化学成分研究方法

中药化学成分中药化学成分123第二章第二章 中药化学成分的一般研究方法中药化学成分的一般研究方法有效成分提取分离的方法有效成分提取分离的方法有效成分化学结构研究方法有效成分化学结构研究方法4生物合成途径生物合成途径第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（一）糖类（一）糖类 多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。按分子多羟基醛或多羟基酮及其衍生物。按分子水解情况分为：单糖，低聚糖，多聚糖。水解情况分为：单糖，低聚糖，多聚糖。葡萄糖葡萄糖蔗糖蔗糖第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（二）苷类（二）苷类 糖或糖的衍生物与非糖物质通过苷键连接糖或糖的衍生物与非糖物质通过苷键连接。多数苷是无色晶体或粉末，能溶于水、甲醇、乙多数苷是无色晶体或粉末，能溶于水、甲醇、乙醇，难溶于乙醚、苯。醇，难溶于乙醚、苯。芦丁芦丁天麻苷天麻苷第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（三）醌类（三）醌类 是一类分子中具有醌式结构的化合物是一类分子中具有醌式结构的化合物。有一。有一定酸性，游离醌类多溶于乙醇、乙醚等有机溶剂定酸性，游离醌类多溶于乙醇、乙醚等有机溶剂难溶于水。难溶于水。辅酶辅酶Q Q1010第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（四）苯丙素类（四）苯丙素类 是一类分子中以苯丙基为基本骨架的化合物是一类分子中以苯丙基为基本骨架的化合物。典型分类有：香豆素、木脂素。典型分类有：香豆素、木脂素。咖啡酸咖啡酸 香豆素香豆素 去甲二氢愈创木脂酸去甲二氢愈创木脂酸第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（五）黄酮类（五）黄酮类 是二个苯环通过中间三个碳链相互联接形成是二个苯环通过中间三个碳链相互联接形成的一类化合物的一类化合物。多具有酚羟基，显酸性。多具有酚羟基，显酸性。第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（六）萜类和挥发油（六）萜类和挥发油 由甲戊二羟酸衍生、符合（由甲戊二羟酸衍生、符合（C C5 5H H8 8)n n通式的化合通式的化合物。按分子中异戊二烯单位的数目进行分类：物。按分子中异戊二烯单位的数目进行分类：2C2C5 5单萜单萜(C10)(C10)；4C4C5 5 二萜二萜(C20)(C20)。薄荷醇薄荷醇穿心莲内酯穿心莲内酯齐敦果酸齐敦果酸第一节第一节 中药化学成分中药化学成分挥发油挥发油 又称又称“精油精油”，可随水蒸气蒸馏，无色或淡，可随水蒸气蒸馏，无色或淡黄色的透明油状液体物质。成分复杂，主要有萜黄色的透明油状液体物质。成分复杂，主要有萜类和芳香族化合物及它们的含氧衍生物组成。类和芳香族化合物及它们的含氧衍生物组成。第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（七）生物碱（七）生物碱 存在于生物体内的含氮有机化合物，具有碱存在于生物体内的含氮有机化合物，具有碱性，游离生物碱大多难溶于水，易溶于有机溶剂，性，游离生物碱大多难溶于水，易溶于有机溶剂，而生物碱盐易溶于水及乙醇。而生物碱盐易溶于水及乙醇。麻黄碱麻黄碱罂粟碱罂粟碱第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（八）甾体类化合物（八）甾体类化合物 具有环戊烷骈多氢菲甾核结构的化合物。游具有环戊烷骈多氢菲甾核结构的化合物。游离的甾体化合物具有较好结晶，能溶于亲脂溶剂离的甾体化合物具有较好结晶，能溶于亲脂溶剂中，甾体皂苷易溶于热水，具有发泡性。中，甾体皂苷易溶于热水，具有发泡性。胆固醇胆固醇第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（九）三萜类化合物（九）三萜类化合物 是一类基本骨架由是一类基本骨架由3030个碳原子组成的萜类化个碳原子组成的萜类化合物。三萜皂苷多为无定形粉末，能溶于水，具合物。三萜皂苷多为无定形粉末，能溶于水，具有发泡性。有发泡性。从中药黄芪从中药黄芪Astragalusmembranaceus中分离中分离到的黄芪苷到的黄芪苷 I第一节第一节 中药化学成分中药化学成分（十）鞣质（十）鞣质 又称单宁或鞣酸，是一类复杂的多元酚类化又称单宁或鞣酸，是一类复杂的多元酚类化合物的总称。可与蛋白质结合形成致密、不易腐合物的总称。可与蛋白质结合形成致密、不易腐败难透水的化合物。大多为无定形粉末，溶于极败难透水的化合物。