河北医科大学药学院 (一)蒸馏法(distillation) 四、挥发油的提取 L.共水蒸法(distillingith water） Extraction 中药切碎一燕染爱我道油水福合物 2.水蒸汽蒸馏法(steam distillation) (二)溶剂漫取法(solvent extraction） 1.油脂吸收法 采用“豚脂/牛 香雕用无水乙提 即得纯的拜发油 采用活性炭或大孔吸附树脂吸附也可。 2溶剂提取法 .超临界流体萃取法( 采用低沸点的亲脂性有机溶剂浸提。 采用低温液态溶剂提取。 。溶剂：C02,S02,乙烷，乙烯，等。 0 。有机溶剂：石油壁(3060℃)，戊烷 CS,CC,苯，等。 特点提取效率高、来质少，但要求 。冷漫或热漫。 特殊设备、成本高、费用大。 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 1 1 四、挥 发 油 的 提 取 Extraction 2 （一）蒸馏法（distillation） 1. 共水蒸馏法（distilling with water） 中药切碎 蒸馏器中 加水浸泡 油水混合物 直接蒸馏 3 2. 水蒸汽蒸馏法（steam distillation） 水蒸汽蒸馏 中药切碎 蒸馏器中 加水浸泡 中药切碎 蒸馏器中 油水混合物 加水浸泡 中药切碎 蒸馏器中 油水混合物 加水浸泡 油水混合物 4 （二）溶剂浸取法（solvent extraction） 1. 油脂吸收法 采用“豚脂/牛 脂（3:2）”吸附， 得香脂。 ☞ 采用活性炭或大孔吸附树脂吸附也可。 香脂用无水乙醇提 取，再减压蒸掉乙醇 即得较纯的挥发油。 5 2. 溶剂提取法 采用低沸点的亲脂性有机溶剂浸提。 ☞ 有机溶剂：石油醚（30~60℃），戊烷， CS2，CCl4，苯，等。 ☞ 冷浸或热浸。 6 3. 超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction） 采用低温液态溶剂提取。 ☞ 溶剂：CO2，SO2，乙烷，乙烯， 等。 提取效率高、杂质少；但要求 特殊设备、成本高、费用大。 特 点：
河北医科大学药学院 (三)冷压法(pressing method) （四)冷阱提取法(freezing extraction method) 适用从新鲜原料中提取挥发油， 例：桔皮、提皮、柠檬皮等 先进 去进行油水 (一)逐级冷冻法(step-by-step freezing) 五、挥发油的分离 例： Isolation 薄荷油 ·精荷脑粗脑 →薄荷脑粗脑} 薄荷脑相乙慧4纯薄荷脑 挥发油中馏分及沸程 ◆低沸程馏分：35-70℃/0.33KP单萜烯类 ◆中沸程馏分： ◆高沸程馏分：100-140℃0.33KPa倍半菇烯及 其含氧衍生物、黄类等。 精牛牛贸件贸锋赞 天然药物化学室李力更教授 2
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 2 7 （三）冷压法（pressing method） 适用从新鲜原料中提取挥发油。 例：桔皮、橙皮、柠檬皮等，先进行机械压榨， 将挥发油从植物组织中挤压出来，再进行 水蒸汽蒸馏法进行油水分离。 8 （四）冷阱提取法（freezing extraction method） 将原料置于冷阱中，用 冷气吹，再经冷凝并收集。 9 五、挥 发 油 的 分 离 Isolation 10 （一）逐级冷冻法（step-by-step freezing） 例： 薄荷油 _ _ 10oC 油 薄荷脑粗脑 20 油 oC 薄荷脑粗脑 _30oC 薄荷脑粗脑 乙醇重结晶 0oC 纯薄荷脑 11 （二）分/精馏法（fractionating） 12 低沸程馏分： 35~70℃/0.33 KPa 单萜烯类 中沸程馏分： 70~100℃/0.33 KPa 单萜含氧化 合物（醛、酮、酚、酯）。 高沸程馏分：100~140℃/0.33 KPa 倍半萜烯及 其含氧衍生物、薁类等。 半萜 单萜烯 (1个双键) 单萜烯 (2个双键) 单萜烯 (3个双键) 含氧 单萜 倍半萜及其 含氧衍生物 沸 点 (常压)℃ ~130 150~170 170~180 180~200 200~ 230 230~300 挥发油中馏分及沸程
