天然产物提取工艺学：运用化学工程原理和方法对组成生物的化学物质进行提取、分离纯化的过程

　　物理化学方法：冻溶、透析、超滤反渗析、絮凝、萃取、吸附、层析（吸附、分配、凝胶层析法）、蒸馏、电泳、等电点沉淀、盐析、结晶等

　　新技术：微波、超声波萃取，树脂吸附分离，微滤、超滤、纳滤、亲和膜分离，泡沫分离，超临界流体萃取，分子蒸馏，双水相分离、反胶束萃取等

　　3、产品规格（即技术规范，用成品中各类杂质的最低存在量来表示的，它是确定纯化

　　1、相似相溶原理：溶解范围最大的有机溶剂—乙醇；极性最小的有机溶剂—环己烷；极性最大的有机溶剂：甲醇。常见溶剂极性由小到大：环己烷、石油醚、苯、、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇、甲醇、水

　　对水改性：酸、碱性水、pH缓冲液水，表面活性剂水、离子化处理、CaCl2等。

　　将水提取液浓缩后，加入足量的乙醇，使杂质沉淀分离的方法称为水提醇沉分离法。

　　某些目的产物分子极性不高，在水中溶解度小甚至不溶，但在乙醇中有较大的溶解度，此时应采用乙醇作提取溶剂，将所得提取液浓缩后低温冷藏过夜，滤去沉淀除去杂质，这种纯化过程称为醇提水沉分离法。

　　萃取法：利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。

　　变型法：加入相反的界面活性剂，使乳状液转型，在未完全转型的过程中将其破坏

　　反应法:如已知乳化剂种类，可加入能与之反应的试剂，使之破坏沉淀。如皂类乳化剂加入酸，钠皂加入钙盐等

　　根据不同物质吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小，微波吸收能力相对差的萃取剂中，达到萃取的目的

　　超声波很像电磁波，能折射、聚焦和反射，但超声波又不同于电磁波，电磁波可在真空中自由传播，而超声波的传播则要依靠弹性介质。超声波在传播时，使弹性介质中的粒子产生振荡，并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量。

　　空化效应：介质内部溶解的微气泡在超声波的作用下增大，形成共振腔，然后瞬间闭合

　　机械效应：超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传质

　　热效应：超声波在传播过程中，声能不断被介质所吸收，并全部或大部分转化成热能，导致介质本身和药材组织温度升高，促使有效成分的溶解

　　(掌握吸附、分子蒸馏、膜、超临界、层析等分离技术的基本概念、原理和应用特性)

　　吸附分离：利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面，再用适当的洗脱剂将其解吸达到分离纯化的过程

　　多孔型：活性炭、硅胶、硅藻土；大网格吸附剂：有机高分子材料，如聚苯乙烯，

　　活性炭的吸附量主要受小孔支配，但对于分子量（或分子直径）较大的吸附质，小孔几乎不起作用。在实际应用中，应根据吸附质的直径大小和活性炭的孔径分布来选择合适的活性炭。

　　再生：指在吸附剂本身结构不发生或极少发生变化的情况下，用某种方法将被吸附

　　通过控制胶团的尺寸和堆积配位数可以控制硅胶的孔容、孔径和表面积。硅胶对极性化合物如水、醇、醚、酮、酚、胺、吡啶等吸附力很强，是常用的色谱柱填充材料

　　吸附树脂又称树脂吸附剂，是一种不含离子交换基团的高交联度体型高分子珠粒，其内部拥有许多分子水平的孔道，提供扩散通道和吸附场所。孔的形状是不规则的，孔径大小也是不均匀的。

　　大孔树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同，可分为非极性、中等极性、极性和强极性四种类型。大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料，在0.5％的明胶溶液中，

　　树脂的孔径越大，吸附质分子在孔内的扩散速度就越大，越有利于达到吸附平衡，但是，孔径过大会降低比表面积。

　　当孔径固定时，比表面积与孔容成正比，所以随着孔容的增加，树脂的吸附量增加。

　　预处理应在树脂柱中进行。一般是将树脂装至柱高的2/3处，用水进行反洗，使树脂

　　层松散、展开，将树脂的微细粉末及一些机械杂质洗去。然后放出水，至水面略高于

　　树脂的层面。接着，用酒精以适当的流速淋洗，至流出的酒精中无油溶性杂质为止。

　　膜：是指在一种流体相内或是在两种流体相之间有一层薄的凝聚相，它把流体相分隔为互不相通的两部分，并能使这两部分之间产生传质作用

　　膜分离法：指以一定的推动力（如压力差、浓度差、电位差等），依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离的方法

　　通量衰减系数：由于过程的浓差极化、膜的压密、膜污染等的影响，使得通量随时间的变化

　　推动力：1）对多孔膜而言，在对流流动的情况下，传质推动力是膜两侧的压力差

　　浓差极化：在膜分离过程中，一部分溶质被截留，在膜表面及靠近膜表面区域的浓度越来越高，造成从膜表面到本体溶液之间产生浓度梯度

　　水通量：在一定条件下(0.35MPa，25°C)，测量单位面积膜透过一定量纯水所需的时间。

　　截断分子量：定义为相当于一定截留率(90%或95%）的分子量，用以估计孔径的大小。

　　4）膜污染阻力：物料中的成分对膜产生吸附、堵塞、以及沉积等现象而引起的。

　　(2)流体流动平行于过滤表面，产生的表面剪切力带走膜表面的沉积物，防止污染层积累，使之处于动态平衡，从而有效地改善液体分离过程，使过滤操作可以在较长的时间内连续进行；

