1、天然药物化学天然药物化学第一章第一章 总总 论论主讲：陈欲云主讲：陈欲云E-mailE-mail： 天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分2 第一章第一章 总总 论论n第一节第一节 绪论绪论n第二节第二节 生物合成生物合成n第三节第三节 提取分离的方法提取分离的方法n第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法天然药物化学天然药物化学n抗肿瘤药物抗肿瘤药物天然药物化学天然药物化学n抗菌药物抗菌药物天然药物化学天然药物化学n天然药物化学天然药物化学n选用人民卫生出版社，吴立军主选用人民卫生出版社，吴立军主编，第六版教材编，第六版教材n45学时学时n考试课考试课n包括十一章内容，其
2、中第十一章包括十一章内容，其中第十一章自学自学n考核方式：平时成绩考核方式：平时成绩40%+60%卷面成绩卷面成绩n平时成绩：出勤平时成绩：出勤+文献汇报文献汇报50%+作业作业50%天然药物化学天然药物化学第一章第一章 总总 论论n1.掌握掌握：天然药物常用的：天然药物常用的提取方法和分离方法提取方法和分离方法；各类；各类吸附吸附剂剂的特点及分离化合物的基本原理及其影响因素；的特点及分离化合物的基本原理及其影响因素；1H-NMR、13C-NMR谱特征及其解析方法。谱特征及其解析方法。n2.熟悉熟悉：天然药物化学研究范围和课程的学习重点；各类：天然药物化学研究范围和课程的学习重点；各类化合物的
3、化合物的生物合成途径生物合成途径。n3.了解：了解：常见二维核磁共振谱的分类及应用；常见二维核磁共振谱的分类及应用；ORD谱的应谱的应用范围和八区律的使用方法；天然药物化学的发展简史及用范围和八区律的使用方法；天然药物化学的发展简史及其最新研究进展。其最新研究进展。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分7 第一章第一章 总总 论论n第一节第一节 绪论绪论n第二节第二节 生物合成生物合成n第三节第三节 提取分离的方法提取分离的方法n第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分8 第一节第一节 绪绪 论论 天然药物化学是药物化
4、学的一个分支学天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天科。它主要用现代科学理论和技术方法研究天然药物中化学成分的一门学科；具体内容包括然药物中化学成分的一门学科；具体内容包括主要类型的天然药物的化学成分的主要类型的天然药物的化学成分的结构特点结构特点、物理化学性质、物理化学性质、提取分离方法提取分离方法、结构测定等结构测定等。天然药物来源天然药物来源:植物（为主）、动物、矿植物（为主）、动物、矿物、微生物等天然药物中的活性成分是其药效物、微生物等天然药物中的活性成分是其药效的物资基础。的物资基础。一、定义一、定义天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11
5、时43分9l-ephedrine 左旋麻黄素平喘、解痉CCHNHCH3HCH3HO（麻黄 Ephedra spp.中 第一节第一节 绪绪 论论天然药物化学天然药物化学OOHOOHrutinoseOHOHRutin 芦丁降低血管脆性、防高血压和动脉硬化的治疗辅助药（槐花米 Sophora japonica 的花蕾中 第一节第一节 绪绪 论论天然药物化学天然药物化学曲克芦丁：曲克芦丁：3，47-三三0-(2-羟乙基羟乙基)-5羟羟基黄酮基黄酮-3-芸香苷芸香苷 第一节第一节 绪绪 论论天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分12n1769年，舍勒年，舍勒 酒石酒石 钙盐钙盐 酒石酸
6、酒石酸 苯甲酸（苯甲酸（1775）、乳酸（）、乳酸（1780）、）、苹果酸（苹果酸（1785）、没食子酸（）、没食子酸（1786）n1575年，年，医学入门医学入门记载，用发记载，用发酵法从五倍子中得到没食子酸的过酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。程。第一节第一节 绪绪 论论二、天然药物化学的简要发展历程二、天然药物化学的简要发展历程天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分13n天然药物化学的发展离不开现代科学技术的进步天然药物化学的发展离不开现代科学技术的进步1804年年-1806年发现吗啡，年发现吗啡，1925年提出正确结构，年提出正确结构，1952年人工合成，耗时年人工合
