中藥化學(xué)成分的一般研究方法課件

1、現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第1頁，共52頁l2.1中藥化學(xué)成分的主要類型中藥化學(xué)成分的主要類型l（一）從物質(zhì)基本類型分：有機(jī)物、無機(jī)（一）從物質(zhì)基本類型分：有機(jī)物、無機(jī)物。物。l（二）按元素組成、結(jié)構(gòu)母核分：生物堿、（二）按元素組成、結(jié)構(gòu)母核分：生物堿、黃酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素等。黃酮、苷、醌、甾、萜、苯丙素等。l（三）按酸堿性分：酸性、堿性、中性。（三）按酸堿性分：酸性、堿性、中性。l（四）按溶解性分：非極性（親脂性）、（四）按溶解性分：非極性（親脂性）、中極性、極性（親水性）中極性、極性（親水性）第二章第二章 中藥化學(xué)成分的中藥化學(xué)成分的一般研究方法一般研究方法現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第2頁，共52頁l（五）按

2、活性分：有效成分、無效成分（五）按活性分：有效成分、無效成分l具有生物活性，能用分子式和結(jié)構(gòu)具有生物活性，能用分子式和結(jié)構(gòu)式表示，并具有一定的物理常數(shù)的單體式表示，并具有一定的物理常數(shù)的單體化合物，稱為有效成分?；衔?，稱為有效成分。l與有效成分共存的無生物活性的成與有效成分共存的無生物活性的成分稱為無效成分。分稱為無效成分。l（六）按生產(chǎn)合成途徑分：一級代謝產(chǎn)（六）按生產(chǎn)合成途徑分：一級代謝產(chǎn)物（如糖、蛋白質(zhì)）、二級代謝產(chǎn)物物（如糖、蛋白質(zhì)）、二級代謝產(chǎn)物（如生物堿、黃酮、皂苷）。（如生物堿、黃酮、皂苷）?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第3頁，共52頁l2.2中藥化學(xué)成分提取分離方法的基本中藥化學(xué)成分提取分離

3、方法的基本l原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用l一、基本概念一、基本概念l1、提?。豪眠m當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒?，將所要成分、提?。豪眠m當(dāng)?shù)娜軇┗蚍椒?，將所要成分盡可能從原料中完全提出的過程。盡可能從原料中完全提出的過程。l2、分離：將提取物中所含的各種成分一一分開，、分離：將提取物中所含的各種成分一一分開，并將得到的單體加以精制的過程。并將得到的單體加以精制的過程?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第4頁，共52頁l二、提取方法二、提取方法l水水l溶劑提取法：溶劑溶劑提取法：溶劑親水性有機(jī)溶劑親水性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑親脂性有機(jī)溶劑水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法超臨界流體萃取法（超臨界流體萃取法（SFE）升華法升華法壓榨法壓榨法現(xiàn)在學(xué)習(xí)

4、的是第5頁，共52頁l（一）溶劑提取法一）溶劑提取法l1、原理、原理l根據(jù)中藥中各種成分的溶解性不同，根據(jù)中藥中各種成分的溶解性不同，選用對所需成分溶解度大而對其他成分溶選用對所需成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑，將所需成分從藥材組織中解度小的溶劑，將所需成分從藥材組織中溶解出來的一種提取方法。溶解出來的一種提取方法。l選擇溶劑依據(jù)相似相溶原理。選擇溶劑依據(jù)相似相溶原理?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第6頁，共52頁l2、選擇溶劑的要點(diǎn)、選擇溶劑的要點(diǎn)*對所要成分溶解度大對所要成分溶解度大*沸點(diǎn)適中容易回收沸點(diǎn)適中容易回收*低毒安全低毒安全中藥化學(xué)成分中，萜、甾等大環(huán)、中藥化學(xué)成分中，萜、甾等大環(huán)、稠環(huán)化

5、合物極性小，易溶于氯仿、乙醚稠環(huán)化合物極性小，易溶于氯仿、乙醚等；糖、苷等易溶于水、乙醇等極性溶等；糖、苷等易溶于水、乙醇等極性溶劑中；酸堿性成分因存在狀態(tài)不同溶解劑中；酸堿性成分因存在狀態(tài)不同溶解性不同。性不同。最常用的溶劑為乙醇。最常用的溶劑為乙醇?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第7頁，共52頁l3、溶劑的分類、溶劑的分類*強(qiáng)極性溶劑：水強(qiáng)極性溶劑：水*親水性有機(jī)溶劑：親水性有機(jī)溶劑：l能與水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮）能與水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮）*親脂性有機(jī)溶劑：親脂性有機(jī)溶劑：不與水任意混溶，可分層（正丁醇、乙醚、乙酸乙不與水任意混溶，可分層（正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、環(huán)己烷、石油醚