　　(3)错流过滤所产生的流体剪切力和惯性举力能促进膜表面的溶质向流体主体的反向运动，提高了过滤速度。

　　在一个容器中，用膜把它隔成两部分，膜的两侧是浓度不同的溶液，通常小分子的溶剂透过膜向稀溶液侧移动

　　连续的氢键形成与断开，使水分子进入膜的多孔层，这种离子或分子的迁移称为孔穴扩散

　　超滤（UF）典型地应用于牛乳蛋白的浓缩，乳清蛋白的浓缩和用于生产干酪，酸奶以及其它乳制品的牛乳的蛋白标准化

　　优点：醋酸纤维的阻盐能力最强，常用于反渗透膜，也可作超滤膜和微滤膜；再生纤维素可用于制造透析膜和微滤膜

　　缺点：醋酸纤维膜最高使用温度和pH范围有限，在45-50C，pH3-8

　　反应促进：把化学反应或生化反应的产物连续取出，能提高反应速率或提高产品质量。

　　2、在天然产品和医药用产品的潜在应用是将产品生产和超滤分离相结合；如将超滤与酶糖化作用结合，生产葡萄糖。

　　分子蒸馏的分离作用是依据液体分子受热会从液面逸出，而不同种类分子逸出后，在气相中其运动平均自由程不同这一性质来实现的

　　操作温度低、真空度高、受热时间短、分离效率高，适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；

　　其分离过程为物理分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可保持天然提取物的原来品质；

　　分子有效直径：分子在碰撞过程中，两分子质心的最短距离（即发生斥离的质心距离）称为分子有效直径。

　　分子运动平均自由程：任一分子在运动过程中都在不断变化自由程，而在一定的外界条件下，不同物质的分子其自由程各不相同。在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自由程

　　l 内扩散：分子由液相主体扩散至蒸发面（设备设计中，尽可能减薄液层厚度并强化液层流动）

　　l 自由蒸发：分子在液层表面上的自由蒸发（应根据组分的热稳定性、分离要求等具体情况，选择适宜的操作温度）

　　l 飞射：分子蒸馏过程必须在足够高的真空度下进行。系统的真空度可以确保飞射过程快速进行时,再提高真空度就没有意义了

　　l 冷凝：分子在冷凝面上冷凝（应采用光滑且形状合理的冷凝面，并保证蒸发面与冷凝面之间有足够的温度差(一般应大于60℃)）

　　降膜式：流体靠重力在蒸发壁面流动时形成一层薄膜，但液膜厚度不均匀，且液膜流动一般为层流，传质、传热阻力大

　　优点：液膜厚度小，蒸馏物料可沿蒸发表面流动，停留时间短，热分解的危险性较小，蒸馏过程可以连续进行，生产能力大。

　　缺点：难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖，液体流动时常发生翻滚现象，产生的雾沫也常溅到冷凝面上，影响分离效果

　　超临界流体：流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时，则称该状态下的流体为超临界流体（SCF）。

　　临界区附近，温度和压力的微小变化会引起流体密度的大幅度变化，从而影响其溶解能力

　　超临界流体萃取（SCFE）是利用SCF作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，达到分离纯化目的一种分离技术。

　　在临界区附近,流体温度和压力的微小 变化会引起流体溶解能力的显著变化。高密度条件下溶解出所需组分，之后在低密度条件下（减压/升温）将萃取出来的组分与萃取剂分离。

　　①溶剂压缩机（即高压泵）；②萃取器；③温度、压力控制系统；④分离器和吸收器。

　　若原料为固体，固体的粒度大小对萃取率的影响较大。减小原料粒度，可增加固体与溶剂的接触面积，从萃取速度提高；但粒度过小、过细，会严重堵塞筛孔，造成萃取器出口过滤网的堵塞。

　　萃取温度恒定时，压力增大，流体密度增大，其溶解能力增强；但压力要受设备制造、安全性等因素限制。

　　萃取压力恒定时，：温度升高被萃取物挥发性增加，则被萃取物在超临界气相中的浓度增加，使萃取量增大；但同时SCF密度降低，致使化学组分溶解度减小，使萃取数减少。

　　SCF流量一定时，随萃取时间延长，萃取物得率增加；但当萃取一定时间后，由于萃取对象中待分离成分含量减少而使萃取率下降，继续延长时间对总萃取量无明显变化。萃取时间的确定应综合考虑设备能耗和萃取率的关系。

　　改变分析物的极性，即通过化学衍生或形成离 子对等形式使分析物转化为易被SC-CO2萃取的极性形式。

　　改变SC-CO2的极性，即向SC-CO2中加入另一种合适的极性或非极性溶剂，这种溶剂称为夹 带剂，也称改性剂或共溶剂。

　　（基本概念、原理和应用特性，氧化铝、硅胶、活性碳、聚酰胺作为吸附剂时各自有哪些特点？）

　　被分离的各组分受到固定相的作用力不同；在流动相与固定相发生相对移动过程中，当待分离的混合物通过固定相时，由于各组分的理化性质存在差异，与两相发生作用的能力不同，在两相中的分配不同；与固定相相互作用力越弱的组分，随流动相移动时受到的阻滞越小， 向前移动的速度越快，反之，与固定相相互作用力越强的组分，向前移动的速度越慢；进行分部收集流出液，即可得到各单一组分，达到分离目的。