7、成，耗时150年年 第一节第一节 绪绪 论论天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分14 近近3030多年的科学技术进步，特别是将波谱解析方法多年的科学技术进步，特别是将波谱解析方法（NMR、MS、IR、UV）用于推导化合物的结构，甚至用用于推导化合物的结构，甚至用X X晶体衍射来确晶体衍射来确定化合物结构的发展，以及分离手段的进步，天然药化的发展速定化合物结构的发展，以及分离手段的进步，天然药化的发展速度大为加快，发现的新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性度大为加快，发现的新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性成分的分离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难题成分的分
8、离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难题了。了。天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定，天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定，而是逐步发展成生测指导下的分离提取、结构鉴定，及半合成修而是逐步发展成生测指导下的分离提取、结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学科饰和全合成紧密结合的一门学科。第一节第一节 绪绪 论论天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分15 第三章第三章 提取分离方法提取分离方法n1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定提取前文献查阅综述和药材生药鉴定n2)提取方法提取方法 粉碎成粗粉粉碎成粗粉 有机溶剂法和水提法有机溶剂法和
9、水提法 原理：根据原理：根据“相似相溶相似相溶”原理，选择适当溶剂原理，选择适当溶剂 根据溶剂法分类：根据溶剂法分类：a.浸渍法（常温或低温）浸渍法（常温或低温）b.渗漉法渗漉法 c.煎煮法煎煮法 d.回流提取法回流提取法 e.连续回流提取法连续回流提取法 f.超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术 g.超声波提取技术超声波提取技术天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分16第三节第三节 提取分离方法提取分离方法索氏提取器索氏提取器天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分17第三节第三节 提取分离方法提取分离方法n超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术 原理：原理：
10、超临界流体超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用，利用殊溶解作用，利用 压力压力和和温度温度对超临界流体溶解能力的影响而进行对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在的。在超临界状态超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把择性地把极性极性大小、大小、沸点沸点高低和高低和分子量分子量大小的成分依次萃取出来。大小的成分依次萃取出来。超临界流体超临界流体是指当一种物质处于临界温度和临界压力以上的状态下，是指当一种物质处于临界温度和临界压力以上的状态下，形成既非液体又非气
11、体的单一状态，称为形成既非液体又非气体的单一状态，称为“SF”。此时其流体密度近。此时其流体密度近似液体、黏度近似气体，其扩散力比液体大增，介电常数也随压力增似液体、黏度近似气体，其扩散力比液体大增，介电常数也随压力增加而增加。其浸透性优于液体，因而比液体有更佳的溶解力，有利于加而增加。其浸透性优于液体，因而比液体有更佳的溶解力，有利于溶质的萃取，特别是性质不稳定、易热分解的物质的提取。溶质的萃取，特别是性质不稳定、易热分解的物质的提取。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分18第三节提取分离方法第三节提取分离方法 常见的常见的SF：有二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚
12、烷、氨、有二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨、二氯二氟甲烷等。其中二氯二氟甲烷等。其中最常用的为二氧化碳最常用的为二氧化碳。二氧化碳的特点：二氧化碳的特点：临界温度接近室温（临界温度接近室温（Tc=31.3），临界压力也较），临界压力也较低（低（Pc=7.37Mpa），无色、无毒、无味，不易燃，化学惰性，廉价，），无色、无毒、无味，不易燃，化学惰性，廉价，易制成高纯度气体。故在易制成高纯度气体。故在SFE中最常用。中最常用。二氧化碳二氧化碳-超临界流体的溶解能力规律：超临界流体的溶解能力规律：在超临界状态下，在超临界状态下，CO2对不同溶质的溶解能力差别很大。其取决对不同溶质的溶解
