沈药科天然药物化学—第一章_总论

1、编辑ppt天然药物化学天然药物化学 （第四版）（第四版）第一章总论（Generation）编辑ppt基本内容基本内容 天然药物化学的概念、研究范围、研究目的与任务。 有效成分与无效成分的概念。 各类天然药物化学成分简介。 一次代谢与二次代谢的概念，主要的生物合成途径。1H-NMR、 13C-NMR的基本概念及常见的13C-NMR 谱的特征及解析方法，质谱的类型及应用特点。 旋光光谱（ORD）在有机化合物结构测定中的应用。编辑ppt基本要求基本要求 掌握掌握 13C-NMR谱特征及其解析方法，常用的提取、分离方法。 熟悉熟悉 天然药物化学的研究范围，课程的学习重点；各类化合物的生物合成途径。 了

2、解了解 ORD谱的应用范围及八区律使用方法。编辑ppt本章内容本章内容编辑ppt第一节第一节 绪论绪论一天然药物化学的概念：一天然药物化学的概念： 1. 天然药物化学天然药物化学：是运用现代科学理论与方法研究：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门学科。天然药物中化学成分及其应用的一门学科。2. 研究内容研究内容： 主要指天然药物的化学成分（多为主要指天然药物的化学成分（多为有效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方有效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方法、结构鉴定及生合成途径。法、结构鉴定及生合成途径。编辑ppt第一节第一节 绪论绪论 二二. 相关学科相关学科 1.

3、 药物化学（药物化学（Medicinal Chemistry）：合）：合 成药物、构效关系成药物、构效关系 2. 植物化学（植物化学（Phytochemistry） 3. 中药化学（中药化学（Chemistry of TCM） 三三.天然药物天然药物 植物、动物、矿物、微生物等来源的药物。植物、动物、矿物、微生物等来源的药物。编辑ppt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。编辑ppt 白果是银杏的俗称，被白果是银杏的俗称，被称作为是植物中的活化石。称

4、作为是植物中的活化石。白果含白果醇、白果酸，具白果含白果醇、白果酸，具有杀菌功能，有化痰、止咳、有杀菌功能，有化痰、止咳、补肺、通经、止浊、利尿等补肺、通经、止浊、利尿等疗效。疗效。 编辑ppt 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。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。” 编辑ppt 雄黄，

5、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，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。 编辑ppt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: 天然药物中具有一定的生物活性天然药物中具有一定的生物活性、能起到防治疾病作用的单体化合物。、能起到防治

6、疾病作用的单体化合物。 2.有效部位：为具有一定生物活性的多种单体有效部位：为具有一定生物活性的多种单体化合物的混合物。如人参总皂苷、银杏总黄酮化合物的混合物。如人参总皂苷、银杏总黄酮、灵芝多糖等。、灵芝多糖等。编辑ppt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、开发新药。开辟药源、开发新药。编辑ppt第一节第一节 绪论绪论

7、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编辑ppt本章内容本章内容编辑ppt第二节第二节 各类成分简介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（Alk

8、aloids)：含：含N原子，多呈原子，多呈碱性碱性。 NOOCH3OHOOOHOHOOHGlcOOHOHCOOHOOOH4H32.糖和苷糖和苷(Saccharides and Glycosides): 糖糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维素、甲壳素、：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维素、甲壳素、 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编辑ppt 三萜皂苷三萜皂苷 甾体皂苷甾体皂苷强心苷强心苷 HOOHOOOGlcCOOGlcOOGlcO3.3.挥发油挥发油皂苷皂苷OHOHCH2OCH3OHCHCH2编辑ppt4.有机酸有机酸：

9、含：含COOH,多以盐的形式存在。多以盐的形式存在。5.树脂树脂：为组成复杂的混合物，多与挥发油、树胶、：为组成复杂的混合物，多与挥发油、树胶、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（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)无机成分无机成分编辑ppt本章内

10、容本章内容编辑ppt一一 基本概念基本概念 一次代谢产物一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体生命活动来说不可缺少的物质。机体生命活动来说不可缺少的物质。 二次代谢产物二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在 所有植物中都能产生。所有植物中都能产生。由一次代谢产物产生，常为由一次代谢产物产生，常为有效成分。有效成分。编辑ppt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）

11、途径） 合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类2.甲戊二羟酸途径（途径）甲戊二羟酸途径（途径） 主要生成萜类、甾体类化合物主要生成萜类、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 形成具形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂素、骨架的化合物，如香豆素、木脂素、黄酮等。黄酮等。编辑ppt4.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 (