　　色谱法：是利用混合物中各个组分 在固定相和流动相中的物理化学性质的差别， 使各组分在两相中以不同的速率移动而进一 步分离的技术。

　　流动相：层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或超临界流体。

　　保留时间：待分离物质从进样开始到组分流出浓度最大时所经过的时间，称为该组分的色谱保留时间，用tR表示。

　　保留体积：待分离物质从进样开始到组分流出浓度最大时所用洗脱液的体积，称为该组分的保留体积，用vR表示。

　　死时间t0：非保留溶质从进样开始到流出色谱 柱所经历的时间，称为死时间；

　　死体积v0：非保留溶质从进样开始到流出色谱柱所用的洗脱液的体积，称为死体积；

　　调整保留时间：某种物质扣除死时间后的在色谱柱上的保留时间称为该物质的调整保留时间

　　调整保留体积：某种物质扣除死体积后的在色谱柱上洗脱所用的洗脱剂的体积称为该物质的调整保留体积

　　容量因子：表示某一溶质在色谱柱中任意位置达到平衡后，该溶质在固定相中的量和在流动相中的量之比

　　塔板理论：色谱柱的理论塔板数越大，理论塔板高度越小，色谱柱的分离效率越高。

　　分配系数：在一定的条件下，某种组分在固定相和流动相中含量的比值，常用K表示

　　迁移率：在一定条件下，在相同的时间内某一组分在固定相移动的距离与流动相本身移动的距离之比值，常用Rf表示。

　　操作容量：在一定条件下，某种组分与固定相反应达到平衡时， 存在固定相上的饱和容量。

　　正相色谱：固定相的极性高于流动相；在层析过程中，非极性分子或极性小的分子比极性大的分子移动的速度快，先从柱中洗脱出。

　　反相色谱：固定相的极性低于流动相；在层析过程中，极性大的分子比极性小的分子移动的速度快，而先从柱中洗脱流出。

　　吸附色谱为色谱固定相与流动相在相对移动过程中，溶质和溶剂分子在吸附剂表面上的活性位点相互竞争的吸附过程。可分为①物理吸附(表面吸附)：硅胶、氧化铝、活性炭、大孔树脂等

　　介于物理吸附与化学吸附之间的吸附过程，其吸附力较弱。半化学吸附有一定应用价值。

　　氧化铝：吸附机理：表面上有铝醇基（Al-OH），羟基的氢键作用而吸附化学物质碱性氧化铝pH9-10：适合分离碱性和中性成分，如生物碱；

　　去活化(deactivation)：加入一定量的水，含水量高，活性降低，

　　硅胶（酸性吸附剂、弱酸性阳离子交换剂）：约90％的分离工作都可选用硅胶作为吸附剂，适用于中性或酸性成分的层析。粒度越小，分离度越高；表面积越大，吸附力越强

　　被分离物质由于极性、不饱和程度不同和硅醇基相互作用的程度不同而达到分离目的

　　水能与硅胶表面的羟基结合成水合硅醇基而使得硅胶失去活性；若将硅胶加热到100℃左右加热，水能可逆地除去

　　活性炭（非极性吸附剂）：主要用于分离水溶性成分（氨基酸、糖类）；活性炭对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物

　　聚酰胺：。吸附属于氢键吸附，是一种用途十分广泛的分离方法，极性物质和非极性物质都适用。对水溶液中样品的吸附能力最大，即水是洗脱能力最差的溶剂

　　流动相选择原则：尽量选择易挥发，毒性小的溶剂；必须注意溶剂对样品中的各种组分以 及与吸附剂之间不发生化学反应

　　分离极性较强的组分时选用吸附剂活性较低的吸附剂，以极性较强的流动相洗脱；

　　分离极性较弱的组分时选用吸附剂活性较高的吸附剂，以极性较弱的流动相洗脱。

　　原理：依据分子大小这一物理性质进行分离纯化。组分的扩散程度取决于孔穴的大小和组分分子大小。

　　G类葡聚糖凝胶常用G-X代表，X数字既代表交联度，也代表持水量（吸水率）乘以10（单位是mL/g干胶）,如G-25表示 1g干胶持水2.5mL，吸水率是2.5mL/g干胶；G-100表示 1g干 胶持水10mL，依次类推。X数字越小，交联度越大，网孔越小，适用于分离低分子质量生化产品。X数字越大，交联度越小，网孔越大，适用于分离高分子生化产品。

　　聚丙烯酰胺凝胶：根据聚丙烯酰胺凝胶的溶胀性质和分离范围的不同，从Bio-Gel P-2至Bio-Ge1 P-300。P后面的阿拉伯数字乘以 1000即相当于排阻限度（按球蛋白或肽计算），所以数字越大，可分离的分子量也就越大。

　　排阻极限代表一种凝胶能有效分离的最大分子量， 大于这种凝胶排阻极限的分子用这种凝胶不能得到分离。

　　原理：离子交换层析是依据各种离子或离子化合物与离子交换剂的 结合力不同而进行分离纯化的。离子交换层析的固定相是离子交换剂，流动相为液体。

　　按活性基团分类：分为阳离子交换剂（含酸性基团）和阴离子交换剂（含碱性基团）

　　亲和层析是利用待分离物质和它的特异性配 体间具有特异的亲和力，从而达到分离目的 的一类特殊层析技术。亲和色谱中两个进行专一结合的分子互称对方为配基

　　缺点是要分离一种物质必须找到适宜的配体， 并将其制成固相载体之后方可进行

　　具有专一亲和力的生物分子对主要有：抗原与抗体、 DNA与互补DNA或RNA、酶与它的底物或竞争性抑制剂、 激素（或药物）与它们的受体、维生素和它的特异 结合蛋白、糖蛋白与它相应的植物凝集素等

