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文档简介
天然药物化学
主讲张辰露
生物工程教研室
第一章总论一、天然药物化学的定义、研究对象及内容二、天然药物化学的发展史三、天然药物化学在中药现代化中的作用第一节绪论1.天然药物的定义:天然来源是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。2.天然药物的来源:植物动物矿物微生物海洋天然药物3.研究内容:包括各类天然药物的化学成分(主要是生理活性成分或药效成分)的结构特点,物理化学性质,提取分离方法一、天然药物化学的定义、研究对象及内容以及主要类型的结构鉴定等。其次是生物合成途径和必要的化学结构的修饰或改造,以及构效关系等。4.天然药物化学成分的复杂性:某一种天然药物可能含有几种类型的成分,而每一个类型又可能含有少则几种、多则十几种、几十种化学成分。一种中药如此,复方中药就更复杂了。由于生源途径的关系,一种中药中往往存在母核相同、取代基不同的同一类型成分,也有不同类型的成分,例如人参、麻黄、甘草。
中药人参中就含有20余种三萜皂苷类成分,其都有相同或类似的母体,同时人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。中药中成分的复杂性及多种中药的配伍应用,即构成了中药功效的多样性,是中药常具有多方面功效或多种药理作用的物质基础。
举例:大黄中的5种蒽醌苷元成分:
苷元名称R1R2大黄酸-COOHH大黄素-CH3-OH芦荟大黄素-CH2OHH大黄素甲醚-CH3-OCH3大黄酚-CH3H
5.相关概念⑴单体:即化合物。指具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学结构式的化学物质。⑵有效成分:具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分。⑶无效成分:没有生物活性和防病治病作用的化学成分。⑷有效部位:常将含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取分离部分,称为有效部位。如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。⑸有效部位群:含有两类或两类以上有效部位的中药提取或分离部分。⑹一次代谢产物:也叫营养成分。指存在于生物体中的主要起营养作用的成分类型;如糖类、蛋白质、脂肪等。⑺二次代谢产物:也叫次生成分。指由一次代谢产物代谢所生成的物质,次生代谢是植物特有的代谢方式,次生成分是植物来源天然药物的主要有效成分。在中草药及其天然药物中,真正搞清楚有效成分的品种是不多的,更多的是一些有生理活性的成分。有效与无效不能机械地理解。
生理活性成分并不一定真正代表有效成分。有效成分与无效成分的划分是相对的、发展的。A.不同类型成分,在不同天然药物中作用不同。B.原来视为无效成分,可能成为有效成分(天花粉等)。C.过去视为有效成分,被修正、完善。麝香抗炎成分麝香酮——多肽丹参扩冠丹参醌——丹参酚酸D.加工、代谢等过程,可转化非活性成分为活性成分。
二、天然药物化学的发展史1.原始和萌芽阶段(-18世纪末)天然药物识别、使用经验——巫术、迷信色彩文明的进步——对疾病、天然药物的认识趋于客观231—341,晋,葛洪,《抱卜子》1575,明,李,《医学入门》,没食子酸1711,清,洪遵,《集验方》,樟脑(除湿杀虫)1769-1786,舍勒,酒石酸、苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸2.学科真正形成阶段(19世纪)特点一:以化学成分的发现和分离为主1806,阿片——————吗啡(morphine)1820,金鸡纳树皮———奎宁(quinine)1828,烟草——————烟碱(nicotine)1885,麻黄——————麻黄碱(ephedrine)吐根碱、士的宁、小檗碱,阿托品、可卡因等2.