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1、天然药物化学成分的提取分离天然药物化学成分的提取分离与鉴定与鉴定第一节第一节 有效成分的提有效成分的提取与分离取与分离 一、有效成分的提取一、有效成分的提取 （一）溶剂提取法（一）溶剂提取法溶剂提取法溶解规律溶剂类型提取方法3.3.活性炭活性炭 非极性吸附剂非极性吸附剂作用 分离氨基酸、糖类和苷类等水溶性成分极性顺序：极性顺序：石油醚 环己烷 二硫化碳 四氯化碳 三氯乙烷 苯 甲苯 二氯甲烷 乙醚氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮 乙醇 甲醇 吡啶 酸 水 混合溶剂混合溶剂1.1.极性吸附剂极性吸附剂 被分离得化合物极性基团极性越大、数量越多吸附力越强，共轭双键越多吸附力越强。2.2.非极性吸附剂非
2、极性吸附剂 极性越小吸附力越强。二、分配色谱法二、分配色谱法分配色谱法分配色谱法基本原理基本原理正正相相分分配配色色谱谱反反相相分分配配色色谱谱正相正相色谱色谱极性物质吸附强极性物质吸附强非极性物质吸附弱非极性物质吸附弱后出后出先出先出反相反相色谱色谱极性物质吸附弱极性物质吸附弱非极性物质吸附强非极性物质吸附强先出先出后出后出（一）基本原理（一）基本原理（二）支持剂（二）支持剂（三）分配色谱种类（三）分配色谱种类正相分配色谱反相分配色谱（四）操作方式（四）操作方式1.纸色谱2.分配薄层色谱3.分配柱色谱（一）聚酰胺结构（一）聚酰胺结构（二）基本理论（二）基本理论氢键氢键吸附强度的影响因素1.溶
3、剂种类2.化合物结构（1）形成氢键的基团越多，吸附越牢。（2）形成氢键基团的位置不同，吸附强度不同。（3）芳香化程度越高，共轭程度越多吸附性越强。（4）形成分子内氢键则吸附强度减弱。洗脱剂洗脱剂聚酰胺聚酰胺操作步骤：操作步骤：装柱装柱上样上样洗脱洗脱四、离子交换色谱法四、离子交换色谱法离子交换色谱法离子交换色谱法原理原理操作操作装装柱柱上上样样洗洗脱脱五、大孔吸附树脂法五、大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法影响分离的因素影响分离的因素洗脱剂的选择洗脱剂的选择应用应用分离原理分离原理六、凝胶色谱法六、凝胶色谱法 1.1.分类分类 2. 2.分离原理分离原理 3. 3.应用应用七、高效液相
4、色谱法七、高效液相色谱法八、气相色谱法八、气相色谱法岛津岛津GC2010第四节第四节 天然药物化学成分结构天然药物化学成分结构测定测定一、结构测定的主要程序一、结构测定的主要程序纯度鉴定纯度鉴定推测母体结构类型推测母体结构类型功能基情况功能基情况分子量分子式的确定分子量分子式的确定波谱、化学方法波谱、化学方法推测出结构式推测出结构式人工合成进行确认人工合成进行确认纯度确定纯度确定-最基本的条件最基本的条件检查纯度的方法：检查纯度的方法：外观、颜色、形态是否均一；外观、颜色、形态是否均一； 测测定定各各种种物物理理常常数数，如如熔熔点点、沸沸点点、比比旋旋光光度度、折折光光率率等等，这这些些物物
5、理理常常数数都都反反映映了了化化合合物物的的纯纯度。度。 如如果果可可能能是是已已知知物物，用用已已知知结结构构的的对对照照品品进进行行对照测定或测定它们的共熔点等；对照测定或测定它们的共熔点等； 也也可可对对照照文文献献报报导导值值（注注意意各各种种测测定定条条件件的的一一致性致性） 薄层层析薄层层析（三种三种展开系统和三种显色方法展开系统和三种显色方法） 高效液相层析；高效液相层析； 某些成分或功能基，可以和一些特定试某些成分或功能基，可以和一些特定试剂产生各种颜色或沉淀，有助于判断化合剂产生各种颜色或沉淀，有助于判断化合物类型和功能基：物类型和功能基： 生物碱类大都能和生物碱沉淀试剂产生
