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分离提取纯化总结

分离提取纯化总结
分离提取纯化总结

中药有效成分的分离和纯化

2007-03-07 16:52:27 来源:未知评论:0 点击:4

(一)溶剂分离法:一般是将总提取物,选用三、四种不同极性的溶剂,由低极性到

高极性分步进行提取分离。水浸膏或乙醇浸膏常常为胶伏物,难以均匀分散在低极性

溶剂中,故不能提取完全,可拌人适量惰性填充剂,如硅藻土或纤维粉等,然后低温

或自然干燥,粉碎后,再以选用溶剂依次提取,使总提取物中各组成成分,依其在不

同极性溶剂中溶解度的差异而得到分离。例如粉防己乙醇浸膏,碱化后可利用乙醚溶

出脂溶性生物碱,再以冷苯处理溶出粉防己碱,与其结构类似的防己诺林碱比前者少

一甲基而有一酚羟基,不溶于冷苯而得以分离。利用中草药化学成分,在不同极性溶

剂中的溶解度进行分离纯化,是最常用的方法。

广而言之,自中草药提取溶液中加入另一种溶剂,析出其中某种或某些成分,或

析出其杂质,也是一种溶剂分离的方法。中草药的水提液中常含有树胶、粘液质、蛋

白质、糊化淀粉等,可以加入一定量的乙醇,使这些不溶于乙醇的成分自溶液中沉淀

析出,而达到与其它成分分离的目的。例如自中草药提取液中除去这些杂质,或自白

及水提取液中获得白及胶,可采用加乙醇沉淀法;自新鲜括楼根汁中制取天花粉素,

可滴人丙酮使分次沉淀析出。目前,提取多糖及多肽类化合物,多采用水溶解、浓缩、加乙醇或丙酮析出的办法。

此外,也可利用其某些成分能在酸或碱中溶解,又在加碱或加酸变更溶液的pH后,成不溶物而析出以达到分离。例如内酯类化合物不溶于水,但遇碱开环生成羧酸盐溶

于水,再加酸酸化,又重新形成内酯环从溶液中析出,从而与其它杂质分离;生物碱

一般不溶于水,遇酸生成生物碱盐而溶于水,再加碱碱化,又重新生成游离生物碱。

这些化合物可以利用与水不相混溶的有机溶剂进行萃取分离。一般中草药总提取物用

酸水、碱水先后处理,可以分为三部分:溶于酸水的为碱性成分(如生物碱),溶于

碱水的为酸性成分(如有机酸),酸、碱均不溶的为中性成分(如甾醇)。还可利用

不同酸、碱度进一步分离,如酸性化台物可以分为强酸性、弱酸性和酷热酚性三种,

它们分别溶于碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠,借此可进行分离。有些总生物碱,如长

春花生物碱、石蒜生物碱,可利用不同rH值进行分离。但有些特殊情况,如酚性生物碱紫董定碱(corydine)在氢氧化钠溶液中仍能为乙醚抽出,蝙蝠葛碱(dauricins)在乙醚溶液中能为氢氧化钠溶液抽出,而溶于氯仿溶液中则不能被氢氧化钠溶液抽出;

有些生物碱的盐类,如四氢掌叶防己碱盐酸盐在水溶液中仍能为氯仿抽出。这些性质

均有助于各化合物的分离纯化。

(二)两相溶剂萃取法:

1.萃取法:两相溶剂提取又简称萃取法,是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。萃取时如果各成分在两相溶剂中分配系

数相差越大,则分离效率越高、如果在水提取液中的有效成分是亲脂性的物质,一般

多用亲脂性有机溶剂,如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取,如果有效成分是偏于亲水性

的物质,在亲脂性溶剂中难溶解,就需要改用弱亲脂性的溶剂,例如乙酸乙酯、丁醇等。还可以在氯仿、乙醚中加入适量乙醇或甲醇以增大其亲水性。提取黄酮类成分时,多用乙酸乙脂和水的两相萃取。提取亲水性强的皂甙则多选用正丁醇、异戊醇和水作

两相萃取。不过,一般有机溶剂亲水性越大,与水作两相萃取的效果就越不好,因为

能使较多的亲水性杂质伴随而出,对有效成分进一步精制影响很大。

两相溶剂萃取在操作中还要注意以下几点:

1)先用小试管猛烈振摇约1分钟,观察萃取后二液层分层现象。如果容易产生乳化,大量提取时要避免猛烈振摇,可延长萃取时间。如碰到乳化现象,可将乳化层分出,再用新溶剂萃取;或将乳化层抽滤,或将乳化层稍稍加热;或较长时间放置并不

时旋转,令其自然分层。乳化现象较严重时,可以采用二相溶剂逆流连续萃取装置。

2)水提取液的浓度最好在比重1.1~1.2之间,过稀则溶剂用量太大,影响操作。

3)溶剂与水溶液应保持一定量的比例,第一次提取时,溶剂要多一些,一般为

水提取液的1/3,以后的用量可以少一些,一般1/4-1/6。

4)一般萃取3~4次即可。但亲水性较大的成分不易转入有机溶剂层时,须增加

萃取次数,或改变萃取溶剂。

萃取法所用设备,如为小量萃取,可在分液漏斗中进行;如系中量萃取,可在较

大的适当的下口瓶中进行。在工业生产中大量萃取,多在密闭萃取罐内进行,用搅拌

机搅拌一定时间,使二液充分混合,再放置令其分层;有时将两相溶液喷雾混含,以

增大萃取接触,提高萃取效率,也可采用二相溶剂逆流连续萃取装置。

2.逆流连续萃取法:是一种连续的两相溶剂萃取法。其装置可具有一根、数根或更多的萃取管。管内用小瓷圈或小的不锈钢丝圈填充,以增加两相溶剂萃取时的接触面。例如用氯仿从川楝树皮的水浸液中萃取川楝素。将氯仿盛于萃取管内,而比重小

于氯仿的水提取浓缩液贮于高位容器内,开启活塞,则水浸液在高位压力下流入萃取管,遇瓷圈撞击而分散成细粒,使与氯仿接触面增大,萃取就比较完全。如果一种中

草药的水浸液需要用比水轻的苯、乙酸乙酯等进行萃取,则需将水提浓缩液装在萃取

管内,而苯、乙酸乙酯贮于高位容器内。萃取是否完全,可取样品用薄层层析、纸层

析及显色反应或沉淀反应进行检查。

3.逆流分配法(CounterCurrentDistribution,CCD):逆流分配法又称逆流分溶法、逆流分布法或反流分布法。逆流分配法与两相溶剂逆流萃取法原理一致,但加样

