第二章提取工藝1第一節藥材成分有效成分：即具有生物活性，發揮主要藥效的物質，如生物堿、甙類、揮發油。輔助成分：本身沒有特殊療效，但能增強或緩和有效成分藥效作用的物質。如洋地黃中的皂甙可幫助洋地黃甙溶解或促進其吸收。無效成分：指本身無效甚至有害的物質，往往會影響浸出效果、制劑穩定性、藥效等。組織物質：構成細胞的不溶物，如纖維質、栓皮等。2第二節提取原理一、藥材中各類有效成分及提取分離方法（一）生物堿1.理化性質：2.提取方法：小分子生物堿的揮發性堿性脂溶性水蒸氣蒸餾酸水提取法有機溶劑提取法34（1）酸水提取法：一般用1%～5%的硫酸、鹽酸或醋酸為溶劑，使生物堿成鹽而溶于水。該法提取水溶性雜質較多，常合并采用有機溶劑萃取法：將酸水提取液調至中性，并濃縮至適當的體積，以弱堿氨水或石灰水堿化，使生物堿游離，再用親脂性有機溶劑氯仿、乙醚等萃取生物堿，回收溶劑得總生物堿。藥材游離生物堿生物堿鹽酸水提取液生物堿鹽堿化提取液游離生物堿有機溶劑萃取液總生物堿5（2）醇類溶劑提取法：生物堿及其鹽都能溶于甲醇或乙醇，所以常用甲醇或乙醇為溶劑有時也用酸性乙醇或甲醇（含0.5%～1.0%硫酸或醋酸）以滲漉法、浸漬法、回流法、連續回流法提取。純化方法可以采用前述的有機溶劑萃取法。67（3）親脂性有機溶劑提取法：用氯仿等親脂性有機溶劑提取游離生物堿，采用回流法、連續回流法提取。提取前應先用少量堿水（氨水、石灰乳等）與原料拌勻至濕潤，使生物堿由鹽轉為游離堿，再用上述溶劑提取。因為酚性生物堿能與氫氧化鈉成鹽，不宜用氫氧化鈉溶液。此法僅能提取親脂性生物堿，同時也帶來親脂性雜質，可將生物堿轉溶于酸水與雜質分開。83.分離方法（1）利用生物堿的堿性差異進行分離：pH梯度萃取法。此法有兩種操作方式：①將總堿溶于酸水，逐步加堿調pH值使之由低到高，每調一次pH值后，即用氯仿等親脂性有機溶劑萃取一次。生物堿按由弱到強順序，分別游離轉溶于有機溶劑中。②將總堿溶于氯仿等，用pH值由高到低的酸性緩沖液依次萃取，使生物堿按堿度由強至弱的順序萃取出來，然后將各部分緩沖液堿化，轉溶于有機溶劑，回收溶劑即得到各部分生物堿。9（2）利用生物堿及其鹽的溶解度差異進行分離：常采用溶劑萃取法、沉淀法。例如，苦參堿因其極性小于氧化苦參堿，能溶于乙醚，后者難溶于乙醚，因此，將二者混合物溶于適量的氯仿，在氯仿液中加入10倍量的乙醚，氧化苦參堿即可析出沉淀。10不同生物堿與同一種酸形成的鹽顯示出不同的溶解度，例如，在麻黃的水提液中，加入草酸溶液后，適當濃縮，草酸麻黃堿溶解度小，先析出結晶，而草酸偽麻黃堿仍留在溶液中。11（3）利用生物堿的特殊功能基進行分離：某些生物堿的分子中含有酚羥基，可將其溶于氯仿中，用稀氫氧化鈉水溶液萃取，得到酚性生物堿部位，非酚性生物堿則留在氯仿。如嗎啡具有酚羥基能溶于氫氧化鈉溶液，借此可與可待因分離。12帶羧基的生物堿可用碳酸氫鈉水溶液從氯仿溶液中萃取。（二）黃酮類化合物1.定義：凡兩個苯環（A環、B環）通過三碳鏈相互聯結而成的一類成分稱為黃酮類化合物。大多具有6C-3C-6C的基本骨架，且常有羥基、甲氧基、甲基、異戊烯基等取代基。