学科真正形成阶段(19世纪)特点二:结构鉴定以化学方法为主氧化、还原等降解反应——推导结构碎片合成、全合成————证明结构特点三:生源合成途径、本质的揭示生源前体的识别:萜类———MVA生物碱——α-Aa生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应有机反应理论来解释机制生物合成物质用于结构确定立体选择合成3.学科迅速发展时期(20世纪—)特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化1906,俄,Tsweet,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂1931,德,KuhnandLederer,氧化铝、碳酸钙为吸附剂1940,提出了液液色谱法,如逆流分配1952,JamesandMartin,提出气液色谱理论20世纪60年代,高效液相色谱出现天然化合物的分离向高效、快速、微量发展3.学科迅速发展时期(20世纪—)特点二:波谱技术用于天然化合物的结构鉴定
IR:1944,Pekin-Elmer公司,第一台红外光谱仪MS:20世纪,质谱仪EI、CI,FD,FAB,ESI,MALDIESI-TOF,MALDI-TOFNMR:1953,30MHZ的连续波核磁共振仪70年代,脉冲傅立叶变换核磁共振仪
1DNMR——2DNMR30—60—100—300MHz400—500—600—800—900MHzUV,X-ray,ORD,CD等3.学科迅速发展时期(20世纪—)特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的变化深度、广度:机体内源活性物质微量、水溶性、不稳定、大分子速度:吗啡————1804-1925利血平———1952-1956生物碱:1952前100年,95个1952-1962,1107个1962-1972,3443个3.学科迅速发展时期(20世纪—)特点四:生物活性测试普遍开展单纯的化合物分离————活性跟踪分离小规模测试——高通量筛选HTShighthroungputscreening三、天然药物化学在中药现代化中的作用中药发展的机遇:天然药物在健康保障体系中的作用中药确切的疗效相对丰富的资源传统中药的诸多弊端:药效物质基础不明质量难于控制——药效难于保证剂型落后
1.阐明中药的药效物质基础——中药现代化系统工程的前提2.建立和完善中药的质量评价标准——二次开发3.改进中药制剂剂型——二次开发4.创新药物研发——原创性研发5.扩大药源意义作用1.阐明中药的药效物质基础①探索中药防治疾病机理麻黄
功效:发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿物质基础:麻黄碱—肾上腺素样作用
α-松油醇收缩血管、兴奋中枢—发汗去甲麻黄碱松弛支气管平滑肌—平喘伪麻黄碱升压、利尿—消肿②促进中药药性理论研究的深入性:热性、温热药——去甲乌药碱肾上腺素儿茶酚胺类味:辛味药(解表、理气)——挥发油归经:同一归经药的相同、相似化学成分有效成分的作用靶点:麻黄碱—解痉——肺经伪麻黄碱—利水—膀胱经有效成分体内代谢动力学:川芎——川芎嗪在肝脏、胆囊分布多——归肝、胆经1.阐明中药的药效物质基础1.阐明中药的药效物质基础③阐明中药复方配伍的科学内涵单味药的有效成分研究复方有效成分≠各单味药有效成分的简单加和“协同、拮抗作用物理、化学作用”改变溶出度柴胡-人参人参皂苷增加柴胡皂苷的溶出
甘草-甘遂甘草皂苷增加甘遂甾萜类的溶出发生化学反应四逆汤:附子、干姜、甘草等乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀——减毒黄连-吴茱萸小檗碱与大分子酸性成分形成沉淀④阐明中药炮制原理炮制前后有效成分、有毒成分的变化——阐明炮制原理;改进炮制工艺;制定炮制规范或标准。如:延胡索——醋炒——增加生物碱溶出——增效乌头类——蒸煮——水解双酯型生物碱——减毒黄芩——冷浸——淡黄芩(绿)黄芩苷醌变色黄芩——热煮——煮黄芩(黄)1.阐明中药的药效物质基础2.建立和完善中药的质量评价标准①中药材、制剂中有效成分的质量——临床疗效建立科学、灵敏的质控标准科学——质控标准和药效的相关性有效成分——科学的质控指标以有效成分、有效部位、大类成分、有毒成分为指标,多种分析手段中药指纹图谱技术3.改进中药制剂剂型——二次开发改革的目标:三效、三小、三便剂型选择:效成分的溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等水溶性好——注射液双黄连/参脉口服液生脉颗粒剂板蓝根难溶于水——片、胶囊、滴丸等制剂工艺优化——有效成分的理化性质制剂稳定性——有效成分的理化性质—合适PH、适当包装4.创新药物研发——原创性研发创新药物研发的必要性:入世后化学药品受到专利保护,仿制须向创新转轨新的药品注册法,单纯改变剂型已不能按新药申报创新药物研究的关键切入点:
先导化合物的发现从天然药物中发现先导物、创制新药——世界公认的有效途径从中药中发现先导物的优势:数千年临床实践——疗效确切丰富的资源——结构、活性的多样性5.扩大药源资源可持续可用:甘草、肉苁蓉植物化学分类学原理:
亲缘关系近的植物含有相同或相似的化学成分黄连素:黄连——小檗科、防己科、芸香科植物,如三颗针、黄柏、古山龙等植物均含有黄连素。6.结构改造和修饰有些有效成分的生物活性不太强,或毒副作用较大,或结构过于复杂,或药物资源太少,或溶解度不符合制剂要求,或化学性质不够稳定等,不能直接开发成新药,可以用其为先导化合物,通过结构修饰或改造,克服缺点。例如:青蒿素抗疟疾作用,具有过氧化结构的倍半萜类化合物。在水和由衷溶解度都不好,将青蒿素结构中的羰基还原成羟基,在制备成水溶性的青蒿琥珀单酯钠和油溶性的蒿甲醚,就解决了问题。四、天然药化学科的发展以及与相关学科的关系1.天然药物化学研究的主要内容
天然药物化学早期研究的内容主要为植物中有效成分的提取分离、理化性质和结构鉴定等。很多科学家都由于对天然产物化学研究的杰出成就获得了诺贝尔奖,如Fischer对糖类的研究,Wieland对胆酸及多种同类物质化学结构的研究,Windaus对胆固醇类及维生素D的研究,Robinson对生物碱的研究等。随着科技的进步,天然药物化学研究范畴在逐步扩展,已经发展成在生物活性监测指导下的提取分离和纯化、结构鉴定、结构修饰、半合成和全合成、天然产物的生(体)合成和生物合成、物转化、化学生态学等以及与其他很多学科紧密交叉联系的一门学科。2.与有机化学(organicchemistry)的关系Wallach通过对天然脂环式化合物的研究提出了碳环张力理论;Haworth通过对糖的结构研究提出了著名结构表示方法(Haworthprojection);Ruzicka通过对天然萜类结构的研究提出了萜类的生源异戊二烯规则(biogeneticisoprenerule);Woodward通过合成VB12(vitaminB12)等复杂天然产物得到启发提出了著名的“轨道对称守恒定律”(conservationoforbitalsymmetry);Bartont和Hassel等通过对天然甾体化合物结构的研究提出环状化合物立体构型构象理论(theconceptofconformationanditsapplicationinchemistry)。3.与合成化学(syntheticchemistry)的关系20世纪伟大的化学家Woodward曾说:“结构已知但未全合成的化合物,对于化学家来说就象未攀登的高峰、未发现的海洋、未到达的星球、未开垦的土地”。已合成:奎宁、吗啡、河豚毒素(tetrodotoxin)、莫能菌素(monensin)、利血平(reserpine)、番木鳖碱、维生素B12(vitaminB12)、银杏内酯B(ginkgolideB)、青霉素(penicillin)、羽扇豆醇(lupeol)、赤霉素(gibberellicacid)、红霉素B(erythromycinB)、卡其霉素(calicheamicin)、长叶松萜烯(longifolene)、西加毒素(ciguatoxin)、紫杉醇、callipeltosideA、扇贝毒素(pectenotoxin)、万古霉素(vancomycin)、替考拉宁(teicoplanin)、海鞘毒素(ecteinascidin)、penitremD、甲藻毒素B(brevetoxinB)等等。4.与现代提取分离纯化技术的关系天然药物化学的发展已从常量、易得的成分转向微量、甚至超微量的活性成分的研究。