量一定,并不断在一定容量的两相溶剂中,经多次移位萃取分配而达到混合物的分离。本法所采用的逆流分布仪是由若干乃至数百只管子组成。若无此仪器,小量萃取时可

用分液漏斗代替。预先选择对混合物分离效果较好,即分配系数差异大的两种不相混

溶的溶剂。并参考分配层析的行为分析推断和选用溶剂系统,通过试验测知要经多少

次的萃取移位而达到真正的分离。逆流分配法对于分离具有非常相似性质的混合物,

往往可以取得良好的效果。但操作时间长,萃取管易因机械振荡而损坏,消耗溶剂亦多,应用上常受到一定限制。

4.液滴逆流分配法:液滴逆流分配法又称液滴逆流层析法。为近年来在逆流分配法基础上改进的两相溶剂萃取法。。对溶剂系统的选择基本同逆流分配法,但要求能

在短时间内分离成两相,并可生成有效的液滴。由于移动相形成液滴,在细的分配萃

取管中与固定相有效地接触、摩擦不断形成新的表面,促进溶质在两相溶剂中的分配,故其分离效果往往比逆流分配法好。且不会产生乳化现象,用氮气压驱动移动相,被

分离物质不会因遇大气中氧气而氧化。本法必须选用能生成液滴的溶剂系统,且对高

分子化合物的分离效果较差,处理样品量小(1克以下),并要有一定设备。应用液

滴逆流分配法曾有效地分离多种微量成分如柴胡皂甙原小檗碱型季铵碱等。液滴逆流

分配法的装置,近年来虽不断在改进,但装置和操作较繁。目前,对适用于逆流分配

法进行分离的成分,可采用两相溶剂逆流连续萃取装置或分配柱层析法进行。

(三)沉淀法:是在中草药提取液中加入某些试剂使产生沉淀,以获得有效成分

或除去杂质的方法。

1.铅盐沉淀法:铅盐沉淀法为分离某些中草药成分的经典方法之一。由于醋酸

铅及碱式醋酸铅在水及醇溶液中,能与多种中草药成分生成难溶的铅盐或络盐沉淀,

故可利用这种性质使有效成分与杂质分离。中性醋酸铅可与酸性物质或某些酚性物质

结合成不溶性铅盐。因此,常用以沉淀有机酸、氨基酸、蛋白质、粘液质、鞣质、树脂、酸性皂甙、部分黄酮等。可与碱式醋酸铅产生不溶性铅盐或络合物的范围更广。

通常将中草药的水或醇提取液先加入醋酸铅浓溶液,静置后滤出沉淀,并将沉淀洗液

并入滤液,于滤液中加碱式醋酸铅饱和溶液至不发生沉淀为止,这样就可得到醋酸铅

沉淀物、碱式醋酸铅沉淀物及母液三部分。

然后将铅盐沉淀悬浮于新溶剂中,通以硫化氢气体,使分解并转为不溶性硫化铅

而沉淀。含铅盐母液亦须先如法脱铅处理,再浓缩精制。硫化氢脱铅比较彻底,但溶

液中可能存有多余的硫化氢,必须先通人空气或二氧化碳让气泡带出多余的硫化氢气体,以免在处理溶液时参与化学反应。新生态的硫化铅多为胶体沉淀,能吸咐药液中

的有效成分,要注意用溶剂处理收回。脱铅方法,也可用硫酸、磷酸、硫酸钠、磷酸

钠等除铅,但硫酸铅、磷酸铅在水中仍有一定的溶解度,除铅不彻底。用阳离子交换

树脂脱铅快而彻底,但要注意药液中某些有效成分也可能被交换上去,同时脱铅树脂

再生也较困难。还应注意脱铅后溶液酸度增加,有时需中和后再处理溶液,有时可用

新制备的氢氧化铅、氢氧化铝、氢氧化铜或碳酸铅、明矾等代替醋酸铅、碱式醋酸铅。例如在黄芩水煎液中加入明矾溶液,黄芩甙就与铝盐络合生成难溶于水的络化物而与

杂质分离,这种络化物经用水洗净就可直接供药用。

2.试剂沉淀法:例如在生物碱盐的溶液中,加入某些生物碱沉淀试剂(见生物

碱性质下),则生物碱生成不溶性复盐而析出。水溶性生物碱难以用萃取法提取分出,常加入雷氏铵盐使生成生物碱雷氏盐沉淀析出。又如橙皮甙、芦丁、黄芩甙、甘草皂

甙均易溶于碱性溶液,当加入酸后可使之沉淀析出。某些蛋白质溶液,可以变更溶液

的pH值利用其在等电点时溶解度最小的性质而使之沉淀析出。此外,还可以用明胶、蛋白溶液沉淀鞣质;胆甾醇也常用以沉淀洋地黄皂甙等。可根据中草药有效成分和杂

质的性质,适当选用。

(四)盐析法:盐析法是在中草药的水提液中、加入无机盐至一定浓度,或达到

饱和状态,可使某些成分在水中的溶解度降低沉淀析出,而与水溶性大的杂质分离。

常用作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。例如三七的水提取液中

加硫酸镁至饱和状态,三七皂甙乙即可沉淀析出,自黄藤中提取掌叶防己碱,自三颗

针中提取小檗碱在生产上都是用氯化钠或硫酸按盐析制备。有些成分如原白头翁素、

麻黄碱、苦参碱等水溶性较大,在提取时,亦往往先在水提取液中加入一定量的食盐,再用有机溶剂萃取。生物学习之家

(五)透析法:透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜,而大分子物质

不能通过半透膜的性质,达到分离的方法。例如分离和纯化皂甙、蛋白质、多肽、多

糖等物质时,可用透析法以除去无机盐、单糖、双糖等杂质。反之也可将大分子的杂

质留在半透膜内,而将小分子的物质通过半透膜进入膜外溶液中,而加以分离精制:

透析是否成功与透析膜的规格关系极大。透析膜的膜孔有大有小,要根据欲分离成分

的具体情况而选择。透析膜有动物性膜、火棉胶膜、羊皮纸膜(硫酸纸膜)、蛋白质

胶膜、玻璃纸膜等。油常多用市售的玻璃纸或动物性半透膜扎成袋状,外面用尼龙网

袋加以保护,小心加入欲透析的样品溶液,悬挂在清水容器中。经常更换清水使透析

膜内外溶液的浓度差加大,必要时适当加热,并加以搅拌,以利透析速度加快。为了

加快透析速度,还可应用电透析法,即在半在半透膜旁边纯溶剂两端

放置二个电极,接通电路,则透析膜中的带有正电荷的成分如无机阳离子、生物

碱等向阴极移动,而带负电共荷的成分如无机阴离子、有机酸等则向阳极移动,中性

化合物及高分子化合物则留在透析膜中。透析是否完全,须取透析膜内溶液进行定性

反应检查。

一般透析膜可以自制:动物半透膜如猪、牛的膀胱膜、用水洗净,再以乙醚脱脂,,即可供用;羊皮纸膜可将滤纸浸入50%的硫酸15~60分钟,取出铺在板上,

以水冲洗制得。其膜孔大小与硫酸浓度、浸泡时间以及用水冲洗速度有关;火棉胶膜

系将火棉胶溶于乙醚及无水乙醇,涂在板上,干后放置水中即可供用,其膜孔大小与

溶剂种类、溶剂挥发速度有关,溶剂中加入适量水可使膜孔增大,加入少量醋酸可使

膜孔缩小;蛋白质胶(明胶)膜可用20%明胶涂于细布上,阴干后放水中,再加甲醛使膜凝固,冲洗干净即可供用。近来商品有透析膜管成品出售,国外习称“ViskingDialysisTubing”,有各种大小厚度规格,可供不同大小分子量的多糖、多肽透析时选用。

(六)结晶、重结晶和分步结晶法:鉴定中草药化学成分,研究其化学结构,必

须首先将中草药成分制备成单体纯品。在常温下,物质本身性质是液体的化台物,可

分别用分馏法或层析法进行分离精制。一般他说,中草药化学成分在常温下多半是固

体的物质,都具有结晶他的通性,可以根据溶解度的不同用结晶法来达到分离精制的

目的。研究中草药化学成分时,一旦获得结晶,就能有效地进一步精制成为单体纯品。纯化台物的结晶有一定的熔点和结晶学的特征,有利于鉴定。如果鉴定的物质不是单

体纯品,不但不能得出正确的结论,还会造成工作上的浪费。因此,求得结晶并制备

成单体纯品,就成为鉴定中草药成分、研究其分子结构重要的一步。

1.杂质的除去:中草药经过提取分离所得到的成分,大多仍然含有杂质,或者是混合成分。有时即使有少量或微量杂质存在,也能阻碍或延缓结晶的形成。所以在制

备结晶时,必须注意杂质的干扰,应力求尽可能除去。有时可选用溶剂溶出杂质,或

只溶出所需要的成分。有时可用少量活性炭等进行脱色处理,以除去有色杂质。有时

可通过氧化铝,硅胶或硅藻土短柱处理后,再进行制备结晶。但应用吸附剂除去杂质时,要注意所需要的成分也可能被吸附而损失。此外,层析法更是分离制备单体纯品

所常用的有效方法。

如果一再处理仍未能使近于纯品的成分结晶化,则可先制备其晶态的衍生物,再

回收原物,可望得到结晶。例如游离生物碱可制备各种生物碱盐类,羟基化合物可转

变成乙酸化物,碳基化台物可制备成苯踪衍生物结晶。美登碱在原料中含量少,且反

复分离精制难以得到结晶,但制备成3一滇丙基美登碱结晶后,再经水解除去澳丙基,美登碱就能制备成为结晶。

2.溶剂的选择;制备结晶,要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。合宜的溶剂,最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小,而热时溶解度较大。溶剂的沸点亦不

宜太高。一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。但有些化合物在一般溶剂

中不易形成结晶,而在某些溶剂中则易于形成结晶。例如葛根素、逆没食子酸(ellagicacid)在冰醋酸中易形成结晶,大黄素(emodin)在吡啶中易于结晶,萱草

毒素(hemerocallin)在N,N一二甲基甲酞胺(DMF)中易得到结晶,而穿心莲亚硫酸氢钠加成物在丙酮一水中较易得到结晶。又如蝙蝠葛碱通常为无定形粉未,但能和

