天然药物化学第一章

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1、天然药物化学天然药物化学 Medicinal Chemistry of Natural Products天然药物化学教研室天然药物化学教研室 严春艳严春艳第一章第一章 总论总论第二章第二章 糖和苷糖和苷第三章第三章 苯丙素类苯丙素类第四章第四章 醌类化合物醌类化合物第五章第五章 黄酮类化合物黄酮类化合物第六章第六章 萜类和挥发油萜类和挥发油第七章第七章 三萜及其苷类三萜及其苷类第八章第八章 甾体及其苷类甾体及其苷类第九章第九章 生物碱生物碱第十章第十章 海洋天然产物海洋天然产物第十一章第十一章 天然药物的研究开发天然药物的研究开发天然药物化学天然药物化学（第五版）（第五版）第一章总论（Gene

2、ration）基本要求基本要求掌握掌握常用的提取、分离方法。常用的提取、分离方法。有效成分、有效部位；一次代谢、二次代谢有效成分、有效部位；一次代谢、二次代谢的概念；主要的生物合成途径。的概念；主要的生物合成途径。熟悉熟悉天然药物化学的研究范围天然药物化学的研究范围;课程的学习重点；课程的学习重点；各类化合物的生物合成途径。各类化合物的生物合成途径。了解了解ORD谱的应用范围谱的应用范围本章内容本章内容第一节第一节 概述概述第二节第二节 生物合成生物合成第三节第三节 各类成分简介各类成分简介第四节第四节 提取分离方法提取分离方法第五节第五节 结构研究方法结构研究方法第一节第一节 绪论绪论一天然

3、药物化学的概念：一天然药物化学的概念：天然药物化学天然药物化学：是运用现代科学理论与方：是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分及其应用的一法研究天然药物中化学成分及其应用的一门学科。门学科。第一节第一节 绪论绪论结构特点；结构特点； 理化性质；理化性质； 提取分离方法；提取分离方法； 结构鉴定；结构鉴定； 生合成途径；生合成途径； 研研究究内内容容研究天然药物的化学成分的研究天然药物的化学成分的生药学生药学/ /药用植物学药用植物学/ /有机化学有机化学/ /无机化学无机化学/ /分析化学分析化学/ /波谱解析波谱解析第一节第一节 绪论绪论二二.相关学科相关学科1.药物化学（药物化学（

4、MedicinalChemistry）：合）：合成药物、构效关系、成药物、构效关系、结构确认结构确认2.植物化学（植物化学（Phytochemistry）3.中药化学（中药化学（ChemistryofTCM）三三.天然药物天然药物植物、动物、矿物、微生物、植物、动物、矿物、微生物、海洋生物海洋生物等来源等来源的药物。的药物。 植物药植物药 世界范围世界范围中中国国广广东东高等植物高等植物1315万种，其中药用植物约万种，其中药用植物约14500种以上。活性筛选仅占种以上。活性筛选仅占5%，化学成分研究则更，化学成分研究则更少。少。我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中我国自然资源丰富，植物品种繁

5、多，其中种子植物就有种子植物就有25700余种，药用植物余种，药用植物11800多种，多种，常用常用5000余种。余种。 广东省的特产药材，在历史上称为广东省的特产药材，在历史上称为“广药广药”，很早以前就闻名海内外，成为全国药材，很早以前就闻名海内外，成为全国药材“川广云贵川广云贵”四大产区之一，全省中药资源四大产区之一，全省中药资源2645种。种。2.民族药民族药民族药是中国传统医药学的重要组成部分。如：藏、民族药是中国传统医药学的重要组成部分。如：藏、蒙、维药蒙、维药.等约有等约有1500余种。余种。曾毓麟主编：曾毓麟主编：中国民族药志中国民族药志4.微生物微生物评价：民族药是一块未开垦

6、的处女地。评价：民族药是一块未开垦的处女地。3.海洋生物海洋生物神农本草经神农本草经列为上品，主列为上品，主补五脏，安精神，定魂魄，止补五脏，安精神，定魂魄，止惊悸，明目，开心益智，久服惊悸，明目，开心益智，久服有轻身延年之功效。有轻身延年之功效。银杏被称作为是植物中的银杏被称作为是植物中的“活化石活化石”。白果含白果内酯，具有杀菌白果含白果内酯，具有杀菌功能，有化痰、止咳、补肺、功能，有化痰、止咳、补肺、通经、止浊、利尿等疗效。通经、止浊、利尿等疗效。 穿山甲为鲮鲤科穿山甲为鲮鲤科动物鲮鲤的鳞片，处动物鲮鲤的鳞片，处方名有炮山甲、醋山方名有炮山甲、醋山甲、炮甲珠或炒甲片甲、炮甲珠或炒甲片等。