HSCCC、制备薄层色谱(preparativethin-layerchromatography,PTLC)、高效薄层色谱(HPTLC)、高效液相色谱(HPLC)、闪柱色谱(flashchromatography)、毛细管电泳(capillaryelectrophoresis,CE)、真空液相色谱(vacuumliquidchromatography,VLC)、超声提取(ultrasonicextraction)、微波萃取(microwaveextraction)、仿生和半仿生提取(bionicandsemi-bionicextraction)、膜分离技术(membraneseparation)、分子蒸馏技术(moleculardistillation)及分子印迹技术(molecularimprinting)等新技术的发展和应用极大地促进了天然产物的研究。5.与现代谱学(modernspectroscopy)的关系天然产物数量巨大、结构类型繁多,其中立体异构体的测定最为困难。
小分子天然药物吗啡从1806年被发现,1925年提出正确结构到1952年完成全合成,历经约150年的时间。
天然药物利血平(reserpine)从发现、确定结构到人工全合成,仅用了短短4年(1952—1956年)。近30年来,现代谱学解析方法(NMR、MS、IR、UV、ORD、CD、X-ray),尤其是二维核磁共振技术的应用,如1H-1H化学位移相关谱(1H-1HCOSY)、HMQC谱(heteronuclearmultiplequantumcoherence)、HMBC谱(heteronuclearmulti-plebondcorrelation)、NOESY(nuclearoverhausereffectspectroscopy)谱等,极大地加快了天然产物化学的研究速度。Ernst正是因为对二维核磁共振技术应用研究的贡献,获得1991年诺贝尔化学奖。6.与中医中药学的关系
天然药物化学的主要研究内容之一就是从化学的角度阐明或解释中药中的有效成分、有毒成分、中药的配伍、性味归经、合理炮制等,指导中药的合理使用以及新药开发。天士力的复方丹参滴丸就是在明确中药复方活性成分的基础上成功开发的。此外,还有在整理中医药文献的基础上开发出的新药青蒿素、清开灵、速效救心丸、靛玉红、三氧化二砷等。7.与生物学(biology)的关系
天然产物与生命体的相互作用所具有的特殊性和复杂性造就其具有独特的生物活性机制。1979年美国爱因斯坦医学院分子药理学家Horwitz博士报道了紫杉醇抗癌作用机制在于促进微管蛋白的不可逆聚合并使其稳定化,从而阻断癌细胞的有丝分裂和诱导细胞凋亡。这一发现与以往报道的抗癌药物作用机制截然不同。此前发现的重要抗癌药物如秋水仙碱、长春碱、长春新碱等是通过阻止微管蛋白重新聚合而起作用。紫杉醇全新作用机制的发现为抗癌药物的研究带来了一场革命,犹如发现了一个全新的作用靶点一样,已经成为抗癌药物研发的新途径。8.与生药学(pharmacognosy)的关系生药学是以生药为主要研究对象,对生药(crudedrugsorherbalmaterial)的名称、来源、生产、采制、鉴定、化学成分、用途、品质评价、资源开发与利用,以及新药创制等内容进行研究的学科。生药中所含的化学成分是生药发挥药效作用的物质基础。天然药物化学的研究可以为中药鉴定如真伪鉴定、优劣鉴定以及产品质量控制等提供更科学的依据和保障。9.与药用植物学(medicobotany)的关系
天然药物化学研究的主要研究对象90%以上都是陆生高等植物,即所谓的植物药或草药,所以与药用植物学有着非常密切的相辅相承的关系。对天然产物化学与植物分类之间关系的研究促进了植物化学分类学(plantchemotaxonomy)的产生。相近缘的植物具有相近的遗传特征,自然应该有相似或相近的次生代谢产物,特殊的植物群体含有特殊的次生代谢产物,如银杏内酯仅存在于银杏中,紫杉烷类化合物仅分布在紫杉属植物中,乌头生物碱类主要存在于毛莨科乌头属、翠雀属和飞燕草属植物中。10.与生态学(ecology)的关系天然药物化学研究与生态学的相互渗透产生了化学生态学(chemicalecology)学科。胡桃醌二倍半萜化合物leucosceptroidsA和B除虫菊内酯、尼古丁、苦参碱、多杀菌素、印楝素等。生物种类的多样性意味着其二次代谢产物结构的多样性,二次代谢产物结构的多样性意味着其生物活性以及作用机制的多样性,而生物活性的多样性意味着开发新药的巨大可能性!化学结构、生物活性及作用机制的多样性不仅可以直接提供新药或药物先导化合物,更可以为化学合成和结构修饰提供灵感。第二节生物合成一、一次代谢和二次代谢二、生物合成假说的提出三、主要的生物合成途径本科阶段对天然药物化学的学习要求主要是各种类型天然产物的提取、分离和结构鉴定。