　　（提取天然多糖的方法有哪些？并说明 其操作过程和优缺点。糖类的分离方法有哪些？其优缺点及 适用对象是什么？影响多糖提取率的主要因素有哪些？画出一种食品多糖的提取分离纯化的工艺流程）

　　单糖：多呈结晶状态、有甜味，易溶于水，可溶于稀醇，难溶于高浓度乙醇低聚糖：结晶性、有甜味，易溶于水，难溶于极性有机溶剂，易被酶或酸水解成单糖而具有旋光性

　　1. 糖类的溶解性（从生物中直接提取糖类 宜用水或稀醇）根据在水和乙醇中的溶解度不同，可分为6类：

　　包括黏液质（医药上常用作润滑剂、混悬剂 及辅助乳化剂），如木聚糖、菊糖、糖淀粉等

　　包括氧化纤维素类（用于止血，主要是外科不 能缝合或结扎的中度流血），可溶于氢氧化铜的 氨溶液

　　测试：在样品溶液中加入苯酚，摇匀，再沿壁滴加浓硫酸，发现有棕色环出现，表明含有糖类化合物。

　　蒽酮-硫酸法：糖类化合物与硫酸发生脱水成糠醛及其衍生物，然后与蒽酮缩合变成绿色物质。

　　费林试剂反应：具有还原性的糖可将铜试剂还原成氧化亚铜红棕色沉淀而多糖无还原性，但在无机酸条件下，水解成具有还原性的单糖；可由此反应判断单糖还是多糖

　　成脎反应：成糖脎是多糖的特征反应糖脎 ，是糖类的苯肼衍生物。糖脎为黄色结晶，由糖与苯肼反应生成，分解又得到原来的糖，因此可以用于糖的提纯。

　　热水浸提法（水提醇沉）：水作为溶剂，50-90℃，恒温水浴回流浸提2-4h；过滤得滤液和滤渣；滤渣再用水在相同条件下反复浸取3-5 次；合并滤液，将其在恒温水浴上浓缩挥发除去绝大多数水；然后边搅拌边加入适当的2-5倍体积的乙醇，多糖呈絮状沉淀析出，离心分离，用适量丙酮或洗涤脱水；再真空干燥或直接冷冻干燥即得粗多糖。优点：操作简单 缺点：水为溶剂浸提，难以完全溶出其中的多糖物质，需反复多次浸提， 操作时间长，收率低注意：易溶于水的多糖，注意温度是否破坏结构。如：水溶性的螺旋藻多糖不宜用热水浸提。

　　向原料中加盐酸溶液，使其最终浓度为0.3mol/L，然后置于90℃恒温水浴中浸提1-4h，用碱中和后过滤，滤渣加盐酸反复浸提2-3次，最后合并滤液；浓缩，用95%乙醇沉淀、分离、洗涤脱水、干燥得粗多糖。

　　向原料中加NaOH溶液，使其最终浓度为0.5mol/L，然后置于90℃恒温水浴中浸提1-4h，用酸中和后过滤，滤渣加碱反复浸提2-3次，最后合并滤液；浓缩，用95%乙醇沉淀、分离、洗涤脱水、干燥得粗多糖。

　　酸碱浸提由于酸碱浓度因子难以控制 易使部分多糖发生水解，破坏多糖的活 性结构，减少多糖得率。

　　4. 酶法 ：该法先用蛋白酶分解除去大部分蛋白质，再从溶液中浸提多糖可以使浓缩工艺和后续的脱蛋白工艺操作变得简易、省时，提高粗多糖的得率。

　　5.超声波提取法：利用超声波对细胞组织的破碎作用来提高糖类在提取液中的溶解度和浸出率，从而可提高多 糖的提取率。操作时，先将原料放入浸提液中，经超声波处 理一段时间后，过滤，即得糖类提取液。

　　6. 超临界萃取法 ：利用CO2等气体在超临界的条件下呈现出特殊的液相特征，来提取原料中的糖类物质。这种方法对物质活性的保存率很高，但成本较高，目前大多用于价值较高的成分的提取。

　　原料：品种不同，多糖含量不同；一般选择含量较高的原料品种提取工艺条件：应根据具体生产环境和设备条件，通过试验确定其最佳工艺条件；

　　浸提料液比：料液比的上升会增加多糖的溶出量，到达一定的比例后，上升幅度明显下降，且会对后续工艺造成不良影响，降低生产效率。

　　温度对灵芝多糖提取有显著影响，温度上升提取率显著上升，一般80-100℃理想。

　　浸提时间 ：随着热提时间增加，多糖提取率增加，但增加趋势趋缓，时间过长，提取率有下降趋势；且受热时间过长，多糖的糖苷键会断裂导致多糖含量降低

　　分离工艺的影响：采用水提醇沉工艺时，有机溶剂的浓度、加入量等因素会对提取率造成一定的影响。采用膜分离工艺时，膜材料、分离顺序、压力等因素都会对提取率产生直接影响。

　　1. 水提醇沉法（最常用）利用多糖溶于水或酸、碱、盐溶液而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点，从不同材料中进行提取。先将原料脱脂与脱游离色素，然后用水或稀酸、碱、盐溶液提取，提取液浓缩后以甲醇、乙醇、或丙酮等沉淀析出，得粗多糖。