大多为无定形粉末，溶于极性大的溶剂，水溶液遇到重金属盐，生物碱盐，性大的溶剂，水溶液遇到重金属盐，生物碱盐，蛋白质会产生沉淀。蛋白质会产生沉淀。中药化学成分中药化学成分123第二章第二章 中药化学成分的一般研究方法中药化学成分的一般研究方法有效成分提取分离的方法有效成分提取分离的方法有效成分化学结构研究方法有效成分化学结构研究方法4生物合成途径生物合成途径第二节第二节 生物合成途径生物合成途径一次代谢一次代谢 植物体（绿色植物）以二氧化碳及水植物体（绿色植物）以二氧化碳及水为原料，通过光合作用三羧酸循环、固为原料，通过光合作用三羧酸循环、固氮反应等一系列物质代谢与生物合成途氮反应等一系列物质代谢与生物合成途径，生成糖、蛋白质、脂质、核酸等植径，生成糖、蛋白质、脂质、核酸等植物体生命活动必需物质的过程称为物体生命活动必需物质的过程称为一次一次代谢过程代谢过程。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径v此外，一次代谢产物还包括此外，一次代谢产物还包括乙酰辅酶乙酰辅酶A，丙二酸单酰辅酶丙二酸单酰辅酶A，莽草酸莽草酸及一些及一些氨基酸氨基酸等等。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径v二次代谢二次代谢 植物体在特定的条件下，以一些重要植物体在特定的条件下，以一些重要的的一次代谢产物一次代谢产物如乙酰辅酶如乙酰辅酶A 、丙二酸丙二酸单酰辅酶单酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等为原莽草酸及一些氨基酸等为原料和前体，经历不同的代谢途径，生成料和前体，经历不同的代谢途径，生成生物碱、萜类等化合物的过程称为生物碱、萜类等化合物的过程称为二次二次代谢过程代谢过程。二次代谢产物很多都具有明。二次代谢产物很多都具有明显的生理活性，是天然药物化学的主要显的生理活性，是天然药物化学的主要研究对象。研究对象。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径中药二次代谢产物的主要生物合成途径中药二次代谢产物的主要生物合成途径（一）醋酸（一）醋酸-丙二酸途径（丙二酸途径（AA-MA途径）途径）v以乙酰辅酶以乙酰辅酶A、丙酰辅酶丙酰辅酶A、异丁酰辅酶异丁酰辅酶A等为起始物，丙二酸单酰辅酶等为起始物，丙二酸单酰辅酶A起到延起到延伸碳链的作用。伸碳链的作用。v这一途径主要生成这一途径主要生成脂肪酸类、酚类、醌脂肪酸类、酚类、醌类类等化合物。等化合物。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径（二）（二）甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径（mevalonicmevalonic acid acid pathway,MVApathway,MVA途径途径）v该途径由乙酰辅酶该途径由乙酰辅酶A A出发，生成甲戊二羟酸，出发，生成甲戊二羟酸，再进一步生成：焦磷酸二甲烯丙酯（再进一步生成：焦磷酸二甲烯丙酯（DAPPDAPP）、）、焦磷酸异戊烯酯焦磷酸异戊烯酯(IPPIPP)等异戊烯基单位等异戊烯基单位,经过经过互相连接以及氧化、还原、脱羧、环合或重排互相连接以及氧化、还原、脱羧、环合或重排等反应，最后生成具有等反应，最后生成具有C5C5单位（异戊烯基单位）单位（异戊烯基单位）的化合物。的化合物。v如如萜类萜类及及甾体化合物甾体化合物就是通过这个途径生成的。就是通过这个途径生成的。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径（三）（三）莽草酸途径（莽草酸途径（shikimicshikimic acid pathway acid pathway）现在称为桂皮酸途径现在称为桂皮酸途径v该途径由苯丙氨酸经脱氨酶作用生成桂皮酸，该途径由苯丙氨酸经脱氨酶作用生成桂皮酸，进而生成具有进而生成具有C6-C3C6-C3骨架的化合物。骨架的化合物。v苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径（四）（四）氨基酸途径（氨基酸途径（amino acid pathwayamino acid pathway）v该途径就是氨基酸脱羧成为胺类，再经过该途径就是氨基酸脱羧成为胺类，再经过甲基甲基化、氧化、还原、重排等化、氧化、还原、重排等一系列化学反应转变一系列化学反应转变为为生物碱生物碱的过程。的过程。v大多数生物碱类成分由此途径生成。大多数生物碱类成分由此途径生成。第二节第二节 生物合成途径生物合成途径（五）（五）复合途径复合途径 许多二级代谢产物有复合途径生成，即分许多二级代谢产物有复合途径生成，即分子中不同部位有不同生物合成途径产生。