天然药物化学成分的提取分离与鉴定ppt课件.ppt

第二章 天然药物化学成分的提取分离与鉴定,主讲吴方评,第一节 有效成分的提取与分离 一、有效成分的提取 （一）溶剂提取法,溶剂提取法,溶解规律,溶剂类型,提取方法,（二）水蒸气蒸馏法 适用范围：水蒸气蒸馏是分离和纯化与水不相混溶的挥发性有机物常用的方法。,（三）升华法 适用于有升华性质的成分。,升华法提取咖啡因,二、有效成分的分离和精致 （一）系统溶剂分离法 （二）两相溶剂萃取法 原理： （三）沉淀法 （四）吸附法 （五）盐析法 （六）透析法,第二节 结晶和重结晶,结晶与重结晶,第三节 色谱分离法一、吸附色谱法,1.硅胶 一种酸性吸附剂，使用于分离中性和酸性成分（1）用法（2）型号2.氧化铝 由氢氧化铝灼烧而得，分为碱性、中性和酸性三种（1）用法（2）型号,吸附剂,3.活性炭 非极性吸附剂作用 分离氨基酸、糖类和苷类等水溶性成分,极性顺序：石油醚 环己烷 二硫化碳 四氯化碳 三氯乙烷 苯 甲苯 二氯甲烷 乙醚氯仿 乙酸乙酯 正丁醇 丙酮 乙醇 甲醇 吡啶 酸 水 混合溶剂,洗脱剂,1.极性吸附剂 被分离得化合物极性基团极性越大、数量越多吸附力越强，共轭双键越多吸附力越强。2.非极性吸附剂 极性越小吸附力越强。,被分离得物质,操作方式,柱色谱,薄层色谱,中药柱层析设备,二、分配色谱法,分配色谱法,基本原理,正相分配色谱,反相分配色谱,正相色谱,极性物质吸附强,非极性物质吸附弱,后出,先出,反相色谱,极性物质吸附弱,非极性物质吸附强,先出,后出,（一）基本原理（二）支持剂（三）分配色谱种类 正相分配色谱 反相分配色谱（四）操作方式 1.纸色谱 2.分配薄层色谱 3.分配柱色谱,（一）聚酰胺结构,聚酰胺色谱法,（二）基本理论氢键,吸附强度的影响因素1.溶剂种类2.化合物结构（1）形成氢键的基团越多，吸附越牢。（2）形成氢键基团的位置不同，吸附强度不同。（3）芳香化程度越高，共轭程度越多吸附性越强。（4）形成分子内氢键则吸附强度减弱。,聚酰胺柱色谱,洗脱剂,聚酰胺,四、离子交换色谱法,离子交换色谱法,原理,操作,装柱,上样,洗脱,五、大孔吸附树脂法,六、凝胶色谱法 1.分类 2.分离原理 3.应用七、高效液相色谱法八、气相色谱法,岛津GC2010,第四节 天然药物化学成分结构测定一、结构测定的主要程序,纯度鉴定,推测母体结构类型功能基情况,分子量分子式的确定,波谱、化学方法推测出结构式,人工合成进行确认,结构测定的程序,纯度确定-最基本的条件,检查纯度的方法： 外观、颜色、形态是否均一； 测定各种物理常数，如熔点、沸点、比旋光度、折光率等，这些物理常数都反映了化合物的纯度。 如果可能是已知物，用已知结构的对照品进行对照测定或测定它们的共熔点等； 也可对照文献报导值（注意各种测定条件的一致性） 薄层层析（三种展开系统和三种显色方法） 高效液相层析；, 某些成分或功能基，可以和一些特定试剂产生各种颜色或沉淀，有助于判断化合物类型和功能基： 生物碱类大都能和生物碱沉淀试剂产生沉淀； 羟基葸醌类遇碱呈红色； 盐酸一镁粉试剂能和许多黄酮类化合物呈色。,化学方法辅助手段, 鉴别功能基的化学反应：三氯化铁反应、三氯化铝反应等等。 利用在酸水或碱水中的溶解度情况，提示该化合物碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内酯、内酰胺结构。利用在酸水或碱水中的溶解度情况，提示该化合物碱性功能基或酸性功能基的存在以及有无内酯、内酰胺结构。, 化学降解法 将复杂分子通过氧化、还原等化学反应，降解为几个结构比较简单又稳定的小分子化合物，通过对降解产物的结构鉴定，再按降解机理合理地推导出原来可能的化学结构式。,化学降解法, 特点： 需用化合物量大； 反应剧烈； 主要产物得率少又费时； 现在较少应用，仅保留一些比较简单规律性又较强的降解反应 衍生物制备用化学方法研究结构的一种常用手段，对结构推定有一定意义。