7、其味咸，性微寒，等。其味咸，性微寒，入肝、胃二经。入肝、胃二经。本本草纲目草纲目中记载穿山中记载穿山甲甲“除痰疟寒热，风除痰疟寒热，风痹强直疼痛，通经络，痹强直疼痛，通经络，下乳汁，消痈肿，排下乳汁，消痈肿，排脓血，通窍杀虫。脓血，通窍杀虫。” 雄黄，为硫化物类雄黄，为硫化物类矿物雄黄族雄黄，主含矿物雄黄族雄黄，主含二硫化二砷。归肝，大二硫化二砷。归肝，大肠经。有毒。解毒杀虫，肠经。有毒。解毒杀虫，燥湿祛痰，截疟。用于燥湿祛痰，截疟。用于虫积腹痛，惊痫，疟疾，虫积腹痛，惊痫，疟疾，痈肿，疔疮，疥癣，蛇痈肿，疔疮，疥癣，蛇虫咬伤。常用量虫咬伤。常用量0.150.150.30.3克，入丸散用。外克

8、，入丸散用。外用适量，研末撒或调敷用适量，研末撒或调敷患处。患处。 第一节第一节 绪论绪论四四基本概念基本概念1.有效成分有效成分（Active Constituents）:天然药天然药物中具有一定的生物活性、能起到防治疾病作物中具有一定的生物活性、能起到防治疾病作用的用的单体单体化合物。化合物。2.有效部位有效部位（Active Extracts） ：为具有一：为具有一定生物活性的多种单体化合物的定生物活性的多种单体化合物的混合物混合物。如人。如人参总皂苷、银杏总黄酮、灵芝多糖等。参总皂苷、银杏总黄酮、灵芝多糖等。3.有效部位群有效部位群 4.无效成分无效成分（Anactive Consti

9、tuents ）与有效成分共存的其它成分与有效成分共存的其它成分5.标记成分标记成分6.杂杂质质*注释：辩证理解上述术语的相互关系。注释：辩证理解上述术语的相互关系。天然药物化学家天然药物化学家第一代（第一代（第一代（第一代（30-4030-4030-4030-40年代）年代）年代）年代） 赵承嘏赵承嘏 黄鸣龙黄鸣龙 庄长恭庄长恭 高怡生高怡生 第二代（第二代（第二代（第二代（50-6050-6050-6050-60年代）年代）年代）年代） 朱子清朱子清 林启寿林启寿 邢其毅邢其毅 梁晓天梁晓天 黄黄 量量 姜达衢姜达衢 周维善周维善 王宪楷王宪楷 赵守训赵守训 第三代（第三代（第三代（第三代

10、（70-8070-8070-8070-80年代）年代）年代）年代） 徐任生徐任生 姚新生姚新生 于德泉于德泉 周周 俊俊 孙南君孙南君 陈耀祖陈耀祖 贾忠健贾忠健 陈延庸陈延庸 张如意张如意 潘德济潘德济 陈英杰陈英杰 闵知大闵知大 第四代（第四代（第四代（第四代（80-9080-9080-9080-90年代）年代）年代）年代） 陈仲良陈仲良 孙汉董孙汉董 吴厚民吴厚民 王锋鹏王锋鹏 李铣李铣天然药化研究发展趋势天然药化研究发展趋势( ( ( (一一一一) ) ) ) 化学结构研究化学结构研究化学结构研究化学结构研究 1.快速快速morphine结构确定结构确定150年，是第一个从天然年，是第

11、一个从天然界分离的生物活性成分界分离的生物活性成分2.微量微量经典化学方法经典化学方法现代波谱方法现代波谱方法3.准确准确( ( ( (四四四四) ) ) )注重结构改造和仿生合成注重结构改造和仿生合成注重结构改造和仿生合成注重结构改造和仿生合成1)解决植物活性成分含量偏少解决植物活性成分含量偏少2)合理保护药用资源合理保护药用资源1.活性成分研究转向微量、水溶性、大分子成分活性成分研究转向微量、水溶性、大分子成分2.由单纯化学转向生物活性成分研究由单纯化学转向生物活性成分研究3.由单味中药转向复方中药由单味中药转向复方中药4.生物活性检测转向分子水平生物活性检测转向分子水平( ( ( (二二