子中不同部位有不同生物合成途径产生。v 常见的复合生成途径有以下几种：常见的复合生成途径有以下几种：1.1.醋酸醋酸-丙二酸丙二酸-莽草酸途径莽草酸途径 2.2.醋酸醋酸-丙二酸丙二酸-甲羟戊酸途径甲羟戊酸途径 3.3.氨基酸氨基酸-甲羟戊酸途径甲羟戊酸途径 4.4.氨基酸氨基酸-醋酸醋酸丙二酸途径丙二酸途径 5.5.氨基酸氨基酸-莽草酸途径莽草酸途径中药化学成分中药化学成分123第二章第二章 中药化学成分的一般研究方法中药化学成分的一般研究方法有效成分提取分离的方法有效成分提取分离的方法有效成分化学结构研究方法有效成分化学结构研究方法4生物合成途径生物合成途径第三节第三节 提取分离方法提取分离方法v研究准备：研究准备：品种鉴定（学名）、产地；文献工作；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；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；未知成分：系统预试验，活性跟踪；v有效成分提取方法有效成分提取方法一、溶剂提取法一、溶剂提取法二、水蒸气蒸馏法二、水蒸气蒸馏法三、升华法三、升华法第三节第三节 提取提取中药活性成分的提取中药活性成分的提取相似相溶原则相似相溶原则溶剂提取法溶剂提取法溶剂提取法溶剂提取法有机化合物分为三类有机化合物分为三类水溶性水溶性亲水性亲水性亲脂性亲脂性糖类、氨基糖类、氨基糖类、氨基糖类、氨基酸蛋白质、酸蛋白质、酸蛋白质、酸蛋白质、盐类盐类盐类盐类苷类（黄酮、苷类（黄酮、苷类（黄酮、苷类（黄酮、三萜、甾体三萜、甾体三萜、甾体三萜、甾体等与糖的结等与糖的结等与糖的结等与糖的结合物）合物）合物）合物）未成盐的生物未成盐的生物碱，未成苷的碱，未成苷的黄酮、蒽醌、黄酮、蒽醌、萜类、甾体。萜类、甾体。溶剂提取法溶剂提取法有机溶剂分为三类有机溶剂分为三类水水亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂亲脂性有机溶剂亲脂性有机溶剂与溶剂的结构有关，与溶剂的结构有关，常见溶剂极性强弱常见溶剂极性强弱顺序顺序:石油醚、苯、二氯石油醚、苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、甲烷、氯仿、乙醚、乙酸乙酯、正丁醇、乙酸乙酯、正丁醇、丙酮、乙醇（甲醇）丙酮、乙醇（甲醇）、水、水溶剂提取法（一）溶剂的选择（一）溶剂的选择溶解度（即溶解度（即相似相溶）相似相溶）安全、价廉安全、价廉化学性质稳定化学性质稳定溶剂提取法（二）提取方法（二）提取方法浸渍法浸渍法（冷浸）（冷浸）煎煮法煎煮法（热提）（热提）其他其他回流法回流法（有机溶剂（有机溶剂）连续回流提取连续回流提取法法渗漉法渗漉法（连续冷浸）（连续冷浸）溶剂提取法提取方法提取方法溶剂溶剂操作操作使用范围使用范围优点优点缺点缺点浸渍法浸渍法水或水或有机溶剂有机溶剂不加热不加热各类成分各类成分尤遇热不尤遇热不稳定成分稳定成分操作简单操作简单提取时间长提取时间长 出膏率低，出膏率低，易发霉，易发霉，需加防腐剂需加防腐剂渗漉法渗漉法有机溶剂有机溶剂不加热不加热脂溶性成脂溶性成分分效率要优于效率要优于浸渍法浸渍法消耗溶剂量大，消耗溶剂量大，费时长，操作费时长，操作复杂复杂煎煮法煎煮法水水直火加热直火加热水溶性成水溶性成分分操作简单操作简单热不稳定不宜热不稳定不宜用，杂质较多用，杂质较多回流提取法回流提取法有机溶剂有机溶剂水浴加热水浴加热脂溶性成脂溶性成分分效率优于冷效率优于冷渗法渗法热不稳定不宜热不稳定不宜用，溶剂量大用，溶剂量大连续回流提连续回流提取法取法有机溶剂有机溶剂水浴加热水浴加热亲脂性较亲脂性较强成分强成分节省溶剂节省溶剂效率最高效率最高用索氏提取器，用索氏提取器，时间长时间长溶剂提取法其他仪器提取其他仪器提取超临界流体萃取超临界流体萃取适用范围：几乎都可以适用适用范围：几乎都可以适用优点：无溶剂残留、效率高、工艺流程简单。具有优点：无溶剂残留、效率高、工艺流程简单。具有安全性、减少环境污染。安全性、减少环境污染。超生助溶提取超生助溶提取适用范围：几乎都可以适用适用范围：几乎都可以适用优点：不破坏热不稳定及易水解成分，安全，操作优点：不破坏热不稳定及易水解成分，安全，操作简单仪器维护保养方便，萃取效率高。简单仪器维护保养方便，萃取效率高。微波助溶提取微波助溶提取适用范围：几乎都可以适用适用范围：几乎都可以适用优点：萃取效率高优点：萃取效率高溶剂提取法二、水蒸气蒸馏二、水蒸气蒸馏 利用被蒸馏分与水不相溶，使被分离物质在比原利用被蒸馏分与水不相溶，使被分离物质在比原沸点低的温度下沸腾，生成的蒸汽随水蒸气一同溢沸点低的温度下沸腾，生成的蒸汽随水蒸气一同溢出，经凝结后得到水油二层液体，达到分离目的。