仪器分析作业

四谱联用在药物结构分析四谱联用在药物结构分析 中的应用中的应用 姓姓 名 郭慧冬名 郭慧冬 班班 级 级 09040341 学学 号 号 0904034125 专专 业 化学工程与工艺业 化学工程与工艺 指导教师 马文兵指导教师 马文兵 老师老师 中北大学 化工与环境学院 2012 年 4 月 29 日 I 目录目录 摘要 1 一 综述 1 二 实验部分 1 2 1 实验仪器 1 2 2 实验药品 2 2 3 实验流程 2 三 结果与讨论 2 3 1 纯度 分子式 饱和度的确定 2 3 2 四大谱图 2 3 3 三大谱图解析 5 3 3 1 UV 图解析 5 3 3 2 IR 图解析 5 3 3 3 1HNMR 图解析 6 3 3 4 13CNM 图解析 6 3 4 结构验证 6 3 4 1 饱和度验证 6 3 4 2 MS 验证 7 四 药物波谱分析展望 8 参考文献 8 1 四谱联用在药物结构分析中的应用四谱联用在药物结构分析中的应用 摘要摘要 本文通过联用 UV IR 1HNMR 13CNMR MS 解析了药物 扑热息痛 的结构 同时解释了各种波谱技术从不同角度对药物结构特征确证的综合应用 关键词关键词 联用 UV IR 1HNMR 13CNMR MS 扑热息痛 一 综述一 综述 波谱分析是当今世界发展最为迅速的前沿科学之一 其中 药物波谱分析 更加突出 如 新药研发 药物分析 中药成分鉴定 临床医学等方面 本文 联用四谱对与我们息息相关的 扑热息痛 结构进行了详细的分析 最后 进 行了药物波谱分析的展望 二 实验部分二 实验部分 2 1 实验仪器实验仪器 UV 2501PC 紫外 可见吸收光谱仪 Bruker EQUINOX55 傅里叶变换红外光 谱仪 HSP 43 745 核磁共振仪 COS 02 662 核磁共振仪 MS IW 3901 质谱仪 HR ESI MS 2 2 2 实验药品实验药品 未知物 1 2 3 实验流程实验流程 1 测定样品的纯度 2 利用 HR ESI MS 确定未知物 1 的分子式 3 计算未知物 1 的不饱和度 利用公式 Cn1Hn2On3Nn4Pn5Sn6 不饱和度 625 2 3 2 24 11nn nn nU 4 测定并绘制四大光谱图 5 分析三大光谱图 其顺序从前到后依次为 UV IR 1HNMR 13CNMR 6 结构验证 主要从不饱和度和 MS 方面进行验证 三 结果与讨论三 结果与讨论 3 1 纯度 分子式 饱和度的确定纯度 分子式 饱和度的确定 1 通过实验测得未知物 1 纯度为 99 6 符合纯度方面的要求 2 通过 HR ESI MS 测得分子式为 C8H9O2N 3 利用不饱和度公式 1 8 4 5 625 2 3 2 24 11nn nn nU 由于 5 个不饱和度 推断时从苯环开始 3 2 四大谱图四大谱图 UV IR 1HNMR 13CNMR MS 依次如下图 3 图图 1 紫外吸收光谱图 紫外吸收光谱图 UV 标注 纵坐标 透光度 横坐标 1 cm 图图 2 红外吸收光谱图 红外吸收光谱图 IR 4 图图 3 1HNMR 波谱图 波谱图 图图 4 13CNMR 波谱图 波谱图 5 图图 5 质质谱谱图图 MS 3 3 三大谱图解析三大谱图解析 3 3 1 UV 图解析 在 230 270 nm 有吸收带 max 254 nm max 200 称为精细结构吸收带 也称 B 吸收带 是有 跃迁与苯环的震动重叠引起的 3 3 2 IR 图解析 在 1900 1800 cm 1左右有苯骨架震动吸收峰 1600 1400 cm 1左右有苯环骨 架震动吸收峰 在 3300 cm 1左右有中等强度的尖锐单峰 结合分子式中有一个 N 推测 N 原子上可能连有一个 H 原子 在 3400 3000 cm 1区域有宽峰 说明 分子中存在羟基 在 1670 cm 1左右有较强峰 因此 分子中可能有连在共轭体 系上的羰基 6 3 3 3 1HNMR 图解析 图中化学位移 1 9 66 2 9 14 3 7 35 4 6 69 5 1 99 1和 2证实 分子中羟基的存在 3和 4有两组氢原子信号 佐证该物质中有苯环的存在 以氢谱 1或者 2的强度为基准 确定分子中各类氢原子比例为 1 1 2 2 3 从 低场到高场 3和 4氢原子比例为 2 2 推测化合物是苯环的对位二取代对称结 构 5的三个氢原子为单峰 说明是连接在具有一定吸电子能力基团上的 CH3 3 3 4 13CNM 图解析 167 有羧酸衍生物的羰基碳信号 121 和 115 为对取代苯环的四个未 取代碳的信号 153 和 131 分别为两个以取代碳的信号 至此 可以知道该药物的结构碎片有 NH OH C6H4 C O CH3 由于苯环上只有两个取代基 因此只可能是 NH 和 OH 羟 基 OH 不能连另外的基团 亚氨基 NH 上可以进一步连接的只可能是羰基 C O 羰基另外连接甲基 CH3 因此 药物的结构只可能是对羟基乙酰苯胺 扑热息痛 3 4 结构验证结构验证 3 4 1 饱和度验证 根据 3 1 可知 此未知物 1 的不饱和度为 5 而上述推断也为 5 说明饱和 度方面符合要求 7 3 4 2 MS 验证 通过质谱验证 得下表 表表 1 MS 碎碎片片解解析析 质量数差常见失去的电中性碎片分子结构推测 M 28CO酚 醌 环酮 内酯 M 42C3H6 CH2 C O芳香丙基醚 内酯 丁酮等麦氏重排 M 43乙酰基 CH3CO 甲基酮 图图 6 MS 碎片裂解示意图碎片裂解示意图 从 MS 验证得知 原推断符合 MS 碎片特征 故 很可能是扑热息痛的结构 而扑热息痛的结 构就是如此 8 四 药物波谱分析展望四 药物波谱分析展望 随着波谱分析的进步 现代药物分析方法的连续化 自动化 最优化 智能化 能以客观数据来判断结果等特征已成为药物分析科学发展的必然趋势 由于每种波谱法有其适用范围和局限性 在使用时根据测定的目的 样品性质 组成及样品量来选择合适的方法 而且在大多数情况下趋向于采用多谱联用的 方法来达到检测的目的 因此 多谱联用技术将会是以后挑战的难题 参考文献