6、沉淀； 羟基葸醌类遇碱呈红色； 盐酸一镁粉试剂能和许多黄酮类化合物呈色。 鉴别功能基的化学反应：鉴别功能基的化学反应：三氯化铁反应、三氯化铝反应等等。三氯化铁反应、三氯化铝反应等等。 利用在酸水或碱水中的溶解度情况，提示该化利用在酸水或碱水中的溶解度情况，提示该化合物碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内合物碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内酯、内酰胺结构酯、内酰胺结构。利用在酸水或碱水中的溶解度情况，提示该化利用在酸水或碱水中的溶解度情况，提示该化合物碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内合物碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内酯、内酰胺结构。酯、内酰胺结构。 化学降解法化学降解法 将
7、复杂分子通过氧化、还原等化学反将复杂分子通过氧化、还原等化学反应，降解为几个结构比较简单又稳定的应，降解为几个结构比较简单又稳定的小分子化合物，通过对降解产物的结构小分子化合物，通过对降解产物的结构鉴定，再按降解机理合理地推导出原来鉴定，再按降解机理合理地推导出原来可能的化学结构式。可能的化学结构式。化学降解法化学降解法 特点特点： 需用化合物量大；需用化合物量大； 反应剧烈；反应剧烈； 主要产物得率少又费时；主要产物得率少又费时；现在较少应用，仅保留一些比较简单规律性又现在较少应用，仅保留一些比较简单规律性又较强的降解反应较强的降解反应 衍生物制备用化学方法研究结构的衍生物制备用化学方法研究
8、结构的一种常用手段，对结构推定有一定意义。一种常用手段，对结构推定有一定意义。UVIRMSNMR紫外光谱紫外光谱 用波长在用波长在200200400nm400nm之间的连之间的连续光扫描记录下来的图谱，吸收带比较续光扫描记录下来的图谱，吸收带比较宽；宽；红外光谱红外光谱用波长在用波长在800nm800nm2020mm之间的之间的连续光扫描记录下来的图谱，谱线比较连续光扫描记录下来的图谱，谱线比较尖锐；尖锐；岛津2450/2550PC傅立叶变换红外光谱仪核磁共振仪质谱仪测定范围：测定范围：波数波数200200400nm 400nm 之间之间作用：作用： 提供基本骨架信息提供基本骨架信息; ; 样
9、品中杂质的测定样品中杂质的测定 定量分析定量分析特点：特点： 液态样品才能测定；液态样品才能测定； 常规紫外光谱仪价格低廉；常规紫外光谱仪价格低廉； 样品用量少（只需样品用量少（只需5-10 5-10 gg）生色团生色团 产生紫外吸收的不饱和基团，如产生紫外吸收的不饱和基团，如C=C, C=C, C=O, O=N=OC=O, O=N=O等；等；助色团助色团：其本身是饱和基团（常含有杂原子），：其本身是饱和基团（常含有杂原子），它连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸它连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸收强度增加，如收强度增加，如-OH, -NH2, -Cl-OH, -NH2, -Cl等
10、；等；深色位移深色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变长，也叫红移（收波长变长，也叫红移（red shiftred shift）；）；浅色位移浅色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变短，也叫蓝移（收波长变短，也叫蓝移（blue shiftblue shift）；）； 具具有有相相同同基基本本骨骨架架化化合合物物的的UVUV光光谱谱相相同同，但但并并非是同一化合物；非是同一化合物；测定范围测定范围 波数波数6006004000cm 4000cm -1-1之间，其中之间，其中1600cm1600cm-1-1以以上为化合