12、4) 氨基酸氨基酸-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 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；植物化学分类对天然化合物结构分类，结构推测；植物化学分类学；仿生合成及组织培养等有指导意义。学；仿生合成及组织培养等有指导意义。编辑ppt本章内容本章内容编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法一、提取法：一、提取法：1.溶剂提取法（溶剂提取法（solvent extraction） 原理：相似相溶原理：相似相溶 理想溶剂（理想溶剂（ideal solvents ）：）： （1）对有效成分溶解度大；）对有效成分溶解度大

13、； （2）对无效成分溶解度小；）对无效成分溶解度小； （3）与有效成分不起化学反应；）与有效成分不起化学反应； （4）安全，成本低，易得。）安全，成本低，易得。 编辑ppt常用提取溶剂常用提取溶剂乙酸乙酯、氯仿、乙醚、苯、石油醚乙酸乙酯、氯仿、乙醚、苯、石油醚亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂水水大大小小小小极极 性性编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法渗漉法装置图渗漉法装置图 1)冷提：冷提：适用于受热不稳定的成分。适用于受热不稳定的成分。 浸渍浸渍 (Maceration) 渗漉（渗漉（Percolation

14、）优点：适用于热敏物优点：适用于热敏物 质，操作简单质，操作简单缺点：提取效率低，缺点：提取效率低， 溶剂用量大溶剂用量大编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法工业生产用的渗漉装置工业生产用的渗漉装置编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法2) 热提：煎煮法（热提：煎煮法（Decoction） 回流（回流（Refluxing） 连续回流（连续回流（Continuous Refluxing）回流提取回流提取法装置法装置 索氏提取器索氏提取器样品样品虹吸管虹吸管滤纸套筒滤纸套筒蒸汽上升管蒸汽上升管冷凝冷凝编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法2. .水蒸气蒸馏法（水蒸气

15、蒸馏法（water-steam distillation ） 提取具有挥发性，能提取具有挥发性，能随水蒸气蒸馏而不被破坏随水蒸气蒸馏而不被破坏的成分，如挥发油。的成分，如挥发油。药材药材+水水冷凝冷凝挥发油测定挥发油测定编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法3.升华法（升华法（ sublimation ） 用于具有升华性的成分提取，如某些小分子香用于具有升华性的成分提取，如某些小分子香豆素，蒽醌，樟脑等。豆素，蒽醌，樟脑等。升华法制备咖啡因装置图升华法制备咖啡因装置图蒸发皿上盖上一张刺有小孔的蒸发皿上盖上一张刺有小孔的圆滤纸，在上面罩上干燥的玻圆滤纸，在上面罩上干燥的玻璃漏斗璃漏斗(

16、 (漏斗颈部塞少许脱脂棉漏斗颈部塞少许脱脂棉以减少咖啡因蒸气逸出以减少咖啡因蒸气逸出) )编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法4.超临界流体提取法（超临界流体提取法（supercritical fluid extraction SFE) 利用溶剂在超临界条件下特殊的流体性能对样品进利用溶剂在超临界条件下特殊的流体性能对样品进行提取，为行提取，为20世纪世纪80年代迅速发展起来的一种提取方年代迅速发展起来的一种提取方法。法。20世纪世纪90年代用于天然药化的研究。年代用于天然药化的研究。l 超临界流体的密度与液体很接近超临界流体的密度与液体很接近，而它又具有气体而它又具有气体 扩散性

17、能扩散性能l 常用的临界流体有常用的临界流体有CO2、N2O、 乙烷、丙烷乙烷、丙烷等等。l 如从烟草中提取尼古丁，从咖啡中提取咖啡因。如从烟草中提取尼古丁，从咖啡中提取咖啡因。编辑ppt超临界萃取实验装置与实验方法超临界萃取实验装置与实验方法CO2钢瓶冷温槽流量计小试实验装置图小试实验装置图实验装置小试实验装置实验装置小试实验装置组分减压阀编辑ppt中中小小型型SFE装装置置图图编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法5.超声提取法（超声提取法（ultrasonic wave extraction)超声波提取技术：是利用超声波产生的强烈的空超声波提取技术：是利用超声波产生的强烈的空