河北医科大学药学院 判断挥发油沸点高低： (三)化学分离法(chemical separating) ◆含氧衍生物极性大，沸点高，一般沸点顺序： 利用挥发袖中所含化学成分的结构和功 含C00H>OH>CH0>C=0>R-0R>经 能盖（官能团）的不同，采用： 化学反应加以处理，达到分离的目的。 ◆同一类萜，支链越多，沸点越低。 L.酸酚性成分的分离 例：工业生产中从丁香罗勒油(0 mi Gratis 可依次采用 Oi川)中分离丁香酚(eugenol).。 、5%NaC0、2%Na0H从 其乙酰液中萃取。 藏水萃取液再分别加酸酸化，再用乙髓 奉取，最后蒸去乙酰，即得酸性不同的成分 ,利用其酚酸性采用碱性溶液提取分离 2.碱性成分的分离 作业： 挥发油的乙提取液，先用： 10%H或10% 取 写或用化香传子高球发 ()酸水层碱化后，再用乙苯取： (2)燕去乙疑后即得城性成分 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 3 13 含氧衍生物极性大，沸点高，一般沸点顺序： 含COOH > OH > CHO > C=O > R-O-R` > 烃 判断挥发油沸点高低： 同一类萜，双键多，沸点高，如： 三烯 > 二烯 > 单烯 > 饱和 同一类萜，支链越多，沸点越低。 14 （三）化学分离法（chemical separating） 利用挥发油中所含化学成分的结构和功 能基（官能团）的不同，采用： 化学反应加以处理，达到分离的目的。 15 1. 酸/酚性成分的分离 可依次采用： 5%NaHCO3、5%Na2CO3、2%NaOH 从 其乙醚液中萃取。 碱水萃取液再分别加酸酸化，再用乙醚 萃取，最后蒸去乙醚，即得酸性不同的成分。 16 例：工业生产中从丁香罗勒油（Ocimi Gratissimi Oil）中分离丁香酚（eugenol）。 ☞ 利用其酚酸性采用碱性溶液提取分离。 CH2CH CH2 OCH3 OH 17 写出用化学法分离挥发 油中酸性成分的流程图。 作 业： 18 2. 碱性成分的分离 挥发油的乙醚提取液，先用： 10%HCl 或 10%H2SO4 萃取。 （1）酸水层碱化后，再用乙醚萃取； （2）蒸去乙醚后即得碱性成分
河北医科大学药学院 3.醛、酮成分的分离 作业： 利用羰基能与多种羰基试剂形成水落性 写出用化雪信子南年发 的加合物的性质来分离。 油中就性成子的流崔国。 (饱和溶液 ：在去除酸性展分后的中性 挥发油中再分离醛 、酮类 .醇类成分的分离 作： 利用醇与二元酸反应形成水溶性单酯的性质 写皮用地雪依分喜挥友油 二元酸： a 邻苯二甲酸斯丙二酸单限氯丁二酸 。反应后用NaHCO,水溶液萃取，再经皂化 乙酥萃取，即分离出挥发油中醇性成分。 5其它成分的分离 作业： 心酯类成分多用精帽法或色谱法分离。 写武用化雪体于唐年盒 ◆酰类成分可用浓确酸反应生成白色磷酸盐而 袖中惑奏成子的成程田。 沉提下来。 莫类也可与浓藏成水溶性“盐”分高， 、NOCh等) 天然药物化学室李力更教授 4
