中草药有效成分的提取中药有效成分的分离与精制一课件.ppt

1、n1.1.天然药物的定义：天然药物的定义：天然来源天然来源n2.2.天然药物的来源：天然药物的来源：植物植物 动物动物 矿物矿物 微生物微生物 海洋天然药物海洋天然药物正确理解成分的划分正确理解成分的划分光合作用糖糖代谢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萜类甾体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CO2 H2On提取前的准备提取前的准备F系统的文献调研系统的文献调研F原材料的处理原材料的处理F保留凭证标本保留凭证标本n提取分离一般原则提取分离一般原

2、则F已知物或已知结构类型已知物或已知结构类型文献方法，工业方法文献方法，工业方法F未知物未知物活性跟踪（定向分离）活性跟踪（定向分离）n一、一、中草药有效成分的提取中草药有效成分的提取n二、二、中药有效成分的分离与精制中药有效成分的分离与精制 n水蒸汽蒸馏法：挥发性水蒸汽蒸馏法：挥发性n升华法升华法 ：升华性：升华性 n溶剂提取法溶剂提取法：最常用：最常用 n1.1.选择溶剂考虑因素选择溶剂考虑因素n2.2.常见溶剂的种类及其特点常见溶剂的种类及其特点n3.3.常用溶剂提取方法常用溶剂提取方法n4.4.影响溶剂提取效率的因素影响溶剂提取效率的因素1.1.选择溶剂考虑因素：选择溶剂考虑因素：n溶

3、剂尽可能多地溶出有效成分溶剂尽可能多地溶出有效成分,杂质少溶或不溶杂质少溶或不溶n有效成分、杂质、溶剂的极性：相似相溶原理有效成分、杂质、溶剂的极性：相似相溶原理n溶剂的安全性、价廉易得、回收方便等溶剂的安全性、价廉易得、回收方便等常见溶剂的种类及其特点常见溶剂的种类及其特点n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：极性：亲脂性：亲脂性：亲水性：亲水性：比水重的有机溶剂：比水重的有机溶剂：与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：与水可以以任意比例混溶的有机溶剂：与水分层的有机溶剂：与水分层的有机

4、溶剂：能与水分层的极性最大的有机溶剂：能与水分层的极性最大的有机溶剂：常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂：常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂：溶解范围最广的有机溶剂：溶解范围最广的有机溶剂：n浸渍法：浸渍法：水水/稀醇，冷提稀醇，冷提n渗漉法：渗漉法：乙醇，冷提乙醇，冷提 提取效率高，但溶剂用量大提取效率高，但溶剂用量大n超声提取：超声提取：各种溶剂，可加热，但所需温度低各种溶剂，可加热，但所需温度低n煎煮法：煎煮法：水水n回流提取回流提取：有机溶剂：有机溶剂 溶剂用量大溶剂用量大n连续回流提取：连续回流提取：有机溶剂，索氏提取器有机溶剂，索氏提取器 溶剂反复利

5、用溶剂反复利用n溶剂溶剂n方法方法n粉碎度粉碎度n温度温度n时间时间二、中药有效成分的分离与精制二、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分离依据：共存成分的性质差异n1.1.溶解度差异溶解度差异n2.2.分配比不同分配比不同n3.3.吸附性差异吸附性差异n4 4分子大小差异分子大小差异n5 5离解程度不同离解程度不同n调节温度调节温度n改变混合溶剂的极性改变混合溶剂的极性n调节调节PHPHn加入某种沉淀试剂加入某种沉淀试剂n温度不同温度不同溶解度改变溶解度改变 结晶、重结晶结晶、重结晶待纯化物待纯化物A+A+杂质杂质B B、C C加加MeOHMeOH热溶热溶热滤热滤残渣残渣（C

6、 C）滤液滤液（A+BA+B）冷置析晶冷置析晶母液母液（B B）结晶结晶（A A）n加另一种极性相差较大的溶剂加另一种极性相差较大的溶剂混合溶剂极性混合溶剂极性改变改变部分物质沉淀析出部分物质沉淀析出 A A 水水/醇法醇法：除去水提液中的水溶性杂质：除去水提液中的水溶性杂质 B B 醇醇/水法水法：除去醇提液中的脂溶性杂质：除去醇提液中的脂溶性杂质 C C 醇醇/醚法醚法（醇（醇/丙酮法）：纯化皂苷丙酮法）：纯化皂苷改变混合溶剂极性改变混合溶剂极性A A 水水/醇法醇法除去水提液中的水溶性杂质除去水提液中的水溶性杂质中药中药水提取液水提取液加数倍量加数倍量浓醇浓醇静置过夜静置过夜母液母液（目

