中药化学成分的一般研究方法

人卫版中药化学思维导图系列之中药化学成分的一般研究方法笔记，包括提取方法、结构鉴定的一般程序、分离和精制方法三部分内容。

中药化学成分的一般研究方法

• 提取方法
  • 经典溶剂提取法
    • 原理：相似相溶
    • 溶剂的选择
      • 水
        • 亲水性成分：无机盐、糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、有机酸盐、生物碱盐、苷类
        • 特点：提取液不易保存；浓缩较困难；经济易得；使用安全
      • 亲水性有机溶剂
        • 乙醇、甲醇、丙酮
        • 特点：穿透力强；用量少；提取时间短；溶出的水溶性杂质少；易于浓缩回收
      • 亲脂性有机溶剂
        • 石油醚、苯、三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯
        • 特点：选择性强；易挥发；多易燃；一般有毒；价格昂贵；提取时间长；对原料的干燥度要求高
    • 提取方法
      • 冷提法
        • 浸渍法
          • 适用于有效成分遇热易挥发和易破坏的中药提取
          • 简单易行，提取率低，以水为溶剂时，提取液易发霉变质，要加入防腐剂；重复两到三次提高提取率，减少因药渣吸附导致的损失
          • 按温度分为：热浸、温浸、冷浸
        • 渗漉法
          • 可用于提取含淀粉较多的中药
          • 药材粉碎→少量溶剂润湿→装筒→浸渍→渗漉
          • 不需要过滤，但溶剂用量大，提取时间长
      • 热提法
        • 煎煮法
          • 简便易行，能提取出绝大部分有效成分，但杂质较多，容易霉变
          • 不能用乙醇作为提取液，只能用水
        • 回流提取法
          • 应用易挥发有机溶剂加热提取时，必须采用回流装置，以免溶剂挥发损失，减少有机溶剂对实验者的危害
        • 连续回流提取法
          • 溶剂消耗量小，操作简单，提取效率高
          • 索氏提取器或连续回流装置
    • 影响提取效率的因素
      • 原料的粒度
      • 提取的温度
      • 提取的时间
      • 浓度差
  • 水蒸气蒸馏法
    • 适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、难溶或不溶于水的成分
    • 挥发油、小分子生物碱、小分子酚性物质（小檗碱不可使用此法提取）
  • 升华法
    • 生物碱类、香豆素类、有机酸类
    • 药材易炭化，升华不完全，产率较低，伴有分解现象
  • 超临界流体萃取法
    • 超临界流体：高密度、高扩散系数、低粘度
    • 最常用CO2
    • 挟带剂：被萃取溶质和超临界流体组成的二元系统中加入的第三组分，可以改善原来溶质的溶解度
    • 在接近室温下工作、几乎不用有机溶剂
  • 超声波提取技术
    • 选择性高、提高收率、节省溶剂、污染小、质量稳定
    • 空化现象
  • 微波辅助提取法
    • 密闭式微波提取体系
    • 开罐式微波提取体系
  • 半仿生提取法
    • 模拟口服药经胃肠道环境转运原理而设计
    • 综合作用、有效成分损失少
  • 生物酶解法
    • 酶法提取
    • 酶法精制分离
  • 其他提取方法
    • 组织破碎提取法
    • 双水相萃取法
    • 液泛法
    • 空气爆破法
• 结构鉴定的一般程序
  • 化合物纯度的判定
    • 物理法
    • 色谱法
  • 理化常数的测定
  • 分子式的确定和不饱和度的计算
  • 化合物的功能团和分子骨架的推定
  • 化合物结构的确定
• 分离和精制方法
  • 系统溶剂分离法
    • 相似相溶
    • 按极性由小到大的顺序选用不同极性的溶剂组成溶剂系统依次萃取不同成分
    • 具体操作：常用系统溶剂萃取技术，也可用粗硅胶或硅藻土吸附提取液后，用不同溶剂梯度洗脱
  • 两相溶剂萃取法
    • β=KA/KB
      • β≥100：仅需一次简单萃取
      • 100>β≥10：需要萃取10~12次
      • β≤2：需要萃取100次以上
  • 沉淀法
    • 专属试剂提取法
      • 生物碱沉淀试剂与水溶性生物碱生成沉淀
    • 分级沉淀法
      • 改变极性
      • 水提醇沉法、醇提水沉法、醇-醚法
    • 金属盐沉淀法
      • 酸性或碱性化合物可通过加入某种金属盐使之生成水不溶性的盐类而沉淀析出
    • 酸碱沉淀法
      • 改变pH
      • 选择性好、分辨率高、效果好、溶剂或沉淀剂易除去、易回收
      • 条件控制不当容易使待分离物质变性或难以回收
  • 结晶法
    • 分离和精制固体化学成分最常用的方法
    • 利用混合物中各成分在溶剂中的溶解度不同来达到分离的方法
    • 溶剂选择
      • 溶解度：对结晶成分冷时溶解度较小，热时溶解度较大；对杂质冷时、热时均溶或不溶
      • 化学反应：不发生化学反应
      • 溶剂沸点：要适中，沸点高时不易从晶体表面除去，沸点低时不利于结晶析出
      • 结晶纯度判断：晶形、色泽、熔点、熔距、色谱分析等方面
  • 分馏法
    • 常用于挥发油和一些液体生物碱的分离
    • 分类
      • 常压分馏
      • 减压分馏
      • 分子蒸馏
        • 条件最温和的蒸馏方法，适合高沸点、粘度大和热敏性化学成分的分离
  • 盐析法
    • 成本低、简单安全、对许多有生物活性的物质具有稳定作用
    • 分离效果不理想，需要进一步纯化
  • 膜分离法
    • 透析法
    • 超滤法
      • 微滤
      • 超滤
      • 纳滤
  • 色谱法
    • 吸附色谱法
      • 吸附剂
        • 硅胶
        • 氧化铝
        • 活性炭
        • 聚酰胺
      • 洗脱剂和展开剂
    • 分配色谱法
      • 正相分配色谱法：固定相极性大于流动相
      • 反向分配色谱法：固定相极性小于流动相
      • 常用载体：硅胶、硅藻土、纤维素粉
    • 大孔树脂吸附法
      • 极性大孔树脂：吸附极性化合物
      • 非极性大孔树脂：吸附非极性化合物
      • 吸附原理：范德华引力或氢键产生
      • 洗脱液的选择：甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯
    • 凝胶过滤色谱法
      • 分离大分子化合物
      • 凝胶
        • 葡聚糖凝胶
        • 羟丙基葡聚糖凝胶
        • 其他
    • 离子交换色谱法
      • 分类
        • 阳离子交换树脂
          • 强酸型
          • 弱酸型
        • 阴离子交换树脂
          • 强碱型
          • 弱碱型
      • 应用
        • 有效部位的分离
        • 生物碱的分离
        • 有机酸和酚性物质的分离
        • 氨基酸的提取分离