氯仿或乙醚形成为加成物结晶。

3.结晶溶液的制备:制备结晶的溶液,需要成为过饱和的溶液。一般是应用适量的溶剂在加温的情况下,将化合物溶解再放置冷处。如果在室温中可以析出结晶,就

不一定放置于冰箱中,以免伴随结晶析出更多的杂质。

“新生态”的物质即新游离的物质或无定形的粉未状物质,远较晶体物质的溶解

度大,易于形成过饱和溶液。一般经过精制的化合物,在蒸去溶剂抽松为无定形粉未

时就是如此,有时只要加入少量溶剂,往往立即可以溶解,稍稍放置即能析出结晶。

例如长春花总弱碱部分抽松后加入1.5倍量的甲醇溶解,放置后很诀析出长春碱结晶。又如蝙蝠葛碱在乙醚中很难溶解,但当其盐的水溶液用氨液碱化,并立即用乙醚萃取,所得的乙醚溶液,放置后即可析出蝙蝠葛碱的乙醚加成物结晶。

制备结晶溶液,除选用单一溶剂外,也常采用混合溶剂。一般是先将化合物溶于

易溶的溶剂中,再在室温下滴加适量的难溶的溶剂,直至溶液微呈浑浊,并将此溶液

微微加温,使溶液完全澄清后放置。例如J一细辛醚重结晶时,可先溶于乙醇,再滴

加适量水,即可析出很好的结晶。又如自虎杖中提取水溶性的虎杖甙时,在已精制饱

和的水溶液上添加一层乙醚放置,既有利于溶出其共存的脂溶性杂质,又可降低水的

极性,促使虎杖俄的结晶化。自秦皮中提取七叶甙(秦皮甲素),也可运用这样的办法。生物学习之家https://www.wendangku.net/doc/5b14910909.html,

结晶过程中,一般是溶液浓度高,降温诀,析出结晶的速度也快些。但是其结晶

的颗粒较小,杂质也可能多些。有时自溶液中析出的速度太快,超过化合物晶核的形

成劝分子定向排列的速度,往往只能得到无定形粉未。有时溶液太浓,粘度大反而不

易结晶化。如果溶液浓度适当,温度慢慢降低,有可能析出结晶较大而纯度较高的结晶。有的化合物其结晶的形成需要较长的时间,例如铃兰毒甙等,有时需放置数天或

更长的时间。

4.制备结晶操作:制备结晶除应注意以上各点外,在放置过程中,最好先塞紧瓶塞,避免液面先出现结晶,而致结晶纯度较低。如果放置一段时间后没有结晶析出,

可以加入极微量的种晶,即同种化合物结晶的微小颗粒。加种晶是诱导晶核形成常用

而有效的手段。一般他说,结晶化过程是有高度选择性的,当加入同种分子或离子,

结晶多会立即长大。而且溶液中如果是光学异构体的混合物,还可依种晶性质优先析

出其同种光学异构体。没有种晶时,可用玻璃棒蘸过饱和溶液一滴,在空气中任溶剂

挥散,再用以磨擦容器内壁溶液边缘处,以诱导结晶的形成。如仍无结晶析出,可打

开瓶塞任溶液逐步挥散,慢慢析晶。或另选适当溶剂处理,或再精制一次,尽可能除

尽杂质后进行结晶操作。

5.重结晶及分步结晶:在制备结晶时,最好在形成一批结晶后,立即倾出上层溶液,然后再放置以得到第二批结晶。晶态物质可以用溶剂溶解再次结晶精制。这种方

法称为重结晶法。结晶经重结晶后所得各部分母液,再经处理又可分别得到第二批、

第三批结晶。这种方法则称为分步结晶法或分级结晶法。晶态物质在一再结晶过程中,结晶的析出总是越来越快,纯度也越来越高。分步结晶法各部分所得结晶,其纯度往

往有较大的差异,但常可获得一种以上的结晶成分,在未加检查前不要贸然混在一起。

6.结晶纯度的判定:化合物的结晶都有一定的结晶形状、色泽、熔点和熔距,一可以作为鉴定的初步依据。这是非结晶物质所没有的物理性质。化合物结晶的形状和

熔点往往因所用溶剂不同而有差异。原托品碱在氯仿中形成棱往状结晶,熔点207℃;在丙酮中则形成半球状结晶,熔点203℃;在氯仿和丙酮混合溶剂中则形成以上两种

晶形的结晶。又如N一氧化苦参碱,在无水丙酮中得到的结晶熔点208℃,在稀丙酮(含水)析出的结晶为77~80℃。所以文献中常在化合物的晶形、熔点之后注明所用溶剂。一般单体纯化合物结晶的熔距较窄,有时要求在0.5℃左右,如果熔距较长则表示化合物不纯。

但有些例外情况,特别是有些化合物的分解点不易看得清楚。也有的化合物熔点

一致,熔距较窄,但不是单体。一些立体异构体和结构非常类似的混合物,常有这样

的现象。还有些化合物具有双熔点的特性,即在某一温度已经全部融熔,当温度继续

上升时又固化,再升温至一定温度又熔化或分解。如防己诺林碱在1760C时熔化,至200℃时又固化,再在2420C时分解。中草药成分经过同一溶剂进行三次重结晶,其

晶形及熔点一致,同时在薄层层析或纸层层析法经数种不同展开剂系统检定,也为一

个斑点者,一般可以认为是一个单体化合物。但应注意,有的化合物在一般层析条件下,虽然只呈现一个斑点,但并不一定是单体成分。例如鹿含草中主成分为高熊果砍,异高熊果甙极难用一般方法分离,经反复结晶后,在纸层及聚酞胺薄层上都只有一个

斑点,易误认为单一成分,但测其熔点在115~125℃,熔距很长。经制备其甲醚后,再经纸层层析检定,可以出现两个斑点,异高熊果甙的比移值大于高熊果甙。又如水

菖蒲根茎挥发油中的α一细辛醚和β一细辛醚,在一般薄层上均为一个斑点,前者为结晶,熔点63℃,后者为液体沸点296℃,用硝酸银薄层或气相层忻很容易区分。有时

个别化合物(如氨基酸)可能部分地与层析纸或薄层上的微量金属离子(如Cu)、酸或碱形成络合物、盐或分解而产生复斑。因此,判定结晶纯度时,要依据具体情况加

以分析。此外,高压液谱、气相层析、紫外光谱等,均有助于检识结晶样品的纯度。

中药有效成分的提取

2007-03-07 16:46:11 来源:未知评论:0 点击:2

(一)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。

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最大。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。

2)亲水性的有机溶剂:也就是一般所说的与水能混溶的有机溶剂,如乙醇(酒精)、甲醇(木精)、丙酮等,以乙醇最常用。乙醇的溶解性能比较好,对中草药细

胞的穿透能力较强。亲水性的成分除蛋白质、粘液质、果胶、淀粉和部分多糖等外,

大多能在乙醇中溶解。难溶于水的亲脂性成分,在乙醇中的溶解度也较大。还可以根

据被提取物质的性质,采用不同浓度的乙醇进行提取。用乙醇提取比用水量较少,提

取时间短,溶解出的水溶性杂质也少。乙醇为有机溶剂,虽易燃,但毒性小,价格便宜,来源方便,有一定设备即可回收反复使用,而且乙醇的提取液不易发霉变质。由

于这些原因,用乙醇提取的方法是历来最常用的方法之一。甲醇的性质和乙醇相似,

沸点较低(64℃),但有毒性,使用时应注意。

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。

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。

2)渗漉法:渗漉法是将中草药粉末装在渗漉器中,不断添加新溶剂,使其渗透过药材,自上而下从渗漉器下部流出浸出液的一种浸出方法小当溶剂渗进药粉溶出成分

比重加大而向下移动时,上层的溶液或稀浸液便置换其位置,造成良好的浓度差,使

扩散能较好地进行,故浸出效果优于浸渍法。但应控制流速,在渗渡过程中随时自药

面上补充新溶剂,使药材中有效成分充分浸出为止。或当渗滴液颜色极浅或渗涌液的

体积相当于:原药材重的10倍时,便可认为基本上已提取完全。在大量生产中常将收集的稀渗淮液作为另一批新原料的溶剂之用。

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。直火加热时最好时常搅拌,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。

(二)水蒸气蒸馏法:。水蒸气蒸馏法,适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏的中

草药成分的提取。此类成分的沸点多在100℃以上,与水不相混溶或仅微溶,且在约100℃时存一定的蒸气压。当与水在一起加热时,其蒸气压和水的蒸气压总和为一个大气压时,液体就开始沸腾,水蒸气将挥发性物质一并带出。例如中草药中的挥发油,

