【精品课件】天然药物化学成分的提取分离与鉴定

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。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1.结晶的条件4.纯度的判断3.结晶的方法2.溶剂的选择结晶与重结晶第三节色谱分离法一、吸附色谱法吸附色谱法吸附剂洗脱剂被分离的物质基本原理操作方式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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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。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*CH2H2CCH2H2CCH2CNHO*n（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。洗脱剂聚酰胺操作步骤：装柱上样洗脱四、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、大孔吸附树脂法大孔吸附树脂法影响分离的因素洗脱剂的选择应用分离原理六、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。●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。UVIRMSNMR紫外光谱用波长在200～400nm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800nm～20μm之间的连续光扫描记录下来的图谱，谱线比较尖锐；岛津2450/2550PC傅立叶变换红外光谱仪核磁共振仪质谱仪测定范围：波数200～400nm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5-10μg）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（redshift）；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（blueshift）；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600～4000cm-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5-10μg）特征基团区指纹区三要素：位置、强度、峰形-OHCH3OH-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：406090100300500600750MHz●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•●氢核磁共振（1H-NMR)谱：化学位移范围：在0～20ppm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（1～5mg），测试时间短●碳核磁共振（13C-NMR)谱：化学位移范围：在0～250ppm要素：化学位移(ppm)灵敏度较低，样品用量较多（5～20mg），测试时间长C=OC=C-OCH2溶剂C=CDEPT-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5～20mg）NOESYOOEtOROHHOOROEtOHHHMQC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5～10μg）1243.8[M+Na]+1219.7[M-H]-ESI-MSMW=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。