12、二二) ) ) )研究的重大转变研究的重大转变研究的重大转变研究的重大转变( ( ( (三三三三) ) ) )组织培养组织培养组织培养组织培养第一节第一节 绪论绪论五五.学习天然药化的目的和意义：学习天然药化的目的和意义：1.探索中药防病治病的机理；探索中药防病治病的机理；2.改进剂型、提高疗效；改进剂型、提高疗效；3.提高中药及制剂的质量；提高中药及制剂的质量；4.提供中药炮制现代科学依据；提供中药炮制现代科学依据；5.开辟药源、为新药开发提供先导化合物。开辟药源、为新药开发提供先导化合物。Taxus brevifoliaNutt.六六.天然药物化学研究方法天然药物化学研究方法1.文献整理和

13、研究对象调研文献整理和研究对象调研a原植物：科，属，种，学名，来源，产地原植物：科，属，种，学名，来源，产地b文献：近源植物具有相似的成分。文献：近源植物具有相似的成分。2.成分分离成分分离系统分离法，活性跟踪法，目标化合物分离法系统分离法，活性跟踪法，目标化合物分离法3.成分鉴定成分鉴定理化性质，色谱方法，波谱方法理化性质，色谱方法，波谱方法4.结构改造结构改造发现和创制新药发现和创制新药本章内容本章内容第一节第一节 概述概述第二节第二节 生物合成生物合成第三节第三节 各类成分简介各类成分简介第四节第四节 提取分离方法提取分离方法第五节第五节 结构研究方法结构研究方法一一 基本概念基本概念一

14、一次次代代谢谢产产物物：糖糖、蛋蛋白白质质、脂脂质质、核核酸酸等等对对植植物机体生命活动来说不可缺少的物质。物机体生命活动来说不可缺少的物质。二二次次代代谢谢产产物物：生生物物碱碱、萜萜、香香豆豆素素、黄黄酮酮、醌醌类类等等对对维维持持植植物物生生命命活活动动不不起起重重要要作作用用，且且并并非非在在所所有有植植物物中中都都能能产产生生。由由一一次次代代谢谢产产物物产产生生，经不同途径进一步合成的，常为有效成分。经不同途径进一步合成的，常为有效成分。二二 天然化合物的主要生物合成途径天然化合物的主要生物合成途径1.醋酸醋酸-丙二酸途径丙二酸途径( (AAMA途径）途径） C2单位，单位， 合成

15、脂肪酸类、酚类、蒽醌、蒽酮类合成脂肪酸类、酚类、蒽醌、蒽酮类2.甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径C5单位，主要生成萜类、甾体类化合物单位，主要生成萜类、甾体类化合物3.莽草酸途径和桂皮酸途径莽草酸途径和桂皮酸途径C6单位，形成具单位，形成具C6-C3骨架的化合物，如苯丙素、骨架的化合物，如苯丙素、香豆素、木脂素等。香豆素、木脂素等。4.氨基酸途径氨基酸途径（Amino Acid Pathway）合成生物碱合成生物碱5.复合途径复合途径(1)醋酸醋酸-丙二酸丙二酸-莽草酸途径莽草酸途径(2)醋酸醋酸-丙二酸丙二酸-甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径(3)氨基酸氨基酸-甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径(4)氨基

16、酸氨基酸-醋酸醋酸-丙二酸途径丙二酸途径(5)氨基酸氨基酸-莽草酸途径莽草酸途径植物二次代谢与生物合成过程植物二次代谢与生物合成过程植物二次代谢与生物合成过程植物二次代谢与生物合成过程三羧酸循环三羧酸循环（TCA）丁酮二酸丁酮二酸-酮戊二酸酮戊二酸丁二酸丁二酸CO2H2Oh/叶绿素叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸甲戊二羟酸丙酮酸丙酮酸乙酰辅酶乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶丙二酸单酰辅酶A赤藻糖赤藻糖4-磷酸磷酸葡萄糖代谢葡萄糖代谢莽草酸莽草酸苯丙素类苯丙素类芳香族氨基酸芳香族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶嘌呤、嘧啶萜萜类类甾甾体体胡萝卜素类胡萝卜素类生物碱类生物碱类-氨基乙

17、酰丙酸氨基乙酰丙酸肽肽类类鞣酸类鞣酸类含氮化合物含氮化合物核苷核苷核苷酸类核苷酸类胆胆碱碱卟啉类卟啉类脂肪酸类脂肪酸类蒽醌蒽醌类类前列腺素类前列腺素类脂肪族及芳脂肪族及芳香族聚酮类香族聚酮类香豆素、木香豆素、木脂（质）素脂（质）素黄酮类黄酮类二次代谢产物二次代谢二次代谢二次代谢二次代谢 产产产产物物物物苷苷苷苷类类类类* *脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族 萜萜萜萜类类类类 芳香酚类芳香酚类芳香酚类芳香酚类酸性物质酸性物质酸性物质酸性物质脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族香豆素类香豆素类香豆素类香豆素类 木脂素类木脂素类木脂素类木脂素类 木质素类木质素类木质素类木质素类苯丙素类苯丙素类苯丙素类苯丙素类 黄黄黄黄