132.溶解性黃酮類化合物的溶解度因結構及存在狀態（苷和苷元、單糖苷、雙糖苷或三糖苷）不同而有很大差異。（1）一般游離苷元難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醇等有機溶劑及稀堿水溶液中。黃芩苷漢黃芩素石油醚<己烷<苯<三氯甲烷<乙醚<乙酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水14（2）黃酮、黃酮醇、查耳酮等平面性強的分子，因分子與分子間排列緊密，分子間引力較大，故更難溶于水；15查爾酮（3）二氫黃酮及二氫黃酮醇等，因系非平面性分子，故分子與分子間排列不緊密，分子間引力降低，有利于水分子進入，溶解度稍大。16（4）花色苷元（花青素）類雖也為平面性結構，但因以離子形式存在，具有鹽的通性，故親水性較強，水中溶解度較大。17（5）黃酮類苷元分子中引入羥基，將增加在水中的溶解度；而羥基經甲基化后，則增加在有機溶劑中的溶解度。例如，一般黃酮類化合物不溶于石油醚中，故可與脂溶性雜質分開，但川陳皮素（5，6，7，8，3’，4’－六甲氧基黃酮）卻可溶于石油醚。18（6）黃酮類化合物的羥基糖苷化后，水中溶解度即相應加大，而在有機溶劑中的溶解度則相應減小。黃酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等強極性溶劑中；但難溶或不溶于苯、氯仿等有機溶劑中。糖鏈越長，則水中溶解度越大。糖的結合位置不同，對苷的水中溶解度也有一定影響。以棉黃素（3，5，7，8，3’，4’－六羥基黃酮）為例，其3－O－葡萄糖苷的水中溶解度大于7－O－葡萄糖苷。19373.酸堿性（1）酸性：黃酮類化合物因分子中多具有酚羥基，故顯酸性，可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。由于酚羥基數目及位置不同，酸性強弱也不同，以黃酮為例，其酚羥基酸性強弱順序依次為：

