提取纯化和结构鉴定

提取纯化和结构鉴定第1页，共62页，2023年，2月20日，星期五植物中的化学成分极为繁多复杂蛋白核酸多糖脂质氨基酸维生素萜类生物碱鞣质黄酮类第2页，共62页，2023年，2月20日，星期五而我们需要的化学成分往往是其中一种，这类成分叫做活性成分,也可叫做目标成分青蒿素青蒿第3页，共62页，2023年，2月20日，星期五要研究和利用植物活性成分，必须把它从植物体内分离出来活性成分从植物中初步分离出来的过程叫做提取

第4页，共62页，2023年，2月20日，星期五从提取物中分离单一的植物活性成分的过程叫做纯化

第5页，共62页，2023年，2月20日，星期五只有将活性成分纯化后，才有可能对它进行结构分析

第6页，共62页，2023年，2月20日，星期五植物化学成分研究的一般流程提取纯化结构鉴定功能分析化学合成第7页，共62页，2023年，2月20日，星期五本章内容：第一节、植物化学成分的提取第二节、植物化学成分的纯化第三节、植物化学成分的结构鉴定第8页，共62页，2023年，2月20日，星期五第一节、植物化学成分的提取第9页，共62页，2023年，2月20日，星期五常用提取方法：(一)溶剂提取法(二)水蒸气蒸馏法(三)升华法(四)超临界流体提取法提取：植物活性成分从植物中初步分离的过程第10页，共62页，2023年，2月20日，星期五(一)溶剂提取法是根据植物中各种成分在溶剂中的溶解度不同，选择合适的溶剂，将活性成分从植物组织内溶解出来的方法。第11页，共62页，2023年，2月20日，星期五石油醚苯氯仿乙醚乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇水亲脂性亲水性油脂、萜类、游离甾体、三萜类、叶绿素游离生物碱、有机酸、黄酮、香豆素苷元、蒽醌类苷类、生物碱盐、鞣质氨基酸、糖、多肽、多糖、无机盐溶剂的选择：第12页，共62页，2023年，2月20日，星期五浸渍法：浸渍法是将植物用适当的溶剂在常温或温热（40～80℃）条件下浸泡一定时间，溶出有效成分的一种方法。第13页，共62页，2023年，2月20日，星期五渗漉法：渗漉法是将植物材料装入渗漉筒中，不断添加溶剂使其渗过材料，从渗漉筒下口流出提取液的一种提取方法。第14页，共62页，2023年，2月20日，星期五煎煮法：煎煮法是将药材粗粉加水煮沸，是一种传统提取方法。一般需煎煮2～3次，煎煮的时间可根据药材的量及质地而定第15页，共62页，2023年，2月20日，星期五回流提取法：用有机溶剂加热提取植物有效成分时，为减少溶剂的挥发损失，需采用回流提取法。连续回流提取法：在回流提取法基础上的改进，能用少量溶剂进行连续循环回流提取，充分将有效成分浸出完全的一种方法。索氏（Soxhlet）提取器第16页，共62页，2023年，2月20日，星期五(二)水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法是指将含挥发性成分植物材料浸泡湿润后，加热蒸馏或通入水蒸汽蒸馏，植物材料中的挥发性成分随水蒸气蒸馏而带出，经冷凝后收集馏出液。水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。第17页，共62页，2023年，2月20日，星期五比黄金还珍贵的玫瑰精油约6000kg重的玫瑰花瓣中才能提取出1kg左右的玫瑰精油第18页，共62页，2023年，2月20日，星期五(三)升华法某些固体化学成分具有较高的蒸气压，受热时不经熔融就可直接气化，气体遇冷又凝固为原来的固体化合物，此过程称为升华。一些植物次生代谢产物具有升华的性质，可利用升华的方法直接提取出来。第19页，共62页，2023年，2月20日，星期五(四)超临界流体提取法超临界流体，是指处于临界温度和压力下的一种物质状态。超临界流体是介于液体和普通气体之间的一种流体，其本质仍然是气体，但是一种非常稠密，具有特殊性质的气体第20页，共62页，2023年，2月20日，星期五超临界流体具有选择性溶解物质的能力，并随着临界条件（T，P）而变化。超临界流体可从混合物中有选择地溶解其中的某些组分，然后通过减压，升温或吸附将其分离析出。提取植物化学成分时，往往利用CO2作为超临界流体。31.1度，7.38MPa即可达到临界状态第21页，共62页，2023年，2月20日，星期五溶剂提取超临界流体提取溶剂残留不可避免完全无溶剂残留，纯净溶剂的溶解能力为定值溶解能力随温度和压力变化可能使用高温，热敏物质分解通常在较低温度下，不分解溶剂提取法和超临界流体提取法的比较应用：从咖啡去除咖啡因、从烟草中去除尼古丁、从油茶中提取茶油等，从玉米中提取玉米黄色素第22页，共62页，2023年，2月20日，星期五第二节、植物化学成分的纯化第23页，共62页，2023年，2月20日，星期五什么性质的差异？1、在同一种溶剂里溶解度的差异2、对物质吸附能力的差异3、在两相溶剂中的分配比的差异4、分子量大小的差异5、带电荷数量的差异原理：根据活性成分和杂质性质的差异，将它们分开来。纯化：从提取物中获得单一的活性成分的过程第24页，共62页，2023年，2月20日，星期五1、结晶法结晶是利用条件不同而引起溶解度改变，使得植物有效成分以晶体形式析出而达到分离目的的一种方法。银杏内酯(一)、传统分离方法

