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溶劑提取法
1.溶劑提取法的原理:溶劑提取法是根據(jù)中草藥中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì),選用對(duì)活性成分溶解度大,對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑,而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來(lái)的方法。當(dāng)溶劑加到中草藥原料(需適當(dāng)粉碎)中時(shí),溶劑由于擴(kuò)散、滲透作用逐漸通過(guò)細(xì)胞壁透入到細(xì)胞內(nèi),溶解了可溶性物質(zhì),而造成細(xì)胞內(nèi)外的濃度差,于是細(xì)胞內(nèi)的濃溶液不斷向外擴(kuò)散,溶劑又不斷進(jìn)入藥材組織細(xì)胞中,如此多次往返,直至細(xì)胞內(nèi)外溶液濃度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí),將此飽和溶液濾出,繼續(xù)多次加入新溶劑,就可以把所需要的成分近于完全溶出或大部溶出。
中草藥成分在溶劑中的溶解度直接與溶劑性質(zhì)有關(guān)。溶劑可分為水、親水性有機(jī)溶劑及親脂性有機(jī)溶劑,被溶解物質(zhì)也有親水性及親脂性的不同。
有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)中親水性基團(tuán)多,其極性大而疏于油;有的親水性基團(tuán)少,其極性小而疏于水。這種親水性、親脂性及其程度的大小,是和化合物的分子結(jié)構(gòu)直接相關(guān)。一般來(lái)說(shuō),兩種基本母核相同的成分,其分子中功能基的極性越大,或極性功能基數(shù)量越多,則整個(gè)分子的極性大,親水性強(qiáng),而親脂性就越弱,其分子非極性部分越大,或碳鍵越長(zhǎng),則極性小,親脂性強(qiáng),而親水性就越弱。
各類(lèi)溶劑的性質(zhì),同樣也與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。例如甲醇、乙醇是親水性比較強(qiáng)的溶劑,它們的分子比較小,有羥基存在,與水的結(jié)構(gòu)很近似,所以能夠和水任意混合。丁醇和戊醇分子中雖都有羥基,保持和水有相似處,但分子逐漸地加大,與水性質(zhì)也就逐漸疏遠(yuǎn)。所以它們能彼此部分互溶,在它們互溶達(dá)到飽和狀態(tài)之后,丁醇或戊醇都能與水分層。氯仿、苯和石油醚是烴類(lèi)或氯烴衍生物,分子中沒(méi)有氧,屬于親脂性強(qiáng)的溶劑。
這樣,我們就可以通過(guò)時(shí)中草藥成分結(jié)構(gòu)分析,去估計(jì)它們的此類(lèi)性質(zhì)和選用的溶劑。例如葡萄糖、蔗糖等分子比較小的多羥基化合物,具有強(qiáng)親水性,極易溶于水,就是在親水性比較強(qiáng)的乙醇中也難于溶解。淀粉雖然羥基數(shù)目多,但分子大大,所以難溶解于水。蛋白質(zhì)和氨基酸都是酸堿兩性化合物,有一定程度的極性,所以能溶于水,不溶于或難溶子有機(jī)溶劑。甙類(lèi)都比其甙元的親水性強(qiáng),特別是皂甙由于它們的分子中往往結(jié)合有多數(shù)糖分子,羥基數(shù)目多,能表現(xiàn)出較強(qiáng)的親水性,而皂甙元?jiǎng)t屬于親脂性強(qiáng)的化合物。多數(shù)游離的生物堿是親脂性化合物,與酸結(jié)合成鹽后,能夠離子化,加強(qiáng)了極性,就變?yōu)橛H水的注質(zhì),這些生物堿可稱為半極性化合物。所以,生物堿的鹽類(lèi)易溶于水,不溶或難溶于有機(jī)溶劑;而多數(shù)游離的生物堿不溶或難溶于水,易溶于親脂性溶劑,一般以在氯仿中溶解度最大。鞣質(zhì)是多羥基的化臺(tái)物,為親水性的物質(zhì)。油脂、揮發(fā)油、蠟、脂溶性色素都是強(qiáng)親脂性的成分。