7，4’－二羥基＞7或4'－羥基＞一般酚羥基＞5－羥基

C7－OH因為處于C＝O的對位，在p－共軛效應的影響下，酸性較強，可溶于碳酸鈉水溶液中，此性質可用于提取、分離及鑒定工作。（2）堿性（與強酸生成烊鹽，略）204.提取黃酮類化合物在花、葉、果等組織中，一般多以苷的形式存在，而在木部堅硬組織中，則多以游離苷元形式存在。21黃酮苷類黃酮苷元大多數苷元極性大的苷元（如羥基黃酮、雙黃酮、橙酮、查耳酮等）黃酮苷宜用極性較小的溶劑，如氯仿乙醚、醋酸乙酯等提取可用丙酮、醋酸乙酯、乙醇、水或某些極性較大的混合溶劑進行提取；一些多糖苷類則可以用沸水提取（1）浸提法多用不同濃度的乙醇浸提22輕汽油/四氯化碳苯/乙醇稀乙醇/水蠟、脂類游離黃酮黃酮苷（2）堿提取酸沉淀法黃酮苷類雖有一定極性，可溶于水，但卻難溶于酸性水，易溶于堿性水，故可用堿性水提取，再將堿水提取液調成酸性，黃酮苷類即可沉淀析出。此法簡便易行，如蘆丁、橙皮苷、黃芩苷提取都應用了這個方法。現以從槐米中提取蘆丁為例說明該法的操作過程。2324槐米6倍量水煮沸，在攪拌下緩緩加入石灰乳至pH8～9，在此pH條件下微沸20～30min，水提液60~70度下，鹽酸調制pH=5，攪勻后靜置24h，抽濾沉淀物水洗至中性，60度干燥蘆丁粗品注意：在在用堿酸法進行提取純化時，應當注意所用堿液濃度不宜過高，以免在強堿性下，尤其加熱時破壞黃酮母核。在加酸酸化時，酸性也不宜過強，以免生成烊鹽，致使析出的黃酮類化合物又重新溶解，降低產品收率。當藥材中含有大量果膠、粘液等水溶性雜質時，如花、果類藥材，宜用石灰乳或石灰水代替其他堿性水溶液進行提取，以使上述含羧基的雜質生成鈣鹽沉淀，不被溶出。這將有利于黃酮類化合物的純化處理。255.分離（1）溶劑萃取法：利用黃酮類化合物與混入的雜質極性不同，選用不同溶劑進行萃取可達到精制純化目的。例如：植物葉子的醇浸液，可用石油醚處理，以便除去葉綠素、胡蘿卜素等脂溶性色素。而某些提取物可醇沉除去蛋白質、多糖類等水溶性雜質。26有時溶劑萃取過程也可以用逆流分配法連續進行。常用的溶劑系統有：水一醋酸乙酯，正丁醇一石油醚等。溶劑萃取過程在除去雜質的同時，往往還可以收到分離苷和苷元或極性苷元與非極性苷元的效果。2728293031（2）鉛鹽法此法過去曾用于研究，目前已很少采用。一般是在乙醇或甲醇溶液中依次加入適量中性醋酸鉛、堿式醋酸鉛水液，分別使具有鄰二酚羥基成分（包括黃酮）及含羥基成分，具有一般酚羥基的成分分離，再分別將鉛鹽沉淀懸浮于醇中，脫鉛后得到成分。（3）硼酸鉻合法有鄰二酚羥基的黃酮類化合物可與硼酸絡合，生成物易溶于水，借此可與無鄰二酚羥基的黃酮類化合物相互分離。32（4）pH梯度萃取法pH梯度萃取法適合于酸性強弱不同的游離的黃酮類化合物的分離，將混合物溶于有機溶劑（如乙醚）中，依次用：335％NaHCO3（萃取出7，4′－二羥基黃酮）5％Na2CO3（萃取出7－或4′－羥基黃酮）0.2％NaOH（萃取出具一般酚羥基黃酮）4％NaOH（萃取出5－羥基黃酮）（6）炭粉吸附法主要適于苷類的精制工作。通常，在植物的甲醇粗提取物中，分次加入活性炭，攪拌，靜置，直至定性檢查上清液無黃酮反應時為止。過濾，收集吸附苷的炭末，依次用沸水、沸甲醇、7％酚一水、15％酚一醇溶液進行洗脫。對各部分洗脫液進行定性檢查（或用PPC鑒定）。洗脫液經減壓蒸發濃縮至小體積，再用乙酸振搖除去殘留的酚，余下水層減壓濃縮即得較純的黃酮苷類成分。34（8）柱色譜法分離黃酮類化合物常用的吸附劑或載體有大孔樹脂、硅膠、聚酰胺及纖維素粉等。此外，也有用氧化鋁、氧化鎂及硅藻土等。35（三）皂苷1.結構皂苷由糖或糖醛酸和皂苷元（非糖部分）組成。組成皂苷的糖常見有D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、D-木糖、D-葡萄糖醛酸以及D-半乳糖醛酸等。糖或糖醛酸以低聚糖的形式與苷元縮合而成皂苷。