　　缺点：劳动强度大，工艺繁杂，不能连续生产，生长效率低，所获产品活性损失大；且生产中产生的废料造成污染。

　　3. 分级沉淀法：利用随着聚合度的增大，糖类在醇中的溶解度逐步降低的性质。

　　膜分离是利用多糖相对分子量大小，在通过半透膜时，实现机械分离。之后再低温浓缩、干燥得粗多糖。

　　透析法是利用一定大小孔目的膜，使无机盐或小分子糖透过而达到分离目的的方法。

　　6. 糖类提取液除蛋白质和脱色 原料中含有大量蛋白质时，脱除蛋白质是糖类提取过程中的一个重要环节

　　变性蛋白质溶解度降低，同时蛋白质的黏度增加，生物活性丧失，易被蛋白酶分解引起蛋白质变性的原因：物理因素：加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；化学因素：强酸、强碱、尿素、重金属 盐等

　　可逆变性：当变性程度较轻时，如去除变性因素，有些蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能，称为复性

　　a.盐析：加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出。常用的盐：硫酸铵，硫酸钠，氯化钠等

　　大多数蛋白质在280nm 附近显示强的吸收。利用这个性质，可以对蛋白质进行定性鉴定

　　茚三酮反应：α-氨基酸和水化茚三酮反应，产生蓝色化合物双缩脲反应是肽和蛋白质所特有的，氨基酸所没有的一种颜色反应。一般分子中含有肽键（-CO-NH-）的化合物与碱性溶液作用，生成紫色或者蓝紫色的络合物。

　　必需氨基酸（指人体不能合成或合成速度远不能满足机体的需要，必需由食物蛋白供 给）：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸

　　(1)生物组织的机械破碎。常用的方法有研磨法、超声波法和酶解法等。(2)根据蛋白质的特性，选择不同的溶剂进行抽提。

　　水溶性蛋白用中性缓冲溶液（透析液）抽提，酸性蛋白用稀碱性溶液抽提，脂溶性蛋白用有机溶剂抽提等。

　　(3)粗提: 离心除去固体杂质后，可通过沉淀法、超滤法、萃取法等处理，得到蛋白质粗制品。

　　（掌握生物碱的理化性质（※溶解性）和提取分离方法（※））生物碱：生物体内的一类含氮有机化合物（氨基酸、蛋白质、肽及核酸、B族维生素除外），多具有环状结构。

　　游离时可溶于水，能与酸生成稳定的盐，有挥发性，不易与大多数生物碱沉淀试剂反应生成沉淀。

　　吡啶类生物碱：由吡啶、六氢吡啶（哌啶）或喹诺里西啶（又称双稠哌啶）衍生的生物碱。

　　莨菪烷类生物碱 u由氨醇与有机酸酯化环合而成的衍生物，含有 吡咯啶和哌啶骈合的杂环

　　性状：多数为固体，少数为液体。（固体多数为结晶形，少数为无定形粉末）液体生物碱常压下随水蒸气蒸馏而不被破坏。

　　旋光性：大多数生物碱分子中含有手性碳原子，具有旋光性，且多为左旋，少数无手性碳原子，无旋光性。

　　生物碱的旋光性与其生理活性相关，一般左旋的生理活性强，右旋的弱或无生理活性。

　　：原理：利用大多数生物碱在酸性条件下，与某些沉淀剂反应生成弱酸不溶性复盐或络合物沉淀。

　　目的：鉴别是否含有生物碱；检查提取是否完全；精制生物碱沉淀反应注意事项：一般在酸性溶液中进行，但与苦味酸反应需在中性溶液中进行，因酸影响苦味酸解离。需在水溶液或稀醇溶液中进行，因有机溶剂可使试剂产生沉淀。沉淀试剂用量1-2滴即可，生物碱产生的沉淀有时可溶于过量的沉淀试剂中。少数生物碱不与某些生物碱沉淀试剂反应，故在进行生物碱检识时需三种以上沉淀试剂才可得出确切的结论。

　　结果判断：酸浸液中常夹杂蛋白质、氨基酸、鞣质、多糖、黄酮等成分，也可与生物碱沉淀试剂生成沉淀，故阳性结果并不能判定有生物碱的存在。需要排除这些干扰，才能得到可靠结果。用三种以上沉淀试剂反应，如均为阳性，表示溶液中可能有生物碱；如为阴性，表示无生物碱。

　　排除非生物碱类成分干扰的方法：利用游离生物碱及生物碱盐类溶解度的特点，用氯仿 从生物碱的碱性水溶液中萃取精制，氯仿层含游离生 物碱，再将生物碱转溶于酸水中，生物碱转为盐溶于 水中，再加入生物碱沉淀试剂检查生物碱。

　　甲醛-浓硫酸试剂：吗啡显橙色至紫色，可待因显红色至黄棕色。浓硫酸：乌头碱显紫色，小檗碱显绿色，阿托品不显色。

　　碱性：pKa越大，碱性越强（胍类季胺碱类脂肪胺类 芳胺类酰胺类）

　　酸水提取法（渗漉法、浸渍法，0.5-1%无机酸）提取原理：生物碱盐易溶于水。

　　（溶解性、酸碱性、提取分离方法）黄酮类化合物：一大类天然酚性化合物，多具有颜色，药用植物中的主要活性成分之一。

　　黄酮类：芹菜素和木犀草素黄酮醇类：山奈酚和槲皮素（槲皮素具有抗炎及止咳祛痰作用；芦丁治疗静脉曲张、静脉炎、高血压）

　　异黄酮和二氢异黄酮类：主要分布于被子植物中，豆科植物葛根中所 含的大豆素，大豆苷、葛根素

　　花色素类：是使植物的花、果、叶、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的一类水溶性色素，主要以苷的形式存在，又称花色苷。代表化合物有矢车菊素、飞燕草素和天竺葵素及其苷类。