生源合成途径是初级代谢物(生物化学讲述的内容)和次级代谢物联系的纽带。生源合成途径可以解释复杂多变的天然药物化学成分之间的内在逻辑,使之成为一个有机的整体。生源合成途径本身对天然化合物的结构鉴定也具有很重要的指导意义。
从天然产物的生源合成过程来判断生物体间的亲缘关系,指导对有用天然产物的“仿生合成”,可以增加组织培养体系生产有用天然产物的生产速率和产率,是控制和操纵有用天然产物的理论基础和前提。一、一次代谢和二次代谢一次代谢:对维持植物生命活动不可缺少的过程。几乎所有绿色植物中都存在糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢。一次代谢产物
Primarymetabolits对机体生命活动不可缺少的物质。糖、脂肪、蛋白质、核酸、乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸、氨基酸等。二次代谢:对维持植物生命活动来说不起重要作用并非所有植物中都存在。二次代谢产物
Secondarymetabolits对机体生命活动并非不可缺少的物质。如生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素等。光合作用糖糖代谢ATPNADPH丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸赤藓糖-4-磷酸核糖乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶AMVA小分子有机酸核酸三羧酸循环脂族氨基酸萜类甾体类脂质莽草酸芳族氨基酸肽类蛋白质脂肪酸酚类蒽醌生物碱桂皮酸苯丙素类木脂素木质素黄酮类CO2H2O二、生物合成假说的提出天然化合物之间的结构联系天然化合物与一次代谢产物间的联系三、主要的生物合成途径1.醋酸-丙二酸途径:脂肪酸、酚、蒽酮类2.甲戊二羟酸途径:萜、甾体类3.桂皮酸途径:
苯丙素、香豆素、木质素、木脂素、黄酮类4.氨基酸途径:
生物碱5.复合途径:
醋酸-丙二酸—莽草酸径醋酸-丙二酸—甲戊二羟酸途径氨基酸—甲戊二羟酸途径氨基酸-醋酸-丙二酸途径氨基酸—莽草酸径醋酸丙二酸途径
醋酸丙二酸途径
——酚类生物合成聚酮类乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A醋酸丙二酸途径
——蒽酮类生物合成甲戊二羟酸途径桂皮酸途径氨基酸途径提取前的准备系统的文献调研原材料的处理保留凭证标本提取分离一般原则已知物或已知结构类型——文献方法,工业方法未知物——活性跟踪(定向分离)第三节提取分离方法一、中草药有效成分的提取二、中药有效成分的分离与精制一、中草药有效成分的提取
水蒸汽蒸馏法:挥发性升华法:升华性溶剂提取法:最常用溶剂提取法1.选择溶剂考虑因素2.常见溶剂的种类及其特点3.常用溶剂提取方法4.影响溶剂提取效率的因素溶剂提取法1.选择溶剂考虑因素:溶剂应尽可能多地溶出有效成分,杂质少溶或不溶有效成分、杂质、溶剂的极性:相似相溶原理溶剂的安全性、价廉易得、回收方便等。2.常见溶剂的种类及其特点环己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇,水极性:递增亲脂性:递减亲水性:递增比水重的有机溶剂:氯仿与水可以以任意比例混溶的有机溶剂:丙酮,乙醇,甲醇与水分层的有机溶剂:环己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,正丁醇能与水分层的极性最大的有机溶剂:正丁醇常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂:正丁醇溶解范围最广的有机溶剂:乙醇3.常用溶剂提取方法浸渍法:水/稀醇,冷提渗漉法:乙醇,冷提提取效率高,但溶剂用量大超声提取:各种溶剂,可加热,但所需温度低煎煮法:水回流提取:有机溶剂溶剂用量大连续回流提取:有机溶剂,索氏提取器溶剂反复利用4.影响溶剂提取效率的因素溶剂方法粉碎度温度时间二、中药有效成分的分离与精制分离依据:共存成分的性质差异。1.溶解度差异2.分配比不同3.吸附性差异4.分子大小差异5.离解程度不同1.根据物质的溶解度差异进行分离
