中国药科大学天然药化课件

Introduction第一章总论HOCH3NHCH3HHNAcOOHAcOOH第一章总论31323绪论提取分离的方法结构研究方法一、绪论研究内容天然药物化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、结构鉴定、结构修饰等。来源植物（为主）、动物、矿物、海洋生物。化学成分有效成分、无效成分（杂质）、主要成分、微量成分。一、绪论HOCH3NHCH3HHl-麻黄碱(l-ephedrine)来源：麻黄（Ephedraspp.)平喘、解痉作用麻黄碱盐酸盐.一、绪论Rutin芦丁降低血管脆性，防高血压和动脉硬化的治疗辅助药..一、绪论可卡因（Cocaine)来源：古柯叶普鲁卡因（Procaine)来源：合成一、绪论喜树碱(camptothecin,CPT)抗肿瘤紫杉醇(taxol)当今世界上公认为广谱、活性最强的抗癌药物一、绪论第一章总论31323绪论提取分离的方法结构研究方法研究准备：•品种鉴定（学名）、产地；文献工作；•目标成分的结构类型，确定提取、分离路线；•未知成分：系统预试验，活性跟踪；二、提取分离方法中药活性成分的提取溶剂提取法相似相溶定律二、提取分离方法有机化合物分为三类水溶性亲脂性亲水性苷类（黄酮、三萜、甾体等与糖的结合物）糖类、氨基酸蛋白质、盐类未成盐的生物碱，未成苷的黄酮、蒽醌、萜类、甾体。二、提取分离方法有机溶剂分为三类水亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂与溶剂的结构有关，常见溶剂极性强弱顺序:石油醚、苯、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水二、提取分离方法化合物的酸碱性酸性化合物碱性化合物两性化合物二、提取分离方法溶剂的选择：溶解度化学性质稳定安全、价廉二、提取分离方法二、提取分离方法浸渍法（冷浸）煎煮法（热提）回流法（有机溶剂）连续提取法渗漉法（连续冷浸）提取方法水蒸气蒸馏法分离精制常用方法原理二、提取分离方法4.物质分子大小差异进行分离3.物质的吸附性差别进行分离2.物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离1.物质溶解度差别进行分离二、提取分离方法1.利用溶解度差别进行分离1利用温度不同引起溶解度的改变2改变混合溶剂的极性3调节溶液的pH值4沉淀法5盐析法2.物质在两相溶剂中的分配比不同A、液-液萃取法B、逆流连续萃取法C、逆流分配法（CCD）D、液滴逆流色谱法（DCCC）E、高速逆流色谱法（HSCCC）F、气液分配色谱（GC或GLC）G、液-液分配色谱（LC或LLC）二、提取分离方法3.物质的吸附性差别进行分离二、提取分离方法物理吸附化学吸附半化学吸附在天然有机化合物分离及精制工作中，吸附现象利用得十分广泛。其中又以固-液吸附用得最多，分为：A.物理吸附液-固物理吸附色谱运用较多的一种方法，特别适用于很多中等分子量的样品（分子量小于1，000的低挥发性样品）的分离，尤其是脂溶性成分。一般不适用于高分子量样品如蛋白质、多糖或离子型亲水性化合物等的分离。二、提取分离方法吸附层析的分离效果，决定于:吸附剂(硅胶、氧化铝、活性炭）、溶剂和被分离化合物的性质这三个因素。二、提取分离方法硅胶是酸性吸附剂，适用于中性或酸性成分的层析。同时硅胶也可吸附碱性化合物层析用硅胶为一多孔性物质，分子中具有硅氧烷的交链结构，同时在颗粒表面又有很多硅醇基。吸附剂：硅胶吸附剂：氧化铝二、提取分离方法氧化铝带有碱性，对于分离一些碱性中草药成分，如生物碱类的分离颇为理想。不宜用于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。吸附剂的特点对极性物质具有较强的亲和能力。故同为溶质，极性强者将被优先吸附。溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出越强的吸附能力。溶剂极性增强，则吸附剂对溶质的吸附能力即随之减弱。溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。