某些小分子生物碱一麻黄碱、萧碱、槟榔碱,以及某些小分子的酚性物质。牡丹酚(paeonol)等,都可应用本法提取。有些挥发性成分在水中的溶解度稍大些,常将蒸馏液重新蒸馏,在最先蒸馏出的部分,分出挥发油层,或在蒸馏液水层经盐析法并用

低沸点溶剂将成分提取出来。例如玫瑰油、原白头翁素(protoanemonin)等的制备多采用此法。

(三)升华法:固体物质受热直接气化,遇冷后又凝固为固体化合物,称为升华。中草药中有一些成分具有升华的性质,故可利用升华法直接自中草药中提取出来。例

如樟木中升华的樟脑(camphor),在《本草纲目》中已有详细的记载,为世界上最

早应用升华法制取药材有效成分的记述。茶叶中的咖啡碱在178℃以上就能升华而不

被分解。游离羟基蒽醌类成分,一些香豆素类,有机酸类成分,有些也具有升华的性质。例如七叶内酯及苯甲酸等。

升华法虽然简单易行,但中草药炭化后,往往产生挥发性的焦油状物,粘附在升

华物上,不易精制除去,其次,升华不完全,产率低,有时还伴随有分解现象。

银杏叶提取黄酮及分离纯化

银杏叶提取黄酮及分离纯化 组员:李佳辉、黄埔、赵超武 一、实验目的 1.掌握传统的溶剂提取法并对银杏中的黄酮进行提取 2.掌握紫外分光光度计的应用,以及相关溶液的配置 3.学会自主设计实验,培养团队合作精神 二、实验原理 ⑴关于黄酮:银杏中最具药用价值的成分,有提高人体免疫力的作用;并且抗衰老、调节内分泌,还具有抗炎、抗真菌的作用; ⑵实验需设置空白参比液,由文献资料可知芦丁标准液的最大波长大概为510nm; ⑶本实验采用硝酸铝(氯化铝)法测定银杏叶总黄酮的质量浓度,因 为黄酮类化合物可以与铝盐发生络合显色反应。 其主要原理为:在中性或弱碱性及亚硝酸钠存在的条件下,黄酮类化合物与铝盐发生螯合反应,加入氢氧化钠溶液后,溶液显橙红色,在510nm(左右)处有吸收峰,且符合定量分析的朗伯—比尔定律(即A=kbc)一般与芦丁标准溶液比较定量。先用亚硝酸钠还原黄酮类化

合物,再加铝盐络合,最后加氢氧化钠溶液使黄酮类化合物开环,生成2-羟基查尔酮而显色。显色原理发生在黄酮醇类邻位无取代的邻二酚羟基部位,不具有邻位无取代的邻二酚羟基的黄酮类成分加入上述试剂时是不显色的。(如二氢黄酮类化合物就不发生该显色反应)

目前银杏叶黄酮的提取方法主要有:溶剂提取法、超临界流体萃取法(SFE法)、高速逆流色谱技术提取法(HSCCC)微波提取法、超色波提取法、酶提取法、分子烙印技术。因溶剂提取法操作简单,所需试剂廉价易得,故通常使用此法来进行大规模生产。 其工艺流程如下: 银杏叶—→粉碎—→NaOH-60%乙醇回流提取—→离心—→过滤—→滤液收集—→二次醇提—→合并两次滤液—→树脂吸附—→脱吸—→浓缩—→干燥—→提取物 由于银杏叶黄酮中的类黄酮主要为芦丁,故用芦丁为对照物绘制标准曲线,并采用分光光度法进行测定。 三.实验材料及器材 1.材料 酸银杏叶、芦丁、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、95%乙醇、磷酸氢二钠、磷二氢钠、D101大孔吸附树脂、盐酸

常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结

常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结 一、物质的分离与提纯方法 1.混合物的物理分离方法 易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯碰;②沉淀要洗涤; ③定量实验要“无损” 在互不相溶的溶 剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来分液漏斗 ①先查漏;②对萃 取剂的要求;③使 漏斗内外 通;④上层 上口倒出 分离互不相溶液体分液漏斗2.混合物的化学分离法

二、物质的检验 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。 1.常见气体的检验 有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气 可使带火星的木条复燃 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O 3.NO 2 也能使湿润的碘化钾淀粉试 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入 有白色沉淀生成。 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

2.几种重要阳离子的检验 (l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 (2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。 (3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO 4 沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。 (4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH) 2沉淀,该沉淀能溶于NH 4 Cl溶液。 (5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH) 3 絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。 (6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO 3 ,但 溶于氨水,生成[Ag(NH 3) 2 ]+。 (7)NH 4 +铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸 变蓝的有刺激性气味NH 3 气体。 (8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH) 2 沉淀,迅速变成灰绿色,最 后变成红褐色Fe(OH) 3 沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新 制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl 2 =2Fe3++2Cl- (9)Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN) 3 溶液,能与 NaOH溶液反应, 生成红褐色Fe(OH) 3 沉淀。 (10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl 2 溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的 Cu(OH) 2 沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。 3.几种重要的阴离子的检验 (1)OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。 (2)Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水, 生成[Ag(NH 3) 2 ]+。 (3)Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。 (4)I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I 2 ,使淀粉溶液变蓝。 (5)SO 42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO 4 沉淀,不溶于硝酸。 (6)SO 32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO 2 气体,该气体能使品红 溶液褪色。能与BaCl 2溶液反应,生成白色BaSO 3 沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激 性气味的SO 2 气体。

蛋白质分离纯化的步骤

蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤: (一)材料的预处理及细胞破碎 分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。常用的破碎组织细胞的方法有: 1. 机械破碎法 这种方法是利用机械力的剪切作用,使细胞破碎。常用设备有,高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等。 2. 渗透破碎法 这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎。 3. 反复冻融法 生物组织经冻结后,细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破。这种方法简单方便,但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。 4. 超声波法 使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎。 5. 酶法 如用溶菌酶破坏微生物细胞等。 (二)蛋白质的抽提 通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。如膜蛋白的抽提,抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂(十二烷基磺酸钠、tritonX-100 等),使膜结构破坏,利于蛋白质与膜分离。在抽提过程中,应注意温度,避免剧烈搅拌等,以防止蛋白质的变性。(三)蛋白质粗制品的获得选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离。常用的有下列几种方法: 1.等电点沉淀法不同蛋白质的等电点不同,可用等电点沉淀法使它们相互分离。 2.盐析法 不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同,所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出。被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质,并能再度溶解而不变性。 3.有机溶剂沉淀法 中性有机溶剂如乙醇、丙酮,它们的介电常数比水低。能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低,进而从溶液中沉淀出来,因此可用来沉淀蛋白质。此外,有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层,促使蛋白质分子变得不稳定而析出。由于有机溶剂会使蛋白质变性,使用该法时,要注意在低温下操作,选择合适的有机溶剂浓度。 (四)样品的进一步分离纯化

第四章 酶的提取与分离纯化

第四章酶的提取与分离纯化 1、细胞破碎的目的、方法。 ?大多数酶都存在于细胞内部,为了获得细胞内的酶,首先要收集细胞并进行细胞破碎,使细胞的外层结构破坏,然后进行酶的提取与分离纯化。 ?机械法 ?物理法 ?化学法 ?酶促破碎法(酶解) 2 选择细胞破碎方法的依据。 ?(1)细胞的处理量:大规模用机械法,小规模用非机械法。 ?(2)细胞壁的强度与结构 ?(3)目标产物对破碎条件的影响。机械法考虑剪切力,酶法考虑对目标产物是否具有降解作用。 ?(4)破碎程度:高压匀浆法,细胞碎片细小,固液分离困难。 ?(5)提取分离的难易 3. 酶抽提的目标及方法。 提取目标: ? a. 将目的酶最大限度地溶解出来。 ? b. 保持生物活性。 提取原则 ? a. 相似相溶。 ? b. 远离等电点的pH值,溶解度增加。 4.三种离心方法(差速离心、密度梯度离心和等密度梯度离心)的特点。 (1)差速离心特点:用于分离大小和密度差异较大的颗粒。 (2)密度梯度离心特点:: ?区带内的液相介质密度小于样品物质 ?颗粒的密度。 ?适宜分离密度相近而大小不同的固相 ?物质。 (3)等密度梯度离心特点: ?介质的密度梯度范围包括所有待分离物质的密度。 ?适于分离沉降系数相近,但密度不同的物质。 5. 酶的分离纯化过程中常用沉淀法的种类及原理。 种类: ⑴中性盐沉淀(盐析法) 基本原理(盐溶和盐析) 向蛋白质或酶的水溶液中加入中性盐,可产生两种现象: 1) 盐溶(salting in): 低浓度的中性盐增加蛋白质的溶解度。 2) 盐析(salting out): 高浓度的中性盐降低蛋白质的溶解度。 ⑵有机溶剂沉淀 利用酶等蛋白质在有机溶剂中的溶解度不同而使之分离的方法。