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 4 19 写出用化学法分离挥发 油中碱性成分的流程图。 作 业： 20 3. 醛、酮成分的分离 利用羰基能与多种羰基试剂形成水溶性 的加合物的性质来分离。 注 意：在去除酸或碱性成分后的中性 挥发油中再分离醛、酮类！ 如：羰基试剂：Girard试剂 NaHSO3（饱和溶液） 21 写出用化学法分离挥发油 中含羰基成分的流程图。 作 业： 22 4. 醇类成分的分离 利用醇与二元酸反应形成水溶性单酯的性质。 ☞ 反应后用NaHCO3水溶液萃取，再经皂化、 乙醚萃取，即分离出挥发油中醇性成分。 O O O C H2C C Cl OH O O H2C H2C C O C O O 邻苯二甲酸酐 丙二酸单酰氯 丁二酸酐 二元酸： 23 写出用化学法分离挥发 油中醇类成分的流程图。 作 业： 24 酯类成分多用精馏法或色谱法分离。 醚类成分可用浓磷酸反应生成白色磷酸盐而 沉淀下来。 薁类也可与浓酸成水溶性“盐”分离。 不饱和烃类成分可与某些试剂（如：Br2、 HCl、HBr、NOCl2 等）形成结晶加成物沉 淀而分离。 5. 其它成分的分离
河北医科大学药学院 (数材21S到68) （上)（材21568） 化学法系统分离挥发油中化学成分流程图 30% 挥发袖的乙慧液 酸水液 水 乙感液性成分 碱剂 醇类成分 加成物 乙 酚性成分 其它成 (株T)少 (四)色谱分离法(chromatography) AgNO:硅胶色请分离挥发袖中化学成分： 一利用硅胶、三氧化 。利用气相色谱、高 挥发油中常含双麓异构体，用一般的色 二铝等吸附柱色谱分离效液相色谱技术分高 谱法很难分高。 挥发油中各组分。 挥发油中各组分。 。可采用吸附剂为Ag\O-硅胶的柱色谱或 制备TLC进行分离。 三 ★骑别介绍： AgNO3硅胶色谱的应用 ★AgN0使用量一般为硅胶总量的2~25% A。、O硅胶色谱的吸附面理： 例：用2%AgN0硅胶色谱分离下列化合物 由于分子结构中双键的位量及数目不同 洗脱剂为乙(5：1)。试推测洗脱顺序。 与Ag形成的x络合物的难易程度和稳定性不同， 从而达到分高之目的。 ★吸附强弱规律： ①双数目多，吸附牢，难洗脱 ②双镂数目相同，末端双健吸附牢，洗脱。 ③顺式异构体吸附牢，难洗脱。 D 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 5 25 化学法系统分离挥发油中化学成分流程图 （接下页） 挥发油的乙醚液 酸水液 乙醚萃取 碱化 碱性成分 乙醚液 碱水液 乙醚萃取 酸化 羧酸性成分 乙醚液 2%NaHCO3 碱水液 1%HCl 乙醚萃取 酸化 酚性成分 乙醚液 5%Na2CO3 （教材p215图6-8） 26 （接上页） 30%NaHSO3 水液 乙醚液 乙醚萃取 酸化 醛、甲基 酮类成分 Girard P 乙醚液 水液 乙醚萃取 酸化 酮类成分 邻苯二甲酸酐 NaHCO3溶液萃取 碱液 乙醚萃取 皂化 醇类成分 乙醚液 Br2 加成物 不饱和烃类 乙醚液 其它成分 （教材p215图6-8） 27 （四）色谱分离法（chromatography） ☞ 利用硅胶、三氧化 二铝等吸附柱色谱分离 挥发油中各组分。 ★ 特别介绍： AgNO3-硅胶色谱的应用 ☞ 利用气相色谱、高 效液相色谱技术分离 挥发油中各组分。 28 AgNO3-硅胶色谱分离挥发油中化学成分： 挥发油中常含双键异构体，用一般的色 谱法很难分离。 ☞ 可采用吸附剂为AgNO3-硅胶的柱色谱或 制备TLC 进行分离。 ★ AgNO3使用量一般为硅胶总量的 2~2.5% 。 29 由于分子结构中双键的位置及数目不同， 与Ag+形成的π-络合物的难易程度和稳定性不同， 从而达到分离之目的。 AgNO3-硅胶色谱的吸附原理 色谱的吸附原理： ★ 吸附强弱规律： ① 双键数目多，吸附牢，难洗脱。 ② 双键数目相同，末端双键吸附牢，难洗脱。 ③ 顺式异构体吸附牢，难洗脱。 30 例：用2%AgNO3-硅胶色谱分离下列化合物， 洗脱剂为苯-乙醚（5:1）。试推测洗脱顺序。 OCH3 CH3O C C H H CH3 OCH3 OCH3 CH3O CH2CH CH2 CH3O OCH3 CH3O C C H CH3 CH3O H OCH3 OCH3 C C H H CH3 CH2CH CH2 O O A B C D E