出，经凝结后得到水油二层液体，达到分离目的。适用范围：挥发油、某些小分子生物碱适用范围：挥发油、某些小分子生物碱三、升华法三、升华法 固体物质加热时不经熔化成液体而直接转化为蒸固体物质加热时不经熔化成液体而直接转化为蒸气，蒸气遇冷后又直接凝固成固体的现象。气，蒸气遇冷后又直接凝固成固体的现象。适用范围：有升华性的成分适用范围：有升华性的成分其他提取方法其他提取方法 分离精制常用方法分离精制常用方法分离精制常用方法分离精制常用方法第三节第三节 分离方法分离方法1.1.溶剂法溶剂法2.2.沉淀法沉淀法3.3.分馏法分馏法4.4.膜分离法膜分离法5.5.升华升华6.6.结晶法结晶法7.7.色谱分离法色谱分离法 溶剂分离法溶剂分离法1 1、酸碱溶剂法、酸碱溶剂法 利用混合物中个组分酸碱性的不同利用混合物中个组分酸碱性的不同而进行的分离方法。而进行的分离方法。2 2、溶剂分配法、溶剂分配法 也称作萃取法，原理是根据各成分也称作萃取法，原理是根据各成分在两相溶剂中分配系数不同而经行分离在两相溶剂中分配系数不同而经行分离常用于中药化学成分初步分离。常用于中药化学成分初步分离。沉淀法1 1、专属试剂沉淀法、专属试剂沉淀法 雷氏铵盐雷氏铵盐生物碱生物碱 明胶明胶鞣质鞣质 胆甾醇胆甾醇甾体皂苷甾体皂苷2 2、分级沉淀法、分级沉淀法 通过改变混合溶剂的极性，使成分逐步析出通过改变混合溶剂的极性，使成分逐步析出的方法。的方法。3 3、盐析法、盐析法 加入易溶于水的无机盐，是中药成分的水中加入易溶于水的无机盐，是中药成分的水中溶解度降低而析出。溶解度降低而析出。分馏法 利用混合物中各成分的沸点不同而进行的利用混合物中各成分的沸点不同而进行的分离方法。分离方法。适用于液体混合物的分离，可分为常压、适用于液体混合物的分离，可分为常压、减压、分子蒸馏减压、分子蒸馏膜分离法、升华法膜分离法膜分离法 利用天然或人工合成的高分子膜，以外加利用天然或人工合成的高分子膜，以外加压力或化学差为推动力，对混合物进行分离压力或化学差为推动力，对混合物进行分离的方法。多用于多糖类、多肽类、蛋白质分子的方法。多用于多糖类、多肽类、蛋白质分子的分离。分为：反渗透、超滤、微滤、电渗透。的分离。分为：反渗透、超滤、微滤、电渗透。升华法升华法 适合具有升华性的物质，例如小分子生物碱、适合具有升华性的物质，例如小分子生物碱、香豆素等。香豆素等。结晶法 结晶是利用温度不同引起溶解度的改变而使结晶是利用温度不同引起溶解度的改变而使有效成分以晶体的形式析出以达到分离物质的目有效成分以晶体的形式析出以达到分离物质的目的。的。溶剂的选择溶剂的选择：制备结晶，要注意选择合宜的溶：制备结晶，要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。合宜的溶剂，最好是在冷剂和应用适量的溶剂。合宜的溶剂，最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小，而热时溶解度较时对所需要的成分溶解度较小，而热时溶解度较大。溶剂的沸点亦不宜太高，要求与被结晶成分大。溶剂的沸点亦不宜太高，要求与被结晶成分不发生化学反应。不发生化学反应。结晶溶液的制备结晶溶液的制备：制备结晶的溶液，需要成为：制备结晶的溶液，需要成为过饱和的溶液。过饱和的溶液。色谱分离法色谱分离法 色谱分离法是中药化学成分分离中最常色谱分离法是中药化学成分分离中最常用的分离法，可对中药各类型化合物做到分用的分离法，可对中药各类型化合物做到分离和精制，亦可用于化合物的鉴定。离和精制，亦可用于化合物的鉴定。（一）吸附色谱（一）吸附色谱（二）凝胶过滤色谱（二）凝胶过滤色谱（三（三)大孔树脂色谱大孔树脂色谱（四）离子交换色谱（四）离子交换色谱（五）分配色谱（五）分配色谱根据物质的吸附性差别进行分离根据物质的吸附性差别进行分离物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附半化学吸附半化学吸附在天然有机化合在天然有机化合在天然有机化合在天然有机化合物分离及精制工物分离及精制工物分离及精制工物分离及精制工作中，吸附现象作中，吸附现象作中，吸附现象作中，吸附现象利用得十分广泛。利用得十分广泛。利用得十分广泛。利用得十分广泛。其中又以其中又以其中又以其中又以固固固固-液液液液吸附吸附吸附吸附用得最多，用得最多，用得最多，用得最多，分为：分为：分为：分为：吸附色谱吸附色谱 A.A.物理吸附物理吸附v液液-固物理吸附色谱固物理吸附色谱v运用较多的一种方法，特别适用于很多中等分子量的样品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（分子量小于1 1，000000的低挥发性样品）的分离，尤其是脂的低挥发性样品）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。