11、物的上为化合物的特征基团区特征基团区，1000-500cm1000-500cm-1-1为为指纹区指纹区。作用作用主要用于定性分析，功能基的确认，芳环取代主要用于定性分析，功能基的确认，芳环取代类型的判断等。类型的判断等。优点：优点： 任何气态、液态、固态样品均可测定；任何气态、液态、固态样品均可测定； 每种化合物都有红外吸收；每种化合物都有红外吸收； 常规红外光谱仪价格低廉；常规红外光谱仪价格低廉； 样品用量少（只需样品用量少（只需5-10 5-10 gg）特征基团区特征基团区指纹区指纹区三要素：位置、强度、峰形三要素：位置、强度、峰形-OHCH3OH-C-O-C=O 如果被测定物是已知物，只
12、要和已知对照如果被测定物是已知物，只要和已知对照品做一张共红外光谱图，二者红外光谱完全品做一张共红外光谱图，二者红外光谱完全一致则为同一物质；一致则为同一物质； 如无对照品也可检索有关红外光谱数据图如无对照品也可检索有关红外光谱数据图谱文献。谱文献。 19451945年，年，F. BlochF. Bloch和和E. M. Purcell E. M. Purcell 几乎同时发几乎同时发现了核磁共振现象，获得现了核磁共振现象，获得19521952年诺贝尔物理奖。年诺贝尔物理奖。 核磁共振仪器的发展：核磁共振仪器的发展：406090100300500600750MHz 核磁共振：核磁共振： 天然药
13、物化学成分以有机物为主，分子结构中必天然药物化学成分以有机物为主，分子结构中必然有然有C C、H H原子，它们的结合类型、化学环境不同，原子，它们的结合类型、化学环境不同，均可用均可用NMRNMR测定，是天然化合物结构测定的重要手段。测定，是天然化合物结构测定的重要手段。氢核磁共振（氢核磁共振（1H-NMR)谱谱碳核磁共振（碳核磁共振（13C-NMR)谱谱氢核磁共振（氢核磁共振（1 1H-NMR)H-NMR)谱谱： 化学位移范围：在化学位移范围：在0 020 20 ppmppm 三大要素三大要素：化学位移化学位移( (ppmppm) )、偶合常数偶合常数(J)(J)及峰及峰面积。面积。 灵敏度
14、高，样品用量少（灵敏度高，样品用量少（1 15 mg5 mg），），测试时测试时间短间短碳核磁共振（碳核磁共振（1313C-NMR)C-NMR)谱：谱： 化学位移范围：在化学位移范围：在0 0250 250 ppmppm 要素要素：化学位移化学位移( (ppmppm) )灵敏度较低灵敏度较低，样品用量较多（样品用量较多（5 520 mg20 mg），），测测试时间长试时间长C=OC=C-OCH2溶剂溶剂C=CDEPT-135适用范围：适用范围：信号过于复杂、重叠严重时，信号过于复杂、重叠严重时，而对结构推断产生困难时，可以简化谱图，而对结构推断产生困难时，可以简化谱图，有助判断；有助判断；特点
15、：特点： 对测试仪器要求比较高（超导核磁共振对测试仪器要求比较高（超导核磁共振仪）；仪）； 谱图谱图测试价格比较贵；测试价格比较贵； 测试时间长，测试时间长，样品用量比较多（只需样品用量比较多（只需5 520 20 m mg g）NOESYHMQC作用：作用： 用于确定分子量；用于确定分子量； 求算分子式；求算分子式； 提供其他的结构信息提供其他的结构信息；特点：特点： 适宜适宜测定极性偏小和中等极性的化合物；测定极性偏小和中等极性的化合物； 常规质谱仪价格比较便宜，一些特殊质谱仪常规质谱仪价格比较便宜，一些特殊质谱仪很昂贵；很昂贵； 样品用量少（只需样品用量少（只需5 510 10 gg）1243.8M+Na+1219.7M-H-ESI-MSMW=1218,C58H94O27对对每每一一个个具具体体的的结结构构类类型型：要要掌掌握握下下面的主线面的主线植植物物来来源源 结结构构特特点点 理理化化性性质质 提取分离提取分离 结构测定结构测定 生物活性生物活性 在在理理解解的的基基础础上上，用用自自己己的的语语言言来来消消化化和和记记忆忆，善善于于归归纳纳和和总总结结，做做到到触触类类旁通，举一反三。旁通，举一反三。
