【原】萃取—化学制药工艺学26

反应淬灭后，应尽快进行其他操作，萃取是常用的初步除杂的方法。萃取是指利用不同组分在互不相溶（微溶）的溶剂中溶解度不同或分配比不同，分离不同组分的操作过程。虽然萃取经常被用在化学实验中，但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变（或说化学反应），仅仅是将被萃取物与萃取成分分离而已，所以萃取操作只是一个物理过程。萃取可以分为液液萃取和固液萃取，其中化学制药反应后处理常用液液萃取，而天然产物提取一般用固液萃取，最有名的一个例子就是青蒿素的提取（参见：青蒿素—药物史系列7）。 

1 酸碱萃取

大部分液液萃取过程是将离子化的产物或者杂质转移到水相，而非离子化的杂质或其他疏水性的组分仍留在有机相中。对于具有酸碱性的产物，我们可以通过酸碱化处理，使其进入水相，从而达到分离不溶于水相杂质的目的，进一步的中和操作，则可以实现水相杂质与产物的分离。该方法具有操作简单、成本低、得率高等优点，在许多药物合成过程中有着广泛的应用。

其萃取操作一般可以分为以下两种情况： 

(1)   酸性物质—加有机溶剂和水—碱化—分液取水相酸化—萃取或者过滤

(2)   碱性物质—加有机溶剂和水—酸化—分液取水相碱化—萃取或者过滤

例如在β-内酰胺类抗菌药物阿扑西林的合成中，中间体1的分离就是利用其酸性实现与其他杂质的分离。化合物1发生酯的胺解反应，中间产物2以甲胺盐的形式存在且溶于水，用乙酸乙酯萃取，除去不溶于水的杂质；再将水层酸化（pH=3），羧基游离生成中间体3，萃取后取有机相得粗品3。

2 萃取溶剂的选择

萃取溶剂选择的主要依据是被提取物质的溶解性和溶剂的极性（相似相溶原则）。

萃取溶剂选择的基本原则如下：

(1)   萃取溶剂与水不能互溶（容易分液）；

(2)   对提取物有较大的溶解能力（萃取效果好）；

(3)   与提取物不发生化学反应；

(4)   尽量选择沸点较低的溶剂（易于后处理）；

(5)   廉价、低毒、安全。 

如正丁醇极性适中，对大部分有机物溶解性好，在水中溶解性差，适用于极性较大化合物的萃取，但其沸点较高、毒性较大。乙酸丁酯性质和极性与乙酸乙酯相当，在水中溶解性更低，常用于萃取头孢菌素和青霉素，如青霉素G。

3 萃取次数和温度

上图所示为萃取次数与萃取率的关系，由此可见，一次萃取往往萃取率不高，而三次及以上的萃取次数，可以保证大部分的产物从水相中萃取出来。因此对于萃取次数，我们一般坚持“少量多次”的原则，即保证萃取率又要减少萃取溶剂的使用。萃取一般在室温下进行。提高温度可以提高萃取物溶解性，减少萃取溶剂的用量。对于不稳定的萃取物需要低温萃取，如乙酸丁酯萃取青霉素。 

4 乳化现象

萃取过程中有时候会出现乳化现象，即液液萃取的两相以极微小的液滴均匀的分散在另一相中。乳化原因包括：两亲物质，不溶微小颗粒，密度相近，酸碱性过强，剧烈搅拌等。破乳方法包括：静置，加入无机盐增大密度差，调整pH值，盐析，过滤，加热，离心等。