河北医科大学药学院 *(五)分子蒸馏技术(molecular distillation) 示意图： 原理：利用物质的分子自由行程的差异，将 物质分离。 个分子 ★大分子量的分子自由行程短 ★小分 子自由行程长。 。见下页示意图。 M 分子蒸馏技术的特点 分子蒸馏技术的应用： 特性 产 医药工业：提取成及天然雄生素A、 天然胡萝卜素：制取胺基酸及葡菌糖衍生物等 ▲食品工业：分高混合油脂、单酸甘油酯、 产品价格 用于附加价值高的产品 二聚脂肪酸：提取鱼油、米襟油、小麦胚芽油。 4塑胶工业：可塑剂的提纯、高分子的脱臭。 1、物理常数的测定 六、挥发油成分的鉴定 2、化学常数的测定 Structural determination 3、有机官能团的鉴定 (自学) 色谱技术的应用 特别是气质联机的应用 城 ★课外查阅相关文献！ 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 6 31 *（五）分子蒸馏技术（molecular distillation） 原 理：利用物质的分子自由行程的差异，将 物质分离。 ★ 大分子量的分子自由行程短。 ★ 小分子量的分子自由行程长。 分子自由行程：指分子彼此碰撞，一个分子 在两次碰撞之间所走的距离。 ☞ 见下页示意图。 32 示 意 图： 33 *分子蒸馏技术的特点 项 目 特 性 说 明 真空度 10-3torr 分子间作用力微弱 滞留时间 极短-5秒 不会破坏产品特性 操作温度 低-80℃ 低温操作 结垢程度 低 热效率高 能源用量 低 热损耗小 产品价格 高 用于附加价值高的产品 34 分子蒸馏技术的应用： ▲ 石油化工：高碳醇、乙烯基毗咯烷酮等的 纯化，羊毛酸酯、羊毛醇酯等的制取。 ▲ 医药工业：提取合成及天然维生素A、E、 天然胡萝卜素;制取胺基酸及葡萄糖衍生物等。 ▲ 食品工业：分离混合油脂、单酸甘油酯、 二聚脂肪酸;提取鱼油、米糠油、小麦胚芽油。 ▲ 塑胶工业：可塑剂的提纯、高分子的脱臭。 35 （自 学） 六、挥发油成分的鉴定 Structural determination 36 1、物理常数的测定 2、化学常数的测定 3、有机官能团的鉴定 4、色谱技术的应用 特别是气-质联机的应用 ★ 课外查阅相关文献！
河北医科大学药学院 本章目录门 目标要求1 1,掌塑萜的定义、分类，了解生物合成途径。 第1节橛述 2.米操经验和生源的异戊二婚规则 第2节萜类的结构类型和重耍的代表物 3.掌塑单萜的定义、分类及代表物的结构。 第3节类化合物的理化性质 第4节蒂类化合物的提取与分离 4。掌环烯醚的定义、结构特点、特性。 第5节赭类化合物的检识与结构整定 5.掌强倍半萜的定义、分类及代表物的结构 第6节挥发袖 掌真的定义、特性、鉴别反应。 目标要求2 本章重点 7。熟悉重要二萜的结构。 1.萜类化合物的定义和分类。 8。常握萜的主要理化性质。 2.萜类的异戊二烯规则。 9,紫掘挥发油的定义、通性、化学组成 3.挥发油的定义、化学组成。 10。掌掘挥发油的提取、分离方法的原理。 4。挥发油的提取和分离方法， 11熟悬挥发油的气相色谱鉴定方法。 练习题 二、试用简单的化学方法区别下列各对化合物 一、下别名制 1.化学的异戊二烯规则和生源的异戊二烯规则 碘值 女女 3挥发油。 4.Wagner-N eermein重排。 5.AgNO,-硅胶色请。 天然药物化学室李力更教授 >