18、 酮酮酮酮 类类类类 醌醌醌醌类类类类 鞣鞣鞣鞣质质质质植物甾醇植物甾醇植物甾醇植物甾醇 强强强强 心心心心 苷苷苷苷 皂皂皂皂苷苷苷苷单单单单萜萜萜萜 倍倍倍倍 半半半半 萜萜萜萜 二二二二萜萜萜萜 二倍半萜二倍半萜二倍半萜二倍半萜 三三三三萜萜萜萜 多多多多萜萜萜萜甾甾甾甾 体体体体生物碱生物碱生物碱生物碱油油油油脂脂脂脂萜萜萜萜 类类类类芳香族芳香族芳香族芳香族碱性物质碱性物质碱性物质碱性物质中性物质中性物质中性物质中性物质挥发油挥发油挥发油挥发油非糖类非糖类非糖类非糖类 （苷元）（苷元）（苷元）（苷元） +糖糖糖糖三、生物合成的意义：三、生物合成的意义：对天然化合物结构分类，结构推测；

19、对天然化合物结构分类，结构推测；植物生理学；植物生理学；仿生合成及组织培养等有指导意义。仿生合成及组织培养等有指导意义。本章内容本章内容第一节第一节 概述概述第二节第二节 生物合成生物合成第三节第三节 各类成分简介各类成分简介第四节第四节 提取分离方法提取分离方法第五节第五节 结构研究方法结构研究方法 天然药物化学各类成分简介天然药物化学各类成分简介化学成分分类化学成分分类1.生物碱类生物碱类（Alkaloids)：含：含N原子，多呈原子，多呈碱性碱性。2.糖和苷糖和苷(SaccharidesandGlycosides):糖糖：单单糖糖，低低聚聚糖糖，多多糖糖（淀淀粉粉、纤纤维维素素、甲甲壳壳

20、素素、果胶、树胶、粘液质）果胶、树胶、粘液质） 苷苷：糖：糖+苷元：苷元： 酸性酸性黄酮黄酮香豆素香豆素蒽醌蒽醌皂苷皂苷 三萜皂苷三萜皂苷 甾体皂苷甾体皂苷强心苷强心苷 3.3.挥发油挥发油4.有机酸有机酸：含：含COOH,多以盐的形式存在。多以盐的形式存在。5.树树脂脂：为为组组成成复复杂杂的的混混合合物物，多多与与挥挥发发油油、树树胶胶、有机酸共存。如：安息香、乳香等。有机酸共存。如：安息香、乳香等。6.其它成分其它成分：(1)氨基酸、蛋白质。氨基酸、蛋白质。(2)鞣质：多元酚类化合物。鞣质：多元酚类化合物。(3)色素类：叶绿素、胡萝卜素等。色素类：叶绿素、胡萝卜素等。(4)脂类脂类:油脂

21、（甘油与高级脂肪酸脱水形成油脂（甘油与高级脂肪酸脱水形成的酯）、蜡（高级醇与高级脂肪酸脱水的酯）、蜡（高级醇与高级脂肪酸脱水形成的酯）。形成的酯）。(5)无机成分无机成分本章内容本章内容第一节第一节 概述概述第二节第二节 生物合成生物合成第三节第三节 各类成分简介各类成分简介第四节第四节 提取分离方法提取分离方法第五节第五节 结构研究方法结构研究方法 提取分离方法提取分离方法提取法：提取法：1.溶剂提取法溶剂提取法2.水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法3.升华法升华法4.压榨法压榨法 一、提取法：一、提取法：1.溶剂提取法（溶剂提取法（solventextraction）原理：相似相溶原理：相似相溶过程

22、：渗透过程：渗透-扩散扩散-溶解溶解理想溶剂（理想溶剂（idealsolvents）“三原则三原则”：（1）对有效成分溶解度大；无效成分溶解度小；）对有效成分溶解度大；无效成分溶解度小；（2）与有效成分不起化学反应；）与有效成分不起化学反应；（3）安全，成本低，易得。）安全，成本低，易得。 相似相溶相似相溶分子极性分子极性溶剂极性溶剂极性规律规律极性溶剂（如水）易溶解极性物质极性溶剂（如水）易溶解极性物质 非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质酒精等）能溶解非极性物质 含有相同官能团的物质互溶，如水中含含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基