　　双黄酮类：银杏黄酮、扁柏黄酮（解痉、降压和扩张冠状血管作用，治疗冠心病）

　　颜色：黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系 及助色团(-OH,-OCH3等)的数目以及取代位置有关。花色素及其苷的颜色随pH不同而改变，一般pH＜7显 红、pH=8.5显紫色、pH＞8.5显蓝色。

　　溶解度：因结构及存在状态(苷或 苷元、单糖苷、双糖苷或三糖苷)不同而有很大差异。

　　一般游离苷元难溶或不溶于水，花色苷元（花青素）类以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水溶度较大。一般黄酮类化合物不溶于石油醚中，故可与脂溶性杂质分开。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中；

　　酸性强弱与酚羟基数目及位置有关：此性质可用于黄酮类化合物的提取分离及鉴定， 如用pH梯度法来分离黄酮类化合物黄酮类化合物表现微弱的碱性，溶于浓硫酸中生成的烊盐常表现出特殊的颜色，可用于鉴别。某些甲氧基黄酮类溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。

　　还原反应：盐酸-镁粉反应（鉴别黄酮类化合物最常用的显色反应），四氢硼钠（钾）反应（鉴别二氢黄酮类化合物）金属盐类试剂的络合反应：分子中有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物可与许多金属盐类试剂反应生成有色络合物

　　硼酸显色反应：5-羟基黄酮及2-羟基查耳酮类化合物在无机酸或有机 酸存在条件下，可与硼酸反应，生成亮黄色。

　　碱性试剂显色反应：二氢黄酮类显橙黄色。黄酮醇类化合物在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色。

　　主要根据被提取物质的性质和提取过程伴随的杂质是否容易除去来选择适当的提取溶剂。黄酮苷类及极性稍大的苷元(如羟基黄酮、双黄酮、橙酮、查耳酮等)，一般可用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、水或某些极性较大混合溶剂进行提取。其中用的最多的是甲醇—水(1︰1)或甲醇。多糖苷类可用沸水提取。提取花青素类化合物时，可加入少量酸。黄酮苷元宜用极性较小的溶剂如氯仿、、醋酸乙 酯等提取，而多甲氧基黄酮类游离苷元，可用苯进行 提取。

　　溶剂萃取法：利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同 溶剂进行萃取可达到精制纯化目的。溶剂萃取法除去杂质的同时，还可起到分离苷和苷元 或极性苷元与非极性苷元的效果。碱提酸沉法：用碱性水溶液提取，之后加酸酸化，黄酮苷类即可沉淀析出。此法简便易行，应用于芦丁、橙皮苷等的提取。加入的酸、碱液浓度不宜过高。

　　离子交换法（除去水溶性杂质）：阳、阴离子交换树脂均可吸附黄酮类成分。当含黄酮的水溶液通过树脂时，黄酮类化合物被吸附在树脂上，其他水溶性杂质可用水洗除。之后用甲醇将黄酮化合物从树脂上洗脱下来。适合于从大体积稀水溶液中收集黄酮类化合物。

　　主要依据： 极性大小不同和吸附性差别，利用吸附或分配原理进行分离。酸性强弱不同，利用梯度pH萃取法进行分离。

　　硅胶柱层析：适于分离异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度 甲基化(或乙酰化)的黄酮及黄酮醇类。加水去活化后，也可用于分离极性较大的化合物，如多羟基黄酮醇及其苷类等。硅胶柱上各种溶剂的洗脱能力依次为： 石油醚＜四氯化碳＜苯＜氯仿＜＜乙酸乙酯＜ 吡啶＜丙嗣＜正丙醇＜乙醇＜甲醇＜水。聚酰胺柱层析：适用于分离各种类型的黄酮类化合物，包括黄酮苷及其苷元。分离原理：聚酰胺分子中的酰胺羰基与黄酮类化合物 分子上的酚羟基形成氢键缔合而产生吸附作用。

　　溶剂在聚酰胺柱上洗脱能力由弱至强依次： 水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺

　　吸附强弱取决于化合物与聚酰胺形成氢键的能力，形成氢键的基团越多，则吸附力越强；易形成分子内氢键，则吸附力减弱；易形成分子内氢键，则吸附力减弱；

　　不同类型黄酮类化合物出柱的先后顺序：异黄酮二 氢黄酮醇黄酮黄酮醇

　　苷元相同，出柱先后顺序：三糖苷 双糖苷 单糖 苷 苷元

　　将混合物溶于有机溶剂（如）中，依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH及4%NaOH水溶液萃取达到分离目的。