13、能力差别很大。其取决于溶质的极性、沸点、分子量。于溶质的极性、沸点、分子量。(1)对亲脂性、低沸点成分溶解能力强，如挥发油、烃类、醚类、酯对亲脂性、低沸点成分溶解能力强，如挥发油、烃类、醚类、酯类等。类等。(2)成分极性基团（如成分极性基团（如OH、COOH）越多，越难提取。如糖类、氨基）越多，越难提取。如糖类、氨基酸的萃取压力要酸的萃取压力要4104Pa以上。以上。(3)成分分子量越大，越难提取。成分分子量越大，越难提取。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分19超声波逆流提取机组超声波逆流提取机组 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2
14、月10日11时43分20第三节提取分离方法第三节提取分离方法 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法n适用于具有挥发性、能随水蒸汽蒸馏而不适用于具有挥发性、能随水蒸汽蒸馏而不被破坏、难溶或不溶于水的成分的提取，被破坏、难溶或不溶于水的成分的提取，如挥发油、小分子的香豆素类小分子的醌如挥发油、小分子的香豆素类小分子的醌类成分。类成分。升华法升华法n固体物质受热不经过熔融，直接汽化，遇固体物质受热不经过熔融，直接汽化，遇冷后又凝固为固体化合物，称为冷后又凝固为固体化合物，称为升华升华。中。中草药中有一些成分具有升华的性质，可以草药中有一些成分具有升华的性质，可以利用升华法直接自中草药中提取出来。如利用升华法直接
15、自中草药中提取出来。如樟脑、咖啡因。樟脑、咖啡因。天然药物化学天然药物化学n3)分离纯化法分离纯化法 根据物质溶解度的不同进行分离根据物质溶解度的不同进行分离 1)温度不同温度不同,溶解度不同（结晶、重结晶）溶解度不同（结晶、重结晶）原理原理:一个固体成分达到一定纯度，在某种条件下就会有结晶析出。一个固体成分达到一定纯度，在某种条件下就会有结晶析出。溶剂的选择：对所需成分加热时溶解度大，遇冷时溶解度小；而杂质冷溶剂的选择：对所需成分加热时溶解度大，遇冷时溶解度小；而杂质冷热均不溶或均溶于该溶剂。热均不溶或均溶于该溶剂。2023年2月10日11时43分21 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法
16、天然药物化学天然药物化学2)改变溶液的极性去杂改变溶液的极性去杂na.通过加入另一种溶剂以改变溶剂的极性，使一部分物质沉淀析出，通过加入另一种溶剂以改变溶剂的极性，使一部分物质沉淀析出，从而实现分离。如：水提醇沉法从而实现分离。如：水提醇沉法水水/醇法：醇法：除去糖类，蛋白质等水溶性杂质。除去糖类，蛋白质等水溶性杂质。醇醇/水法：水法：除去树脂，叶绿素等水不溶性杂质。除去树脂，叶绿素等水不溶性杂质。醇醇/醚法和醇醚法和醇/丙酮法：丙酮法：可使皂苷成分沉淀析出，而脂溶性的树脂等类杂可使皂苷成分沉淀析出，而脂溶性的树脂等类杂 质则留在母液中质则留在母液中3)酸碱法（生物碱酸提碱沉淀，黄酮碱提酸沉淀
17、）酸碱法（生物碱酸提碱沉淀，黄酮碱提酸沉淀）nb.酸性、碱性或两性化合物，通过加入酸或碱来调节溶剂的酸性、碱性或两性化合物，通过加入酸或碱来调节溶剂的pH值，改值，改变分子的存在状态（游离型或离解型），从而改变溶解度而实现分离变分子的存在状态（游离型或离解型），从而改变溶解度而实现分离出，而脂溶性的树脂等类杂质则留在母液中出，而脂溶性的树脂等类杂质则留在母液中。2023年2月10日11时43分22 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学4)沉淀法沉淀法n酸性或碱性化合物通过加入某种酸性或碱性化合物通过加入某种沉淀试剂沉淀试剂使之生成水不溶性的盐类等使之生成水不溶性的盐类
18、等 沉淀析出而实现分离。如生物碱加入有机酸可生成不溶于水的有机酸沉淀析出而实现分离。如生物碱加入有机酸可生成不溶于水的有机酸 盐沉淀，酸性化合物可加入钙盐、铅盐、钡盐等生成不溶性的沉淀。盐沉淀，酸性化合物可加入钙盐、铅盐、钡盐等生成不溶性的沉淀。酸性：酸性：铅盐（醋酸铅）、钙盐、钡盐。铅盐（醋酸铅）、钙盐、钡盐。碱性：碱性：苦味酸盐、苦酮酸盐、磷钼酸盐、雷氏盐等苦味酸盐、苦酮酸盐、磷钼酸盐、雷氏盐等2023年2月10日11时43分23 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分24第三节提取分离方法第三节提取分离方法 根据物质分配比不同极性分