23、（羟基（OHOH）能溶解含有羟基的醇、酚、）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。羧酸。 1 1官能团的溶解性：官能团的溶解性：（1 1）易溶于水的官能团（即亲水基团）有）易溶于水的官能团（即亲水基团）有-OH-OH、-CHO-CHO、-COOH-COOH、-NH-NH2 2。（2 2）难溶于水的官能团（即憎水基团）有：所）难溶于水的官能团（即憎水基团）有：所有的烃基有的烃基(-C(-Cn nH H2n+12n+1、-CH=CH-CH=CH2 2、-C-C6 6H H5 5等等) )、卤原子、卤原子（-X-X）、硝基（）、硝基（-NO-NO2 2）等。）等。2 2分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质

24、的溶解分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质的溶解性：性：（1 1）当官能团的个数相同时，随着烃基（憎水基团）当官能团的个数相同时，随着烃基（憎水基团）碳原子数目的增大，溶解性逐渐降低；碳原子数目的增大，溶解性逐渐降低；例如，溶解性：例如，溶解性：CHCH3 3OHCOHC2 2H H5 5OHCOHC3 3H H7 7OHOH，一般地，一般地，碳原子个数大于碳原子个数大于5 5的醇难溶于水。的醇难溶于水。（2 2）当烃基中碳原子数相同时，亲水基团的个数越多，）当烃基中碳原子数相同时，亲水基团的个数越多，物质的溶解性越大；物质的溶解性越大；例如，溶解性：例如，溶解性：CHCH3 3CHCH2

25、2CHCH2 2OHCHOHCH3 3CH(OH)CHCH(OH)CH2 2OHCHOHKB,K=CU/CL（CU,CL被分离物质在上相和下相中浓度）被分离物质在上相和下相中浓度）根据根据值的大小可决定分离采用的方法值的大小可决定分离采用的方法: 100，简单的一次，简单的一次萃取萃取，可基本分离，可基本分离. 10010，10-12次萃取，次萃取，CCD法。法。 2，100次以上萃取，次以上萃取，DCCC法。法。 =1, 无法分离无法分离。A.A.萃取注意事项：萃取注意事项：（1 1）振摇时，常乳化，可先小试，若有乳化：）振摇时，常乳化，可先小试，若有乳化： 分去乳化层；分去乳化层；抽滤；抽

26、滤；加热；加热； 较长时间放置；较长时间放置；加入电解质。加入电解质。（2 2）水溶液的比例一般）水溶液的比例一般1.11.11.21.2之间。之间。（3 3）溶剂用量。）溶剂用量。（4 4）次数：）次数：3 3次左右，实际上多用次左右，实际上多用4-64-6次，采用次，采用 分液漏斗。分液漏斗。提取分离方法提取分离方法B.逆流分溶法逆流分溶法(CCD)：多次连续液多次连续液-液萃取分离过程。液萃取分离过程。特点特点：条件温和，样品易回收，适用于中等极性、：条件温和，样品易回收，适用于中等极性、不稳定物质的分离。不稳定物质的分离。 第一次溶剂加入萃取后，进入第二号. 第二号溶剂萃取一号后，浓度

27、较低，再进入第二号中.提高浓度，最后达到分离。（强心苷提取） 振摇、静止振摇、静止 两相分开两相分开 转移转移 提取分离方法提取分离方法C.液滴逆流色谱液滴逆流色谱(DCCC):一种液一种液-液分配色谱，流动相呈液滴形式液分配色谱，流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实现垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离。物质的逆流色谱分离。特点：不易乳化，样品可定量回收，分离效果好，特点：不易乳化，样品可定量回收，分离效果好，特别适合于分离皂苷等水溶性成分。特别适合于分离皂苷等水溶性成分。缺点：样品处理量小。缺点：样品处理量小。 提取分离方法提取分离方法D.高速逆流色谱（

28、高速逆流色谱（HSCCC）通过特定的高速行星式旋转所产生的离心力通过特定的高速行星式旋转所产生的离心力场作用，使无载体支持的固定相稳定地保留在蛇场作用，使无载体支持的固定相稳定地保留在蛇形管内，并使流动相单向、低速通过固定相，实形管内，并使流动相单向、低速通过固定相，实现连续逆流萃取分离物质的目的。现连续逆流萃取分离物质的目的。用于各种物质的分离，包括蛋白、酶、三萜、用于各种物质的分离，包括蛋白、酶、三萜、生物碱、皂苷等。生物碱、皂苷等。 提取分离方法提取分离方法可用可用PC法求法求值，选择理想分离条件。值，选择理想分离条件。纸色谱（纸色谱（PC）也叫）也叫纸分配色谱纸分配色谱（PPC，Pap

