天然药物化学

天然药品化学卫生部规划教材（第四版)第一章总论第一节绪论第二节生物合成第三节提取分离办法第四节构造研究法第一章总论第一节绪论一、天然药品及其有关术语二、天然药品化学的定义、研究对象、研究内容三、天然药品化学发展历史沿革和现状四、天然药品化学在中药当代化中的作用一、天然药品及其有关术语1.天然药品的定义:天然来源2.天然药品的来源:

植物动物矿物微生物

海洋天然药品3.天然药品有关术语天然药品naturalmedicine中草药chineseherbalmedicine

《本草纲目》,1892种/《本草纲目拾遗》,1021种

现在我国药用植物总数,15000余种中药TraditionalChineseMedicine草药herbaldrug民族药EthnicMedicine蒙药MongoliaMedicine

藏药TibetanMedicine

苗药Miaodrug生药Crudedrug4.天然药品研究现状疾病谱、医疗模式、药品构造的变化

传染、感染性疾病——身心疾病、当代病

治疗——防止、保健、治疗、康复

化药——化药天然药国际市场对天然药品的需求日益增大2000年全球植物药销售额，300亿美元

天然药品销售额年增加幅度，欧共体，30%

美国，20%

日本，15%4.天然药品研究现状世界各地加强天然药品研发的投入1983-1994年，上市522种新药，44%天然来源1984-1995，FDA，31种抗癌新药，61%天然来源93种抗感染新药，63%天然来源有关天然产物的学术交流日渐活跃

独特的、不可替代的作用内在本质、物质基础?二、天然药品化学的定义、研究对象、研究内容1.定义及有关术语2.研究对象3.研究内容1.天然药品化学定义及有关术语:天然药品化学ChemistryofnaturalmedicineMedicinalchemistryofnaturalproducts

运用当代科学理论与办法研究天然药品中化学成分（以生理活性成分或有效成分为主)中药化学ChemistryofTCM植物化学Phytochemistry天然产物化学Chemistryofnaturalproducts2.天然药品化学的研究对象研究对象:化学成分chemicalconstituents

特别是生理活性成分或有效成分activecompound成分的复杂性:不同药品所含成分类型不同

每种类型成分的数目相称多

同种药品所含成分构造、性质各异2.天然药品化学的研究对象生理活性成分activecompound/constituent非生理活性成分inactivecompounds有效成分无效成分有效部位activefraction一种重要有效成分/一组构造相近的有效成分有毒成分toxiccompound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,在不同天然药品中作用不同B.原来视为无效成分,可能成为有效成分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

对的理解成分的划分3.天然药品化学的研究内容构造特点理化性质提取分离办法构造鉴定办法生物合成构造修饰构效关系生物转化体内代谢过程等三、天然药品化学发展历史沿革和现状大致分为下列3个阶段：1.原始和萌芽阶段（——18世纪末)2.学科真正形成阶段（19世纪)3.学科快速发展时期（20世纪——)1.原始和萌芽阶段（——18世纪末)天然药品识别、使用经验——巫术、迷信色彩文明的进步——对疾病、天然药品的认识趋于客观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:构造鉴定以化学办法为主

氧化、还原等降解反映——推导构造

碎片合成、全合成————证明构造2.学科真正形成阶段（19世纪)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映

有机反映理论来解释机制

生物合成物质用于构造拟定3．学科快速发展时期（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，如逆流分派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、微量发展特点二:波谱技术用于天然化合物的构造鉴定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的持续波核磁共振仪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．学科快速发展时期（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．学科快速发展时期（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HTShighthroungputscreening3．学科快速发展时期（20世纪——)四、天然药品化学在中药当代化中的作用中药发展的机遇天然药品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——药效难于确保剂型落后必须走中药国际化之路四、天然药品化学在中药当代化中的作用1.阐明中药的药效物质基础——中药当代化系统工程的前提2.建立和完善中药的质量评价原则——二次开发3.改善中药制剂剂型——二次开发4.创新药品研发——原创性研发5.扩大药源1.阐明中药的药效物质基础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

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1.阐明中药的药效物质基础增进中药药性理论研究的进一步性：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：