19、离根据物质分配比不同极性分离 a.液液-液萃取法液萃取法 原理：原理：利用混合物中各单体组分在两相溶剂中的分配系数（利用混合物中各单体组分在两相溶剂中的分配系数（K）不同而达到分）不同而达到分离的方法。离的方法。溶剂分配法的两相往往是互相饱和的水相与有机相。混合物中各成分在两相中溶剂分配法的两相往往是互相饱和的水相与有机相。混合物中各成分在两相中分配系数相差越大，则分离效果越高。分配系数相差越大，则分离效果越高。n1.分配系数分配系数 K值值:一种溶质在两相溶剂中的分配比。一种溶质在两相溶剂中的分配比。K值在一定的温度和压力值在一定的温度和压力下为一常数。下为一常数。K=CU/CL天然药物化学
20、天然药物化学2023年2月10日11时43分25 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n3.分配比与分配比与pH：溶剂系统溶剂系统pH的变化影响酸性、碱性、及的变化影响酸性、碱性、及两性有机化合物的存在状态（游离型或离解型），从而影两性有机化合物的存在状态（游离型或离解型），从而影响在溶剂系统中的分配比。响在溶剂系统中的分配比。2023年2月10日11时43分26游离型极性小的溶剂离解型极性大的溶剂 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分27一般pH12，则酸性物质呈离解状态（A）、碱性物质以非离解状态（B）存在
21、。第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学方法：方法：1）简单萃取法：仪器，实验室用分液漏斗或下口瓶。一）简单萃取法：仪器，实验室用分液漏斗或下口瓶。一般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根据情况，也可用酸水般在水和亲脂性有机溶剂中进行，根据情况，也可用酸水或碱水。天然药物中成分比较复杂，一般一次萃取分离不或碱水。天然药物中成分比较复杂，一般一次萃取分离不出来纯品，需要再配合其他方法。出来纯品，需要再配合其他方法。由于成分的复杂性及相互作用，萃取中易发生乳化。破由于成分的复杂性及相互作用，萃取中易发生乳化。破坏乳化的方法有：（坏乳化的方法有：（1）加热敷；（）加热敷；（2）将乳
22、化层抽滤；）将乳化层抽滤；（3）长时间放置（）长时间放置（24小时以上）。小时以上）。2023年2月10日11时43分28 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分29第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 2）pH度萃取法：是分离酸性或碱性成分的常用方法。以度萃取法：是分离酸性或碱性成分的常用方法。以pH成梯度的酸成梯度的酸水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或者以者以 pH成梯度的碱水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度成梯度的碱水溶液依次萃取
23、以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度的混合酚、酸类成分，使后者分离的方法。的混合酚、酸类成分，使后者分离的方法。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分30 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学3）连续萃取法：采用连续萃取器萃取。利用两溶液比重不连续萃取法：采用连续萃取器萃取。利用两溶液比重不同自然分层和同自然分层和 分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。分散相液滴穿过连续相溶剂时发生传质。此法可克服用分液漏斗多次萃取此法可克服用分液漏斗多次萃取 操作的麻烦。操作的麻烦。2023年2月10日11时43分31 流动相溶剂流动相溶剂(比重大比重大)固定相溶剂固定
24、相溶剂（比重小）（比重小）CCD 法的分离过程示意图 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n4）液滴逆流分配法（）液滴逆流分配法（DCCC法）：是利用流动相形成液法）：是利用流动相形成液滴，通过作为固定滴，通过作为固定 相的液柱而达到分离纯化的目的。相的液柱而达到分离纯化的目的。2023年2月10日11时43分32该装置仪器不易破损，分配用的两相溶剂不该装置仪器不易破损，分配用的两相溶剂不必振荡，故不易乳化和产生泡沫，特别适用于必振荡，故不易乳化和产生泡沫，特别适用于皂苷类的分离。皂苷类的分离。优点：优点：DCCCDCCC及及HSCCCHSCCC均可克服因固体载体引起
