天然產(chǎn)物提取方法和提取溶劑的選擇
化學(xué)先生 / 2019-07-25
理想的提取過(guò)程應(yīng)當(dāng)提取完全(即提取盡可能多的目標(biāo)代謝物或盡可能多的化合物)。該方法應(yīng)該快速、簡(jiǎn)便且重復(fù)進(jìn)行提取時(shí)具有可重復(fù)性。合適提取方法的選擇主要依據(jù)將要完成的工作和所研究的代謝物是否為已知成分。
如果原料的選擇是根據(jù)民族或民間記載，值得重復(fù)傳統(tǒng)上采用的提取方法(假如有報(bào)道的話)以提高分離得到潛在的生物活性化合物的機(jī)會(huì)。傳統(tǒng)提取方法主要采用冷水或熱水、乙醉及不同比例的乙醇水混合物，經(jīng)浸漬或煎煮等處理后制成相應(yīng)制劑外用或作為茶內(nèi)服。如果一種植物已經(jīng)進(jìn)行過(guò)化學(xué)研究,進(jìn)行文獻(xiàn)檢索能明確前人研究所采用的提取方法。然而這不能排除選擇其他替代方法得出不同代謝物的可能性。如果一種植物 首次被研究，則由于缺乏合適的提取方法信息,把選擇權(quán)留給了研究者。這種選擇將由所提取原料的性質(zhì)和數(shù)量所決定。如果要提取大量原料，也必須考慮初試提取易于轉(zhuǎn)換成大規(guī)模提取。
提取過(guò)程既可采用與水互溶溶劑也可采用與水不互溶溶劑。選擇的溶劑形成人為產(chǎn)物的潛在可能性要低并具有低毒性、低易燃性和低爆炸性風(fēng)險(xiǎn)。此外，選擇溶劑還應(yīng)便宜和易于蒸發(fā)回收。這個(gè)問(wèn)題在采用大體積溶劑進(jìn)行大規(guī)模提取時(shí)尤為重要。提取常用的主要溶劑包括脂肪烴、氯代烴和低級(jí)醇等
提取方法可以是“選擇性的”，也可以是“整體性的”。選擇最合適溶劑的依據(jù)是其對(duì)待提取物質(zhì)的選擇性。在選擇性提取中，遵循“相似相溶原理”，使用適當(dāng)極性的溶劑提取極性原料。據(jù)此，非極性溶劑用于溶解親脂性較強(qiáng)的化合物(如烷烴、脂肪酸、色素、蠟質(zhì)、甾醇、某些萜類(lèi)、生物堿和香豆素等)。而極性較強(qiáng)的溶劑用于提取極性較大的化合物(如黃酮苷、單寧和某些生物堿等)。水不是常用的初始提取溶劑，即使是為了提取水溶性植物成分(如糖苷、季銨生物堿、單寧等)也是如此。選擇性提取也能采用極性逐漸增大的溶劑依次完成。這種提取方法的優(yōu)勢(shì)是可以將存在于原料中的代謝物初步分離在幾個(gè)不同的部分,使進(jìn)一步的分離簡(jiǎn)化。
在被稱(chēng)為“整體性”提取方法中，采用.種極性有機(jī)溶劑(如乙醇、甲醇、或醇水混合溶劑)試圖提取盡可能多的化合物。這是基于含醇溶劑能夠增大細(xì)胞璧滲透性，使大量極性、中等極性和低極性成分易于充分提取出來(lái)。將“整體性”提取物蒸發(fā)至干,再重新溶于水，根據(jù)其分配系數(shù)(即對(duì)兩相的相對(duì)親和力)，通過(guò)在水與一系列不同極性且與水不互溶的有機(jī)溶劑間的依次分配將代謝物萃取成幾個(gè)互不相同的部分。
通過(guò)改變提取水相的pH以選擇性溶解不同類(lèi)別代謝物(如酸或堿)的特殊方案也能被采用。例如，此法可用于提取生物堿(其大多數(shù)以水溶性的鹽類(lèi)存在于植物中)。在用堿溶液處理植物原料時(shí)，生物堿以游離堿的形式釋放出來(lái)，通過(guò)分配進(jìn)人與水不溶的有機(jī)溶劑進(jìn)行回收[]。隨后通過(guò)液液萃取和改變pH能夠完成生物堿與其他非生物堿代謝物的分離。作為另一種可選擇方案，生物堿能夠在酸性條件下以鹽的形式從植物原料中提取出來(lái)。酸提取也應(yīng)用于提取花青素。然而，酸堿處理的-個(gè)缺點(diǎn)就是它能產(chǎn)生一些人為成分或?qū)е履承┗衔锏慕到狻?/span>
最后,單一溶劑或混合溶劑都能夠用于提取方案。當(dāng)必須使用混合溶劑時(shí),通常采用二元溶劑混合物(兩種互溶的溶劑)。在索式提取中，優(yōu)先考慮使用單一溶劑，原因很簡(jiǎn)單，就是因?yàn)榛旌衔镏械囊环N溶劑可能會(huì)比另一種溶劑蒸發(fā)的更快，從而導(dǎo)致提取容器中溶劑比例的改變。
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