离子型亲水性化合物等的分离。吸附层析的分离效果，决定于吸附层析的分离效果，决定于:吸附剂吸附剂(硅胶、氧化铝、活性炭硅胶、氧化铝、活性炭）、溶剂和）、溶剂和被分离化合物的性质这三个因素。被分离化合物的性质这三个因素。吸附色谱吸附色谱层析用硅胶为一层析用硅胶为一多孔性物质，分多孔性物质，分子中具有硅氧烷子中具有硅氧烷的交链结构，同的交链结构，同时在颗粒表面又时在颗粒表面又有很多硅醇基。有很多硅醇基。硅胶是酸性吸硅胶是酸性吸附剂，适用于附剂，适用于中性或酸性成中性或酸性成分的层析。同分的层析。同时硅胶也可吸时硅胶也可吸附碱性化合物附碱性化合物吸附剂：吸附剂：硅胶硅胶吸附色谱吸附色谱 吸附剂：氧化铝吸附剂：氧化铝 氧化铝氧化铝带有碱性，对于分离一些碱性中草带有碱性，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。于醛、酮、酸、内酯等类型的化合物分离。吸附色谱吸附色谱吸附剂的特点吸附剂的特点v对极性物质具有较强的亲和能力。故同为溶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。质，极性强者将被优先吸附。v溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出越溶剂极性越弱，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。溶质的吸附能力即随之减弱。v溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入溶质即使被硅胶、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极性较强的溶剂时，又可被后者置换洗脱下来。来。吸附色谱吸附色谱 洗脱溶剂的选择洗脱溶剂的选择 须根据被须根据被分离物质分离物质与所选用的与所选用的吸附剂性质吸附剂性质这这两者结合起来加以考虑两者结合起来加以考虑被分离物质极性被分离物质极性弱极性弱极性强极性强极性吸附剂极性较弱吸附剂极性较弱弱极性弱极性强极性强极性洗脱剂极性弱洗脱剂极性弱吸附色谱吸附色谱官能团官能团极性极性R-COOHR-COOH大大ArAr-OH-OHR-OHR-OHR-NH2,R-NH-RR-NH2,R-NH-R,R-N-R2,R-N-R2R-CO-NR2R-CO-NR2R-CHOR-CHOR-CO-RR-CO-RR-CO-ORR-CO-ORR-O-RR-O-R小小吸附色谱吸附色谱吸附柱色谱（柱层析）吸附柱色谱（柱层析）一般为样品量的一般为样品量的3060倍。样品极性倍。样品极性小、难以分离者，小、难以分离者，吸附剂用量可适当吸附剂用量可适当提高到样品量的提高到样品量的100200倍倍。柱色谱用的硅胶及柱色谱用的硅胶及氧化铝通常以氧化铝通常以100200目或目或200 300目为宜，或甚目为宜，或甚至直接采用薄层色至直接采用薄层色谱用规格。谱用规格。吸附色谱吸附色谱样品的预处理样品的预处理能直接溶于洗能直接溶于洗脱剂的样品：脱剂的样品：用适量洗脱剂用适量洗脱剂溶解样品，尽溶解样品，尽可能少。可能少。不能溶解于洗脱剂不能溶解于洗脱剂的样品：的样品：用能使之用能使之溶解的溶剂溶解后，溶解的溶剂溶解后，用少量吸附剂拌匀，用少量吸附剂拌匀，挥尽溶剂，减压干挥尽溶剂，减压干燥、研粉。燥、研粉。吸附色谱吸附色谱实验室中最常应用的实验室中最常应用的混合溶剂混合溶剂己烷己烷-苯苯极极性性递递增增苯苯-乙醚乙醚苯苯-乙酸乙酯乙酸乙酯氯仿氯仿-乙醚乙醚氯仿氯仿-乙酸乙酯乙酸乙酯氯仿氯仿-甲醇甲醇丙酮丙酮-水水甲醇甲醇-水水洗洗 脱脱 用用 溶溶 剂剂的的 极极 性性 宜宜 逐逐步步 增增 加加，跳跳跃跃 不不 能能 太太 大大。吸附色谱吸附色谱 聚酰胺吸附色谱法聚酰胺吸附色谱法v聚酰胺（聚酰胺（poliamidepoliamide）吸附属于氢键吸附，是一种）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，但特别适合均可适用，但特别适合分离酚类、醌类、黄酮类分离酚类、醌类、黄酮类化化合物。合物。吸附色谱吸附色谱 聚酰胺吸附色谱法聚酰胺吸附色谱法化合物在水溶剂中，聚酰胺对其的化合物在水溶剂中，聚酰胺对其的吸附规律吸附规律：1 1、形成氢键的集团数目越多，则能力越强、形成氢键的集团数目越多，则能力越强2 2、成键位置对吸附能力的影响、成键位置对吸附能力的影响-易生成分子内氢键者易生成分子内氢键者，在聚酰胺上的吸附力减弱，在聚酰胺上的吸附力减弱3 3、分子中芳香化程度高，则吸附性增加、分子中芳香化程度高，则吸附性增加吸附色谱吸附色谱 聚酰胺与酚类、醌类形成氢键缔合的能力在水中聚酰胺与酚类、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最强，在含水醇中随着醇浓度的 增高而减弱，在高增高而减弱，在高浓度醇或其它有机溶剂中则几乎不缔合。