29、erPartitionChromatography）。）。（r r 纸色谱定数）纸色谱定数）Rfa，Rfb为为A，B两物质在两物质在PC上上Rf值值= 提取分离方法提取分离方法2.1影响分离的因素影响分离的因素pH值值对于酸性、碱性、两性化合物，对于酸性、碱性、两性化合物，pH值可改值可改变它们的存在状态（游离型和解离型），分配比变它们的存在状态（游离型和解离型），分配比受受pH值的影响，因为值的影响，因为HA达到达到99%解离时，解离时，pH=pKa+2HA达到达到99%游离时，游离时，pH=pKa-2pka=pHlgA-/HApH=pka+lgA-/HA 分配比与pH对于酸性化合物：酚酚类

30、类；pKa值值一一般般为为9.210.8，羧羧酸酸类类：pKa5，因因此此在在pH=3以以下下，大大部部分分酸酸性性物物质质以以游游离离形形式式存存在在，易溶于有机溶剂。易溶于有机溶剂。pH12时时，则则以以解解离离形形式式（A），存存在在，易易分分配配于于水中。水中。对于碱性成份： 一一般般pH3，多多呈呈解解离离状状态态，易易溶溶于于水水，pH12，多呈游离状态，易于有机溶剂。多呈游离状态，易于有机溶剂。提取分离方法提取分离方法2.2酸碱性成分的分离酸碱性成分的分离pH-梯度萃取法梯度萃取法按酸碱性强弱不同分离酸性、碱性、中性物按酸碱性强弱不同分离酸性、碱性、中性物质，改变质，改变pH值使

31、酸碱成分呈不同状态。值使酸碱成分呈不同状态。 提取分离方法提取分离方法2.3液液-液分配柱色谱液分配柱色谱正相色谱：固定相极性大，如水、缓冲液等；流动相正相色谱：固定相极性大，如水、缓冲液等；流动相极性小，如氯仿、乙酸乙酯等。极性小，如氯仿、乙酸乙酯等。载体：硅胶（含水超过载体：硅胶（含水超过17%），硅藻土，纤维素等。），硅藻土，纤维素等。用途：分离极性较大或中等极性，如苷类、糖、生物用途：分离极性较大或中等极性，如苷类、糖、生物碱等。碱等。洗脱顺序：极性洗脱顺序：极性小小的物质的物质先先被洗脱出来。被洗脱出来。 提取分离方法提取分离方法2.3液液-液分配柱色谱液分配柱色谱反相色谱：固定相极

32、性小于流动相。如反相色谱：固定相极性小于流动相。如HPLC反反相柱，反相板。相柱，反相板。固定相：硅胶硅醇基结合烷基，如固定相：硅胶硅醇基结合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18。亲脂性：。亲脂性：RP-18RP-8RP-2。流动相流动相(洗脱剂洗脱剂)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O洗脱顺序：分离极性大的成分，极性洗脱顺序：分离极性大的成分，极性大大者者先先洗脱洗脱下来。下来。 提取分离方法提取分离方法2.3液液-液分配柱色谱液分配柱色谱加压液相柱色谱加压液相柱色谱Lobar柱柱HPLC实验室用高效液相色谱仪实验室用高效液相色谱仪 提取分离方法提取分离方法3根据物质的根据物质的吸附性

33、吸附性差别进行分离差别进行分离吸附色谱法吸附色谱法3.1吸附分类：吸附分类：物理吸附：无选择性的吸附，吸附解析发生迅速。物理吸附：无选择性的吸附，吸附解析发生迅速。吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等；吸附剂如硅胶、氧化铝、活性炭等；化学吸附：不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸性成分的化学吸附：不可逆性。如碱性氧化铝对酚酸性成分的吸附，硅胶对生物碱的吸附等。吸附，硅胶对生物碱的吸附等。半化学吸附：聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。半化学吸附：聚酰胺对酚酸类、醌类的氢键吸附。 提取分离方法提取分离方法吸附原理：吸附原理：相似相吸相似相吸影响吸附过程的三要素：影响吸附过程的三要素： 吸附剂（固定相），吸附剂（固

34、定相）， 溶质（被分离物质），溶质（被分离物质）， 溶剂（洗脱剂，展开剂，流动相）溶剂（洗脱剂，展开剂，流动相） 提取分离方法提取分离方法3.2 硅胶、氧化铝：硅胶、氧化铝：极性吸附剂极性吸附剂：载样量大，吸附力强载样量大，吸附力强硅胶通式：硅胶通式：SiOXHSiOXH2 2O O使用范围最广，适于各种成分使用范围最广，适于各种成分分离分离 硅胶活化：加加热热除除去去水水份份，一一般般在在100-120烘烘1-4小小时时，温度过高则发生脱水，失效。温度过高则发生脱水，失效。以硅胶活性强弱可分为：以硅胶活性强弱可分为：活活性性I级级II级级llI级级含水量含水量01215硅硅胶胶系系酸酸性性吸