7、标成分）（目标成分）沉淀沉淀（水溶性杂质水溶性杂质）（如蛋白质、多糖、果胶、粘液质）（如蛋白质、多糖、果胶、粘液质）B B 醇醇/水法：除去醇提液中的脂溶性杂质水法：除去醇提液中的脂溶性杂质中药中药醇提取液醇提取液加数倍加数倍水水静置过夜静置过夜母液母液（目标成分）（目标成分）沉淀沉淀（脂溶性杂质脂溶性杂质）（如油脂、叶绿素等）（如油脂、叶绿素等）C C 醇醇/醚法（醇醚法（醇/丙酮法）：纯化皂苷丙酮法）：纯化皂苷皂苷的皂苷的醇溶液醇溶液加数倍量加数倍量乙醚，乙醚，静置静置母液母液（脂溶液杂质）（脂溶液杂质）沉淀沉淀（皂苷皂苷）n酸、碱、两性成分酸、碱、两性成分n调节调节PHPH改变的分子存在

8、状态改变的分子存在状态改变溶解度改变溶解度 解离型解离型/离子态离子态游离型游离型/分子态分子态H H+BHBH+B BOHOH-H H+A A-HAHAOHOH-脂溶性脂溶性水溶性水溶性n酸、碱、两性成分酸、碱、两性成分n调节调节PHPH改变分子存在状态改变分子存在状态改变溶解度改变溶解度A A酸酸/碱法碱法（酸提取碱沉淀法）：（酸提取碱沉淀法）：生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化B B碱碱/酸法酸法（碱提取酸沉淀法）：（碱提取酸沉淀法）：黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化C.C.调节调节PHPH至等电点，沉淀蛋白至等电点，沉淀蛋白 A A酸酸/碱法（酸提取碱

9、沉淀法）碱法（酸提取碱沉淀法）生物碱的提取、纯化生物碱的提取、纯化H H+BHBH+B BOHOH-醇提物浸膏（醇提物浸膏（B）药渣药渣酸水提取液酸水提取液稀酸水提取稀酸水提取（BH+）碱化碱化沉淀沉淀（B）碱水液碱水液（水溶性杂质）（水溶性杂质）（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）药材（药材（HA）药渣药渣碱水提取液碱水提取液碱水提取碱水提取（A-）酸化酸化沉淀沉淀（HA）酸水液酸水液（水溶性杂质）（水溶性杂质）（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）B B碱碱/酸法（碱提取酸沉淀法）酸法（碱提取酸沉淀法）黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化H H+A A-HAHAOHOH-n酸、碱

10、成分酸、碱成分加入某种沉淀试剂加入某种沉淀试剂水不溶性盐水不溶性盐A A酸性成分酸性成分 PbPb2+2+、BaBa2+2+、CaCa2+2+水悬浮，通水悬浮，通H H2 2S S 母液（母液（）B.B.碱性化合物碱性化合物 苦味酸苦味酸/苦酮酸，磷钼酸苦酮酸，磷钼酸/磷钨酸磷钨酸/镭氏盐镭氏盐 强强H H+，EtEt2 2O O萃取萃取 H2OH2O层（层（）上层上层下层下层n（1 1）简单液液萃取法简单液液萃取法n（2 2）逆流分溶法逆流分溶法（CCDCCD，countercurrent distributioncountercurrent distribution）n（3 3）纸色谱）纸

11、色谱（PCPC，paper chromatographypaper chromatography）n（4 4）液液分配柱色谱液液分配柱色谱n（5 5）液滴逆流色谱液滴逆流色谱 （DCCCDCCC，droplet countercurrent chromarographydroplet countercurrent chromarography）n （6)6)高速逆流色谱高速逆流色谱 (HSCCC(HSCCC，high speed countercurrent chromarographyhigh speed countercurrent chromarography）n 50 50 nA A有

12、机溶剂有机溶剂/水水nB B有机溶剂有机溶剂/酸、碱水酸、碱水 PH PH 物质存在状态物质存在状态溶解性溶解性K KnC CPHPH梯度萃取梯度萃取 梯度调节梯度调节PHPH，每次改变一种成分的存在状态，依次分离，每次改变一种成分的存在状态，依次分离n缺点：手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化缺点：手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化（1 1）简单液液萃取法）简单液液萃取法上层上层下层下层PH 12 B A-3 BH+HA （2 2）逆流分溶法）逆流分溶法n50n工作原理：多次、连续的液液萃取工作原理：多次、连续的液液萃取ncraigcraig逆流分溶仪萃取单元及工作过程逆流分溶仪萃取单元及工作过程

