中草药有效化学成分的提取方法——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。
  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、亲本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、苯和⽯油醚是烃类或氯烃衍⽣物,分⼦中没有氧,属于亲脂性强的溶剂。
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  这样,我们就可以通过时中草药成分结构分析,去估计它们的此类性质和选⽤的溶剂。例如葡萄糖、蔗糖等分⼦⽐较⼩的多羟基化合物,具有强亲⽔性,极易溶于⽔,就是在亲⽔性⽐较强的⼄醇中也难于溶解。淀粉虽然羟基数⽬多,但分⼦⼤⼤,所以难溶解于⽔。蛋⽩质和氨基酸都是酸碱两性化合物,有⼀定程度的极性,所以能溶于⽔,不溶于或难溶⼦有机溶剂。甙类都⽐其甙元的亲⽔性强,特别是皂甙由于它们的分⼦中往往结合有多数糖分⼦,羟基数⽬多,能表现出较强的亲⽔性,⽽皂甙元则属于亲脂性强的化合物。多数游离的⽣物碱是亲脂性化合物,与酸结合成盐后,能够离⼦化,加强了极性,就变为亲⽔的注质,这些⽣物碱可称为半极性化合物。所以,⽣物碱的盐类易溶于⽔,不溶或难溶于有机溶剂;⽽多数游离的⽣物碱不溶或难溶于⽔,易溶于亲脂性溶剂,⼀般以在氯仿中溶解度。鞣质是多羟基的化台物,为亲⽔性的物质。油脂、挥发油、蜡、脂溶性⾊素都是强亲脂性的成分。
  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。
  2.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。选择溶剂要注意以下三点:①溶剂对有效成分溶解度⼤,对杂质溶解度⼩;②溶剂不能与中药的成分起化学变化;③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、鞣质、氨基酸、蛋⽩质、有机酸盐、⽣物碱盐及甙类等都能被⽔溶出。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、蒽醌、内酯、⾹⾖素以及酚类成分溶出。
  但⽤⽔提取易酶解甙类成分,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甙及粘液质类成分,在减压浓缩时,还会产⽣⼤量泡沫,造成浓缩的困难。通常可在蒸馏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。
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  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。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。
  3.提取⽅法:
  ⽤溶剂提取中草药成分,、常⽤浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法及连续回流提取法等。同时,原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素也都能影响提取效率,必须加以考虑。
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  1)浸渍法:浸渍法系将中草药粉末或碎块装⼈适当的容器中,加⼊适宜的溶剂(如⼄醇、稀醇或⽔),浸渍药材以溶出其中成分的⽅法。本法⽐较简单易⾏,但浸出率较差,且如⽤⽔为溶剂,其提取液易于发霉变质)须注意加⼊适当的防腐剂。
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  3)煎煮法:煎煮法是我国最早使⽤的传统的浸出⽅法。所⽤容器⼀般为陶器、砂罐或铜制、搪瓷器⽫,不宜⽤铁锅,以免药液变⾊。直⽕加热时时常搅拌,以免局部药材受热太⾼,容易焦糊。有蒸汽加热设备的药⼚,多采⽤⼤反应锅、⼤铜锅、⼤⽊桶,或⽔泥砌的池⼦中通⼊蒸汽加热。还可将数个煎煮器通过管道互相连接,进⾏连续煎浸。
  4)回流提取法:应⽤有机溶剂加热提取,需采⽤回流加热装置,以免溶剂挥发损失。⼩量操作时,可在圆底烧瓶上连接回流冷凝器。瓶内装药材约为容量的%~%,溶剂浸过药材表⾯约1~2cm.在⽔
浴中加热回流,⼀般保持沸腾约:⼩时⼩放冷过滤,再在药渣中加溶剂,作第⼆、三次加热回流分别约半⼩时,或⾄基本提尽有效成分为⽌。此法提取效率较冷浸法⾼,⼤量⽣产中多采⽤连续提取法。
  5)动连续提取法:应⽤挥发性有机溶剂提取中草药有效成分,不论⼩型实验或⼤型⽣产,均以连续提取法为好,⽽且需⽤溶剂量较少,提取成分也较完全。实验室常⽤脂肪提取器或称索⽒提取器。连续提取法,⼀般需数⼩时才能提取完全。提取成分受热时间较长,遇热不稳定易变化的成分不宜采⽤此法。

本文发布于:2024-09-22 19:23:15,感谢您对本站的认可!

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