有机物分离和提纯的常用方法(实用)

有机物分离和提纯的常用方法 分离和提纯有机物的一般原则是:根据混合物中各成分的化学性质和物理性质的差异进行化学和物理处理,以达到处理和提纯的目的,其中化学处理往往是为物理处理作准备,最后均要用物理方法进行分离和提纯。 方法和操作简述如下: 1. 分液法��常用于两种均不溶于水或一种溶于水,而另一种不溶于水的有机物的分离和提纯。步骤如下: 分液前所加试剂必须与其中一种有机物反应生成溶于水的物质或溶解其中一种有机物,使其分层。如分离溴乙烷与乙醇(一种溶于水,另一种不溶于水): 又如分离苯和苯酚: 2. 蒸馏法��适用于均溶于水或均不溶于水的几种液态有机混合物的分离和提纯。步骤为: 蒸馏前所加化学试剂必须与其中部分有机物反应生成难挥发的化合物,且本身也难挥发。如分离乙酸和乙醇(均溶于水):

3. 洗气法��适用于气体混合物的分离提纯。步骤为: 例如: 此外,蛋白质的提纯和分离,用渗析法;肥皂与甘油的分离,用盐析法。 有机物分离和提纯的常用方法 1,洗气 2,萃取分液溴苯(Br2),硝基苯(NO2),苯(苯酚),乙酸乙酯(乙酸) 3, a,制无水酒精:加新制生石灰蒸馏 b,酒精(羧酸)加新制生石灰(或NaOH固体)蒸馏c,乙醚中混有乙醇:加Na,蒸馏 d,液态烃:分馏 4,渗析 a,蛋白质中含有Na2SO4 b,淀粉中KI 5,升华奈(NaCl) 鉴别有机物的常用试剂 所谓鉴别,就是根据给定的两种或两种以上的被检物质的性质,用物理方法或化学方法,通过必要的化学实验,根据产生的不同现象,把它们一一区别开来.有机物的鉴别主要是利用官能团的特征反应进行鉴别.鉴别有机物常用的试剂及特征反应有以下几种: 1. 水 适用于不溶于水,且密度不同的有机物的鉴别.例如:苯与硝基苯. 2. 溴水 (1)与分子结构中含有C=C键或键的有机物发生加成反应而褪色.例如:烯烃,炔烃和二烯烃等. (2)与含有醛基的物质发生氧化还原反应而褪色.例如:醛类,甲酸. (3)与苯酚发生取代反应而褪色,且生成白色沉淀. 3. 酸性溶液 (1)与分子结构中含有C=C键或键的不饱和有机物发生氧化还原反应而褪色.例如:烯烃,炔烃和二烯烃等. (2)苯的同系物的侧链被氧化而褪色.例如:甲苯,二甲苯等. (3)与含有羟基,醛基的物质发生氧化还原反应而使褪色.例如:醇类,醛类,单糖等. 4. 银氨溶液(托伦试剂) 与含有醛基的物质水浴加热发生银镜反应.例如:醛类,甲酸,甲酸酯和葡萄糖等. 5. 新制悬浊液(费林试剂) (1)与较强酸性的有机酸反应,混合液澄清.例如:甲酸,乙酸等. (2)与多元醇生成绛蓝色溶液.如丙三醇. (3)与含有醛基的物质混合加热,产生砖红色沉淀.例如:醛类,甲酸,甲酸酯和葡萄糖等. 6. 金属钠 与含有羟基的物质发生置换反应产生无色气体.例如:醇类,酸类等. 7. 溶液 与苯酚反应生成紫色溶液. 8. 碘水 遇到淀粉生成蓝色溶液. 9. 溶液 与酸性较强的羧酸反应产生气体.如:乙酸和苯甲酸等.

蛋白质的分离纯化和表征

蛋白质的分离纯化和表征 第一节蛋白质的酸碱性质 各个解离基团的pK 值与游离氨基酸的不完全相同。等电点要用等电聚焦等方法测定。 第二节蛋白质分子的大小与形状

一、根据化学组成测定最低相对分子质量 假定某种微量成分只有一个,测出其百分含量后,可用比例式算出最低相对分子质量。 若测出两种微量成分的百分含量,分别用比例式算出的最低相对分子质量不相同时,可计算两个最低相对分子质量近似的最小公倍数。 例题:一种纯酶含亮氨酸(Mr 131)1.65%,含异亮氨酸(Mr131)2.48%,求最低相对分子质量。 解:按照Leu 的百分含量计算,最低Mr X1: X1=(100′ 131)/1.65=7939.4。 按照Ile 的百分含量计算最低Mr X2: X2=(100′ 131)/2.48=5282.3。 由于X1 和X2 数字差异较大,提示这种酶含Leu 和Ile 不止1 个,为了估算Leu 和Ile 的个数,首先计算: X1/X2=7939.4/5282.3≈1.5。 这种酶含任何氨基酸的个数均应是整数,说明该酶至少含有2 个Leu,3 个Ile,其最低相对分子质量为: 7939.4 ′2 =15878.8或5282.3×3=15846.9。 二、渗透压法测定相对分子质量 三、沉降分析法测定相对分子质量

基本原理: (一)离心力(centrifugal force,Fc) 当一个粒子(生物大分子或细胞器)在高速旋转下受到离心力作用时,此离心力“Fc”由下式定义: F=m·a=m·ω2 r a—粒子旋转的加速度,m—沉降粒子的有效质量,ω—粒子旋转的角速度,r—粒子的旋转半径(cm)。 (二)相对离心力(relative centrifugal force,RCF) 由于各种离心机转子的半径或者离心管至旋转轴中心的距离不同,离心力而受变化,因此在文献中常用“相对离心力”或“数字×g”表示离心力,只要RCF 值不变,一个样品可以在不同的离心机上获得相同的结果。 RCF 就是实际离心场转化为重力加速度的倍数。

酶的分离纯化方法介绍

酶的分离纯化方法介绍 酶的分离纯化一般包括三个基本步骤:即抽提、纯化、结晶或制剂。首先将所需的酶从原料中引入溶液,此时不可避免地夹带着一些杂质,然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来,或者从此溶液中选择性地除去杂质,然后制成纯化的酶。 关键词:酶抽提纯化结晶制剂细胞破碎cell disruption 盐析亲和沉淀有机溶剂沉淀 生物细胞产生的酶有两类: 一类由细胞内产生后分泌到细胞外进行作用的酶,称为细胞外酶。这类酶大都是水解酶,如酶法生产葡萄糖所用的两种淀粉酶,就是由枯草杆菌和根酶发酵过程中分泌的。这类酶一般含量较高,容易得到; 另一类酶在细胞内产生后并不分泌到细胞外,而在细胞内起催化作用,称为细胞内酶,如柠檬酸、肌苷酸、味精的发酵生产所进行的一系列化学反应,就是在多种酶催化下在细胞内进行的,在类酶在细胞内往往与细胞结构结合,有一定的分布区域,催化的反应具有一定的顺序性,使许多反应能有条不紊地进行。酶的来源多为生物细胞。生物细胞内产生的总的酶量虽然是很高的,但每一种酶的含量却很低,如胰脏中期消化作用的水解酶种类很多,但各种酶的含量却差别很大。 因此,在提取某一种酶时,首先应当根据需要,选择含此酶最丰富的材料,如胰脏是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂酶的好材料。由于从动物内脏或植物果实中提取酶制剂受到原料的限制,如不能综合利用,成本又很大。目前工业上大多采用培养微生物的方法来获得大量的酶制剂。从微生物中来生产酶制剂的优点有很多,既不受气候地理条件限制,而且动植物体内酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,产酶量又丰富,还可以通过选育菌种来提高产量,用廉价原料可以大量生产。 由于在生物组织中,除了我们所需要的某一种酶之外,往往还有许多其它酶和一般蛋白质以及其他杂质,因此为制取某酶制剂时,必须经过分纯化的手续。 酶是具有催化活性的蛋白质,蛋白质很容易变性,所以在酶的提纯过程中应避免用强酸强碱,保持在较低的温度下操作。在提纯的过程中通过测定酶的催化活性可以比较容易跟踪酶在分离提纯过程中的去向。酶的催化活性又可以作为选择分离纯化方法和操作条件的指标,在整个酶的分离纯化过程中的每一步骤,始终要测定酶的总活力和比活力,这样才能知道经过某一步骤回收到多少酶,纯度提高了多少,从而决定着一步骤的取舍。 酶的分离纯化一般包括三个基本步骤:即抽提、纯化、结晶或制剂。首先将所需的酶从原料中引入溶液,此时不可避免地夹带着一些杂质,然后再将此酶从溶液中选择性地分离出来,或者从此溶液中选择性地除去杂质,然后制成纯化的酶制剂。下面就酶的分离纯化的常用方法作一综合介绍: 一、预处理及固液分离技术 1.细胞破碎(cell disruption) 高压均质器法:此法可用于破碎酵母菌、大肠菌、假单胞菌、杆菌甚至黑曲霉菌。将细胞悬浮液在高压下通入一个孔径可调的排放孔中,菌体从高压环境转到低压环境,细胞就容易破碎。菌悬液一次通过均质器的细胞破碎率在12%-67%。细胞破碎率与细胞的种类有关。