13、n优点：避免手工操作优点：避免手工操作n缺点：溶剂用量大缺点：溶剂用量大 机械操作导致破损、漏液机械操作导致破损、漏液 乳化乳化（3 3）纸色谱（）纸色谱（paper chromatography,PCpaper chromatography,PC）n滤纸湿重滤纸湿重/干重干重=2=2时时n=Rfa(1-Rf b)/Rfb(1-Rf a)=Rfa(1-Rf b)/Rfb(1-Rf a)n固定相涂覆于硅胶等多孔载体上，装柱固定相涂覆于硅胶等多孔载体上，装柱n流动相通过色谱柱进行洗脱流动相通过色谱柱进行洗脱n物质在两相溶剂中作逆流分布物质在两相溶剂中作逆流分布 分配比不同，被洗脱速度不同分配比不同

14、，被洗脱速度不同（4 4）液液分配柱色谱液液分配柱色谱定义定义正相色谱与反相色谱正相色谱与反相色谱（4 4）液液分配柱色谱液液分配柱色谱 （4 4）液液分配柱色谱液液分配柱色谱加压液相色谱加压液相色谱n 特点特点n加压流动相，流速快加压流动相，流速快n载体颗粒小，机械强度大，比表面极大载体颗粒小，机械强度大，比表面极大n耐压柱材耐压柱材n自动检测、收集、分部自动检测、收集、分部 （4 4）液液分配柱色谱液液分配柱色谱加压液相色谱加压液相色谱n 种类：种类：n快速色谱快速色谱 Flash chromatographyFlash chromatography 2.02 2.0210105 5Pa

15、Pa n低压液相色谱低压液相色谱 LPLC,LPLC,5.055.0510105 5PaPan中压液相色谱中压液相色谱 MPLC,5.05MPLC,5.0520.220.210105 5PaPan高压液相色谱高压液相色谱 HPLC,HPLC,20.220.210105 5Pa Pa high performance liquid chromatography high performance liquid chromatography （4 4）液液分配柱色谱液液分配柱色谱克服了简单萃取及克服了简单萃取及CCDCCD溶剂容量大、易乳化的缺点溶剂容量大、易乳化的缺点 优点优点 缺点缺点载体可能造

16、成化学吸附，如硅胶载体可能造成化学吸附，如硅胶（5 5）液滴逆流色谱）液滴逆流色谱 DCCCDCCC droplet countercurrent chromarography droplet countercurrent chromarographyn流动相液滴垂直上下，经过固定相液流动相液滴垂直上下，经过固定相液（6 6）高速逆流色谱）高速逆流色谱 HSCCCHSCCC high speed countercurrent chromarography high speed countercurrent chromarographyn（1 1）吸附的类型）吸附的类型 n（2 2）物理吸附的基

17、本规律）物理吸附的基本规律n（3 3）极性及强弱判断）极性及强弱判断n（4 4）简单吸附法用于物质的浓缩与精制）简单吸附法用于物质的浓缩与精制 n（5 5）吸附柱色谱法用于物质的分离）吸附柱色谱法用于物质的分离 n（6 6）聚酰胺柱色谱聚酰胺柱色谱 n（7 7）大孔吸附柱色谱大孔吸附柱色谱（1 1）吸附的类型）吸附的类型 n物理吸附：物理吸附：分子间力，无选择性，可逆。分子间力，无选择性，可逆。硅胶、氧化铝、活性炭硅胶、氧化铝、活性炭n化学吸附：化学键，选择性较强，常不可逆。化学吸附：化学键，选择性较强，常不可逆。硅胶硅胶生物碱生物碱 碱性氧化铝碱性氧化铝黄酮、蒽醌等黄酮、蒽醌等n半化学吸附半

18、化学吸附：氢键，选择性较弱，多可逆：氢键，选择性较弱，多可逆 聚酰胺聚酰胺物理吸附的基本规律物理吸附的基本规律n 极性相似者易于吸附极性相似者易于吸附n 非极性吸附剂：活性炭非极性吸附剂：活性炭 对非极性成分吸附强对非极性成分吸附强 溶剂极性溶剂极性 吸附剂对溶质的吸附力吸附剂对溶质的吸附力 溶质可被极性弱的溶剂洗脱溶质可被极性弱的溶剂洗脱n 极性吸附剂：硅胶、氧化铝极性吸附剂：硅胶、氧化铝 对极性物质亲和力强对极性物质亲和力强 溶剂极性溶剂极性 吸附剂对溶质的吸附力吸附剂对溶质的吸附力 溶质可被极性强的溶剂洗脱溶质可被极性强的溶剂洗脱 （3 3）极性及强弱判断）极性及强弱判断一般物质：官能团