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聚酰胺氢键吸附能力 大大小小吸附色谱吸附色谱 各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强顺序：各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强顺序：水水 甲醇甲醇 丙酮丙酮 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液 甲酰胺甲酰胺 二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺 尿素水尿素水溶液溶液吸附色谱吸附色谱 凝胶渗透色谱法（分子筛过滤、凝胶渗透色谱法（分子筛过滤、排阻色谱排阻色谱排阻色谱排阻色谱 ）利用利用分子筛分子筛分离物质的一种方法。样品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，即经历一段时间流动并达到动态平衡后，即按分子由按分子由大到小大到小顺序先后流出并得到分离顺序先后流出并得到分离。凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法 凝胶的种类与性质凝胶的种类与性质 葡聚糖凝胶（葡聚糖凝胶（SephadexSephadex G G）羟丙基葡聚糖凝胶（羟丙基葡聚糖凝胶（SephadexSephadex LH-20 LH-20）丙烯酰胺凝胶（丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel PBio-Gel P）琼脂糖凝胶（琼脂糖凝胶（SepharoseSepharose Bio-Gel A Bio-Gel A）羧甲基交联葡聚糖凝胶（羧甲基交联葡聚糖凝胶（SP-SP-SephadexSephadex）苯胺乙基交联葡聚糖凝胶（苯胺乙基交联葡聚糖凝胶（QAe-SephadexQAe-Sephadex）凝胶色谱法凝胶色谱法 大孔吸附树脂大孔吸附树脂吸附性：范德华引吸附性：范德华引力或生成氢键的结力或生成氢键的结果。果。筛选原理：本身多筛选原理：本身多孔性结构所决定。孔性结构所决定。.大孔吸附树脂是吸附性大孔吸附树脂是吸附性和分子筛性原理相结合和分子筛性原理相结合的分离材料，根据吸附的分离材料，根据吸附力的不同及分子量的大力的不同及分子量的大小，在大孔吸附脂上经小，在大孔吸附脂上经一定的溶剂洗脱而分开。一定的溶剂洗脱而分开。大孔树脂色谱大孔树脂色谱 树脂洗脱液，极性大的洗脱能力弱，树脂洗脱液，极性大的洗脱能力弱，极性小的洗脱能力强，故大孔树脂在水极性小的洗脱能力强，故大孔树脂在水中的吸附性强，实际工作中，常将欲分中的吸附性强，实际工作中，常将欲分离的混合物水溶液通过大孔树脂吸附后，离的混合物水溶液通过大孔树脂吸附后，依次用水、浓度由低到高的含水醇洗脱，依次用水、浓度由低到高的含水醇洗脱，常用含水醇为乙醇常用含水醇为乙醇 大孔树脂色谱大孔树脂色谱离子交换色谱离子交换色谱离子交换树脂法：离子交换树脂法：原理：离子交换色谱是利用被原理：离子交换色谱是利用被分离组分离分离组分离子交换的差异子交换的差异进行分离的。分离过程是进行分离的。分离过程是组分中带电荷的分子通过置换离子交换组分中带电荷的分子通过置换离子交换剂中可交换的离子、可逆吸附到交换剂剂中可交换的离子、可逆吸附到交换剂中相反电荷基团上，从而得到保留的过中相反电荷基团上，从而得到保留的过程。程。R-A+BR-A+BR-B+AR-B+Av用于不同电荷的分离：可以利用离子交换树脂将用于不同电荷的分离：可以利用离子交换树脂将混合物分为中性化合物、酸性化合物、碱性化合混合物分为中性化合物、酸性化合物、碱性化合物和两性化合物等几个部位。物和两性化合物等几个部位。v用于相同电荷的分离：根据其酸碱性强弱的不同，用于相同电荷的分离：根据其酸碱性强弱的不同，在树脂上吸附程度的不同，选用适当的洗脱剂在树脂上吸附程度的不同，选用适当的洗脱剂（或梯度洗脱）进行分离。分离电荷相同且离解（或梯度洗脱）进行分离。分离电荷相同且离解程度相近的化合物，可选用程度相近的化合物，可选用200200400400目的微粒固目的微粒固定相用。定相用。离子交换树脂的应用离子交换树脂的应用离子交换色谱离子交换色谱分配色谱分配色谱 分配色谱是利用成分在固定相和流动相之间分配色谱是利用成分在固定相和流动相之间的分配系数不同而达到分离。分为正相和反向色的分配系数不同而达到分离。