,波谱方法主要手段,紫外光谱 用波长在200400nm之间的连续光扫描记录下来的图谱，吸收带比较宽；红外光谱 用波长在800nm20m之间的连续光扫描记录下来的图谱，谱线比较尖锐；,光谱,岛津 2450/2550PC,傅立叶变换红外光谱仪,光谱仪器,核磁共振仪,质谱仪,测定范围：波数200400nm 之间作用： 提供基本骨架信息; 样品中杂质的测定 定量分析特点： 液态样品才能测定； 常规紫外光谱仪价格低廉； 样品用量少（只需5-10 g）,紫外光谱(Ultra-Violet, UV),生色团 产生紫外吸收的不饱和基团，如C=C, C=O, O=N=O等；助色团：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增加，如-OH, -NH2, -Cl等；深色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变长，也叫红移（red shift）；浅色位移：由于基团取代或溶剂效应，最大吸收波长变短，也叫蓝移（blue shift）；,紫外光谱(Ultra-Violet, UV),具有相同基本骨架化合物的UV光谱相同，但并非是同一化合物；,测定范围 波数6004000cm -1之间，其中1600cm-1以上为化合物的特征基团区，1000-500cm-1为指纹区。作用 主要用于定性分析，功能基的确认，芳环取代类型的判断等。优点： 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； 常规红外光谱仪价格低廉； 样品用量少（只需5-10 g）,红外光谱(Infra-Red, IR),三要素：位置、强度、峰形,-OH,CH3OH,-C-O-,C=O, 如果被测定物是已知物，只要和已知对照品做一张共红外光谱图，二者红外光谱完全一致则为同一物质； 如无对照品也可检索有关红外光谱数据图谱文献。, 1945年，F. Bloch和E. M. Purcell 几乎同时发现了核磁共振现象，获得1952年诺贝尔物理奖。 核磁共振仪器的发展： 4060 90 100 300 500 600 750 MHz核磁共振：天然药物化学成分以有机物为主，分子结构中必然有C、H原子，它们的结合类型、化学环境不同，均可用NMR测定，是天然化合物结构测定的重要手段。,氢核磁共振（1H-NMR)谱,碳核磁共振（13C-NMR)谱,核磁共振谱(Nuclear Magnetic Resonance, NMR), 氢核磁共振（1H-NMR)谱： 化学位移范围：在020 ppm 三大要素：化学位移(ppm)、偶合常数(J)及峰面积。 灵敏度高，样品用量少（15 mg），测试时间短碳核磁共振（13C-NMR)谱： 化学位移范围：在0250 ppm 要素：化学位移(ppm)灵敏度较低，样品用量较多（520 mg），测试时间长,C=O,C=C-O,CH2,溶剂,C=C,DEPT-135,适用范围：信号过于复杂、重叠严重时，而对结构推断产生困难时，可以简化谱图，有助判断；特点： 对测试仪器要求比较高（超导核磁共振仪）； 谱图测试价格比较贵； 测试时间长，样品用量比较多（只需520 mg）,二维核磁共振谱,NOESY,HMQC,作用： 用于确定分子量； 求算分子式； 提供其他的结构信息；特点： 适宜测定极性偏小和中等极性的化合物； 常规质谱仪价格比较便宜，一些特殊质谱仪很昂贵； 样品用量少（只需510 g）,质谱（MS）,1243.8M+Na+,1219.7M-H-,ESI-MS,MW=1218,C58H94O27,对每一个具体的结构类型：要掌握下面的主线植物来源 结构特点 理化性质 提取分离 结构测定 生物活性 在理解的基础上，用自己的语言来消化和记忆，善于归纳和总结，做到触类旁通，举一反三。,How to learn ?,