同一归经药的相似、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朴加和协同、拮抗作用物理、化学作用变化溶出度

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映

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1.阐明中药的药效物质基础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

改善炮制工艺

制订炮制规范或原则如：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——热煮——煮黄芩（黄)2.建立和完善中药的质量评价原则中药材、制剂中有效成分的质量——临床疗效建立科学、敏捷的质控原则

科学——质控原则和药效的有关性有效成分——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,多个分析手段

中药指纹图谱技术3.改善中药制剂剂型——二次开发改革的目的:三效、三小、三便剂型选择——有效成分的溶解性、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——适宜PH、适宜包装4.创新药品研发——原创性研发创新药品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，单纯变化剂型已不能按新药申报创新药品研究的核心切入点:先导化合物的发现从天然药品中发现先导物、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——构造、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似或相似的化学成分

黄连素:黄连——小檗科、防己科、芸香科植物第二节生物合成一、一次代谢和二次代谢二、生物合成假说的提出三、重要的生物合成途径一、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

几乎全部绿色植物中都存在

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、氨基酸一、一次代谢和二次代谢二次代谢:对维持植物生命活动来说不起重要作用

并非全部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

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构造联系天然化合物与一次代谢产物间的联系二、生物合成假说的提出二、生物合成假说的提出三、重要的生物合成途径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

——脂肪酸生物合成醋酸丙二酸途径

——酚类生物合成醋酸丙二酸途径

——蒽醌类生物合成甲戊二羟酸途径桂皮酸途径氨基酸途径

第三节提取分离办法提取前的准备系统的文献调研原材料的解决保存凭证标本提取分离普通原则已知物或已知构造类型——文献办法，工业办法未知物——活性跟踪（定向分离)第三节提取分离办法一、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:最惯用1.选择溶剂考虑因素2.常见溶剂的种类及其特点3.惯用溶剂提取办法4.影响溶剂提取效率的因素溶剂提取法溶剂提取法

——1.选择溶剂考虑因素:溶剂尽量多地溶出有效成分,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、回收方便等溶剂提取法

——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:亲脂性:亲水性:比水重的有机溶剂:与水能够以任意比例混溶的有机溶剂:与水分层的有机溶剂:能与水分层的极性最大的有机溶剂:惯用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂:溶解范畴最广的有机溶剂:溶剂提取法

——3.惯用溶剂提取办法浸渍法: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:多个溶剂，可加热，但所需温度低煎煮法:水回流提取:有机溶剂

溶剂用量大持续回流提取:有机溶剂，索氏提取器

溶剂重复运用溶剂提取法

——4.影响溶剂提取效率的因素溶剂办法粉碎度温度时间二、中药有效成分的分离与精制分离根据:共存成分的性质差别1.溶解度差别2.分派比不同3.吸附性差别4．分子大小差别5．离解程度不同1.根据物质的溶解度差别进行分离调节温度变化混合溶剂的极性调节PH加入某种沉淀试剂根据物质的溶解度差别进行分离

——（1)调节温度温度不同——溶解度变化结晶、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——混合溶剂极性变化——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)：纯化皂苷根据物质的溶解度差别进行分离

——（2)变化混合溶剂极性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——变化的分子存在状态——变化溶解度根据物质的溶解度差别进行分离

——3.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——变化分子存在状态——变化溶解度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，沉淀蛋白根据物质的溶解度差别进行分离

——3.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别进行分离

——（4)加沉淀剂2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离分派比KK=CU/CL分离因子ββ=KA/KB

（KAKB)β1001次萃取，基本分离10β1001012次β2100次以上β1无法分离上层下层（1)简朴液液萃取法（2)逆流分溶法（CCD，countercurrentdistribution)（3)纸色谱（PC，paperchromatography)（4)液液分派柱色谱（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派比不同进行分离β50A．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，每次变化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派比不同进行分离

——（1)简朴液液萃取法上层下层

例：HA1、HA2.B，且HA1HA2，如何分离?PH≥12BA-

≤3BH+HA

2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（2)逆流分溶法β＜50工作原理:多次、持续的液液萃取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