35、吸附附剂剂（硅硅OH），与与碱碱性性成成份份结合牢固（化学吸附），不易洗脱，结合牢固（化学吸附），不易洗脱，所以，一般不用硅胶分离生物碱。所以，一般不用硅胶分离生物碱。 提取分离方法提取分离方法3.2氧化铝氧化铝：有中性、酸性、碱性氧化铝。碱性氧化铝有中性、酸性、碱性氧化铝。碱性氧化铝 由于含有由于含有NaNa2 2COCO3 3而呈碱性，不适合于分离而呈碱性，不适合于分离 酸性成分，多用于分离生物碱。酸性成分，多用于分离生物碱。氧化铝吸附力也与含水量有关，含水量高，吸附力下降氧化铝吸附力也与含水量有关，含水量高，吸附力下降分级：活活 性；性；I I级级 lIlI级级 llIllI级级 IVI

36、V级级 V V级级含水量：含水量：1 1 3 3 6 6 1010 1515活化：用烘干的方法，一般是在活化：用烘干的方法，一般是在150 150 ，烘，烘3 3小时，小时，可达可达3 34 4级，级，400 400 ，烘，烘6 6小时，可达小时，可达1 12 2级。级。降活性氧化铝降活性氧化铝 提取分离方法提取分离方法3.2硅胶、氧化铝：硅胶、氧化铝：被分离物质吸附力与结构的关系被分离物质吸附力与结构的关系被分离物质极性大，吸附力强，洗脱难，被分离物质极性大，吸附力强，洗脱难，Rf值小，值小，后被洗脱下来。后被洗脱下来。官能团极性大小排列顺序：官能团极性大小排列顺序：-COOHAr-OHR-

37、OHR-NH2,RNHR,RNRRR-CO-NRRRCHORCORRCOORRORRH 提取分离方法提取分离方法3.2 3.2 硅胶、氧化铝：硅胶、氧化铝： 溶剂溶剂( (洗脱剂洗脱剂) )的极性与洗脱力的关系的极性与洗脱力的关系 洗脱剂极性越大洗脱剂极性越大, , 洗脱力越强洗脱力越强. . 洗脱溶剂的极性具有加和性！洗脱溶剂的极性具有加和性！ 梯度洗脱梯度洗脱 注意：极性和水溶性不完全对等注意：极性和水溶性不完全对等 3.2活性炭活性炭非极性吸附剂非极性吸附剂吸附力与结构的关系吸附力与结构的关系对于非极性物质有较强亲和能力对于非极性物质有较强亲和能力洗脱力与溶剂的关系洗脱力与溶剂的关系吡啶

38、吡啶15%酚酚/醇醇7%酚酚/H2O醇醇含水醇含水醇H2O应用应用:黄酮、生物碱的富集，糖的分离、脱色等。黄酮、生物碱的富集，糖的分离、脱色等。 提取分离方法提取分离方法吸附柱层析用于物质分离有关注意事项（1 1）用用量量: :一一般般吸吸附附剂剂为为样样品品的的3030100100倍倍，对对成成份份复复杂，难于分离者，用量可增加至于杂，难于分离者，用量可增加至于100100200200倍。倍。（2 2）装装柱柱（干干法法和和湿湿法法）: :硅硅胶胶，AlAl2 2O O3 3极极性性吸吸附附剂剂，在在极极性性溶溶剂剂中中吸吸附附力力弱弱，在在湿湿法法装装柱柱时时，应应选选择择极极性小的溶剂装

39、柱。性小的溶剂装柱。（3 3）洗脱）洗脱: :多采用梯度洗脱，即先用低极性溶剂洗，逐多采用梯度洗脱，即先用低极性溶剂洗，逐渐增加洗脱剂极性，以加强洗脱能力。（注意：渐增加洗脱剂极性，以加强洗脱能力。（注意：不能先用极性大的溶剂）。不能先用极性大的溶剂）。 （4 4）溶剂系统）溶剂系统: : 在柱层析前，要先通过在柱层析前，要先通过TLCTLC 摸索，以寻找最佳洗脱系统。摸索，以寻找最佳洗脱系统。理解TLC结果硅胶G、硅胶H、硅胶GF254双向展开干柱层析3.3 聚酰胺聚酰胺(Polyamide) 是由己酰胺聚合成的一类是由己酰胺聚合成的一类高分子化合物。高分子化合物。分离原理分离原理：主要通：