18、化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，击碎和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速药物有效成分进入溶增加溶剂穿透力，从而加速药物有效成分进入溶剂，促进提取的进行。剂，促进提取的进行。编辑ppt 为物理过程，无为物理过程，无化学反应，生物活性化学反应，生物活性不减。高能量的超声不减。高能量的超声波产生的强大压力造波产生的强大压力造成植物细胞壁及生物成植物细胞壁及生物体破裂，导致胞内物体破裂，导致胞内物质的释放、扩散及溶质的释放、扩散及溶解。解。实验室用小型超声仪实验室用小型超声仪超声

19、提取法的特点和装置超声提取法的特点和装置编辑ppt工工业业生生产产用用超超声声仪仪编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法6.微波提取法（微波提取法（microwave extraction） 微波提取技术的原理微波提取技术的原理就是利用不同组分吸收微波能就是利用不同组分吸收微波能力的差异，使基体物质的某些区域或提取体系中的某力的差异，使基体物质的某些区域或提取体系中的某些组分被选择性加热，从而使得被提取物质从基体或些组分被选择性加热，从而使得被提取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相体系中分离，进入到介电常数较小、微波吸收能力相对较差的提取剂中，并达到较高的产率

20、。对较差的提取剂中，并达到较高的产率。微波微波：指频率在：指频率在300 MHz 和和300 kMHz 之间的电磁波。之间的电磁波。介质在微波场中分子会发生极化，将其在电磁场中所介质在微波场中分子会发生极化，将其在电磁场中所吸收的能量转化为热能。介质中不同组分的介电常数、吸收的能量转化为热能。介质中不同组分的介电常数、比热、含水量不同，吸收微波能的程度不同，由此产比热、含水量不同，吸收微波能的程度不同，由此产生的热量和传递给周围环境的热量也不相同生的热量和传递给周围环境的热量也不相同编辑ppt微波提取法的特点和装置微波提取法的特点和装置 优点优点具有穿透力强、具有穿透力强、选择性高、加热效率选

21、择性高、加热效率高、试剂用量少等显高、试剂用量少等显著特点，而且其操作著特点，而且其操作简便、快速、节能、简便、快速、节能、高效。高效。 缺点缺点：工业化设备少、：工业化设备少、成分变化导致生物活成分变化导致生物活性变化。性变化。工业生产用微波提取罐工业生产用微波提取罐编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法二二 分离方法分离方法1. 根据根据溶解度溶解度差别进行分离差别进行分离 1.1 结晶法结晶法（纯化时常用）（纯化时常用）条件：合适的溶剂；浓度；温度条件：合适的溶剂；浓度；温度1.2 沉淀法沉淀法：a 溶剂沉淀法：改变极性，如水提醇沉法溶剂沉淀法：改变极性，如水提醇沉法b 酸碱沉

22、淀法：改变酸碱沉淀法：改变pH，处理酸、碱、两性成分；，处理酸、碱、两性成分；c 沉淀试剂：如铅盐沉淀法，酸性、酚性成分加中性沉淀试剂：如铅盐沉淀法，酸性、酚性成分加中性PbAc2，形成沉淀。形成沉淀。编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法2 根据物质在两相溶剂中的根据物质在两相溶剂中的分配比分配比不同进行分离不同进行分离2.1 影响分离的因素影响分离的因素分离因子分离因子，分配系数，分配系数K= KA/ KB KAKB, 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:10

23、0，简单的一次萃取，可基本分离，简单的一次萃取，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。 编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法 或用或用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）也叫纸分配色谱（）也叫纸分配色谱（PPC， Paper Partition Chromatography）。）。（ 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=KAKB=1rRfa1-Rfa1rRfb1-Rfb=Rfa (1-Rfb)Rfb (1-Rfa)编辑

24、ppt第四节第四节 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 - 2HA + H2OA- + H3+OKa =A- H3+OHApka = pH- log A- / HApH= pKa + log A- / HA编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法2.2 酸碱

25、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值使酸碱成分呈不同状态。值使酸碱成分呈不同状态。 2.3 逆流分溶法、液滴逆流色谱、高速逆流色谱逆流分溶法、液滴逆流色谱、高速逆流色谱 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。编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法液滴逆流色谱液滴逆流色谱(DCCC): 一种液一种

26、液-液分配色谱，流动相呈液滴形液分配色谱，流动相呈液滴形式垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实式垂直上升或下降，通过固定相的液柱，实现物质的逆流色谱分离。现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。果好，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。编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法高速逆流色谱（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

