03第1章 提取分离方法(3)

三、中药有效成分的分离与精制(一)根据物质溶解度差别进行分离1.原理:相似者相溶2.方法:1)重结晶法利用温度差异对样品溶解度的不同达到分离2)混合溶剂法H2O-EtOH、EtOH–H2O、EtOH-Et2O少量易溶样品溶剂样品溶液滴加难溶样品溶剂放置结晶样品3)pH调整法H+/OH-或OH-/H+例如：1）生物碱在强酸水中成盐溶解，生物碱盐在碱水中游离而沉淀R-NH2+H+=R-NH3+R-NH3++OH－=R-NH2+H2O2）酚、酸成分在强碱水中成盐溶解，酚、酸盐成分在酸水中游离而沉淀R-COOH+OH－=R-COO－+H2OR-COO－+H+=R-COOHAr-OH+OH－=Ar-O－+H2OAr-O－+H+=Ar-OHR-NH3++Pb+2（R-NH2）nPbR-COO-+Pb+2（R-COO）2Pb（R-NH2）nPb+H2SR-NH2+PbS（R-COO）2Pb+H2SR-COOH+PbS4)沉淀法粗组份酸水液生物碱盐H2OH2S有机酸盐重金属硫化物有机溶剂萃取OH-有机溶剂萃取有机酸生物碱(二)根据物质分配系数的不同进行分离1.原理:利用物质在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同达到分离（两相萃取法）2)分离因子（b值）与分离难易的关系K=CU/CLb=KA/KBK值与萃取次数成反比，即K值越大，萃取次数越少，反之越多b值越大，越易分离b1时，无法分离1)分配系数（K值）与萃取次数的关系CU示物质在上层溶剂中的浓度，CL示物质在下层溶剂中的浓度B.Ka与pKa表示酸碱性化合物酸碱性强弱,而pH值变化则可改变化合的存在状态。(二)根据物质分配系数的不同进行分离3)酸碱度（pH值）对分配比的影响A.游离型与解离型1.原理:物质因素KapKapH3pH12亲脂溶剂亲水溶剂酸性物质越大越小游离型解离型游离型化合物分配比大解离型化合物分配比大碱性物质越小越大解离型游离型HA+H2OA-+H3O+游离型游离型B+H2OBH++OH-酸性物质碱性物质离子型2.分配色谱原理：利用溶质在固定相和流动相之间的分配系数不同而分离的方法要素：固定相、载体、流动相载体：通常为惰性材料，能吸附固定相液体载体种类：–硅胶硅藻土–纤维素葡聚糖凝胶正相色谱：流动相是弱极性的，固定相是非极性的。反相色谱：流动相是极性的，固定相是弱极性的。比移值RfllaRaf,lbRbf,标准样品BbaA定性分析：将标准和样品的Rf值进行比较，可以对样品进行定性分析定量分析(三)根据物质吸附能力差异进行分离1.吸附色谱的种类2.物理吸附1）基本规律：“相似者易于吸附”2）基本特点：无选择性、可逆吸附、快速3）基本原理：吸附与解吸附的往复循环4）三要素：吸附剂、溶质(被分离物)、溶剂物理吸附化学吸附半化学吸附固—液吸附吸附再吸附解吸再解吸直至分离吸附剂吸附力溶质极性溶剂极性强弱强强中弱弱中中极性吸附剂吸附剂的吸附力一定时，溶质极性越强，洗脱剂的极性也应越强。非极性吸附剂吸附剂的吸附力一定时，溶质极性越强，洗脱剂的极性越弱。2.物理吸附5）极性强弱的判断(与功能基的种类、数目多少和排列方式有关)(1)亲水性基团与极性成正比，亲脂性基团与极性成反比；(2)游离型化合物极性弱、具亲脂性，解离型化合物极性强、具亲水性；6）溶剂的极性—依据介电常数来决定3.化学吸附1）基本特点：有选择性、不可逆吸附2）基本原理：产生化学反应(1)酸性物质与Al2O3发生化学反应(2)碱性物质与硅胶发生化学反应(3)Al2O3容易发生结构的异构化3）应尽量避免4.半化学吸附1）基本特点：介于物理吸附和化学吸附之间2）基本原理：以氢键的形式产生吸附(三)根据物质吸附能力差异进行分离官能团的极性按下列官能团的顺序增强：—CH2—CH2—，—CH2=CH2—，—OCH3，—COOR，C=O，—CHO，—NH2，—OH，—COOH(三)根据物质吸附能力差异进行分离5.常见吸附剂1）氧化铝、硅胶:与化合物的极性基团相吸附,极性大则吸附强2）聚酰胺:与能够形成氢键的基团，如酚-OH和C=O相吸附3）AgNO3:与π键→π络合物相吸附硅胶氧化铝极性吸附聚酰胺AgNO3选择性吸附氧化铝(Al2O3)基本性质:具弱碱性，适用于中性和碱性化合物的分离硅胶(SiO3·xH2O)基本性质:具弱酸性，适用于中性和酸性化合物的分离聚酰胺基本性质:适用于酚类和羰基类化合物的分离。