19、的种类、数目、位置、碳链长短一般物质：官能团的种类、数目、位置、碳链长短 R-COOHR-COOHAr-OHAr-OHR-OHR-OHR-NH-R-NH-R-CO-NH-R-CO-NH-R-CHOR-CHOR-CO-RR-CO-R R-COO-RR-COO-R R-O-RR-O-R R-XR-X R-HR-Hn溶剂：介电常数溶剂：介电常数，极性，极性 环己烷（环己烷（1.881.88）苯（苯（2.292.29）无水乙醚（无水乙醚（4.474.47）氯仿（氯仿（5.205.20）乙酸乙酯（乙酸乙酯（6.116.11）乙醇（乙醇（26.026.0）甲醇（甲醇（31.231.2）水（水（81.081

20、.0）（4 4）简单吸附法用于物质的浓缩与精制）简单吸附法用于物质的浓缩与精制n 活性炭吸附法活性炭吸附法G结晶、重结晶中脱色、脱臭结晶、重结晶中脱色、脱臭A从大量稀水液中浓缩微量物质从大量稀水液中浓缩微量物质一叶秋碱的浓一叶秋碱的浓缩、精制缩、精制 （5 5）吸附柱色谱法用于物质的分离）吸附柱色谱法用于物质的分离n 硅胶吸附柱色谱硅胶吸附柱色谱n 氧化铝吸附柱色谱氧化铝吸附柱色谱 A A吸附剂：吸附剂：30306060倍，有时倍，有时100100200200倍倍 B B装柱：装柱：径高比（径高比（d/hd/h）1:151:151:201:20 干法装柱干法装柱/湿法装柱湿法装柱 C C上样：

21、上样：干法上样干法上样/湿法上样湿法上样 D D洗脱：洗脱：等度等度/梯度（洗脱剂极性递增）梯度（洗脱剂极性递增）E E托尾：托尾：化学吸附：硅胶化学吸附：硅胶碱性成分碱性成分 洗脱剂中加入碱洗脱剂中加入碱 氧化铝氧化铝酸性成分酸性成分 洗脱剂中加入酸洗脱剂中加入酸 F F洗脱系统的选择：洗脱系统的选择：TLC Rf=0.2TLC Rf=0.20.30.3（6 6）聚酰胺柱色谱）聚酰胺柱色谱n高分子聚合物高分子聚合物n不溶于常见有机溶剂不溶于常见有机溶剂n对碱稳定对碱稳定n对酸特别是无机酸稳定性差对酸特别是无机酸稳定性差 可溶于浓盐酸、冰乙酸、甲酸中可溶于浓盐酸、冰乙酸、甲酸中性性 质质（6

22、6）聚酰胺柱色谱）聚酰胺柱色谱分子间氢键分子间氢键半化学吸附半化学吸附吸附原理吸附原理（6 6）聚酰胺柱色谱）聚酰胺柱色谱u化合物在含水溶剂中大致有以下规律：化合物在含水溶剂中大致有以下规律：n形成氢键的基团数目：越多，越强。形成氢键的基团数目：越多，越强。n形成氢键的基团所处的位置：形成氢键的基团所处的位置：处于易形成分子内氢键者，减弱。处于易形成分子内氢键者，减弱。n分子中芳香化程度：高，增强。分子中芳香化程度：高，增强。影响吸附力的因素影响吸附力的因素OHHOOHOHOHOHOHOHOHOHOHOH（6 6）聚酰胺柱色谱）聚酰胺柱色谱u各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力各种溶剂在聚酰胺柱上的

23、洗脱能力n水水 甲醇甲醇 乙醇乙醇 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液 甲酰胺甲酰胺 二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺 尿素水溶液尿素水溶液影响吸附力强弱的因影响吸附力强弱的因素素u化合物在不同溶剂中的吸附力，随溶剂极性增强而增强化合物在不同溶剂中的吸附力，随溶剂极性增强而增强n水中最强水中最强常以水装柱、样品以水溶解上样常以水装柱、样品以水溶解上样n含水醇中次之含水醇中次之n醇中最弱醇中最弱常以浓度渐高的含水醇梯度洗脱常以浓度渐高的含水醇梯度洗脱 EtOH-HEtOH-H2 2O O最常用最常用弱弱强强（6 6）聚酰胺柱色谱）聚酰胺柱色谱n醌类、黄酮类等酚性的制备和分离。醌类、黄酮类等酚性的制备和分离。n