机械操作造成破损、漏液

乳化2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（3)纸色谱（paperchromatography,PC)滤纸湿重/干重=2时β=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——分派比不同,被洗脱速度不同2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（4)液液分派柱色谱定义正相色谱与反相色谱2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（4)液液分派柱色谱

2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（4)液液分派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派比不同进行分离

——（4)液液分派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,＞20.2×105Pahighperformanceliquidchromatography

2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（4)液液分派柱色谱克服了简朴萃取及CCD溶剂容量大、易乳化的缺点优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派比不同进行分离

——（5)液滴逆流色谱DCCC

dropletcountercurrentchromarography流动相液滴垂直上下,通过固定相液2.根据物质在两相溶剂中的分派比不同进行分离

——（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存在蛇形管内流动相单向、低速通过固定相3.根据物质吸附性差别进行分离（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)简朴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.根据物质吸附性差别进行分离

——（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3.根据物质吸附性差别进行分离

——（2)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

溶质可被极性弱的溶剂洗脱极性吸附剂：硅胶、氧化铝对极性物质亲和力强溶剂极性

吸附剂对溶质的吸附力

溶质可被极性强的溶剂洗脱3.根据物质吸附性差别进行分离

——（3)极性及强弱判断

普通物质：官能团的种类、数目、位置、碳链长短R-COOH﹥Ar-OH﹥R-OH﹥R-NH-﹥R-CO-NH-﹥R-CHO﹥R-CO-R﹥R-COO-R﹥R-O-R﹥R-X﹥R-H溶剂：介电常数ε，极性

环己烷（1.88)苯（2.29)无水乙醚（4.47)氯仿（5.20)

乙酸乙酯（6.11)乙醇（26.0)甲醇（31.2)水（81.0)3.根据物质吸附性差别进行分离

——（4)简朴吸附法用于物质的浓缩与精制活性炭吸附法结晶、重结晶中脱色、脱臭从大量稀水液中浓缩微量物质——一叶秋碱的浓缩、精制3.根据物质吸附性差别进行分离

——（5)吸附柱色谱法用于物质的分离硅胶吸附柱色谱氧化铝吸附柱色谱A．吸附剂：30～60倍，有时100～200倍B．装柱：径高比（d/h)1:15～1:20

干法装柱/湿法装柱C．上样：干法上样/湿法上样D．洗脱：等度/梯度（洗脱剂极性递增)E．托尾：化学吸附：硅胶—碱性成分洗脱剂中加入碱

氧化铝—酸性成分洗脱剂中加入酸F．洗脱系统的选择：TLCRf=0.2～0.33.根据物质吸附性差别进行分离

——（6)聚酰胺柱色谱高分子聚合物不溶于常见有机溶剂对碱稳定对酸特别是无机酸稳定性差可溶于浓盐酸、冰乙酸、甲酸中性质3.根据物质吸附性差别进行分离

——（6)聚酰胺柱色谱分子间氢键——半化学吸附吸附原理3.根据物质吸附性差别进行分离

——（6)聚酰胺柱色谱化合物在含水溶剂中大致有下列规律:形成氢键的基团数目:越多，越强。形成氢键的基团所处的位置:

处在易形成分子内氢键者，削弱。分子中芳香化程度:高，增强。影响吸附力的因素3.根据物质吸附性差别进行分离

——（6)聚酰胺柱色谱多个溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力水甲醇乙醇氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液影响吸附力强弱的因素化合物在不同溶剂中的吸附力,随溶剂极性增强而增强水中最强———常以水装柱、样品以水溶解上样含水醇中次之醇中最弱———常以浓度渐高的含水醇梯度洗脱EtOH-H2O最惯用弱强3.根据物质吸附性差别进行分离

——（6)聚酰胺柱色谱醌类、黄酮类等酚性的制备和分离。脱鞣解决生物碱、萜类、甾类、糖类、氨基酸等极性与非极性化合物的分离也有用途应用3.根据物质吸附性差别进行分离