36372.分類按照皂苷分子中是否含有酸性基團（如羧基），可將皂苷分成中性皂苷和酸性皂苷；按照皂苷分子中糖鏈數目的不同，可分為單糖鏈皂苷、雙糖鏈皂苷和三糖鏈皂苷；按照皂苷在生物體的形成狀態分為原生皂苷和次生皂苷。最常用的是按照皂苷元的化學結構不同，將皂苷分為甾體皂苷和三萜皂苷。383.理化性質（1）性狀皂苷是分子量較大的化合物，多為白色無定形粉末，不易結晶，僅少數為晶體（如常春藤皂苷為針狀晶體），而其皂苷元大多有完好的結晶。皂苷多具吸濕性，保存時應應注意保持干燥。皂苷一般多具有苦、辛辣味（甘草皂苷有顯著甜味，對黏膜刺激性也小），其粉末對人體各部位的粘膜有較強的刺激性，尤以鼻黏膜最為敏感，可反射性刺激呼吸道黏液腺分泌，稀釋濃痰，便于排出。39（2）溶解性皂苷多數極性較大，一般可溶于水，易溶熱水、稀醇，難溶于丙酮，幾乎不溶于苯、乙醚等親脂性溶劑。皂苷在含水正丁醇或戊醇中有較大的溶解度，可利用此性質從含皂苷水溶液中用正丁醇或戊醇萃取，借以與親水性大的糖類、蛋白質等分離。40若皂苷水解成次級皂苷后，其水中溶解度隨之降低，易溶于中等極性的醇、丙酮、乙酸乙酯等。皂苷元不溶于水，而易溶于石油醚、苯、乙醚、氯仿等親脂性溶劑。皂苷有一定的助溶性能，可促進其它成分在水中的溶解。41（3）水解皂苷的水解有兩種方式，可一次完成水解，生成皂苷元及糖，也可以分步水解，即部分糖先被水解，或雙糖鏈皂苷中先水解一條糖鏈形成次生苷。如果皂苷所含的糖為2-羥基糖，用溫和的水解條件不能使苷鍵斷裂，需用劇烈條件進行水解，一般用2～4mol/L的礦酸，也可酸性較強的高氯酸，有時還需要加熱或加壓。42由于水解條件劇烈，常使生成的皂苷元發生脫水、環合、雙鍵移位、取代基移位、構型轉化等變化，這樣得到的不是真正的皂苷元，而是人工次生物。如人參皂苷的苷元應是四環三萜類20（S）-原人參二醇或20（S）-原人參三醇，但酸水解時得到的卻是C20為R構型的人參二醇或人參三醇，因為在水解中C20發生了構型轉變。為得到原生皂苷元可采用酶水解、Smith降解或光解法。434.皂苷的提取常用不同濃度的乙醇或甲醇作為溶劑提取，然后回收溶劑，將殘渣溶于水，濾除不溶物，水溶液再用石油醚、苯等親脂性有機溶劑萃取，除去油脂，色素等脂溶性雜質，然后再用正丁醇對水溶液進行萃取，則皂苷轉溶于正丁醇，而糖類等水溶性雜質留在水中，分取正丁醇溶液，回收正丁醇，得粗制總皂苷（見實例人參總皂苷提取）。44也可以先用石油醚或苯將藥材進行脫脂處理，去除油脂、色素。脫脂后的藥材再用乙醇或甲醇為溶劑加熱提取，冷卻提取液，由于多數皂苷難溶于冷乙醇或冷甲醇,就可析出沉淀。或將醇提取液適當濃縮，再加入適量的丙酮或乙醚，皂苷就以沉淀析出。根據某些酸性皂苷難溶于冷水，易溶于堿水溶液的性質，可先加堿水溶解皂苷，再加酸酸化使皂苷析出沉淀。455.皂苷元的提取皂苷元易溶于苯、氯仿、石油醚等弱極性有機溶液而不溶或難溶于水。一般可將粗皂苷加酸水解后，再用弱極性有機溶液萃取，也可直接將藥材加酸水解，使皂苷生成皂苷元，再用有機溶劑萃取。46加酸水解皂苷時，要注意在劇烈的水解條件下，皂苷元可能發生變化。這時應降低反應條件或改用溫和的水解方法以保證皂苷元結構不被破壞。另外先用酶解法再用酸水解，可以縮短水解時間，還能提高皂苷元收得率（見實例薯蕷皂苷元提取）。476.精制與分離（1）分段沉淀法利用皂苷難溶于乙醚、丙酮等溶劑的性質，先將粗總皂苷溶于少量的甲醇或乙醇中，然后逐滴加入乙醚或丙酮至混濁，放置產生沉淀，濾過得極性較大的皂苷。母液繼續滴加乙醚或丙酮，至析出沉淀得極性較小的皂苷。通過這樣反復處理，可經初步將不同極性的皂苷分離48（2）膽甾醇沉淀法利用甾體皂苷可與膽甾醇生成難溶性的分子復合物的性質，與其他水溶性成分分離，達到精制目的。先將粗皂苷溶于少量乙醇中，再加入膽甾醇的飽和醇溶液，直至不再析出沉淀為止（混合后需稍加熱），濾集沉淀，用水、乙醇、乙醚依次洗滌，以除去糖類、色素、油脂及游離的膽甾醇。最后將沉淀干燥，用乙醚連續回流提取，此時甾體皂苷與膽甾醇形成的分子復合物分解，膽甾醇溶于醚中，殘留物為較純的皂苷。49（3）色譜法