24、脱鞣处理脱鞣处理n生物碱、萜类、甾类、糖类、氨基酸等极性生物碱、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与非极性化合物的分离也有用途应应 用用（7 7）大孔吸附树脂）大孔吸附树脂n高分子聚合物高分子聚合物n白色球形颗粒白色球形颗粒n多孔网状结构多孔网状结构n不溶于酸、碱、有机溶剂不溶于酸、碱、有机溶剂n吸附原理：分子间吸附原理：分子间力力 氢键氢键n分子筛分子筛 性质性质原理原理（7 7）大孔吸附树脂）大孔吸附树脂n树脂的性质：非极性树脂树脂的性质：非极性树脂 易吸附非极性化合物易吸附非极性化合物 极性树脂极性树脂 易吸附极性化合物易吸附极性化合物n溶剂的性质：溶剂的性质：物

25、质在溶剂中的溶解度大，树脂对此物质的吸附力就小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影响吸附力强弱的因素素（7 7）大孔吸附树脂）大孔吸附树脂n水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。n最常用：乙醇最常用：乙醇水水 n广泛应用于化合物的分离与富集工作中广泛应用于化合物的分离与富集工作中 如：如：苷类、糖类的分离苷类、糖类的分离 生物碱的精制生物碱的精制 多糖、黄酮、三萜类化合物的分离。多糖、黄酮、三萜类化合物的分离。洗脱剂洗脱剂应应 用用n透析法透析法n超滤法超滤法n超速离心超速离心n凝胶滤过法凝胶滤过法 gel filtrationge

26、l filtration：凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱 gel permeation chromtographygel permeation chromtography 分子筛滤过分子筛滤过 molecular sieve filtrationmolecular sieve filtration凝胶滤过法凝胶滤过法 gel filtrationgel filtration：n凝胶三维网状结构的分子筛作用凝胶三维网状结构的分子筛作用n按分子量由大到小的顺序分离按分子量由大到小的顺序分离原原 理理凝胶滤过法凝胶滤过法 gel filtrationgel filtration：葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶Sep

27、hadex GSephadex G：葡聚糖葡聚糖+交联剂（环氧氯丙烷）交联剂（环氧氯丙烷）分子筛分子筛 水中应用水中应用 分离水溶性成份分离水溶性成份 商品型号按交联度分类，以商品型号按交联度分类，以1010倍吸水量（倍吸水量（ml/gml/g）表示）表示羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶Sephadex LH-20:Sephadex LH-20:Sephadex G-25Sephadex G-25羟丙基化所得羟丙基化所得 分子筛和反相色谱相结合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、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿中使用 水溶性、脂溶性成分都可分水溶性、脂溶性成分

28、都可分凝胶的种类、性质及应用凝胶的种类、性质及应用n离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱n含水流动相通过树脂含水流动相通过树脂n可交换离子与树脂上的交换基团交换，吸附到树脂上可交换离子与树脂上的交换基团交换，吸附到树脂上 n中性及无交换离子的成分流出中性及无交换离子的成分流出n将吸附到柱上的成分洗脱下来将吸附到柱上的成分洗脱下来离子交换原理离子交换原理n离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱n含水流动相通过树脂含水流动相通过树脂n可交换离子与树脂上的交换基团交换，吸附到树脂上可交换离子与树脂上的交换基团交换，吸附到树

29、脂上 n中性及无交换离子的成分流出中性及无交换离子的成分流出n将吸附到柱上的成分洗脱下来将吸附到柱上的成分洗脱下来离子交换原理离子交换原理n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性质离子交换树脂的结构离子交换树脂的结构n母核n离子交换基团离子交换树脂的种类离子交换树脂的种类离子交换树脂的应用离子交换树脂的应用NOOCH3COCHPhCH2OHNOCH3CO CHPhCH2OHN+OH-OOCH3OCH3 碱性碱性 碱性不同的生物碱的分离碱性不同的生物碱的分离第四节第四节 结构研究法结构研究法o 结构研究的特点：难于合成品结构研究的特点：难于合成品 o 结构研究的总原则