25、的不可均可克服因固体载体引起的不可逆吸附消耗，样品变性污染及色谱峰畸形拖尾等逆吸附消耗，样品变性污染及色谱峰畸形拖尾等弊病，样品还可以定量回收；弊病，样品还可以定量回收；第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分33 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分34第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 b.反流分布法反流分布法 c.液滴逆流色谱法液滴逆流色谱法 d.高速逆流色谱法高速逆流色谱法 e.GC法法 f.LC法法:LC分配层析载体主要有分配层析载体主要有-硅胶硅胶,硅藻土硅藻土,纤维
26、素等纤维素等;有正反相之分有正反相之分;压力有低、中、高之分压力有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。载量有分析、制备之分。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分35第三节第三节 提取分离方法提取分离方法n根据物质吸附性不同极性分离根据物质吸附性不同极性分离 a.吸附柱色谱吸附柱色谱 极性吸附剂极性吸附剂（如（如SiO2,Al2O3.)极性强，吸附力大极性强，吸附力大 非极性吸附剂非极性吸附剂(如如活性炭活性炭 对非极性化合物的吸附力强对非极性化合物的吸附力强(洗脱时洗洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。化合物的极性大小依化合物的官能团的极性
27、大小而定化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小而定;溶剂的极性大小可按其介电常数溶剂的极性大小可按其介电常数()大小排列（大小排列（极性渐大极性渐大 ）:己烷己烷 苯苯 无水乙醚无水乙醚 CHCl3 AcOEt 乙乙 甲醇甲醇 水水 1.88 2.29 4.47 5.20 6.11 26.0 31.2 81.0天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分36化合物化合物极性及其强弱判断极性及其强弱判断极性是表示分子中电荷不对称的程度。极性是表示分子中电荷不对称的程度。官能团极性强弱判断官能团极性强弱判断RCOOHArOHROHRRNH2,RNHR,RNR”RRCONR”RCHO
28、RCORRCOORRORRXRH大小 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分37 化合物的极性则由分子中所含官能团的种类、数化合物的极性则由分子中所含官能团的种类、数目及排列方式所决定。目及排列方式所决定。4 2 3 1 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n吸附吸附柱色谱法柱色谱法的应用的应用n成分的浓缩与精制：成分的浓缩与精制：活性炭脱色：活性炭脱色：除去除去脂溶性脂溶性色素色素从大量稀从大量稀水溶液水溶液中浓缩微量成分：活性炭分离一叶中浓缩微量成分：活性炭分离一叶萩萩碱碱n成分的分离：实际工作应用最多。成分
29、的分离：实际工作应用最多。薄层色谱法（薄层色谱法（Thin Layer Chromatography,TLC)柱色谱法（柱色谱法（Column Chromatography,CC)2023年2月10日11时43分38 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n薄层色谱法薄层色谱法:用途：摸索柱色谱色谱的分离条件用途：摸索柱色谱色谱的分离条件鉴定化合物的纯度鉴定化合物的纯度混合物的分离混合物的分离n原理：原理：2023年2月10日11时43分39 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n基本操作：基本操作：薄层板的制备薄层板的制备点样点样展开展开显色
30、：显色：UV灯下观察；显色剂显色灯下观察；显色剂显色计算计算Rf值值2023年2月10日11时43分40 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n注意：注意：RfRf值是化合物的一种物理常数，即在值是化合物的一种物理常数，即在 特定的色谱条件下，同一化合物应具有同特定的色谱条件下，同一化合物应具有同RfRf值。值。n影响影响RfRf值的主要因素：值的主要因素：展开剂展开剂 化合物结构化合物结构 吸附剂吸附剂2023年2月10日11时43分41 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n柱色谱法：柱色谱法：硅胶、氧化铝柱色谱应注意的问题：硅胶、氧化铝