　　7,4’-二羟基（溶于NaHCO3溶液）＞7-或4’-OH（溶于 Na2CO3溶液）＞一般酚羟基（溶于低浓度 NaOH溶液）＞5-羟基（溶于高浓度NaOH溶液）

　　具有邻二酚羟基成分可用铅盐法与无此结构的成分分离。黄酮类化合物与铅生成的沉淀，用硫酸盐或磷酸盐脱铅。或用阳离子交换树脂脱铅。

　　(理化性质（ ※溶解性） 和提取分离方法)次皂苷：皂苷糖链缩短形成。通常由植物内源酶酶解生成，也可经酸水解或碱水解得到。

　　根据皂苷元的结构将皂苷分为两大类：甾体皂苷、三萜皂苷甾体皂苷：是一类以C-27甾体化合物与糖链结合而成的皂苷。

　　性状：皂苷多数为白色或乳白色无定形粉末，仅少数为结晶体；皂苷元大多为结晶体味道：多数具有苦和辛辣味，对粘膜有强烈刺激性

　　熔点：熔点很高，常在融熔前发生分解。一般测得的都是分解点，多在200～350℃之间。

　　溶解性：皂苷极性较大，易溶于热水、含水稀醇、热甲醇和热乙醇中，几乎不溶或难溶于、苯、丙酮等极性小的有机溶剂。皂苷在含水丁醇中溶解度较好，且又能与水分成二相，可利用此性质从水溶液中用丁醇或戊醇提取皂苷，以便与亲水性大的的糖，蛋白质等分离。皂苷水解成次级皂苷后，水中溶解度降低，易溶于中等极性的醇、丙酮、乙酸乙酯中，皂苷完全水解成苷元后不溶于水而溶于石油醚，苯，，氯仿等低极性溶剂中。

　　酸碱性：多数甾体皂苷呈中性，属于中性皂苷；多数三萜皂苷带有羧酸，故呈酸性，属于酸性皂苷

　　表面活性作用：皂苷分子中有亲水性的多糖部分和亲脂性的皂苷元， 当二者达到适当配比时表现出表面活性。泡沫试验（起泡试验）用于区分皂苷与蛋白质。（取植物粉末1g，加水10mL，煮沸10min后 过滤，将滤液于试管内强烈振摇，产生持久性泡沫 (15min以上) 即为阳性反应，说明含有皂苷。含蛋白质 和粘液质的水溶液虽也能产生泡沫，但不能持久，很快消失。）

　　溶血作用：多数皂苷能与红细胞壁上的胆甾醇结合，生成不溶于水的分子复合物沉淀，破坏了红细胞的正常渗透，使红细胞内渗透压增加而产生崩解，导致溶血现象. 因各类皂苷的溶血作用强弱不同，常用溶血指数表示皂苷的溶血程度. 溶血指数: 指在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解的最低溶血浓度

　　沉淀反应: 与金属盐类试剂的沉淀反应，与胆甾醇的沉淀反应（该反应可用于判断溶血作用是否由皂苷引起）

　　水解反应：酸水解：温和酸水解（0.02-0.05mol/L盐酸或硫酸）：水解去氧糖的苷键

　　酶解：有一定的专属性，不同的酶作用于不同性质的苷键。蜗牛酶为一混合酶，几乎能水解所有苷键。

　　显色反应：醋酐-浓硫酸反应：取少量皂苷样品溶解于酸酐中，加入浓硫酸-醋酐试剂（1： 20）后产生颜色变化，一般由黄色依次转变为红、蓝、紫、绿。甾体皂苷最后显绿色，而三萜皂苷只能转变为红，紫或蓝，不出现绿色。

　　三氯醋酸反应：将皂苷样品溶液滴在滤纸上，加1滴三氯醋酸试剂，加热，生成红色并渐变为紫色。甾体皂苷加热至60℃即生成红色渐变紫色。三萜皂苷需加热到100℃才能显色，也生成红色转紫色。

　　氯仿-浓硫酸反应：将皂苷样品溶于氯仿，加入浓硫酸后，在氯仿层呈现红或蓝色，硫酸 层有绿色荧光出现。

　　冰醋酸-乙酰氯反应：将皂苷样品溶于冰醋酸中，加入乙酰氯数滴及氯化锌结晶数粒，稍加热，则呈现淡红色或紫红色

　　五氯化锑反应：将皂苷样品溶于氯仿或醇后，点于滤纸上，喷以20%五氯化锑的氯仿溶液，干燥后60～70℃加热，显蓝色、灰蓝色或灰紫色斑点。皂苷与五氯化锑的氯仿溶液反应呈紫色。

　　常采用溶剂提取法：因其亲水性较强，提取溶剂可用极性大的水或醇。对于酸性皂苷，可用碱水作为提取溶剂。常用的浸提溶剂有水、稀乙醇和乙醇

　　水浸提法：适用于极性较大的、可溶于水，几乎不溶于乙醇的皂苷; 中性皂苷用水做浸出溶剂，酸性皂苷用稀碱水做浸提溶剂. 酸性皂苷经碱水溶液浸提后，加酸酸化，沉淀析出。(工业上常采用此法提取甘草酸)

　　稀乙醇浸提法: 适用于难溶于水的中性皂苷。稀乙醇浓度一般控制在20~70%之间，常用浓度为60%。用稀乙醇浸提可防止皂苷起泡，还可减少水溶性杂质和脂溶性杂质的浸出，因此较适合淀粉含量高的原料

　　乙醇浸提法：适用于极性较小、难溶于水或难用稀乙醇浸提的皂苷。对极性较大的皂苷用水或稀乙醇浸出杂质太多时也可用乙醇浸提。优点：浸提液中水溶性杂质较少。缺点：浸提液中脂溶性杂质较多。脂溶性杂质可在回收乙醇、注入水加热将皂苷溶解于水后析出并被除去。