30、结构研究的总原则:尽可能不消耗或少消耗试样尽可能不消耗或少消耗试样 波谱综合分析波谱综合分析 与文献数据比较与文献数据比较 必要时辅以化学手段必要时辅以化学手段第四节第四节 结构研究法结构研究法o一、一、纯度的测定纯度的测定o二、二、结构研究的主要程序结构研究的主要程序o三、三、结构研究中采用的主要方法结构研究中采用的主要方法一、纯度的测定一、纯度的测定o 纯度检查法：纯度检查法：o 均一的晶形均一的晶形o 敏锐的熔点、沸点、折光率、比旋度敏锐的熔点、沸点、折光率、比旋度o TLCTLC、PCPC、GCGC、HPLCHPLC二、结构研究的主要程序二、结构研究的主要程序三、结构研究中采用的主要方

31、法三、结构研究中采用的主要方法o1.1.确定分子式，计算不饱和度确定分子式，计算不饱和度o2.2.质谱质谱 （MSMS，mass spectrummass spectrum）o3.3.红外光谱红外光谱（IRIR，infrared spectrainfrared spectra）o4.4.紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱（UV-vis)UV-vis)(ultraviolet-visible spectra (ultraviolet-visible spectra）o5.5.核磁共振核磁共振（NMRNMR，nuclear magnetic resonancenuclear magnetic re

32、sonance）o6.6.其他：其他：x-x-单晶衍射法单晶衍射法 旋光光谱（旋光光谱（ORDORD）园二色谱（园二色谱（CDCD）三、结构研究中采用的主要方法三、结构研究中采用的主要方法 1.1.确定分子式，计算不饱和度确定分子式，计算不饱和度o 分子式的确定分子式的确定o 元素定量分析结合分子量测定元素定量分析结合分子量测定o 同位素丰度比法同位素丰度比法o 高分辨质谱（高分辨质谱（HR-MSHR-MS，high resolution mass spectrum high resolution mass spectrum）o 不饱和度的计算不饱和度的计算o u=u=/2/2/2/21 1

33、：一价原子数：一价原子数 如如H H、X X ：三价原子数，如：三价原子数，如N N、P P ：四价原子数，如：四价原子数，如C C三、结构研究中采用的主要方法三、结构研究中采用的主要方法 2.2.质谱质谱 （MSMS，mass spectrummass spectrum）o 作用：作用：p 确定分子量、分子式确定分子量、分子式p 提供部分结构信息提供部分结构信息 丢失碎片的大小丢失碎片的大小 如如1515、1717 碎片的碎片的m/zm/z及裂解方式及裂解方式三、结构研究中采用的主要方法三、结构研究中采用的主要方法 2.2.质谱质谱 （MSMS，mass spectrummass spect

34、rum）o 常用质谱技术及特点常用质谱技术及特点o 电子轰击质谱（EI-MS，electron impact ionization）o 场解析质谱（FD-MS，field desorption ionization）o 快速原子轰击质谱（FAB-MS，fast atom bombardment）o 电喷雾质谱（ESI-MS，electrospray ionization）o 基质辅助激光解析质谱（MALDI-MS）matrix-assisted laser desorption ionization 常用质谱技术及特点常用质谱技术及特点电子轰击质谱（电子轰击质谱（EI-MSEI-MS）（ele

35、ctron impact ionizationelectron impact ionization）o 样品需加热气化，离化，得到样品需加热气化，离化，得到M M+o 难气化、易热解的成份测不到难气化、易热解的成份测不到M M+如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素常用质谱技术及特点常用质谱技术及特点场解析质谱（场解析质谱（FD-MSFD-MS）field desorption ionizationfield desorption ionizationo 试样稀液涂于钨丝上作阳极，对面加阴极，通高压，使电离试样稀液涂于钨丝上作阳极，对面加阴极，通高压，

36、使电离o 难气化、易热解的成份，可得到难气化、易热解的成份，可得到 分子离子相关峰：分子离子相关峰：MMHH+、MMNaNa+、MMKK+逐个脱去糖基的碎片峰：逐个脱去糖基的碎片峰：MMH-162H-162+、MMH-162-146H-162-146+o 苷元的碎片离子相对少苷元的碎片离子相对少常用质谱技术及特点常用质谱技术及特点快速原子轰击质谱（快速原子轰击质谱（FAB-MSFAB-MS）fast atom bombardmentfast atom bombardmentp 离子枪发射高能离子与另一中性粒子碰撞，交换电荷，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

