法：以水或稀醇反复提取，优点：不用加热，适用于遇热易破坏或挥发性成分，含淀粉或黏液质多的成分适用；缺点：提取时间长，效率不高。

（3）渗漉法：以稀乙醇或酸水作溶剂，先浸后渗，不需加热，提取效率高于浸渍法。

（4）回流提取法：以有机溶剂为提取溶剂，在回流装置中加热进行。一般多采用反复回流法。优点：提取效率高，但受热易破坏的成分不宜用。

（5）连续回流提取法：有机溶剂，索氏提取器或连续回流装置，优点：提取效率高、节省溶剂；缺点：影响因素多、工业化生产是需优化。

（二）水蒸气蒸馏法

使用范围：适于具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏的有效成分的提取。挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等。

二、中药有效成分的分离

常用分离方法：溶剂法、沉淀法、结晶法、色谱分离法

（一）溶剂法

1.酸碱溶剂法：混合物中各组分的酸碱性不同进行分离

（1）酸溶：有机碱性成分可与无机酸成盐而溶于水。

（2）碱溶：具有羧基，用碳酸氢钠；具有酚羟基，用氢氧化钠；具有内酯或内酰胺结构的成分可被皂化而溶于水。

使用注意：酸碱的强度、加热温度、与被分离成分接触的时间等。

2.溶剂分配法

原理：利用混合物中各成分在互不相溶的两相溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。

成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分离效率越高。一般采用少量多次分配提高萃取效率。需要注意的是防止乳化。

（1）系统溶剂萃取法：常用于中药化学成分的初步分离漏斗

（2）连续液-液萃取装置

（3）液滴逆流层析法

（二）沉淀法

原理：基于有些中药化学成分能与某些试剂生成沉淀，或加入某些试剂后可降低某些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出的一种方法。

1.专属试剂沉淀法：例如：雷氏铵盐沉淀季铵碱、胆甾醇沉淀甾体皂苷；明胶沉淀鞣质。

2.分级沉淀法：改变加入溶剂的极性或数量使沉淀逐步析出的方法。多糖、蛋白质等。

3.盐析法：在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐，最常用的是氯化钠，至一定浓度或饱和状态，使某些中药成分在水中溶解度降低而析出，或用有机溶剂萃取出来。

（三）结晶法

1.原理：利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同达到分离的方法，是纯化物质最后阶段常采用的方法，其目的在于进一步分离纯化目标化合物。

2.溶剂选择：被溶解成分的溶解度随温度不同应有显著差别；与被结晶的成分不应产生化学反应；沸点适中等。常用于结晶的溶剂有甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙酸、吡啶等。

3.当用单一溶剂不能达到结晶时，可用两种或两种以上溶剂组成的混合溶剂进行结晶操作。

（四）色谱分离法

1.吸附色谱

原理：利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异，而实现分离的一类色谱。常用的吸附剂包括硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺等。

（1）硅胶：吸附作用是由于颗粒表面有很多硅醇基，它可以和许多化合物形成氢键而具有一定的吸附作用，极性大小分离，广泛，大多数成分的分离，微酸性、不宜分离碱性物质。

（2）氧化铝：微碱性、适宜分离碱性物质。

（3）聚酰胺：适于分离黄酮、酚、醌类、有机酸及鞣质。

聚酰胺中的酰胺基可与酚羟基、羧基、羰基、硝基等形成氢键吸附。聚酰胺的吸附容量大。被分离成分的结构与吸附力的关系：

①可形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强，越难被洗脱。

②形成分子内氢键的吸附能力会减弱。

③分子中芳香化程度越高，吸附能力越强。

④对聚酰胺柱的洗脱能力，与溶剂的种类有关：甲酰胺，丙酮，甲、乙醇，水依次减弱。

2.凝胶过滤色谱（排阻色谱、分子筛色谱）

原理：主要是分子筛作用，根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离目的。

当混合物溶液通过凝胶柱时，比凝胶孔隙小的分子可以自由进入凝胶内部，而比凝胶孔隙不能进入凝胶内部，只能通过凝胶颗粒间隙，首先被洗出。

常用的是葡聚糖凝胶（sephadexG）和羟丙基葡聚糖凝胶（sephadexLH-20）。

3.离子交换色谱

原理：基于各成分解离度的不同而分离。

①离子交换剂的种类：离子交换树脂、离子交换纤维素、离子交换凝胶。

②应用：主要用于生物碱、有机酸及氨基酸、蛋白质、多糖等水溶性成分的分离纯化

4.大孔树脂色谱

原理：大孔树脂是一类没有可解离基团，具有多孔结构，不溶于水的固体高分子物质。它可以通过物理吸附有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。

①色谱行为：反相的性质，一般被分离物质极性越大，越先被洗脱下来，极性越小，越后洗脱下来。对洗脱剂而言，极性大的溶剂洗脱能力弱，而极性小的溶剂则洗脱能力强，故大孔树脂在水中的吸附性强。

②大孔吸附树脂色谱被引进应用于中药有效部位或有效成分的分离富集。它具有选择性好、机械强度高、再生处理方便、吸附速度快等特点。

③分类：根据骨架材料是否带功能基团，大孔吸附树脂可分为非极性、中等极性与极性三类。

5.分配色谱

（1）基本原理

利用物质在固定相和流动相之间分配系数不同而达到分离。

（2）分类

正相色谱：固定相极性>流动相极性，用于分离极性和中等极性的成分。常用固定相：氰基或氨基键合相；常用流动相为有机溶剂。

反相色谱：固定相极性<流动相极性，用于离非极性和中等极性的成分，常用C18或C8键合相。常用流动相为甲醇-水或乙腈-水。

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