　　精制：除去提取所得皂苷中的杂质。精制所得的皂苷一般是一些结构相近的混合皂苷。分离：得到皂苷单体

　　常用方法有溶剂萃取法、调节溶剂极性沉淀法、重金属盐沉淀法、透析法、氧化镁吸附法、胆甾醇沉淀法、色谱法等

　　透析法：利用皂苷分子较大、不易通过半透膜的性质与小分子化合物分离。通常用于除去浸提液中的无机盐。

　　溶剂萃取法：利用正丁醇极性大且可与水分层的性质，将皂苷从水提液中萃取出来，从而使皂苷与水溶性杂质分离。

　　调节溶剂极性沉淀法：利用不同皂苷的极性大小不同，在不同极性溶剂中溶解度不同的性质，改变溶剂极性，使皂苷沉淀析出。

　　氧化镁吸附法：利用氧化镁吸附糖、鞣质、色素等杂质的性质，精制粗皂苷。皂苷可被洗脱下来，杂质被留在氧化镁中。

　　胆甾醇沉淀法：利用甾体皂苷可与胆甾醇生成难溶的分子复合物的性质将甾体皂苷与其他水溶性成分分离，达到精制的目的。

　　层析法：用于得到皂苷单体。多用中性氧化铝或硅胶为吸附剂，洗脱时多用混合溶剂。

　　精油:是存在于植物体的一类可随水蒸气蒸馏且具有一定香味的挥发性油状液体的总称。

　　根据植物种类分为：柑橘类、花香类、草本类、辛香类、树脂类、木质类动物精油：主要来自麝、灵猫、海狸和抹香鲸

　　高渗透性：能够迅速进入人体皮肤，进而进入血液循环，达到治疗的效果高挥发性：涂抹在皮肤上，挥发吸收热能，使皮肤温度降低，带给人一种冰冷的感觉

　　不溶于水：当把纯精油滴入水中，精油会迅速散开，漂浮在水的上面，所以在沐浴时要加入天然乳化剂

　　不滞留性：精油不会滞留在体内，约4-12小时即排出 体外。所以不会给身体造成负担

　　混合增效性：将两种或两种以上的精油混合在一起使用，可以互相增强彼此的效果

　　精油中主要有四类成分萜类：主要是单萜、倍半萜及其含氧化物。其构成挥发油的主要成分。

　　单萜：是由2分子异戊二烯单位即具有10个碳原子的化合物，是植物挥发油的主要成分

　　倍半萜：是由3分子异戊二烯单位即具有15个碳原子的化合物，是植物挥发油高沸程的主要组成成分

　　分类：碳环数：无环、单环、双环、三环等；环碳原子数：五、六、七元环，直到十二元环；含氧基团：倍半萜醇、醛、酮、内酯

　　形态：精油在常温下为透明液体气味：大多数具有香气或其它特异气味，有辛辣烧灼的感觉，呈中性或酸性。

　　物理常数：沸点一般在70～300℃之间，具有随水蒸气而蒸馏的特性；比重在0.85～1.065之间（轻、重油之分）；几乎均有光学活性，且具有强的折光性

　　稳定性：贮于棕色瓶内，装满、密塞并在阴凉处低温保存。一般精油的燃点在45-100℃，属三级易燃危险品。

　　水中蒸馏：一般是将原料先放入蒸锅内，然后加入清水或上一锅的 馏出水，水高度刚满过料层。可在锅底设置筛板以防原料与 热源直接接触造成烧焦，影响精油的品质。 可采用直接火加热、直接和间接蒸汽加热。适于鲜花、破碎果皮等。水上蒸馏：把原料置于蒸馏锅内的筛板上，筛板下盛放一定水量以满足蒸馏操作所需的足够的饱和蒸汽，水层高度以水沸腾时不溅湿原料底层为原则。可采用直接火加热、直接和间接蒸汽加热；适于芳香植物如薄荷、桉树叶等，也适用粉碎后干燥原料。原料与沸水隔离，可减少水解作用的发生。

　　蒸汽蒸馏: 由外来的锅炉蒸汽直接进行蒸馏。通常在筛板下锅底部位装有一条开小孔的环形管，锅炉来的蒸汽通过小孔直接喷出。通过筛板的筛孔进入原料层加热原料。速度快，温度高，可缩短蒸馏时间，高沸点的成分可蒸出，出油率高，对原料中物质的水解作用小，蒸馏效率高。适于大规模生产

　　压榨法: 生产原理：压榨是通过机械压缩力将液固两相混合物中分离出来的一种单元操作

　　优点：生产过程在常温下进行，确保了芳香油中萜烯类化合物不发生化学反应，从而使精油质量提高、香气逼人

　　冷冻析晶法：精油置0°C使析出结晶如果无结晶析出，置-20°C析晶析出的结晶称为“脑”。分馏法：利用成分沸点不同，气化先后顺序不同进行分离。1. 碳原子数增加，沸点越高 2.双键越多，沸点越高 3.官能团极性越大，沸点越高（醚酮醛醇）4. 反式沸点 ＞ 顺式结构的沸点

　　化学法：1. 碱性成分的分离2. 酚、酸性成分的分离3. 醇类成分的分离4. 醛、酮类成分的分离

　　吸附规律：双键 叁键；双键越多，吸附力越强；末端双键 顺式 反式； 环外双键 环内双键。

　　分子蒸馏法：分子蒸馏是一种高效、新型的液-液分离技术，依靠不同物质分子运动平均自由程的不同实现分离。具有真空度高，操作温度低，受热时间短，分离程度高，工艺清洁环保等特点，能够实现远离物质沸点下的操作，极好地保护热敏性物质，大大降低高沸点物料的分离成本。分子蒸馏技术适用于沸点高、热敏性、易氧化的柑橘类精油。