27、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。编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法2.4 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（含水可达载体：硅胶（含水可达17%），硅藻土，纤维素等。），硅藻土，纤维

28、素等。 用途：分离极性大或水溶性成分，如苷类、糖、生物用途：分离极性大或水溶性成分，如苷类、糖、生物 碱等。碱等。 洗脱顺序：极性小的物质先被洗脱出来。洗脱顺序：极性小的物质先被洗脱出来。编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法2.4 液液-液分配柱色谱液分配柱色谱反相色谱：固定相极性小于流动相。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-18 RP-8 RP-2。 流动相流动相(洗脱剂洗脱剂)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O 洗脱

29、顺序：分离极性大的成分，极性大者先洗脱洗脱顺序：分离极性大的成分，极性大者先洗脱 下来。下来。 编辑ppt实验室用高效液相色谱仪实验室用高效液相色谱仪编辑ppt第四节第四节 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

30、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。编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法 吸附原理：相似相吸吸附原理：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）编辑ppt第四节第四节 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：载样量大，吸极性吸附剂：载样量大，吸 附力强附力强 硅胶：应用最广，适用于各硅胶：应用最广，适用于各 类成分分离类成分分离 氧化铝

31、：有中性、酸性、碱氧化铝：有中性、酸性、碱 性氧化铝。碱性氧性氧化铝。碱性氧 化铝不适合于分离化铝不适合于分离 酸性成分，多用于酸性成分，多用于 分离生物碱。分离生物碱。编辑ppt第四节第四节 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，被分离物质极性大，吸附力强，Rf值小，洗脱难，值小，洗脱难，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： -COOH Ar-OH R-OH R-NH2, RNHR , RNR R R-CO-NRR RCHO RCOR RCO

32、OR ROR RH编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法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. 编辑ppt 练习练习: : 从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成从黄花夹竹桃果仁中分离到七种强心苷成分分, , 比较极性大小和硅胶柱上洗脱顺序比较极性大小和硅胶柱上洗脱顺序. .名称名称RR黄夹苷黄夹苷ACHO(D-Glc)2黄夹苷黄夹苷BCH3(D-Glc)2黄夹次苷黄夹次苷ACHOH黄夹次苷黄夹次苷BCH3H黄夹次苷黄夹次苷CCH2OHH黄夹次苷黄夹次苷DCOOHH单乙

33、酰黄夹单乙酰黄夹次苷次苷BCH3H单乙酰黄夹次苷单乙酰黄夹次苷B R”=COCH3, 其它其它R”=HOROHOCH3OROCH3OROO编辑ppt答案答案：1. 极性大极性大 小：黄夹苷小：黄夹苷A黄夹苷黄夹苷B 次苷次苷D次苷次苷C次苷次苷A次苷次苷B2. 硅胶柱上的出柱顺序：后硅胶柱上的出柱顺序：后 先先 小极性化合物小极性化合物大极性化合物大极性化合物编辑ppt3.2 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q 分子量大者分子量大者 分子量小者分子量小者q 芳香族芳香族 脂肪族脂肪族q 含含OH, COOH, NH2多者多者 少者少者洗脱力与溶剂的关系洗

34、脱力与溶剂的关系 吡啶吡啶 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。第四节第四节 提取分离方法提取分离方法编辑pptCH2COHOCH2NCH2CCH2H2CCH2H2CNHHOOOHHOOH2CCNCH2H2CCH2H2CCH2CNH2C固 定 相 移动相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：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

35、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编辑ppt 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; OHOHHOOHOHOHOHOHOHOHOHCOOHOHOHCOOH第四节第四节 提取分离方法提取分离方法编辑pptd.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

36、强吸附力越强; ;OHOH3.3 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 B ASiO2-TLC Rf: A B CPolyamide TLC, Rf: C B A答案：答案：编辑ppt3.4 大孔吸附树脂大孔吸附树脂(macro-reticular resin)组成组成: 苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂苯乙烯，二乙烯苯和致孔剂分离原理分离原理:吸附吸附(范德华力和氢键范德华力和氢键)和和分子筛分子筛作用作用(多多孔性结构孔性结构)树脂类型树脂类型:非极性、中极性和极性三种。