31、柱色谱应注意的问题：吸附剂的用量一般为试样量的吸附剂的用量一般为试样量的30-6030-60倍（特殊可达倍（特殊可达100-200100-200倍倍），色谱柱的径），色谱柱的径/高比为（高比为（1:15-1:201:15-1:20）装柱：干法装柱、湿法装柱（极性小的溶剂）装柱：干法装柱、湿法装柱（极性小的溶剂）上样：干法上样、湿法上样（极性小的溶剂）上样：干法上样、湿法上样（极性小的溶剂）2023年2月10日11时43分42 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学洗脱剂的极性增加：梯度洗脱洗脱剂的极性增加：梯度洗脱常用溶剂系统：常用溶剂系统：石油醚丙酮、石油醚乙酸乙酯、
32、氯仿甲醇石油醚丙酮、石油醚乙酸乙酯、氯仿甲醇避免发生化学吸附：合理选用吸附剂及洗脱剂避免发生化学吸附：合理选用吸附剂及洗脱剂可以利用可以利用TLCTLC来选择柱色谱的色谱系统：来选择柱色谱的色谱系统：Rf:0.2-0.3Rf:0.2-0.32023年2月10日11时43分43 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分44第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 b.氢键力吸附氢键力吸附聚酰胺吸附层析聚酰胺吸附层析-洗脱剂的洗脱力由小到大为洗脱剂的洗脱力由小到大为:水水 甲醇甲醇 丙酮丙酮 NaOH液液 甲酰胺甲酰胺 尿素水液尿素水液特别适合分
33、离酚类、醌类、黄酮类化合物特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物聚酰胺的性质：聚酰胺的性质：高分子聚合物，不溶于水和常用有机溶剂，对碱较稳定高分子聚合物，不溶于水和常用有机溶剂，对碱较稳定对酸不稳定。对酸不稳定。吸附原理吸附原理:酰胺酰胺羰基羰基与酚类、黄酮类的与酚类、黄酮类的酚羟基酚羟基，或酰胺键上游离，或酰胺键上游离胺基胺基与与醌类、脂肪羧酸上的醌类、脂肪羧酸上的羰基羰基形成氢键缔合而产生吸附。形成氢键缔合而产生吸附。含水溶剂中的洗脱规律：含水溶剂中的洗脱规律：形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强,Rf值越小值越小。天然药物化学天然药物化学 成键位置对
34、吸附力影响成键位置对吸附力影响:易形成分子内氢键，吸附减小易形成分子内氢键，吸附减小,Rf 值增大值增大。2023年2月10日11时43分45 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分46分子内芳香化程度高，吸附作用增强，分子内芳香化程度高，吸附作用增强，Rf值减小值减小。第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学 苷元相同时，苷元相同时，Rf值：三糖苷值：三糖苷二糖苷二糖苷糖苷糖苷苷元苷元2023年2月10日11时43分47 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学聚酰胺色谱的应用：聚酰胺色谱的应
35、用：应用范围：应用范围：黄酮类、酚类、蒽醌类的分离，也可用于生物黄酮类、酚类、蒽醌类的分离，也可用于生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸、蛋白质的分离。但对鞣质碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸、蛋白质的分离。但对鞣质的吸附特强，近乎不可逆，常用于在提取物中脱去鞣质。的吸附特强，近乎不可逆，常用于在提取物中脱去鞣质。溶剂系统：溶剂系统：含水溶剂系统：含水溶剂系统：各种苷类、糖类、有机酸等水溶各种苷类、糖类、有机酸等水溶性成分的分离，及黄酮苷、苷元的分离。性成分的分离，及黄酮苷、苷元的分离。非极性溶液系统：非极性溶液系统：萜类、甾体、黄酮苷元、酚类、醌类等极萜类、甾体、黄酮苷元、酚类、醌类等极较弱成分的分
36、离。较弱成分的分离。常用溶剂系统：常用溶剂系统：甲醇水、乙醇水、丙酮水、甲醇水、乙醇水、丙酮水、NaOHNaOH溶液溶液2023年2月10日11时43分48 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学例：用聚酰胺进行例：用聚酰胺进行TLC,MeOH-H2OTLC,MeOH-H2O为洗脱剂，试比较下列化合为洗脱剂，试比较下列化合物的物的RfRf。2023年2月10日11时43分49321321 4 4 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学n根据物质分子的大小进行分离根据物质分子的大小进行分离如葡萄糖凝胶如葡萄糖凝胶(Sephadex G and LH