分为正相和反向色谱。谱。正相色谱：流动相的极性小于固定相正相色谱：流动相的极性小于固定相 反相色谱：固定相的极性小于流动相反相色谱：固定相的极性小于流动相反相常用的有反相常用的有ODSODS、C C8 8色谱色谱TLCTLC 薄层色谱在天然产物提取中的应用薄层色谱在天然产物提取中的应用指导提取工艺的选择指导提取工艺的选择提取溶剂的选择确定提取次数萃取剂的选择A指导分离条件的选择指导分离条件的选择选择柱色谱条件检查分离的效果BTLCTLCTLCTLC中药化学成分中药化学成分123第二章第二章 中药化学成分的一般研究方法中药化学成分的一般研究方法有效成分提取分离的方法有效成分提取分离的方法有效成分化学结构研究方法有效成分化学结构研究方法4生物合成途径生物合成途径v结构研究是天然药化的重要研究内容。结构研究是天然药化的重要研究内容。v天然化合物结构研究的难度较大。天然化合物结构研究的难度较大。v结构确定的化合物，可进一步药效学、毒结构确定的化合物，可进一步药效学、毒理学、全合成、半合成、结构修饰、改造、理学、全合成、半合成、结构修饰、改造、新药开发等工作。新药开发等工作。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法（一）物理鉴定（一）物理鉴定1 1、检查有无均匀一致的晶形、检查有无均匀一致的晶形2 2、熔点测定法：纯净的化合物熔点敏锐、熔点测定法：纯净的化合物熔点敏锐。（二）化学鉴定（二）化学鉴定1 1、TCLTCL：需用三种溶剂展开系统证明均为一个斑点：需用三种溶剂展开系统证明均为一个斑点2 2、PCPC：纸色谱：纸色谱3 3、GCGC：适合于可以气化的样品。：适合于可以气化的样品。4 4、HPLCHPLC：适合所有化合物。：适合所有化合物。vGCGC和和HPLCHPLC的优点突出，用量少、时间短、灵敏度的优点突出，用量少、时间短、灵敏度高、准确度高。高、准确度高。纯度鉴定纯度鉴定第四节第四节 结构研究方法结构研究方法结构研究的主要程序与方法结构研究的主要程序与方法程序初步推断结构类型方法1.物理性质2.文献调研测定分子式计算不饱和度官能团、结构片段、基本骨架分子平面结构分子立体结构1.元素分析及MS2.同位素丰度比 3.HR-MS 1.官能团定性定量分析（）2.波谱数据：UV,IR,MS,NMR1.综合分析 2.文献、化学沟通1.CD,ORD谱；X-ray2.NOE,2D-NMR 3.人工合成 v物理常数的测定：物理常数的测定：固体（晶体）：熔点、比旋度；固体（晶体）：熔点、比旋度；液体：沸点、折光率及比旋度液体：沸点、折光率及比旋度。另外还可以根据另外还可以根据TLCTLC的结果大致判断化的结果大致判断化合物是属于哪种类型的化合物。合物是属于哪种类型的化合物。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法确定分子式，计算不饱和度确定分子式，计算不饱和度a.a.a.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量分析配合分子量测定元素定量分析配合分子量测定b.b.b.b.同位素丰度比法同位素丰度比法同位素丰度比法同位素丰度比法c.c.c.c.高分辨质谱（高分辨质谱（高分辨质谱（高分辨质谱（HR-MSHR-MSHR-MSHR-MS）法法法法 HR-MSHR-MSHR-MSHR-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。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。d.d.d.d.质谱法（质谱法（质谱法（质谱法（MSMSMSMS）质谱给出的分子量的信息。再质谱给出的分子量的信息。再质谱给出的分子量的信息。再质谱给出的分子量的信息。再从氢核磁共振波从氢核磁共振波从氢核磁共振波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，谱和碳核磁共振波谱中可直接获得碳氢的个数，谱和碳核磁共振波谱中可直接获得碳氢的个数，谱和碳核磁共振波谱中可直接获得碳氢的个数，就可以得到氧的个数，用这种方法也能确定化合就可以得到氧的个数，用这种方法也能确定化合就可以得到氧的个数，用这种方法也能确定化合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。物的分子式。物的分子式。物的分子式。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法vHR-ESI-MS:Mass Calc.Mass mDa PPM DBE i-FIT Formula287.0921 287.0919 0.2 0.7 9.5 1.0 C16 H15 O5 287.0933 -1.2 -4.2 14.5 30.8 C17 H11 N4 O 分子不饱和度的计算分子不饱和度的计算u=/2 /2 1 、分别代表一、三、四价原子的数目。