用以上的方法精制，除少數皂苷可獲得單體成分外，一般只能除去大部分雜質，獲得相對純的皂苷，若需要更進一步分離出單體，一般采用色譜法。

分配色譜法

皂苷極性較大，用分配柱色譜法分離效果較好。支持劑可用水飽和的硅膠，用氯仿-甲醇-水等極性較大的溶劑系統進行梯度洗脫。

吸附色譜法

吸附劑常用硅膠，適用于分離親脂性皂苷元，用混合溶劑洗脫。吸附劑若采用反相硅膠分離皂苷可取得較好效果。

50高效液相色譜法

常采用反相色譜柱，用甲醇-水或乙腈-水等溶劑為流動相分離和純化皂苷效果良好。

大孔樹脂吸附法

用于皂苷分離，可將植物先用甲醇提取，回收甲醇，殘渣用水溶解，上樹脂柱，先用水洗去糖類雜質，再用乙醇梯度洗脫，得到不同組份的皂苷混合物，初步分離后還需進一步用硅膠柱色譜或高效液相色譜分離得皂苷單體。517.實例（1）穿山龍穿山龍為薯蕷科薯蕷屬植物穿龍薯蕷DioscoreanipponicaMakino的根莖，性平、味苦，有活血舒筋、消食利水、祛痰截瘧的功能，過去常用于風寒濕痹、慢性氣管炎、消化不良、勞損扭傷、瘧疾、癰腫等癥的治療。穿山龍及薯蕷屬植物根莖含有大量的薯蕷皂苷，其苷元俗稱薯蕷皂素，是制藥工業中合成甾體激素和甾體避孕藥的重要原料。521）結構與性質薯蕷皂苷屬于甾體皂苷，單糖鏈苷（C3連1分子葡萄糖和2分子鼠李糖），中性皂苷（分子中無羧基）。呈白色針晶或無定形粉末，微溶于水，可溶于甲醇、乙醇、醋酸、微溶于丙酮、戊醇，難溶于乙醚、苯、石油醚。薯蕷皂苷元可溶于石油醚、汽油、乙醚及醋酸，不溶于水。薯蕷皂苷元的側鏈經酸、鉻酐等溶劑處理可以被降解，生成的醋酸孕甾雙烯醇酮是合成各種甾體激素的重要中間體。5354552）提取分離