37、-20.）n根据物质解离程度不同的分离法根据物质解离程度不同的分离法离子交换法：离子交换法：强酸：强酸：-SO3H强碱强碱：-N+(CH3)3Cl-弱酸：弱酸：-CO2H弱碱弱碱：-NH2(NH,N)2023年2月10日11时43分50 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分51 第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法n化合物的纯度测定化合物的纯度测定n结构研究的主要程序结构研究的主要程序n结构研究中采用的主要方法结构研究中采用的主要方法天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分52第四节第四节 结构研究的方法结构研究的
38、方法n化合物的纯度测定化合物的纯度测定 方法：方法：检查有无均匀一致的晶形，有无明确、检查有无均匀一致的晶形，有无明确、敏锐的熔点（熔距一般为敏锐的熔点（熔距一般为12）及色谱法。）及色谱法。其中色谱法包括：其中色谱法包括：TLC、PC、GC、HPLC。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分53第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法n结构研究的主要程序结构研究的主要程序 1.初步推断化合物类型初步推断化合物类型 2.测定分子式，计算不饱和度。测定分子式，计算不饱和度。3.确定分子式中含有的官能团，或结构片段，或基本骨架。确定分子式中含有的官能团，或结构片段，或基本骨架。4
39、.推断并确定分子的平面结构推断并确定分子的平面结构 5.推断并确定分子的主体结构（构型、构象）推断并确定分子的主体结构（构型、构象）天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分54第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法n结构研究中采用的主要方法结构研究中采用的主要方法1.确定分子式，计算不饱和度确定分子式，计算不饱和度a.元素定量分析配合分子量测定元素定量分析配合分子量测定 元素定性分析元素定性分析，如钠融法，分析化合物中含有，如钠融法，分析化合物中含有几种元素。几种元素。元素定量分析元素定量分析确定各元素百分含量，根据倍确定各元素百分含量，根据倍比定律确定分子中的原子比比定律
40、确定分子中的原子比 分子量测定分子量测定：冰点下降法、沸点上升法、粘度：冰点下降法、沸点上升法、粘度法、凝胶滤过法及法、凝胶滤过法及质谱法质谱法。天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分55第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法b.同位素丰度比法同位素丰度比法c.高分辨质谱（高分辨质谱（HR-MS）法）法 HR-MS还可以给出化合物的精确分子量。还可以给出化合物的精确分子量。从氢核磁共振波谱和碳核磁共振波谱中可直接从氢核磁共振波谱和碳核磁共振波谱中可直接获得碳氢的个数，再结合质谱给出的分子量的获得碳氢的个数，再结合质谱给出的分子量的信息，就可以得到氧的个数，用这种方法也能信
41、息，就可以得到氧的个数，用这种方法也能确定化合物的分子式。确定化合物的分子式。d.不饱和度不饱和度天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分56第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法 2.质谱法质谱法作用：作用：质谱常用于确定分子质谱常用于确定分子量，并可求算分子式和量，并可求算分子式和提供其它结构信息。提供其它结构信息。特点：特点：a.a.适宜适宜测定极性偏小和测定极性偏小和中等极性的化合物；中等极性的化合物；b.b.常规质谱仪价格比较常规质谱仪价格比较便宜，一些特殊质谱仪便宜，一些特殊质谱仪很昂贵；很昂贵；c.c.样品用量少（只需样品用量少（只需5 510 10 g g）
42、质谱仪质谱仪天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分57第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法 3.红外光谱红外光谱测定范围：测定范围：利用分子中价键的伸缩及弯曲振动在利用分子中价键的伸缩及弯曲振动在4000625cm-1红外区域引起的吸收，而测得红外区域引起的吸收，而测得的吸收图谱。的吸收图谱。其中其中1600cm1600cm-1-1以上为化合物的以上为化合物的特征基团区特征基团区，1000-500cm1000-500cm-1-1为为指纹区。指纹区。作用：作用：可用于鉴别羟基、氨基、双键、芳环等可用于鉴别羟基、氨基、双键、芳环等特征官能团以及芳环取代类型。特征官能团以及芳