——（7)大孔吸附树脂高分子聚合物白色球形颗粒多孔网状构造不溶于酸、碱、有机溶剂吸附原理:分子间力

氢键分子筛

性质原理3.根据物质吸附性差别进行分离

——（7)大孔吸附树脂树脂的性质:非极性树脂易吸附非极性化合物

极性树脂易吸附极性化合物溶剂的性质:物质在溶剂中的溶解度大，树脂对此物质的吸附力就小影响吸附力强弱的因素3.根据物质吸附性差别进行分离

——（7)大孔吸附树脂水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。最惯用:乙醇—水广泛应用于化合物的分离与富集工作中

如:苷类、糖类的分离

生物碱的精制

多糖、黄酮、三萜类化合物的分离。洗脱剂应用4.根据物质分子大小差别进行分离透析法超滤法超速离心凝胶滤过法gelfiltration:

凝胶渗入色谱gelpermeationchromtography

分子筛滤过molecularsievefiltration4．根据物质分子大小差别进行分离

——凝胶滤过法gelfiltration:凝胶三维网状构造的分子筛作用按分子量由大到小的次序分离原理4．根据物质分子大小差别进行分离

——凝胶滤过法gelfiltration:葡聚糖凝胶SephadexG：

葡聚糖+交联剂（环氧氯丙烷)

分子筛

水中应用

分离水溶性成分

商品型号按交联度分类，以10倍吸水量（ml/g)表达羟丙基葡聚糖凝胶SephadexLH-20:SephadexG-25羟丙基化所得

分子筛和反相色谱相结合

水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿中使用

水溶性、脂溶性成分都可分凝胶的种类、性质及应用5.根据物质离解程度不同分离进行分离

——离子交换法离子交换树脂为固定相,水,含水溶剂装柱含水流动相通过树脂可交换离子与树脂上的交换基团交换,吸附到树脂上中性及无交换离子的成分流出将吸附到柱上的成分洗脱下来离子交换原理5.根据物质离解程度不同分离进行分离

——离子交换法离子交换树脂为固定相,水,含水溶剂装柱含水流动相通过树脂可交换离子与树脂上的交换基团交换,吸附到树脂上中性及无交换离子的成分流出将吸附到柱上的成分洗脱下来离子交换原理5.根据物质离解程度不同分离进行分离

——离子交换法球形颗粒,不溶于水,可在水中溶胀离子交换树脂的性质离子交换树脂的结构母核离子交换基团5.根据物质离解程度不同分离进行分离

——离子交换法离子交换树脂的种类阳离子交换树脂：强酸性（-SO3-H+)

弱酸性（-COO-H+)阴离子交换树脂：强碱性（-N+（CH3)3Cl-)

弱碱性（-NH2，-NH-，-N=)5.根据物质离解程度不同分离进行分离

——离子交换法离子交换树脂的应用不同电荷离子的分离如水提液中酸性、碱性、两性化合物的分离相似电荷但解离程度不同离子的分离如碱性不同的生物碱的分离水提液中酸性、碱性、两性化合物的分离

ⅠⅡ碱性Ⅰ＜Ⅱ＜

ⅢⅢⅡⅠ碱性不同的生物碱的分离第四节构造研究法构造研究的特点:难于合成品构造研究的总原则:

尽量不消耗或少消耗试样

波谱综合分析

与文献数据比较

必要时辅以化学手段第四节构造研究法一、纯度的测定二、构造研究的重要程序三、构造研究中采用的重要办法一、纯度的测定纯度检查法：均一的晶形敏锐的熔点、沸点、折光率、比旋度TLC.PC.GC.HPLC二、构造研究的重要程序三、构造研究中采用的重要办法1.拟定分子式，计算不饱和度2.质谱（MS，massspectrum)3.红外光谱（IR，infraredspectra)4.紫外-可见吸取光谱（UV-vis)(ultraviolet-visiblespectra)5.核磁共振（NMR，nuclearmagneticresonance)6.其它：x-单晶衍射法

旋光光谱（ORD)

园二色谱（CD)三、构造研究中采用的重要办法

——1.拟定分子式,计算不饱和度分子式的拟定元素定量分析结合分子量测定同位素丰度比法高分辨质谱（HR-MS，highresolutionmassspectrum)