AgNO3基本性质:适用于烯烃类化合物的分离吸附色谱Mobilephase(三)根据物质吸附能力差异进行分离CH2CCH2CH2CH2CH2CH2COCH2NOHCH2NHCH2CCH2CH2CH2CH2NCOCH2OHNHOOOH移动相固定相聚酰胺吸附色谱原理聚酰胺吸附色谱原理聚酰胺吸附力：1.形成氢键基团多则吸附力强2.吸附力与氢键基团位置有关3.分子内形成氢键时吸附力减弱4.芳香程度越高，共轭双键越多，吸附力越强5.聚酰胺在水中与各类化合物形成氢键的能力最强，在有机溶剂中则较弱,在碱中最弱。6.洗脱能力：水甲、乙醇丙酮稀NaOH或稀氨水甲酰胺(三)根据物质分子大小差异进行分离1.基本原理利用分子筛的原理分离物质分子筛色谱(molecularsievefiltrationchromatography)排阻色谱(exclusionchromatography)凝胶过滤色谱(gelfiltrationchromatography)2.三要素载体(葡聚糖凝胶)、溶质(被分离物)、洗脱剂3.分离物质范围糖苷类成分分子筛凝胶色谱在样品通过一定孔径的凝胶固定相时，由于流经体积的不同，使不同相对分子量的组分得以分离优点：操作简便，分离效果好，重复性高，回收率高，分离条件温和，应用广泛缺点：分辨率低出柱顺序：按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。(三)根据物质解离程度差异进行分离1.基本原理利用酸、碱化合物在解离状态时与阴、阳离子树脂产生离子交换的原理达到分离的方法。2.三要素固定相(离子交换树脂)、溶质(被分离物)、洗脱剂3.分离物质范围酸、碱类化合物分配色谱小结分配色谱吸附色谱排阻色谱离子交换色谱原理分配系数差异极性差异分子大小差异解离度差异要素溶质溶解度极性分子量酸碱性溶剂固定相/流动相(互不相溶的液体;恒定不变)依溶质和吸附剂极性而变;可变,由小到大恒定(洗脱剂)恒定(氨基酸pH可变)(流动/交换)载体√√吸附剂√(活性)*化学吸附固定相√(阴、阳树脂)相关因素K值、b因子pH值极性（活性）氢键（聚酰胺）交联度（分子大小）交联度（交换当量）应用CC、TLC、PC、HPLCCC、TLCHPLCCCCC四、提取与分离中药有效成分的注意点CH3OCH3OCH3ONHCOCH3OCH3OHHCH3OCH3OCH3ONHCOCH3OCH3OHHCH3OCH3OCH3ONHCOCH3OHOb-秋水仙碱秋水仙碱-秋水仙碱-秋水仙碱nm(MeOH)nm(MeOH)nm(MeOH)(100~130oC)nm(MeOH)nm(MeOH)CH3OCH3OCNHCH3OCH3OCH3OHNCOCH3CH3OCH3OCH3OOOOCH3(一)光照的影响1.酸的影响1)四、提取与分离中药有效成分的注意点(二)酸碱的影响NOOCCCH3CH2OHHpH3pH5.3聚合颠茄碱21%水解NOHCH3CCH2OHHHOOC+莨菪碱莨菪醇莨菪酸2)苷类H+苷元+糖类2.碱的影响酯键、内脂、酰胺类OH-开环类化合物H+OHOOHOOOH-H+香豆素顺式邻羟基桂皮酸(三)温度的影响高温、高热会引起化合物的氧化、聚合、树脂化等结构变化，颜色加深。四、提取与分离中药有效成分的注意点NNONOHHONHONNOOHEtOHorH2O/加热1小时CHCl3/加热3小时常山碱异常山碱OOC6H11O5OONOONH4OH5%HCl龙胆苦甙龙胆碱水解引入N(四)溶剂的影响(五)色谱的影响注意在Al2O3柱色谱时可能引起被分离物的结构异构化、分子重排等到变化，得到的是次生产物，而不是原生产物。如：CH3OCH3OCH3ONHCOCH3OHO秋水仙碱异秋水仙碱CH3OCH3OCH3ONHCOCH3OOHAl2O3柱层析四、提取与分离中药有效成分的注意点Al2O3柱层析分离飞燕草碱NOCH3H3COHOAcOCH3飞燕草植物提取物Delphiniumstaphisagria分离pH梯度萃取NOCH3H3COAcOAcOCH3飞燕草定碱母液第四节天然产物结构研究法一、化学结构研究的目的与意义二、结构研究步骤与方法(一)查阅文献(二)化合物纯度的测定1.外观：晶型与色泽2.Mp3.TLC(三)物理常数测定固体液体(四)分子量的测定1.经典方法2.现代方法—HR-MS第四节天然产物结构研究法二、结构研究步骤与方法(五)分子式的测定1.元素分析法2.质谱法—HR-MS同位素丰度法3.H、C-NMR法(六)不饱度的计算Ω=Ⅳ-I/2+Ⅲ/2+1(七)分子结构骨架的测定1.专属性反应2.植物亲缘相关性3.光谱特征4.部分合成5.化学降解(八)功能团的判断1.化学法2.光谱法(九)光谱分析