蛋白质纯化的方法选择

蛋白质纯化的方法选择 随着分子生物学的发展,越来越多的科研人员熟练掌握了分子生物学的各种试验技术,并研制成套试剂盒,使基因克隆表达变得越来越容易。但分子生物学的上游工作往往并非是最终目的,分子克隆与表达的关键是要拿到纯的表达产物,以研究其生物学作用,或者大量生产出可用于疾病治疗的生物制品。相对与上游工作来说,分子克隆的下游工作显得更难,蛋白纯化工作非常复杂,除了要保证纯度外,蛋白产品还必须保持其生物学活性。纯化工艺必须能够每次都能产生相同数量和质量的蛋白,重复性良好。这就要求应用适应性非常强的方法而不是用能得到纯蛋白的最好方法去纯化蛋白。在实验室条件下的好方法却可能在大规模生产应用中失败,因为后者要求规模化,且在每日的应用中要有很好的重复性。本文综述了蛋白质纯化的基本原则和各种蛋白纯化技术的原理、优点及局限性,以期对蛋白纯化的方法选择及整体方案的制定提供一定的指导。 1、蛋白纯化的一般原则 蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异,利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染,而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异,利用这些差异可将蛋白从混合物如大肠杆菌裂解物中提取出来得到重组蛋白。蛋白的纯化大致分为粗分离阶段和精细纯化阶段二个阶段。粗分离阶段主要将目的蛋白和其他细胞成分如DNA、RNA等分开,由于此时样本体积大、成分杂,要求所用的树脂高容量、高流速,颗粒大、粒径分布宽.并可以迅速将蛋白与污染物分开,防止目的蛋白被降解。精细纯化阶段则需要更高的分辨率,此阶段是要把目的蛋白与那些大小及理化性质接近的蛋白区分开来,要用更小的树脂颗粒以提高分辨率,常用离子交换柱和疏水柱,应用时要综合考虑树脂的选择性和柱效两个因素。选择性树脂与目的蛋白结合的特异性,柱效则是指各蛋白成分逐个从树脂上集中洗脱的能力,洗脱峰越窄,柱效越好。仅有好的选择性,洗脱峰太宽,蛋白照样不能有效分离。 2、各种蛋白纯化方法及其优、缺点 2.1 蛋白沉淀蛋白能溶于水是因为其表面有亲水性氨基酸,在蛋白质的等电点处若溶液的离子强度特别高或者特别低,蛋白则倾向于从溶液中析出。硫酸铵是沉淀蛋白最常用的盐,因为它在冷的缓冲液中溶解性好,冷的缓冲液有利于保持目的蛋白的活性。硫酸铵分馏常用作试验室蛋白纯化的第一步,它可以初步粗提蛋白质,去除非蛋白成分。蛋白质在硫酸铵沉淀中较稳定,可以短期在这种状态下保存中间产物,当前蛋白质纯化多采用这种办法进行粗分离翻。在规模化生产上硫酸铵沉淀方法仍存在一些问题,硫酸铵对不锈钢器具的腐蚀性很强。其他的盐如硫酸钠不存在这种问题,但其纯化效果不如硫酸铵。除了盐析外蛋白还可以用多聚物如PEG和防冻剂沉淀出来,PEG是一种惰性物质,同硫酸铵一样对蛋白有稳定效果,在缓慢搅拌下逐渐提高冷的蛋白溶液中的PEG浓度,蛋白沉淀可通过离心或过滤获得,蛋白可在这种状态下长期保存而不损坏。蛋白沉淀对蛋白纯化来说并不是多么好的方法,因为它只能达到几倍的纯化效果,而我们在达到目的前需要上千倍的纯化。其好处是可以把蛋白从混杂有蛋白酶和其他有害杂质的培养基及细胞裂解物中解脱出来。 2.2 缓冲液的更换虽然更换缓冲液不能提高蛋白纯度,但它却在蛋白纯化方案中起着极其重要的作用。不同的蛋白纯化方法需要不同pH及不同离子强度的缓冲液。假如你用硫酸铵将蛋白沉淀出来,毫无疑问蛋白是处在高盐环境中,需要想办法脱盐,可用的方法有利用半透膜透析,通过勤换透析液体去除盐分,此法尚可,但需几个小时,通常要过夜,也难以用于大规模纯化中。新型的设备将透析膜夹在两个板中间,板的一侧加缓冲液,另一侧加需脱盐的蛋白溶液,并在蛋白溶液一侧通过泵加压,可以使两侧溶液在数小时内达到平衡,若增加对蛋白溶液的压力,还可迫使水分和盐更多通过透析膜进入透析液达到对蛋白浓缩的目的。也有出售的脱盐柱,柱内的填料是小孔径的颗粒,蛋白分子不能进入孔内,先于高浓度盐离子从柱中流出,从而使二者分离。蛋白纯化的每一步都会造成目的蛋白的丢失,缓冲液平衡的步骤尤甚。蛋白会结合在任何它能接触的表面上,剪切力、起泡沫和离子强度的快速变化很容易让蛋白失活。 2.3 离子交换色谱这是在所有的蛋白纯化与浓缩方法中最有效方法。基于蛋白与离子交换树脂间的相互电荷作用,通过选择不同的缓冲液,同一种蛋白既可以和阴离子交换树脂(能结合带负电荷的分子)结合,也可以和阳离子交换树脂结合。树脂所用的带电基团有四种:二乙基氨基乙基用于弱的阴离子交换树脂;羧甲基用于弱的阳离子交换树脂;季铵用于强阴离子交换树脂;甲基磺酸酯用于强阳离子交换树脂。蛋白质由氨基酸组成,氨基酸在不同的pH环境中所带总电荷不同。大多数蛋白在生理pH(pH6~8)下带负电荷,需用阴离子交换柱纯化,极端的pH下蛋白会变性失活.应尽量避免。由于在某个特定的pH下不同的蛋白所带电荷数不同,与树脂的结合力也不同,随着缓冲液中盐浓度的增加或pH的变化,蛋白按结合力的强弱被依次洗脱。在工业化生产中更多地是改变盐浓度而不是去改变pH值,因为前者更容易控制。在实验室中几乎总是用盐浓度梯度去洗脱离子交换柱,利用泵的辅助可以使流入柱的缓冲液中盐浓度平稳地上升,当离子强度能够中和蛋白的电荷时,蛋白就被从柱上洗脱下来。但在工业生产中盐浓度很难精确控制,所以常用分步洗脱而不足连续升高的盐梯度。与排阻层析相比,离子交换特异性更好,有更多的参数可以调整以获得最优的纯化效果,树脂也比较便宜。值得一提的是,即便是用最精确控制的条件,仅用离子交换单一的方法也得不到纯的蛋白,还需要其他的纯化步骤。

物质分离提纯方法总结

物质分离提纯方法总结 导读:分离提纯是指将混合物中的杂质分离出来以此提高其纯度。分离提纯作为一种重要的化学方法,为大家分享了物质分离提纯方法,一起来看看吧! 一、结晶和重结晶 溶质从溶液中析出的过程(即晶体在溶液中形成的过程)称为结晶。而重结晶是指将晶体溶于溶剂(或熔融)以后,又重新从溶液(或熔体)中结晶的过程,又称再结晶。 重结晶主要针对固态晶体物质的分离提纯,效果与溶剂选择大有关系。溶剂最好满足以下任一条件: (1)、对主要化合物是可溶性的,对杂质是微溶或不溶的溶剂。滤去杂质后,将溶液浓缩、冷却结晶,即得较纯的物质。 (2)、物质的溶解度在该溶剂中受温度影响较为显著。 中学阶段最常见的实例是KNO3和NaCl的混合物。对于该混合物的分离,主要是利用它们在同一种溶剂中的溶解度随温度的变化差别很大。则可在较高温度下将混合物溶液蒸发、浓缩,首先析出的是溶解度升高不大的NaCl晶体,除去NaCl以后的母液再浓缩和冷却后,可得较纯KNO3。另一个实际例子就是选修5第一章提到的苯甲酸的重结晶实验。重结晶往往需要进行多次,才能获得较好的纯化效果。 二、蒸馏法 蒸馏是利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点