37、非极性、中极性和极性三种。 非极性非极性：由苯乙烯和二乙烯苯缩合而成，故又称：由苯乙烯和二乙烯苯缩合而成，故又称 芳香吸附树脂。芳香吸附树脂。 中极性中极性：含脂基的吸附树脂：含脂基的吸附树脂。 极极 性性：含酰氨基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫：含酰氨基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫不同极性功能的吸附树脂。不同极性功能的吸附树脂。第四节第四节 提取分离方法提取分离方法编辑ppt3.4 大孔吸附树脂大孔吸附树脂 洗脱剂洗脱剂: H2O 及不同比例的含水醇。及不同比例的含水醇。 洗脱分离洗脱分离: H2O 洗洗: 糖糖,水溶性色素水溶性色素 30% EtOH/ H2O: 极性大的成分极性大的成分 5

38、0-75% EtOH: 皂苷类皂苷类 95% EtOH: 极性小成分极性小成分 应用应用: 除多糖除多糖, 水溶性色素水溶性色素, 富集苷类成分富集苷类成分第四节第四节 提取分离方法提取分离方法编辑ppt第四节第四节 提取分离方法提取分离方法4.根据物质根据物质离解程度不同离解程度不同进行分离进行分离离子交换法离子交换法 固定相固定相：离子交换树脂（聚苯乙烯高分子化合物，引：离子交换树脂（聚苯乙烯高分子化合物，引 入交换基团）入交换基团） 分类：分类： 阳离子交换树脂：强酸型阳离子交换树脂：强酸型 RSO3-H+ 弱酸型弱酸型 RCOO-H+ 阴离子交换树脂：强碱型阴离子交换树脂：强碱型 RN

39、+(CH3)3Cl- 弱碱型弱碱型 RNH2, RNHR, RNRR” 编辑ppt 阴离子交换树脂：阴离子交换树脂：4.2应用：应用：主要用于主要用于生物碱生物碱和和有机酸有机酸的分离。的分离。4.根据物质根据物质离解程度不同离解程度不同进行分离进行分离离子交换法离子交换法4.1交换原理交换原理: 阳离子交换树脂：阳离子交换树脂：第四节第四节 提取分离方法提取分离方法R-SO3-H+ + BH+R-SO3-BH+OH-R-SO3-H+ BR-N+(CH3)3Cl- + RCOO-R-N+(CH3)3 .RCOO-HClR-N+(CH3)3Cl- + RCOOH编辑ppt第四节第四节 提取分离方

40、法提取分离方法 透析法透析法: 半透膜半透膜, 分子筛滤过作用分子筛滤过作用 超滤法超滤法: 分子大小不同分子大小不同, 扩散速度不同扩散速度不同 超速离心法超速离心法: 溶质在超速离心作用下具有不同的溶质在超速离心作用下具有不同的 沉降性或浮游性沉降性或浮游性 凝胶滤过法凝胶滤过法: 分子筛的作用分子筛的作用(凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱,分子分子 筛滤过筛滤过, 排阻色谱排阻色谱), 被分离物质按分子被分离物质按分子 由大到小的顺序流出色谱柱由大到小的顺序流出色谱柱.5.根据物质根据物质分子大小差别分子大小差别进行分离进行分离凝胶滤过法凝胶滤过法5.1 主要的几种方法主要的几种方法编辑ppt第

41、四节第四节 提取分离方法提取分离方法5.根据物质根据物质分子大小差别分子大小差别进行分离进行分离凝胶滤过法凝胶滤过法5.2凝胶种类凝胶种类:葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶(Sephadex G): 只适于在只适于在水水中应用中应用, 分离多糖、分离多糖、 蛋白质等蛋白质等.羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)： 适用于各类化合物的分离，除具有分子筛的特性适用于各类化合物的分离，除具有分子筛的特性外，还起到反相分配色谱的效果。外，还起到反相分配色谱的效果。 常用溶剂有常用溶剂有甲醇、氯仿甲醇、氯仿-甲醇甲醇等。等。编辑ppt本章内容本章内容编辑ppt化合物纯度的鉴定化合物纯度的

42、鉴定 1. 测熔点测熔点: 看熔程看熔程 2. 外观结晶色泽与形状外观结晶色泽与形状: 均一性均一性 3. 色谱法色谱法: TLC 三种组成不同的溶剂系统三种组成不同的溶剂系统, 单一斑点单一斑点 HPLC 单一峰单一峰 GC 单一峰单一峰 4. 核磁法核磁法第五节第五节 结构研究方法结构研究方法编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法 1. 有标准品有标准品(或对照品或对照品): Co-TLC (共薄层，三种系统共薄层，三种系统) 测混合熔点测混合熔点(相同溶剂结晶相同溶剂结晶); 测测IR (考察是否重叠）考察是否重叠） 2. 无标准品无标准品: 与文献值对照与文献值对照(相同的溶