二、提取分离方法洗脱溶剂的选择二、提取分离方法须根据被分离物质与所选用的吸附剂性质这两者结合起来加以考虑被分离物质极性弱极性强极性吸附剂极性较弱弱极性强极性洗脱剂极性弱化合物的极性及其强弱判断二、提取分离方法官能团的种类、数目、排列方式官能团的极性强弱官能团极性R-COOH大Ar-OHR-OHR-NH2,R-NH-R’,R-N-R`2R-CO-NR2R-CHOR-CO-R’R-CO-OR’R-O-R’小二、提取分离方法大体上溶剂极性的大小可以根据介电常数的大小来判断。介电常数越大，极性越强。溶剂的极性溶剂介电常数极性己烷1.88弱苯2.29乙醚（无水）4.47氯仿5.20乙酸乙酯6.11乙醇26.0甲醇31.2水81.0强二、提取分离方法吸附柱色谱（柱层析）二、提取分离方法一般为样品量的30～60倍。样品极性小、难以分离者，吸附剂用量可适当提高到样品量的100～200倍。柱色谱用的硅胶及氧化铝通常以100～200目或200～300目为宜，或甚至直接采用薄层色谱用规格。样品的预处理二、提取分离方法能直接溶于洗脱剂的样品：用适量洗脱剂溶解样品，尽可能少。不能溶解于洗脱剂的样品：用能使之溶解的溶剂溶解后，用少量吸附剂拌匀，挥尽溶剂，减压干燥、研粉。己烷-苯极性递增苯-乙醚苯-乙酸乙酯氯仿-乙醚氯仿-乙酸乙酯氯仿-甲醇丙酮-水甲醇-水实验室中最常应用的混合溶剂洗脱用溶剂的极性宜逐步增加，跳跃不能太大。二、提取分离方法聚酰胺吸附色谱法聚酰胺（poliamide）吸附属于氢键吸附，是一种用途十分广泛的分离方法，极性物质与非极性物质均可适用，但特别适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。二、提取分离方法聚酰胺与酚类、醌类形成氢键缔合的能力在水中最强，在含水醇中随着醇浓度的增高而减弱，在高浓度醇或其它有机溶剂中则几乎不缔合。聚酰胺氢键吸附能力大→小二、提取分离方法各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强顺序：水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液二、提取分离方法大孔吸附树脂二、提取分离方法吸附性：范德华引力或生成氢键的结果。筛选原理：本身多孔性结构所决定。.大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合的分离材料，根据吸附力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂上经一定的溶剂洗脱而分开。树脂洗脱液的选择二、提取分离方法对非极性大孔吸附树脂，洗脱剂极性越小，洗脱能力越强。对中等极性大孔树脂和极性较大的化合物来说，则用极性较大的洗脱剂为佳。根据吸附力强弱选用不同的洗脱剂及浓度。为达到满意的效果，可通过几种洗脱剂浓度的比较来确定最佳洗脱浓度。实际工作中甲醇、乙醇、丙酮应用较多。4.物质分子大小差异进行分离凝胶渗透色谱法（gelpermeationchromatography）、分子筛过滤（molecularsievefiltration）、排阻色谱(exclusionchromatography）。二、提取分离方法利用分子筛分离物质的一种方法。样品混合物中各个成分因分子大小各异，渗入至凝胶颗粒内部的程度也不尽相同，故在经历一段时间流动并达到动态平衡后，即按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。凝胶的种类与性质①葡聚糖凝胶（Sephadex）②羟丙基葡聚糖凝胶（SephadexLH-20）③丙烯酰胺凝胶（Bio-GelP）④琼脂糖凝胶（SepharoseBio-GelA）⑤羧甲基交联葡聚糖凝胶（SP-Sephadex）⑥苯胺乙基交联葡聚糖凝胶（QAe-Sephadex）二、提取分离方法第一章总论31323绪论提取分离的方法结构研究方法三、结构研究方法（一）纯度测定a.TLC,PPC(3种展开剂）；b.GC;c.HPLC;d.晶型，熔点（二）结构研究1、确定分子式，计算不饱和度Ω=C数+1+3价数/2–1价数/2例：C30H48O3，Ω=72、质谱离子源：电子轰击（EI),化学电离（CI),电喷雾（ESI)等；3、红外光谱（IR)提供结构中官能团、骨架等信息；4000-1500cm-1特征频率区；1500-600cm-1指纹区。4、紫外光谱（UV）适用于分子中含有共轭双键、α,β-不饱和羰基、芳香类化合物。5、核磁共振谱（NMR)1H-NMR:化学位移，峰面积，裂分与偶合常数（J）13C-NMR2DNMR三、结构研究