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 7 37 本 章 目 录 第1节 概 述 第2节 萜类的结构类型和重要的代表物 第3节 萜类化合物的理化性质 第4节 萜类化合物的提取与分离 第5节 萜类化合物的检识与结构鉴定 第6节 挥 发 油 38 1．掌握萜的定义、分类，了解生物合成途径。 2．掌握经验和生源的异戊二烯规则。 3．掌握单萜的定义、分类及代表物的结构。 4．掌握环烯醚萜的定义、结构特点、特性。 5．掌握倍半萜的定义、分类及代表物的结构。 6．掌握薁的定义、特性、鉴别反应。 目 标 要 求 -1 39 7．熟悉重要二萜的结构。 8．掌握萜的主要理化性质。 9．掌握挥发油的定义、通性、化学组成。 10．掌握挥发油的提取、分离方法的原理。 11．熟悉挥发油的气相色谱鉴定方法。 目 标 要 求 -2 40 本 章 重 点 1．萜类化合物的定义和分类。 2．萜类的异戊二烯规则。 3．挥发油的定义、化学组成。 4．挥发油的提取和分离方法。 41 练 习 题 一、解释下列名词： 1. 化学的异戊二烯规则和生源的异戊二烯规则。 2. 碘值。 3. 挥发油。 4. Wagner-Meermein 重排。 5. AgNO3-硅胶色谱。 42 1、 二、试用简单的化学方法区别下列各对化合物： 2、 3、 OH OH OH OH H H HOOC H H
河北医科大学药学院 四、下列几种成分为某种挥发袖的组成，请设 三、分析比较： 计适当流程分离之用流程因表示) 下列化合物在2.5%AgA03硅胶T1C上用 CH2C2-CHCB-EtOAc--m-ButOH（45:4:1)展 开，其值大小顺序？ ”人m 中女公 c E 总目录 和苷 课外阅读： 史清文，李力更，霍长虹张馒丽，王于方。 天然药物化学学科的发展 以及与相关学科的关系目 .中草药，2011,428：1457-1463. 笛体及其苷类 2003年偶 课外阅读， 史清文，李力更，长虹张丽王于方 天然药物化学研究与新药开发 L.中草药.2010.41(10：1583-1589 COODBY 天然药物化学室李力更教授
河北医科大学药学院 天然药物化学室李力更教授 8 43 三、分析比较： 下列化合物在 2.5% AgAO3-硅胶 TLC 上用 CH2Cl2-CHCl3-EtOAc-n-ButOH（4:5:4:1）展 开，其 Rf 值大小顺序？ OH A B OH C H CH2OH D H OH E 44 O A OH B COOH C HO H3CO D E F 四、下列几种成分为某种挥发油的组成，请设 计适当流程分离之（用流程图表示）。 45 第 1 章 总 论 第 2 章 糖 和 苷 第 3 章 苯丙素类 第 4章 醌类化合物 第 5 章 黄酮类化合物 第 6 章 萜类和挥发油 第 7 章 三萜及其苷类 第 8 章 甾体及其苷类 第 9 章 生 物 碱 第10章 海洋天然药物 第11章 天然药物研究与开发 第12章 天然产物的结构修饰 总 目 录 ☞ 46 课 外 阅 读 ： 史清文*, 李力更, 霍长虹, 张嫚丽, 王于方. 天然药物化学学科的发展 以及与相关学科的关系 [J]. 中草药，2011, 42(8):1457-1463. 作者单位：河北医科大学药学院 47 课 外 阅 读 ： 史清文*, 李力更, 霍长虹, 张嫚丽, 王于方. 天然药物化学研究与新药开发 [J]. 中草药, 2010, 41(10):1583-1589. 作者单位：河北医科大学药学院 48 2003年暑假 GOODBYE