37、品碰撞，使其电离形成高速中性粒子，与样品碰撞，使其电离p 难气化、易热解的成份，可得到难气化、易热解的成份，可得到 分子离子相关峰：分子离子相关峰：MMHH+、MMNaNa+、MMKK+逐个脱去糖基的碎片峰：逐个脱去糖基的碎片峰：MMH-162H-162+、MMH-162-146H-162-146+p 可得到苷元的碎片可得到苷元的碎片常用质谱技术及特点常用质谱技术及特点电喷雾质谱（电喷雾质谱（ESI-MSESI-MS）electrospray ionizationelectrospray ionization p 强静电场使试样电离，强静电场使试样电离，p 难气化、易热解、大分子、小分子，均可

38、得到难气化、易热解、大分子、小分子，均可得到 分子离子相关峰：分子离子相关峰：MMHH+、MMNaNa+、MMKK+常用质谱技术及特点常用质谱技术及特点基质辅助激光解析质谱（基质辅助激光解析质谱（MALDI-MSMALDI-MS）matrix-assisted laser desorption ionization matrix-assisted laser desorption ionization p 用于研究结构复杂，不易气化的大分子物质的分子量用于研究结构复杂，不易气化的大分子物质的分子量 如多糖、蛋白、核酸等如多糖、蛋白、核酸等 三、结构研究中采用的主要方法三、结构研究中采用的主要方

39、法 3.3.红外光谱（红外光谱（IRIR，infrared spectrainfrared spectra）o 原理：原理：化学键的振动在红外光区（化学键的振动在红外光区（40004000625cm625cm-1-1）引起的吸收谱图）引起的吸收谱图o 作用：作用：o 特征频率区（特征频率区（functional group regionfunctional group region）400040001500 cm1500 cm-1-1确定官能团类型确定官能团类型o 指纹区（指纹区（fingerprint regionfingerprint region）15001500600 cm600 cm

40、-1-1构象、构型、取代模式等构象、构型、取代模式等三、结构研究中采用的主要方法三、结构研究中采用的主要方法 4.4.紫外紫外-可见吸收光谱（可见吸收光谱（UV-vis)UV-vis)(ultraviolet-visible spectra (ultraviolet-visible spectra）o原理原理 电子由基态跃迁至激发态（电子由基态跃迁至激发态（、n n）在紫外可见光区（在紫外可见光区（200200700nm700nm）引起的吸收谱图）引起的吸收谱图o作用作用o对含有共轭双键、对含有共轭双键、,-,-不饱和羰基、芳香化合物的结构鉴定有重要价值不饱和羰基、芳香化合物的结构鉴定有重要价

41、值o特定的吸收谱特征特定的吸收谱特征骨架类型的判断骨架类型的判断 如：黄酮、香豆素、蒽醌如：黄酮、香豆素、蒽醌o加诊断试剂前后谱图的规律性变化加诊断试剂前后谱图的规律性变化取代图式的推断取代图式的推断 如：黄酮、香豆素如：黄酮、香豆素三、结构研究中采用的主要方法三、结构研究中采用的主要方法5.5.核磁共振（核磁共振（NMRNMR）（nuclear magnetic resonancenuclear magnetic resonance）o 原理：原理：1 1H H、1313C C等具有磁矩的原子在外加磁场中受电磁波照射，吸收等具有磁矩的原子在外加磁场中受电磁波照射，吸收一定能量电磁波，产生能级

42、变化，引起核磁共振一定能量电磁波，产生能级变化，引起核磁共振o 氢核磁共振（氢核磁共振（1 1H-NMRH-NMR）o 碳核磁共振谱（碳核磁共振谱（1313C-NMRC-NMR）o 二维核磁共振谱二维核磁共振谱 （2D-NMR2D-NMR）氢核磁共振（氢核磁共振（1 1H-NMRH-NMR）n 应用：应用：提供提供H H的类型、数目、相邻原子团的信息的类型、数目、相邻原子团的信息n 四个参数：四个参数：o 化学位移（化学位移（）：）：1 1101020ppm 20ppm H H的类型的类型 屏蔽效应屏蔽效应o 积分值积分值/积分面积积分面积 同一环境下同一环境下H H的个数的个数o 自旋偶合裂

43、分的峰数自旋偶合裂分的峰数 邻位与其不等同的邻位与其不等同的H H的个数的个数 符合符合 n+1n+1律律 s,d,t,qs,d,t,qo 偶合常数（偶合常数（J J）H H核间的距离核间的距离 相隔键数：相隔键数：越少，越少，J J大，通常为大，通常为3 3J JH-HH-H 二面角：二面角：越接近越接近9090，J J越小越小 越接近越接近0 0、180180，J J越大越大氢核磁共振（氢核磁共振（1 1H-NMRH-NMR）CCHbHaCHcHaHbHcHdn 远程偶合远程偶合(4 4J JH-HH-H)：Jac=1.6Jac=1.62.0Hz2.0HzJbc=0Jbc=01.5Hz1.