43、环取代类型。优点：优点：任何气态、液态、固态样品均可测定；任何气态、液态、固态样品均可测定；每种化合物都有红外吸收；每种化合物都有红外吸收；常规红外光谱仪价格低廉；常规红外光谱仪价格低廉；样品用量少（只需样品用量少（只需5-10 5-10 g g）傅立叶变换红外光谱仪傅立叶变换红外光谱仪天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分58第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法 4.紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱n测定范围：测定范围：200700nm范范围内围内n作用：作用：提供基本骨架信息提供基本骨架信息;样品中杂质的测定样品中杂质的测定 定量分析定量分析n特点：特点：液态样品
44、才能测定；液态样品才能测定；常规紫外光谱仪价格低廉；常规紫外光谱仪价格低廉；样品用量少（只需样品用量少（只需5-10 5-10 g g）紫外光谱仪紫外光谱仪天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分59第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法n生色团生色团 产生紫外吸收的不饱和基团，如产生紫外吸收的不饱和基团，如C=C,C=O,C=C,C=O,O=N=OO=N=O等；等；n助色团助色团：其本身是饱和基团（常含有杂原子），它：其本身是饱和基团（常含有杂原子），它连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸收强度连到生色团上时，能使后者吸收波长变长或吸收强度增加，如增加，如-OH,-N
45、H2,-Cl-OH,-NH2,-Cl等；等；n深色位移深色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变长，也叫红移（长变长，也叫红移（red shiftred shift）；）；n浅色位移浅色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变短，也叫蓝移（长变短，也叫蓝移（blue shiftblue shift）；）；天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分60第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法 5.核磁共振波谱（核磁共振波谱（NMR）核磁共振波谱核磁共振波谱是化合物分子在磁是化合物分子在磁场中受到另一
46、射频磁场的照射，场中受到另一射频磁场的照射，当照射场的频率等于原子核在外当照射场的频率等于原子核在外磁场的回旋频率时，有磁距的原磁场的回旋频率时，有磁距的原子核就会吸收一定的能量产生能子核就会吸收一定的能量产生能级的跃迁，即发生核磁共振，以级的跃迁，即发生核磁共振，以吸收峰的频率对吸收强度作图所吸收峰的频率对吸收强度作图所得到的图谱。得到的图谱。核磁共振仪核磁共振仪天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分61第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法19451945年，年，F.BlochF.Bloch和和E.M.Purcell E.M.Purcell 几乎同几乎同时发现了核磁共
47、振现象，获得时发现了核磁共振现象，获得19521952年诺贝尔物年诺贝尔物理奖。理奖。核磁共振：核磁共振：天然药物化学成分以有机物为主，分子结构天然药物化学成分以有机物为主，分子结构中必然有中必然有C C、H H原子，它们的结合类型、化学环原子，它们的结合类型、化学环境不同，均可用境不同，均可用NMRNMR测定，是天然化合物结构测定，是天然化合物结构测定的重要手段。测定的重要手段。碳核磁共振（碳核磁共振（13C-NMR)谱谱氢核磁共振（氢核磁共振（1H-NMR)谱谱天然药物化学天然药物化学2023年2月10日11时43分62第四节第四节 结构研究的方法结构研究的方法氢核磁共振（氢核磁共振（1
48、1H-NMR)H-NMR)谱谱：化学位移范围：在化学位移范围：在0 020 ppm20 ppm 三大要素三大要素：化学位移化学位移(ppmppm)、偶合常数、偶合常数(J)(J)及峰面积。及峰面积。灵敏度高，样品用量少（灵敏度高，样品用量少（1 15 mg5 mg），测试时间短），测试时间短碳核磁共振（碳核磁共振（1313C-NMR)C-NMR)谱：谱：化学位移范围：在化学位移范围：在0 0250 ppm250 ppm 要素要素：化学位移化学位移(ppmppm)灵敏度较低，样品用量较多（灵敏度较低，样品用量较多（5 520 mg20 mg），测试时间长），测试时间长天然药物化学天然药物化学2023-2-10四川理工学院神经生物学Thanks！