不饱和度的计算u=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1Ⅰ：一价原子数如H、XⅢ：三价原子数，如N、PⅣ：四价原子数，如C三、构造研究中采用的重要办法

——2.质谱（MS，massspectrum)作用：拟定分子量、分子式提供部分构造信息——丢失碎片的大小如15.17——碎片的m/z及裂解方式三、构造研究中采用的重要办法

——2.质谱（MS，massspectrum)惯用质谱技术及特点电子轰击质谱（EI-MS，electronimpactionization)场解析质谱（FD-MS，fielddesorptionionization)快速原子轰击质谱（FAB-MS，fastatombombardment)电喷雾质谱（ESI-MS，electrosprayionization)基质辅助激光解析质谱（MALDI-MS)matrix-assistedlaserdesorptionionization惯用质谱技术及特点——电子轰击质谱（EI-MS)

（electronimpactionization)样品需加热气化,离化,得到M+难气化、易热解的成分测不到M+

如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素惯用质谱技术及特点——场解析质谱（FD-MS)

fielddesorptionionization试样稀液涂于钨丝上作阳极，对面加阴极，通高压，使电离难气化、易热解的成分，可得到

分子离子有关峰:[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

逐个脱去糖基的碎片峰:[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+苷元的碎片离子相对少惯用质谱技术及特点——快速原子轰击质谱（FAB-MS)

fastatombombardment离子枪发射高能离子与另一中性粒子碰撞，交换电荷，

形成高速中性粒子，与样品碰撞，使其电离难气化、易热解的成分，可得到

分子离子有关峰:[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

逐个脱去糖基的碎片峰:[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+可得到苷元的碎片惯用质谱技术及特点——电喷雾质谱（ESI-MS)

electrosprayionization强静电场使试样电离，难气化、易热解、大分子、小分子，均可得到

分子离子有关峰:[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+惯用质谱技术及特点——基质辅助激光解析质谱（MALDI-MS)

matrix-assistedlaserdesorptionionization用于研究构造复杂,不易气化的大分子物质的分子量

如多糖、蛋白、核酸等三、构造研究中采用的重要办法

——3.红外光谱（IR，infraredspectra)原理：

化学键的振动在红外光区（4000～625cm-1)引发的吸取谱图作用：

特性频率区（functionalgroupregion)4000～1500cm-1————拟定官能团类型指纹区（fingerprintregion)1500～600cm-1————构象、构型、取代模式等三、构造研究中采用的重要办法

——4.紫外-可见吸取光谱（UV-vis)

(ultraviolet-visiblespectra)原理

电子由基态跃迁至激发态（、n)

在紫外可见光区（200～700nm)引发的吸取谱图作用对含有共轭双键、α,β-不饱和羰基、芳香化合物的构造鉴定有重要价值特定的吸取谱特性——骨架类型的判断

如：黄酮、香豆素、蒽醌加诊疗试剂前后谱图的规律性变化——取代图式的推断

如：黄酮、香豆素三、构造研究中采用的重要办法

——5.核磁共振（NMR)

（nuclearmagneticresonance)原理：1H、13C等含有磁矩的原子在外加磁场中受电磁波照射，吸取一定能量电磁波，产生能级变化，引发核磁共振氢核磁共振（1H-NMR)碳核磁共振谱（13C-NMR)二维核磁共振谱（2D-NMR)氢核磁共振（1H-NMR)

应用：提供H的类型、数目、相邻原子团的信息

四个参数：化学位移（)：1～10～20ppm——H的类型

屏蔽效应积分值/积分面积———同一环境下H的个数自旋偶合裂分的峰数———邻位与其不等同的H的个数

符合n+1律s,d,t,q偶合常数（J)———H核间的距离

相隔键数：越少，J大，普通为3JH-H

二面角：越靠近90°，J越小

越靠近0°、180°，J越大氢核磁共振（1H-NMR)

远程偶合(4JH-H):

Jac=1.6～2.0HzJbc=0～1.5Hz烯丙偶合芳环上的偶合Jab=6～10HzJac=1～3HzJad=0～1Hz氢核磁共振（1H-NMR)同核去偶技术（homodecoupling)：

消除或部分消除相邻H核的偶合，简化