總的說(shuō)來(lái),只要中草藥成分的親水性和親脂性與溶劑的此項(xiàng)性質(zhì)相當(dāng),就會(huì)在其中有較大的溶解度,即所謂"相似相溶"的規(guī)律。這是選擇適當(dāng)溶劑自中草藥中提取所需要成分的依據(jù)之一。
2.溶劑的選擇:運(yùn)用溶劑提取法的關(guān)鍵,是選擇適當(dāng)?shù)娜軇。溶劑選擇適當(dāng),就可以比較順利地將需要的成分提取出來(lái)。選擇溶劑要注意以下三點(diǎn):①溶劑對(duì)有效成分溶解度大,對(duì)雜質(zhì)溶解度小;②溶劑不能與中藥的成分起化學(xué)變化;③溶劑要經(jīng)濟(jì)、易得、使用安全等。
常見(jiàn)的提取溶劑可分為以下三類(lèi):
1)水:水是一種強(qiáng)的極性溶劑。中草藥中親水性的成分,如無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)、分子不太大的多糖類(lèi)、鞣質(zhì)、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸鹽、生物堿鹽及甙類(lèi)等都能被水溶出。為了增加某些成分的溶解度,也常采用酸水及堿水作為提取溶劑。酸水提取,可使生物堿與酸生成鹽類(lèi)而溶出,堿水提取可使有機(jī)酸、黃酮、蒽醌、內(nèi)酯、香豆素以及酚類(lèi)成分溶出。但用水提取易酶解甙類(lèi)成分,且易霉壞變質(zhì)。某些含果膠、粘液質(zhì)類(lèi)成分的中草藥,其水提取液常常很難過(guò)濾。沸水提取時(shí),中草藥中的淀粉可被糊化,而增加過(guò)濾的困難。故含淀粉量多的中草藥,不宜磨成細(xì)粉后加水煎煮。中藥傳統(tǒng)用的湯劑,多用中藥飲片直火煎煮,加溫可以增大中藥成分的溶解度外,還可能有與其他成分產(chǎn)生"助溶"現(xiàn)象,增加了一些水中溶解度小的、親脂性強(qiáng)的成分的溶解度。但多數(shù)親脂性成分在沸水中的溶解度是不大的,既使有助溶現(xiàn)象存在,也不容易提取完全。如果應(yīng)用大量水煎煮,就會(huì)增加蒸發(fā)濃縮時(shí)的困難,且會(huì)溶出大量雜質(zhì),給進(jìn)一步分離提純帶來(lái)麻煩。中草藥水提取液中含有皂甙及粘液質(zhì)類(lèi)成分,在減壓濃縮時(shí),還會(huì)產(chǎn)生大量泡沫,造成濃縮的困難。通常可在蒸餾器上裝置一個(gè)汽一液分離防濺球加以克服,工業(yè)上則常用薄膜濃縮裝置。
2)親水性的有機(jī)溶劑:也就是一般所說(shuō)的與水能混溶的有機(jī)溶劑,如乙醇(酒精)、甲醇(木精)、丙酮等,以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比較好,對(duì)中草藥細(xì)胞的穿透能力較強(qiáng)。親水性的成分除蛋白質(zhì)、粘液質(zhì)、果膠、淀粉和部分多糖等外,大多能在乙醇中溶解。難溶于水的親脂性成分,在乙醇中的溶解度也較大。還可以根據(jù)被提取物質(zhì)的性質(zhì),采用不同濃度的乙醇進(jìn)行提取。用乙醇提取比用水量較少,提取時(shí)間短,溶解出的水溶性雜質(zhì)也少。乙醇為有機(jī)溶劑,雖易燃,但毒性小,價(jià)格便宜,來(lái)源方便,有一定設(shè)備即可回收反復(fù)使用,而且乙醇的提取液不易發(fā)霉變質(zhì)。由于這些原因,用乙醇提取的方法是歷來(lái)最常用的方法之一。甲醇的性質(zhì)和乙醇相似,沸點(diǎn)較低(64℃),但有毒性,使用時(shí)應(yīng)注意。
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