44、5Hz烯丙偶合烯丙偶合芳环上的偶合芳环上的偶合Jab=6Jab=610 Hz10 HzJac=1Jac=13Hz3HzJad=0Jad=01 Hz1 Hz氢核磁共振（氢核磁共振（1 1H-NMRH-NMR）o 同核去偶技术（同核去偶技术（homodecouplinghomodecoupling）：）：消除或部分消除相邻消除或部分消除相邻H H核的偶合，简化图谱核的偶合，简化图谱 CHCH3 3CHCH2 2OCOOCOCHCH3 3CH3 t 照射H-2 sCH2 q 照射H-1 sCH3 s碳核磁共振谱（碳核磁共振谱（1313C-NMRC-NMR）o 最重要的参数：最重要的参数：化学位移化学

45、位移：1 1200ppm 200ppm C C的类型的类型 o1313C C的信号裂分的信号裂分 1313C-NMRC-NMR：异核偶合：异核偶合1 1H-NMRH-NMR：同核偶合：同核偶合o 偶合裂分峰数：偶合裂分峰数：C C的级别的级别 符合符合n+1n+1律，律，s,d,t,qs,d,t,q，o 有有1 1J JC-HC-H 2 2J JC-HC-H 3 3J JC-HC-H碳核磁共振谱（碳核磁共振谱（1313C-NMRC-NMR）o 常见碳谱类型及特征：常见碳谱类型及特征：o 噪音去偶谱噪音去偶谱（proton noise decoupling spectrumproton nois

46、e decoupling spectrum）全氢去偶全氢去偶（COMCOM，proton complete decouplingproton complete decoupling）宽带去偶宽带去偶（BBDBBD，broad band decouplingbroad band decoupling）o 选择氢核去偶谱选择氢核去偶谱（SPDSPD）selective proton decoupling spectrumselective proton decoupling spectrum 远程选择氢核去偶谱远程选择氢核去偶谱（LSPDLSPD）long range selective prot

47、on decoupling spectrumlong range selective proton decoupling spectrumo 无畸变极化转移增强法无畸变极化转移增强法(DEPT(DEPT）distortionless enhancement by polarization transfer distortionless enhancement by polarization transfer 常见碳谱类型及特征常见碳谱类型及特征噪音去偶谱噪音去偶谱o 噪音去偶谱噪音去偶谱（proton noise decoupling spectrumproton noise decoupli

48、ng spectrum）全氢去偶全氢去偶（COMCOM，proton complete decouplingproton complete decoupling）宽带去偶宽带去偶（BBDBBD，broad band decouplingbroad band decoupling）p宽频照射，消除所有宽频照射，消除所有H H对对C C的偶合的偶合p谱中所有谱中所有C C均为均为s sp无对称因素强况下，谱中信号数即无对称因素强况下，谱中信号数即C C数数常见碳谱类型及特征常见碳谱类型及特征选择氢核去偶谱选择氢核去偶谱 远程选择氢核去偶谱远程选择氢核去偶谱o 选择氢核去偶谱（选择氢核去偶谱（SPD

49、SPD）selective proton decoupling spectrum selective proton decoupling spectrum 远程选择氢核去偶谱（远程选择氢核去偶谱（LSPDLSPD）long range selective proton decoupling spectrumlong range selective proton decoupling spectrumo 照射某个或某几个H，消除部分H对C的偶合o 谱中，与被照射H偶合的C信号不同程度简化以以9-C9-C为例为例常见碳谱类型及特征常见碳谱类型及特征无畸变极化转移增强法无畸变极化转移增强法o 无畸变

50、极化转移增强法无畸变极化转移增强法(DEPT(DEPT）distortionless enhancement by polarization transfer distortionless enhancement by polarization transfer o 改变照射改变照射1 1H H的脉冲宽度（的脉冲宽度（）o 所有所有1313C C信号均为单峰信号均为单峰o 不同类型不同类型1313C C分别呈正峰、倒峰分别呈正峰、倒峰 o 如如 =45，CH，CH2，CH3 正峰正峰o =90，CH 正峰正峰o =135，CH，CH3，正峰，正峰，CH2 倒峰倒峰 二维核磁共振（二维核磁共振（