43、剂条件下：相同的溶剂条件下：mp, IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR等等)。编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法三、未知化合物三、未知化合物 多种谱学结合的结构解析多种谱学结合的结构解析 1.紫外光谱紫外光谱(Ultraviolet spectra UV) 为结构解析提供的信息为结构解析提供的信息 用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香用于判断结构中的共轭系统、结构骨架（如香豆素、黄酮）豆素、黄酮） UV谱一致，不一定是一个化合物谱一致，不一定是一个化合物。 应用：应用：确定平面的确定平面的结构骨架结构骨架，立体结构的构型、，立体结构的构型、构象。构象。编辑ppt第

44、五节第五节 结构研究方法结构研究方法黄黄酮酮类类化化合合物物紫紫外外光光谱谱编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法2. 红外光谱红外光谱(Infrared spectra IR) 为结构解析提供的信息为结构解析提供的信息 提供各种官能团的信息提供各种官能团的信息 八大区（复习）八大区（复习） 如：芳香环如：芳香环: 1600-1480cm-1， OH: 3000 cm-1, C=O : 1700 cm-1. IR相同者为同一化合物相同者为同一化合物.编辑ppt茶皂苷的茶皂苷的IR光谱光谱编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法3.质谱质谱(Mass spectra MS)为结

45、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 EI-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。编辑ppt茶皂苷的茶皂苷的FABMS茶皂苷的茶皂苷的HRFABMS编辑ppt第五节第五节 结构研究方法

46、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 chemical shift); 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 coupling constant) 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（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 质子谱（质子谱（1H-NMR）编辑pptJ8.0Hz 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编辑ppt第五节第五

47、节 结构研究方法结构研究方法常见基团的化学位移常见基团的化学位移 值值: Ar-H ：6-8, -CHO ：9-10 -CH3 ：1-2, C=C-CH3, COCH3, ArCH3 ：1.9-2.5 -OCH3 ：3.5-4.0, -COOCH3与与ArOCH3 ：3.7-4.04. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 质子谱（质子谱（1H-NMR）编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法影响化学位移因素影响化学位移因素 化学位移值与化学位移值与电子云密度电子云密度有关。电子云密度有关。电子云密度降低降低,去屏蔽作用增强去屏

48、蔽作用增强,向向低场位移低场位移, 增大增大。 1）诱导效应）诱导效应 2）共轭效应）共轭效应 3）磁各向异性效应）磁各向异性效应 4）氢键缔合）氢键缔合 5）范德华效应）范德华效应4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 质子谱（质子谱（1H-NMR）编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 质子谱（质子谱（1H-NMR）.偶合常数偶合常数(J) a.偶合裂分是有原子核引起的偶合裂分是有原子核引起的,通过化学键传递通过化学键传

49、递; b.相互偶合的相互偶合的H核其核其J值相同值相同; c.一级图谱峰的裂分遵循一级图谱峰的裂分遵循n+1规律规律; d.归属归属H核核,判断排列情况判断排列情况.l偶合分类偶合分类 偕偶偕偶(Jgem)又为同碳偶合又为同碳偶合 sp3 J=10-15Hz; sp2 C=CH2 J=0-2Hz, N=CH2 J=7.6-17Hz编辑ppt邻偶邻偶(Jvic) 饱和型饱和型: 自由旋转自由旋转J=7Hz 构象固定构象固定: 0-18Hz,与两面角有关与两面角有关, J90=0Hz, J180 Jo(7.5Hz); 烯型：烯型：Jcis =6-14Hz(10), Jtrans=11-18Hz(1

50、5) 芳环芳环: Jo=6-9Hz.远程偶合远程偶合: 如烯丙偶合如烯丙偶合 J4=0-3Hz，苯环的间位，苯环的间位Jm=1-3Hz和对位和对位偶合偶合Jp=0-1Hz偶合分类偶合分类编辑ppt4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳谱（碳谱（13C-NMR）为结构解析提供的信息为结构解析提供的信息化学位移：碳处的化学环境化学位移：碳处的化学环境峰高或峰面积峰高或峰面积: :一般不与碳数成正比一般不与碳数成正比第五节第五节 结构研究方法结构研究方法编辑ppt茶黄酮的茶黄酮的13C NMR光谱光谱编辑ppt4. 核磁共振谱（核磁共