组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的操作过程,是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。蒸馏是分离和提纯液态化合物常用的方法之一,是重要的基本操作。但蒸馏主要针对组分沸点相差大于30℃以上时,才有理想的分离效果。对于组分沸点相差不大的混合体系则采用分馏。而分馏装置由于要使用分馏柱,高中并不常见,故高中实际教学中很少提及。一个变通的思路,是“固定组分蒸馏法”。比如,乙醇-水混合物,单纯用蒸馏分离效果很不理想,可以先加入生石灰与水反应,将水“固定”住,然后蒸馏,可以得到较纯的乙醇。 三、萃取法 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。萃取分离物质时,必须用分液漏斗。萃取的`关键是找到一个合适的萃取剂,被萃取的物质在两个溶剂中的溶解度差距越大,则萃取的效果就越好。萃取法在化工制药等领域属于常用手段,但高中阶段常见的是利用有机溶剂萃取水溶液中的物质,比如利用CCl4萃取碘水中的碘。萃取完得到的CCl4-I2混合体系,可以采用蒸馏的方法进行分离,从而得到较纯的碘单质。 四、升华法 某些物质固态时就有较高的蒸气压,因此受热后不经熔化就可直

蛋白质的分离纯化方法(参考资料)

蛋白质的分离纯化方法 2.1根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。 2.2 根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最

化学分离与提纯的常用方法

化学分离与提纯的常用方法 提纯是指将混合物净化除去其杂质,得到混合物中的主体物质,提纯后的杂质不必考虑其化学成分和物理状态。混合物的分离方法有许多种,但根据其分离本质可分为两大类,一类:化学分离法,另一类:物理法,下面就混合物化学分离及提纯方法归纳如下: 分离与提纯的原则 1.引入的试剂一般只跟杂质反应。 2.后续的试剂应除去过量的前加的试剂。 3.不能引进新物质。 4.杂质与试剂反应生成的物质易与被提纯物质分离。 5.过程简单,现象明显,纯度要高。 6.尽可能将杂质转化为所需物质。 7.除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。 8.如遇到极易溶于水的气体时,要防止倒吸现象的发生。 概念区分 清洗:从液体中分离密度较大且不溶的固体,分离沙和水; 过滤:从液体中分离不溶的固体,净化食用水; 溶解和过滤:分离两种固体,一种能溶于某溶剂,另一种则不溶,分离盐和沙; 离心分离法:从液体中分离不溶的固体,分离泥和水; 结晶法:从溶液中分离已溶解的溶质,从海水中提取食盐; 分液:分离两种不互溶的液体,分离油和水; 萃取:入适当溶剂把混合物中某成分溶解及分离,庚烷,取水溶液中的碘; 蒸馏:溶液中分离溶剂和非挥发性溶质,海水中取得纯水;

分馏:离两种互溶而沸点差别较大的液体,液态空气中分离氧和氮;石油的精炼; 升华:离两种固体,其中只有一种可以升华,离碘和沙; 吸附:去混合物中的气态或固态杂质,活性炭除去黄糖中的有色杂质; 分离和提纯常用的化学方法 1.加热法: 当混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离出去。如,NaCl中混有NH4Cl,Na2CO3中混有NaHCO3等均可直接加热除去杂质。 2.沉淀法: 在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时,应注意后加试剂的过量部分除去,最后加的试剂不引入新的杂质。如,加适量的BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。

蛋白质分离与纯化教学设计课题

蛋白质分离与纯化教学设计 一、教学背景分析 【教材分析】 “蛋白质的分离与纯化”实验是《高中生物》选修1生物技术实践 5.3血红蛋白的提取与分离中的容。本节课的主要容包括蛋白质的提取、分离纯化等基本知识,主要要求学生掌握凝胶电泳的实验原理以及操作方法。“血红蛋白分离与纯化”实验不仅是学习血红蛋白的提取、分离纯化方法,而且也是进一步掌握蛋白质的组成、结构和功能的基础。 【学情分析】 到目前为止,学生已经学习了蛋白质的相关知识,对蛋白质有了一定的了解,“蛋白质的分离与纯化”实验目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取和纯化生物大分子的基本原理、过程和方法,虽然操作难度较大,但原理清晰,动手机会较多,学习兴趣很高。学生有必修“生命活动的主要承担者——蛋白质”的基础,在一定程度上掌握了蛋白质的组成、结构和功能等基础知识,学生在进行实验前还是能大概了解影响蛋白质分离纯化的因素的,再者经过老师的指导,实验能取得良好的结果的。 二、教学目标 【知识目标】 1.了解从血液中提取蛋白质的原理与方法。 2.说出凝胶电泳的基本原理与方法。 【能力目标】 运用凝胶电泳对蛋白质进行分离纯化。 【情感态度与价值观目标】 1.培养学生科学实验的观点。 2.初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神。 三、教学重难点

【教学重点】 从血液中提取蛋白质;凝胶电泳分离纯化蛋白质。 【教学难点】 样品预处理,色谱柱的装柱,纯化分离操作。 四、实验实施准备 【教师准备】 1.分组。学生按学科能力的强中弱平均分组,各组尽量平衡,各组自行分工,并由实验员统一安排实验过程。 2.实验材料:血液 仪器:试管、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、离心机、研磨器、透析袋、电泳仪等。 试剂:20mmol/L磷酸缓冲液(pH为8.6)、蒸馏水、聚丙烯酸铵、生理盐水、5%醋酸水溶液等。 【学生准备】 1.预习实验“蛋白质分离纯化”,了解蛋白质的相关信息。 2.进行分组。 五、教学方法 【教法】分析评价法、任务驱动法、直观演示法 【学法】自主学习法、合作交流法 六、教学媒体 黑板、多媒体 七、课时安排 两个课时(80min) 一个课时用来讲述理论部分知识:样品处理与色谱柱分离纯化蛋白质的原理与方法; 另一课时用来进行实验。

浅谈常用中药的提取分离纯化技术

题目:浅谈常用中药的提取分离纯化技术 摘要:为了使中药业不断地发展,本文主要对常用中药的传统提取方法和现在提取方法都做了介绍,对中药的分离纯化技术业做了简单介绍。主要是为中药制剂的研究提供参考依据。 关键字:提取;分离纯化;中药

discuss the commonly Chinese medicine extraction and purification technology Abstract: In order to make the pharmaceutical development unceasingly, this article mainly are introduced the traditional Chinese medicine extracting method and extracting method, the separation and purification of Chinese medicine technology made simple introduction. Mainly to provide a reference basis of traditional Chinese medicine preparation research. Keywords:E xtraction; Separation and purification; Traditional Chinese medicine

目录 第一章引言 (3) 第二章中药的提取技术 (3) 2.1传统的提取技术 (3) 2.2现在的提取技术 (3) 2.2.1 超临界流体萃取技术 (3) 2.2.2生物酶解提取技术 (4) 2.2.3半仿生提取技术 (4) 2.2.4超声提取技术 (4) 2.2.5微波提取技术 (5) 第三章中药的分离纯化方法 (6) 3.1几种应用广泛的传统分离纯化方法 (6) 3.1.1色谱分离技术(chromatography): (6) 3.1.2两相溶剂萃取法 (7) 3.1.3沉淀法 (7) 3.1.4结晶与重结晶法 (8) 3.1.5盐析法 (8) 3.2 目前引进中药领域并发展较成熟的几种新兴纯化方法 (8) 3.2.1 大孔树脂分离技术(MacroAbsorptionResin) (8) 3.2.2膜分离技术(Membrane Seperation Technology) (8) 3.2.3高速逆流色谱分离(High-speed Countercurrent Chro--matography,HSCCC) (9) 3.2.4微波分离法(microwave extraction) (9) 3.2.5分子蒸馏法 (9) 第四章小结 (10) 参考文献 (10)

常见物质的分离提纯和鉴别方法总结

常见物质的分离提纯和鉴别方法总结 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结 一、物质的分离与提纯方法 1.混合物的物理分离方法