40、主要通过过酰胺键与酚羟基、酰胺键与酚羟基、酸、醌等形成氢键酸、醌等形成氢键，产生产生吸附吸附作用。吸作用。吸附力取决于附力取决于形成氢形成氢键缔合的能力键缔合的能力。第四节第四节 提取分离方法提取分离方法 3.3聚酰胺聚酰胺吸附力与结构的关系吸附力与结构的关系a.形成氢键的基团数目越多形成氢键的基团数目越多,吸附力越强吸附力越强;b.形成分子内氢键者形成分子内氢键者,吸附力减少吸附力减少; 第四节第四节 提取分离方法提取分离方法d.d.芳香苷苷元芳香苷苷元 苷苷, , 单糖苷单糖苷 双糖苷双糖苷 叁糖苷叁糖苷 c. c.芳香化程度越高或共轭键越多芳香化程度越高或共轭键越多, ,吸附力越强吸附力

41、越强; ; 3.3聚酰胺聚酰胺吸附力与结构的关系吸附力与结构的关系溶剂的洗脱能力溶剂的洗脱能力水水含水醇含水醇醇醇丙酮丙酮NaOH/H2O甲酰胺甲酰胺二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺3000cm-1,C=O: 1700cm-1.IR相同者可能为同一化合物。相同者可能为同一化合物。第五节第五节 结构研究方法结构研究方法3.质谱质谱(MassspectraMS)为结构解析提供的信息为结构解析提供的信息给出分子量给出分子量(M+),给出基团或片段信息给出基团或片段信息,HR-MS可可计算分子式计算分子式;MS图一致图一致(同一型号仪器同一型号仪器,同一条件同一条件)一般为同一化合物一般为同一化合物类型类型E

42、I-MS:醇、糖苷不能给出分子离子峰醇、糖苷不能给出分子离子峰;FD-MS、FAB-MS、ESI-MS：用于糖苷：用于糖苷,肽肽,核酸类核酸类,可确定分子量。可确定分子量。HR-MS：给处精确的分子量和分子式。：给处精确的分子量和分子式。第五节第五节 结构研究方法结构研究方法为结构解析提供的信息为结构解析提供的信息化学位移化学位移: (用于判断用于判断H的化学环境的化学环境chemicalshift);偶合常数偶合常数:J(Hz)用于判断用于判断H与与H的关系的关系couplingconstant)积分强度积分强度(积分面积积分面积):确定确定H的数目的数目.4.核磁共振谱（核磁共振谱（Nuc

43、learmagneticresonanceNMR）4.1质子谱（质子谱（1H-NMR）J8.0Hz存在偶合存在偶合化学位移数值化学位移数值计算得偶合常数计算得偶合常数积分面积表示氢数积分面积表示氢数4.核磁共振谱（核磁共振谱（NuclearmagneticresonanceNMR）4.2碳谱（碳谱（13C-NMR）第五节第五节 结构研究方法结构研究方法.常见的常见的13C-NMR谱的类型及二维谱谱的类型及二维谱c.DEPT谱谱特点：特点：不同类型不同类型13C信号呈单峰分别朝上或向下信号呈单峰分别朝上或向下,可识别可识别CH3，CH2，CH，C.脉冲宽度脉冲宽度 =135CH3,CH ,CH2

44、（常用常用） =90CH , =45CH3,CH2,CH ,季碳不出现季碳不出现DEPT谱谱135 =135CH3,CH ,CH2 90CH 第五节第五节 结构研究方法结构研究方法5.旋光谱和圆二色散光谱（旋光谱和圆二色散光谱（ORDandCD）(OpticalRotatoryDispersionandCircularDichroism)旋光谱旋光谱(ORD)和圆二色谱和圆二色谱(CD,需对紫外可见光有吸需对紫外可见光有吸收收)在解决在解决手性中心手性中心附近有附近有生色团生色团(含通过化学转换可变含通过化学转换可变成生色团的化合物，如成生色团的化合物，如-OH、C=O)的化合物的的化合物的绝对构绝对构型或优势构象型或优势构象的方面应用。的方面应用。当平面偏振光通过手性中心时，左旋圆偏光和右旋当平面偏振光通过手性中心时，左旋圆偏光和右旋圆偏光的折射率、传播速度不同，当再合成平面偏振圆偏光的折射率、传播速度不同，当再合成平面偏振光时，偏振面就发生了旋转，这就是产生旋光的光学光时，偏振面就发生了旋转，这就是产生旋光的光学原理。随着波长变短，折射率差值增大，比旋度增大。原理。随着波长变短，折射率差值增大，比旋度增大。The End