例：C30H48O3u=30-48/2+0/2+1=7u=30-48/2+0/2+1=7第四节第四节 结构研究方法结构研究方法红外光谱红外光谱 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40006254000625cm-1cm-1红外区域引起的吸收，而红外区域引起的吸收，而测得的吸收图谱。测得的吸收图谱。包括特征频率区和指纹区包括特征频率区和指纹区 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。特征官能团以及芳环取代类型。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法紫外紫外-可见吸收光谱可见吸收光谱 由电子能级跃迁产生的吸收图谱，在由电子能级跃迁产生的吸收图谱，在200700200700nmnm范围内范围内 含有共轭双键、发色团及具有共轭体系含有共轭双键、发色团及具有共轭体系的助色团分子的化合物具有紫外的助色团分子的化合物具有紫外-可见吸可见吸收。收。主要用来推断化合物的骨架类型。主要用来推断化合物的骨架类型。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法核磁共振波谱（核磁共振波谱（NMRNMR）核磁共振波谱是化合物分子在磁场中受核磁共振波谱是化合物分子在磁场中受到另一射频磁场的照射，当照射场的频到另一射频磁场的照射，当照射场的频率等于原子核在外磁场的回旋频率时，率等于原子核在外磁场的回旋频率时，有磁距的原子核就会吸收一定的能量产有磁距的原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，以吸生能级的跃迁，即发生核磁共振，以吸收峰的频率对吸收强度作图所得到的图收峰的频率对吸收强度作图所得到的图谱谱 第四节第四节 结构研究方法结构研究方法v1HNMR和和13C-NMR，能提供分子中能提供分子中有关有关氢及碳原子的类型、数目、互相连氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境以及构型、构象接方式、周围化学环境以及构型、构象等结构信息。在进行中药有效成分的结等结构信息。在进行中药有效成分的结构测定时，构测定时，NMR谱与其它光谱相比其作谱与其它光谱相比其作用更为重要。用更为重要。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法v1H-NMR较高场v13C-NMR二维核磁共振波谱（二维核磁共振波谱（2 2D-NMRD-NMR）2 2D-NMRD-NMR技术使一维核磁共振谱中复杂技术使一维核磁共振谱中复杂和堆积难于分辨的信号得以识别。和堆积难于分辨的信号得以识别。包括：同核的包括：同核的 1 1H-H-1 1H H化学位移相关（化学位移相关（1 1H-H-1 1HCOSYHCOSY）谱，异核的谱，异核的1313C-C-1 1HCOSYHCOSY谱、谱、以及以及NOESYNOESY（示氢核之间的示氢核之间的NOENOE关系）谱关系）谱等。等。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法v1 1H-H-1 1H COSYH COSY，是同一个偶合体系中质子之间的是同一个偶合体系中质子之间的偶合相关谱。可以用来确定质子的化学位移以偶合相关谱。可以用来确定质子的化学位移以及质子之间的偶合关系和及质子之间的偶合关系和连接顺序连接顺序。vHSQCHSQC（HMQCHMQC）谱谱是是反反应应直直接接相相连连的的C-HC-H相相关关信信号。号。vHMBCHMBC谱谱是是通通过过1 1H H检检测测的的异异核核多多键键相相关关谱谱，反反映映1 1H H核和与其远程偶合的核和与其远程偶合的1313C C的关联关系。的关联关系。vNOESYNOESY谱谱是是反反应应化化合合物物分分子子内内质质子子与与质质子子在在空空间间上上的的相相互互位位置置关关系系，为为相相对对立立体体构构型型提提供供重重要信息。要信息。第四节第四节 结构研究方法结构研究方法结构解析结构解析CS-17vHSQCCH:7.12d-128.4CH:6.68s-116.8CH:6.75s-114.4CH:6.63dd-111.7CH:6.44d-110.3CH:3.42s-48.9CH:2.50m-42.6CH:1.36s-21.0结构解析结构解析CS-17vHMBCH-13H-12H-3，3C-2C-4C-7aC-4a