2.混合物的化学分离法 二、物质的检验 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。

2.几种重要阳离子的检验 (l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 (2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。 (3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO 4 沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。 (4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH) 2沉淀,该沉淀能溶于NH 4 Cl 溶液。 (5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH) 3 絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。 (6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。 (7)NH 4 +铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。 (8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH) 2 沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (9)Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN) 3 溶液,能与 NaOH 溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。

三级 常用中药提取分离纯化技术

常用中药提取分离纯化技术 1 提取技术 提取是中药制剂生产过程中最基本最重要的环节之一,提取的目的是最大限度地提取药材中的药效成分,避免药效成分的分解流失和无成分的溶出。提取技术的优劣直接影响到药品质量和药材资源的利用率和生产效率及经济效益。煎煮法、渗漉法、浸渍法、回流法、水蒸汽蒸馏法等方法是中药提取的常用方法,这些方法不同程度的存在有效成分提取不完全。提取过程有效成分损失较大。提取物中存在较多无效成分等缺点。导致药效不明显。影响中药制剂的开发。为了解决中药提取过程存在的问题。一些新技术、新方法开始应用。 1.1 超临界流体萃取技术 是一种以超临界流体代替常规有机溶剂对中药有效成分进行萃取的新型技术。超临界流体是物质处于超临界温度和临界压力以上的体,性质介于气体和液体之间。有与液体相接近的密度,与气体相接近粘度及高的扩散系数。故具有很高的溶解能力及好的流动、传递性能。可代替传统的有毒、易燃、易挥发的有机溶剂。在中药生产领域应用最多的是SFE—CO:技术。因其临界条件温和。对大部分物质显化学惰性,有效地防止热敏性成分和化学不稳定性成分高温分解与氧化;易于控制、不污染样品,易于安全地从混合物中分离出来。目前。通过调节温度、压力、加入适宜夹带剂等方法,SFE—CO:己成功地从中药中提得挥发油、生物碱、苯丙素、黄酮类、有机酚酸、苷类、萜类以及天然色素等成分。超临界流体萃取技术用于中药有效成分提取

的研究很多,但主要局限于单味中药有效成分的提取,其中能够实现工业规模生产的仅是少数。超临界流体萃取装置属高压设备,其工程化面临着基础研究薄弱,以及设备压力高、投资大等问题。因此,要加强复方超临界流体萃取的工艺研究和超临界流体萃取过程中的放大研究及其配套设备的开发,以推动超临界流体萃取过程的工程化。 1.2生物酶解提取技术 生物酶解提取的原理是利用酶反应的高度专一性,将细胞壁的组成成分水解或降解,破坏细胞壁,从而提高有效成分的提取率。酶法处理一方面通过降解植物细胞壁使有效成分更易提取从而达到提高提取收率或减低溶剂消耗量的目的;另一方面可以针对植物药中的大多数杂质(淀粉、果胶、蛋白质等)选择性降解。以利于提取分离更易进行。同时还综合利用药渣。变废为宝。目前。用于中药提取方面研究较多的酶是纤维素酶,大部分中药材的细胞壁主要是由纤维素类物质构成的,植物的有效成分往往包裹在细胞内部。用纤维素酶酶解可以使植物细胞壁破坏。有利于对有效成分的提取。实验人员以黄芪提取液的总糖和还原糖为考察指标。确定纤维素酶处理工艺,探讨纤维素酶处理的效果。结果纤维素酶处理与对照工艺相比得率由24.4%提高至30.3%。而多糖的质量分数基本不变,扫描电镜观察表明,纤维素酶明显地分解了黄芪原料中的部分结构多糖,药渣中的网状结构变得十分清晰。说明纤维素酶处理有助于黄芪多糖的提取,能显著提高黄芪多糖的得率。酶解提取要求酶有极高的活性、高度的专一性和温和反应条件。酶解提取的效果主要取决于酶的种类、用量、酶解时间、

(word完整版)初中化学物质分离与提纯的常用方法小结

初中化学物质分离与提纯的常用方法小结 物质的分离是将几种物质通过物理或化学方法分开,提纯则要求把不纯物质中的杂质除去。提纯的原则是: ①不增:即在除掉杂质时不增加新杂质。 ②不减:即被提纯的物质不能减少或改变。 ③易分:即操作简便易行,杂质易分离除去。 ④最佳:即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。 一、常用的物理方法 1. 过滤法:适用于固体与液体的混合物进行分离。 ①先将混合物溶于水。 ②过滤。 ③将滤液蒸发得某溶质。 2、蒸发:适用于可溶性固体溶质与溶剂的分离。 3、降温结晶(重结晶)法:适用于两种可溶性固体的溶解度受温度影响变化明显不同的混合物进行分离。溶解度变化大的那种物质被提纯出来。 可按如下步骤:①在高温下制成饱和溶液,②结晶,③过滤。 4、特殊性质法:利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如:Cu粉中混有Fe粉,可用磁铁吸出铁粉。 二、常用的化学方法 原理:所用试剂能与杂质反应,不能与提纯物反应,把杂质转化

成水;气体;沉淀除去,又不能引入新的杂质。 1、沉淀法:即加入一种试剂和杂质反应生成沉淀经过滤而除去。 如:HNO3中混有H2SO4,可加入适量的Ba(NO3)2溶液: 2、化气法:即加入一种试剂和杂质反应,使其生成气体而除去。如一般某盐中混有少量碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。 如NaCl溶液中混有Na2CO3,可加入适量的稀盐酸: 3、置换法:即在某盐溶液中加入某金属,把盐溶液中的金属置换出来,从而把杂质除去。 如Zn SO4溶液中含有CuSO4,可加入过量的锌: 4、转化法:即通过某种方法,把杂质转化为被提纯的物质。 如CO2气体中混有少量的CO,可将混合气体通过盛有足量灼热的CuO的试管:

分离纯化蛋白质的方法及原理

(二)利用溶解度差别 影响蛋白质溶解度的外部因素有:1、溶液的pH;2、离子强度;3、介电常数;4、温度。但在同一的特定外部条件下,不同蛋白质具有不同的溶解度。 1、等电点沉淀:原理:蛋白质处于等电点时,其净电荷为零,由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时,他的溶解度达到最低点。在等电点之上或者之下时,蛋白质分子携带同种符号的净电荷而互相排斥,阻止了单个分子聚集成沉淀,因此溶解度较大。不同蛋白质具有不同的等电点,利用蛋白质在等电点时的溶解度最低的原理,可以把蛋白质混合物分开。当pH被调到蛋白质混合物中其中一种蛋白质的等电点时,这种蛋白质大部分和全部被沉淀下来,那些等电点高于或低于该pH的蛋白质则仍留在溶液中。这样沉淀出来的蛋白质保持着天然的构象,能重新溶解于适当的pH和一定浓度的盐溶液中。 5、盐析与盐溶:原理:低浓度时,中性盐可以增加蛋白质溶解度这种现象称为盐溶.盐溶作用主要是由于蛋白质分子吸附某种盐类离子后,带电层使蛋白质分子彼此排斥,而蛋白质与水分子之间的相互作用却加强,因而溶解度增高。球蛋白溶液在透析过程中往往沉淀析出,这就是因为透析除去了盐类离子,使蛋白质分子之间的相互吸引增加,引起蛋白质分子的凝集并沉淀。当溶液的离子强度增加到一定程度时,蛋白质溶解程度开始下降。当离子强度增加到足够高时,例如饱和或半饱和程度,很多蛋白质可以从水中沉淀出来,这种现象称为盐析。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低,原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水。此时那些被迫与蛋白质表面的疏水集团接触并掩盖他们的水分子成为下一步最自由的可利用的水分子,因此被移去以溶剂化盐离子,留下暴露出来的疏水基团。蛋白质疏水表面进一步暴露,由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀。 盐析沉淀的蛋白质保持着他的天然构象,能再溶解。盐析的中性盐以硫酸铵为最佳,在水中的溶解度很高,而溶解度的温度系数较低。 3、有机溶剂分级分离法:与水互溶的有机溶剂(甲醇、乙醇和丙酮等)能使蛋白质在水中的溶解度显著降低。在室温下有机溶剂会引起蛋白质变性,如果预先将有机溶剂冷却到-40°C以下,然后在不断搅拌下逐滴加入有机溶剂,以防局部浓度过高,那么变性可以得到很大程度缓解。蛋白质在有机溶剂中的溶解度也随温度、pH和离子强度而变化。在一定温度、pH和离子强度条件下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此控制有机溶剂浓度也可以分

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