51、振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳谱（碳谱（13C-NMR）常见一些基团的化学位移常见一些基团的化学位移 值值: 脂肪脂肪C: 50 连杂原子连杂原子C: C-O,C-N,C-S :50-100 C-OCH3 : 55; 糖端基糖端基C : 95-105 芳香碳芳香碳,烯碳烯碳: 98-160 连氧芳碳连氧芳碳 : 140-165 C=O: 168-220第五节第五节 结构研究方法结构研究方法编辑ppt4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳谱（碳谱（13C-NMR）常见一些基团的化学

52、位移常见一些基团的化学位移 值值: 第五节第五节 结构研究方法结构研究方法 C=O: 168-220 醛醛CHO： 190205 酮：酮： 195220 羧酸：羧酸： 170185 酯及内酯：酯及内酯： 165180 酰胺及内酰胺酰胺及内酰胺: 165180编辑ppt4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 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 a 全氢去偶谱全氢去偶谱(COM)或或噪音去偶谱噪音去偶谱(PND)或或质子质子宽带去偶谱宽带去偶谱(BBD) 特点特点: 图谱简化图谱简化, 所有信号均呈单峰所

53、有信号均呈单峰. b 偏共振去偶谱偏共振去偶谱(OFR) 特点特点: 由于部分保留由于部分保留1H的偶合影响的偶合影响,可识别伯、可识别伯、仲、叔、季碳。仲、叔、季碳。 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s。 常见的常见的13C-NMR谱的类型及二维谱谱的类型及二维谱编辑pptBBD编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法练习：练习： 一化合物，分子式为一化合物，分子式为C6H14，高度对称，在噪音，高度对称，在噪音去偶谱（去偶谱（COM）上只有两个信号，在偏共振去偶）上只有两个信号，在偏共振去偶谱（谱（OFR）上只有一个四重峰（）上只有一个四重峰（q）及一个二重）及

54、一个二重峰峰(d)，试写出其结构，试写出其结构 编辑ppt4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 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 （常用常用） =90CH , =45CH3, CH2 , CH , 季碳不出现季碳不出现编辑pptDEPT谱谱1

55、35 =135CH3, CH , CH2 90CH 编辑ppt4. 核磁共振谱（核磁共振谱（Nuclear magnetic resonance NMR） 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1H-1H COSY(相互偶合的氢核给出交叉峰相互偶合的氢核给出交叉峰)NOESY(空间相近的氢核的关系空间相近的氢核的关系)HMQC(13C-1H COSY) 13C,1H 直接相关谱直接相关谱1JCHHMBC(远程远程13C-1H COSY) 13C,1H 远程相关谱远程相关谱 2JCH, 3JCH编辑p

56、pt1H1HCOSYNOESY编辑pptHMQCHMBC编辑ppt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（ORD and CD）(Optical Rotatory Dispersion and Circular Dichroism) 旋光谱旋光谱(ORD)和圆二色谱和圆二色谱(CD,需对紫外可见光有需对紫外可见光有吸收吸收)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(含通过化学转换可含通过化学转换可变成生色团的化合物，如变成生色团的化合物，如-OH、C=O)的化合物的的化合物的绝对绝对构型或优势构象构型或优势构象的方面应用。的方面应用。

57、 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。编辑pptLDPPOLDPPO PP平面偏振光在非旋光性和旋光性物质中传播的图解平面偏振光在非旋光性和旋光性物质中传播的图解旋光性旋光性：非对称的有机化合物分子能使平面偏振：非对称的有机化合物分子能使平面偏振光的偏振面发生旋转，称为旋光性。光的偏振面发生旋转，称为旋光性。圆二色性圆二色性：非对称有机化合物分子对组成平面偏：非对称有机化合物分子对组成平面偏振光的左旋和右旋偏振光的吸收系数不相等，这振光的左旋和右旋偏振光的吸收系数不相等，这种性质成为圆二色性。种性质成为圆二色性。编辑ppt第五节第五节 结构研究方法结构研究方法 在不同波长下测定物质的比旋度，以比旋度为在不同波长下测定物质的比旋度，以比旋度为纵坐标，波长为横坐标做图，该图称为纵坐标，波长为横坐标做图，该图称为ORD谱。谱。ORD谱的分类谱的分类 (1). 平坦谱线平坦谱线 无峰无谷，