调节温度改变混合溶剂的极性调节pH加入某种沉淀试剂1.根据物质的溶解度差异进行分离
(1)调节温度
温度不同—溶解度改变结晶、重结晶待纯化物A+杂质B、C加MeOH热溶热滤残渣(C)滤液(A+B)冷置析晶母液(B)结晶(A)加另一种极性相差较大的溶剂——混合溶剂极性改变——部分物质沉淀析出A.水/醇法:除去水提液中的水溶性杂质B.醇/水法:除去醇提液中的脂溶性杂质C.醇/醚法(醇/丙酮法):纯化皂苷1.根据物质的溶解度差异进行分离
(2)改变混合溶剂极性A.水/醇法——除去水提液中的水溶性杂质中药水提取液加数倍量浓醇静置过夜母液(目标成分)沉淀(水溶性杂质)(如蛋白质、多糖、果胶、粘液质)B.醇/水法:除去醇提液中的脂溶性杂质中药醇提取液加数倍水静置过夜母液(目标成分)沉淀(脂溶性杂质)(如油脂、叶绿素等)C.醇/醚法(醇/丙酮法):纯化皂苷皂苷的醇溶液加数倍量乙醚,静置母液(脂溶液杂质)沉淀(皂苷)酸、碱、两性成分调节PH——改变的分子存在状态——改变溶解度1.根据物质的溶解度差异进行分离
⑶调节PH解离型/离子态游离型/分子态H+BH+BOH-H+A-HAOH-脂溶性水溶性酸、碱两性成分调节PH——改变分子存在状态——改变溶解度A.酸/碱法(酸提取碱沉淀法):生物碱的提取、纯化B.碱/酸法(碱提取酸沉淀法):黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化C.调节PH至等电点,沉淀蛋白1.根据物质的溶解度差异进行分离
⑶调节PHA.酸/碱法(酸提取碱沉淀法)——生物碱的提取、纯化H+BH+BOH-醇提物浸膏(B)药渣酸水提取液稀酸水提取(BH+
)碱化沉淀(B)碱水液(水溶性杂质)(脂溶性杂质)药材(HA)药渣碱水提取液碱水提取(A-
)酸化沉淀(HA)酸水液(水溶性杂质)(脂溶性杂质)B.碱/酸法(碱提取酸沉淀法)——黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化H+A-HAOH-酸、碱成分——加入某种沉淀试剂——水不溶性盐A.酸性成分Pb2+、Ba2+、Ca2+
水悬浮,通H2S母液(
)B.碱性化合物苦味酸/苦酮酸,磷钼酸/磷钨酸/镭氏盐
强H+,Et2O萃取H2O层(
)
1.根据物质的溶解度差异进行分离
(4)加沉淀剂2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离分配比K
K=CU/CL
分离因子β
β=KA/KB
(KA
KB)
β
1001次萃取,基本分离10
β
10010
12次β
2100次以上β
1无法分离上层下层(1)简单液液萃取法(2)逆流分溶法(CCD,countercurrentdistribution)(3)纸色谱(PC,paperchromatography)(4)液液分配柱色谱(5)液滴逆流色谱
(DCCC,dropletcountercurrentchromarography)(6)高速逆流色谱(HSCCC,highspeedcountercurrentchromarography)
2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离分离因子β
50A.有机溶剂/水B.有机溶剂/酸、碱水PH——物质存在状态——溶解性——KC.PH梯度萃取梯度调节PH,每次改变一种成分的存在状态,依次分离缺点:手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化。2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离(1)简单液液萃取法上层下层例:HA1、HA2、B,且HA1
HA2,如何分离?