该法在微量成分、结构相似成分的分离上受到很大限制第25页，共62页，2023年，2月20日，星期五2、萃取法玫瑰油的萃取简单萃取法逆流连续萃取法溶剂选择很重要第26页，共62页，2023年，2月20日，星期五(二)、色谱分离法（层析法）原理：利用组分在体系中固定相与流动相的分配差异，不同组分在两相中反复多次进行分配并随流动相向前移动，由于不同组分在两相中分配系数不一样，导致各组分在流动相的前进速度不一，从而达到分离的目的。第27页，共62页，2023年，2月20日，星期五1、吸附层析法第28页，共62页，2023年，2月20日，星期五吸附层析法分离混合物不同组分的条件1、存在固定相和流动相，两相不发生反应2、混合物中的不同组分的吸附能力（分配系数）不一样3、层析柱足够长第29页，共62页，2023年，2月20日，星期五第30页，共62页，2023年，2月20日，星期五2、分配层析法利用物质在两相中的分配系数不同，而将其分开的一种方法。纸层析第31页，共62页，2023年，2月20日，星期五A组分和B组分在两相中的分配系数（浓度比）不一样。643232644816平衡后KA=?平衡后KB=?A组分B组分固定相流动相K，分配系数，指平衡后固定相中组分浓度和流动相中组分的浓度之比K=C固/C流第32页，共62页，2023年，2月20日，星期五6432321616161681688168412124412124281282281282A组分的洗脱情况固定相流动相第33页，共62页，2023年，2月20日，星期五6416484121236169318270.252.256.756.750.756.7520.2520.250.060.753.46.85.10.192.2510.120.215.2固定相流动相B组分的洗脱情况第34页，共62页，2023年，2月20日，星期五经过5个理论塔板以后的情况2812822812820.060.753.46.85.10.192.2510.120.215.2物质A

物质B

第35页，共62页，2023年，2月20日，星期五3、凝胶层析法根据不同组分分子大小的差异而分离第36页，共62页，2023年，2月20日，星期五其它的纯化方法透析法、超滤法：利用半透膜的膜孔大小进行分离。应用：主要用于水溶性大分子化合物(蛋白质、核酸、多糖)的脱盐精制及分离工作。第37页，共62页，2023年，2月20日，星期五第三节、植物化学成分的结构鉴定第38页，共62页，2023年，2月20日，星期五质谱分析波谱分析红外光谱紫外可见光谱核磁共振谱现代的结构分析手段第39页，共62页，2023年，2月20日，星期五（一）、质谱分析定义：用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的荷质比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确荷质比，就可以确定离子的化合物组成。第40页，共62页，2023年，2月20日，星期五基本步骤：1、高温+离子轰击将待测分子打成离子碎片2、电场加速3、磁场变向4、检测器检测第41页，共62页，2023年，2月20日，星期五电离

电场加速磁场变向NS检测e-e-e-e-+-第42页，共62页，2023年，2月20日，星期五单聚焦质谱分析器工作示意图第43页，共62页，2023年，2月20日，星期五质谱图的表示：横坐标是质荷比（m/e），纵坐标是相对丰度。相对丰度：原始质谱上最强的离子峰为基峰，定为100%，其它离子峰以此基峰的相对百分值表示，叫做相对丰度。O第44页，共62页，2023年，2月20日，星期五（二）、波谱分析第45页，共62页，2023年，2月20日，星期五基础知识：量子化的微观世界电子的跃迁，分子的振动是不连续的

跳高是连续的分子的振动第46页，共62页，2023年，2月20日，星期五电子跃迁和分子震动的能量可以来自电磁波第47页，共62页，2023年，2月20日，星期五吸收电磁波的波长由元素或者官能团的性质决定钠的吸收光谱589nm由于各元素的原子结构和外层电子的排布不同，不同元素从基态跃迁至激发态时吸收的能量不同。第48页，共62页，2023年，2月20日，星期五反过来，由吸收光的波长，就能获得物质的元素或结构的信息？553.56nm第49页，共62页，2023年，2月20日，星期五紫外可见光谱的基本原理通过物质的电子跃迁吸收电磁波的波长，了解物质的元素组成和官能团的信息。第50页，共62页，2023年，2月20日，星期五分子的振动也是量子化的分子的振动2、红外光谱第51页，共62页，2023年，2月20日，星期五红外光谱又称分子振动光谱，属分子吸收光谱。样品受到波长连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些波长的红外光，导致分子发生振动或转动。这些波长的透射光强减弱，记录不同波长透射光强度的曲线，即为红外光谱。红外光谱第52页，共62页，2023年，2月20日，星期五不同化学键有不同的红外吸收波长第53页，共62页，2023年，2月20日，星期五第54页，共62页，2023年，2月20日，星期五SN3、核磁共振某些原子核（如H1、C13）的自转会产生磁极第55页，共62页，2023年，2月20日，星期五这类原子核在磁场中有两种状态磁场中原子的振动NS低能级的状态高能级的状态第56页，共62页，2023年，2月20日，星期五核磁共振检测的是某一种原子核（如H1）的共振条件注意第57页，共62页，2023年，2月20日，星期五在不同基团里面，H1的共振条件不一样这两个H1完全一样吗？第58页，共