工業上除用穿山龍為原料，也用薯蕷屬植物盾葉薯蕷D.Zingiberensis的根莖為原料，直接水解提取皂苷元。1.酸水解提取法流程此法提取收率約2%，在此條件下水解時間長，但是還有一部分皂苷未水解，影響收率。如果將原料在酸水解之前經過預發酵處理，不但能縮短水解時間，還能提高薯蕷皂苷元的收率。據報道穿山龍可提高收率54%，盾葉薯蕷可提高40%。565758（2）人參人參中化學成分復雜，含皂苷、多糖和揮發油等多種化學成分。其中人參皂苷為主要有效成分之一，它具有人參根的主要生理活性。人參根中含皂苷4%，其中須根含量較主根為高，全植物中以花蕾含皂苷量最多。1）結構與性質目前已發現人參中至少含有15種皂苷，它們的苷元有三種類型：A型、B型屬四環三萜達瑪烷型衍生物，C型是五環三萜齊墩果烷型衍生物596061人參皂苷A型和B型對酸不穩定，弱酸條件下即可水解，在酸水解過程中20-S構型易轉變為20-R構型，同時側鏈發生環合作用，產物分別是人參二醇和人參三醇。622）提取、分離人參總皂苷提取可按皂苷提取通法，分離單體成分尚需用硅膠柱色譜反復進行。6364（四）醌類：分子內具有不飽和環二酮結構或容易轉變成這樣結構的天然有機化合物主要包括苯醌類、萘醌類、菲醌類、蒽醌類6566（1）蒽醌衍生物根據-OH在母核上分布的位置不同分兩類：大黃素型（-OH在羰基的兩側）茜草素型（-OH在一側苯環上）（2）蒽酚（或蒽酮）衍生物1.結構類型67（3）二蒽酮類衍生物如：番瀉葉中致瀉的主要有效成分——番瀉苷A、B、C、D屬此類成分。2.理化揮發性：游離的醌類多具有升華性小分子的苯醌、萘醌類具有揮發性，能隨水蒸氣蒸餾性狀、顏色：無Ar-OH近乎于無色；助色團-OH、-OMe越多，顏色越深，如：黃、紅、橙、紫紅等，多為有色晶體存在狀態：苯醌、萘醌多以游離狀態存在；蒽醌類則往往結合成苷而存在于植物中。酸性酚羥基的存在——顯酸性——用于堿提酸沉分子中Ar-OH的數目、位置不同則酸性強弱有差異69以游離蒽醌類衍生物為例，酸性強弱將按下列順序排列：

含-COOH>2個以上-OH>1個-OH>2個-OH>1個-OH5%NaOH5%NaHCO35%Na2CO31%NaOH例：試比較下列化合物的酸性強弱70713.提取（1）游離醌類的提取方法（苷元，極性小）有機溶劑提取法堿提取酸沉淀法：用于提取含酸性基團（Ar-OH、-COOH)的化合物。水蒸氣蒸餾法：適用于小分子有升華性的苯醌及萘醌類化合物。72（2）游離羥基蒽醌的分離pH梯度萃取法（大黃）層析法：吸附劑硅膠、聚酰胺、大孔樹脂*不宜用氧化鋁，尤其不宜用堿性氧化鋁，避免與酸性蒽醌類成分發生化學吸附，難于洗脫73（3）蒽醌苷類與游離蒽醌衍生物的分離747576777879極性強弱順序：大黃素甲醚＜大黃酚＜蘆薈大黃素＜大黃素＜大黃酸。

比移值順序：大黃素甲醚＞大黃酚＞蘆薈大黃素＞大黃素＞大黃酸。80（四）蒽醌苷類的分離由于蒽醌苷類水溶性較強，分離精制較困難，故現多用柱色譜進行分離。柱層析載體常用有：硅膠、聚酰胺、葡萄糖凝膠、纖維素等。分離前，多進行預處理——除部分雜質。預處理方法：鉛鹽法溶劑法：用極性較大的溶劑將苷從提取液中提取（萃取）出來。8182二、浸提原理與影響因素1.浸提原理：浸提指溶劑進入藥材細胞組織溶解其有效成分后變成浸出液的全部過程。是溶質由藥材固相轉移到溶劑液相中的傳質過程，以擴散原理為基礎。2.浸提過程：一般藥材浸出過程包括下列相互聯系的幾個階段：

1）浸潤與滲透階段溶劑先潤濕藥材表面，然后通過毛細管和細胞間隙滲透入細胞內部832）解吸與溶解階段溶劑進入細胞后，根據溶劑種類不同，遵循“相似者相溶“的規則，溶解不同成分。組織中溶液的形成促使細胞內滲透壓升高，有利溶劑浸入而溶解更多的成分。3）擴散階段浸出溶劑溶解大量成分后，細胞內外形成濃度差和滲透壓差。所以，細胞外側純溶劑或稀溶液向細胞內滲透，細胞內高溶度的液體可不斷地向周圍低濃度方向擴散，至內外濃度相等，滲透壓平衡時，擴散終止。843．影響浸提的因素

1）浸出溶劑:溶劑的用量