pH≥12BA-
≤3BH+HA
2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(2)逆流分溶法分离因子β<50工作原理:多次、连续的液液萃取craig逆流分溶仪萃取单元及工作过程优点:避免手工操作缺点:溶剂用量大机械操作导致破损、漏液易乳化2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(3)纸色谱(paperchromatography,PC)滤纸湿重/干重=1.5时,r=2β=Rfa(1-Rfb)/Rfb(1-Rfa)固定相涂覆于硅胶等多孔载体上,装柱流动相通过色谱柱进行洗脱物质在两相溶剂中作逆流分布——分配比不同,被洗脱速度不同2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(4)液液分配柱色谱
正相色谱与反相色谱2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(4)液-液分配柱色谱
2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(4)液液分配柱色谱
加压液相色谱特点加压流动相,流速快载体颗粒小,机械强度大,比表面极大耐压柱材自动检测、收集、分部
2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(4)液液分配柱色谱
加压液相色谱种类:快速色谱Flashchromatography2.02×105Pa低压液相色谱LPLC,<5.05×105Pa中压液相色谱MPLC,5.05~20.2×105Pa高压液相色谱HPLC,>20.2×105Pa
highperformanceliquidchromatography
2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(4)液液分配柱色谱
优点:克服了简单萃取及CCD溶剂容量大、易乳化的缺点缺点:载体可能造成化学吸附,如硅胶2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(5)液滴逆流色谱DCCC
dropletcountercurrentchromarography
流动相液滴垂直上下,经过固定相液2.根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离
(6)高速逆流色谱HSCCC(highspeedcountercurrentChromarography)行星式旋转产生的离心力场固定性保留在蛇形管内流动相单向、低速经过固定相通过高速旋转提高两相溶剂的萃取频率,1000rpm旋转时可达到17次/s频率的萃取过程。3.根据物质吸附性差异进行分离(1)吸附的类型(2)物理吸附的基本规律(3)极性及强弱判断(4)简单吸附法用于物质的浓缩与精制(5)吸附柱色谱法用于物质的分离
(6)聚酰胺柱色谱
(7)大孔吸附柱色谱3.根据物质吸附性差异进行分离
(1)吸附的类型
物理吸附:
分子间力,无选择性,可逆。硅胶、氧化铝、活性炭化学吸附:化学键,选择性较强,常不可逆。硅胶——生物碱碱性氧化铝——黄酮、蒽醌等半化学吸附:氢键,选择性较弱,多可逆。聚酰胺——黄酮、醌类等(表面吸附)3.根据物质吸附性差异进行分离
⑵物理吸附的基本规律
“极性相似者易于吸附”
非极性吸附剂:活性炭对非极性成分吸附强溶剂极性
吸附剂对溶质的吸附力
溶
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