6、）酯、氯仿、二氯甲烷、環(huán)己烷、石油醚）常用溶劑的極性大小順序：常用溶劑的極性大小順序：石油醚石油醚四氯化碳四氯化碳苯苯氯仿氯仿乙醚乙醚乙酸乙酯乙酸乙酯正丁正丁醇醇丙酮丙酮乙醇（甲醇）乙醇（甲醇）流動相極性，用于流動相極性，用于分離極性和中等極性的成分。分離極性和中等極性的成分。反相色譜：反相色譜：固定相極性固定相極性 流動相極性，用于流動相極性，用于分離非極性和中等極性的成分分離非極性和中等極性的成分現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第34頁，共52頁3 3、洗脫規(guī)律、洗脫規(guī)律：l正相色譜中，極性小的化合物先被洗脫，極性正相色譜中，極性小的化合物先被洗脫，極性大的化合物后被洗脫；反相色譜正好相反。大的化合物后被洗脫

7、；反相色譜正好相反。4、常用的固定相和流動相、常用的固定相和流動相l(xiāng)固定相：正相色譜中常用氰基或氨基鍵合相；固定相：正相色譜中常用氰基或氨基鍵合相；l反相色譜中常用反相色譜中常用C18或或C8鍵合相。鍵合相。l流動相：正相色譜中主要用有機(jī)溶劑；流動相：正相色譜中主要用有機(jī)溶劑；l反相色譜中常用甲醇反相色譜中常用甲醇-水或乙腈水或乙腈-水水l系統(tǒng)系統(tǒng)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第35頁，共52頁（三）離子交換色譜法（三）離子交換色譜法l1、基本原理、基本原理l基于各成分解離度的不同而分離?；诟鞒煞纸怆x度的不同而分離。l2、離子交換劑的種類、離子交換劑的種類l離子交換樹脂、離子交換纖維素、離子交換離子交換樹脂

8、、離子交換纖維素、離子交換凝膠。凝膠。l3、應(yīng)用、應(yīng)用l主要用于生物堿、有機(jī)酸及氨基酸、蛋白質(zhì)、主要用于生物堿、有機(jī)酸及氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖等水溶性成分的分離純化。多糖等水溶性成分的分離純化。4、操作要點(diǎn)、操作要點(diǎn)l裝柱前要用水充分溶脹，并用酸、堿預(yù)處理。裝柱前要用水充分溶脹，并用酸、堿預(yù)處理?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第36頁，共52頁（四）大孔吸附樹脂法（四）大孔吸附樹脂法1、性能及分離原理、性能及分離原理（1）性能：性能：l大孔樹脂是一種不含交換基團(tuán)，具有大孔結(jié)構(gòu)大孔樹脂是一種不含交換基團(tuán)，具有大孔結(jié)構(gòu)的高分子吸附劑。一般為白色顆粒，的高分子吸附劑。一般為白色顆粒，2060目。理化目。理化性質(zhì)穩(wěn)定，不

9、溶于酸、堿及有機(jī)溶劑。性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑。l水溶液中吸附力較強(qiáng)，且有很好的選擇性。水溶液中吸附力較強(qiáng)，且有很好的選擇性。（2）原理）原理l既有吸附性，又有分子篩的篩選性。吸附性既有吸附性，又有分子篩的篩選性。吸附性是范德華引力或氫鍵吸附的結(jié)果；篩選性則由其是范德華引力或氫鍵吸附的結(jié)果；篩選性則由其多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)引起的。多孔性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)引起的?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第37頁，共52頁2、影響分離的因素、影響分離的因素l（1）分子極性的大小分子極性的大小l極性較大的化合物適宜于在中極性的樹脂上分離，極性較大的化合物適宜于在中極性的樹脂上分離，而極性較小的化合物則適于在非極性樹脂上分離。而極性較小

10、的化合物則適于在非極性樹脂上分離。l對于中極性樹脂來說，被分離化合物分子上能對于中極性樹脂來說，被分離化合物分子上能形成氫鍵的基團(tuán)越多，吸附力越強(qiáng)。形成氫鍵的基團(tuán)越多，吸附力越強(qiáng)。l（2）分子體積的影響）分子體積的影響l對于非極性大孔吸附樹脂而言，化合物體積越大，對于非極性大孔吸附樹脂而言，化合物體積越大，吸附力越強(qiáng)，這與大體積分子疏水性強(qiáng)有關(guān)。吸附力越強(qiáng)，這與大體積分子疏水性強(qiáng)有關(guān)。l現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第38頁，共52頁l（3）PH一般酸性化合物在適當(dāng)酸性溶液中可被充分吸附，一般酸性化合物在適當(dāng)酸性溶液中可被充分吸附，堿性化合物則在堿性條件下易被吸附，中性化合物堿性化合物則在堿性條件下易被吸附，中

11、性化合物在中性情況下吸附較好。在中性情況下吸附較好。3、樹脂柱的清冼和再生、樹脂柱的清冼和再生l用乙醇、丙酮、異丙醇、用乙醇、丙酮、異丙醇、25%鹽酸、鹽酸、25%氫氫氧化鈉滲漉法洗脫或回流。氧化鈉滲漉法洗脫或回流。4、洗脫順序、洗脫順序一般被分離物質(zhì)極性越小，越先被洗脫下來，一般被分離物質(zhì)極性越小，越先被洗脫下來，極性越大，越后洗脫下來。極性越大，越后洗脫下來?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第39頁，共52頁5、應(yīng)用應(yīng)用l（1）成分的類型與樹脂的選擇：）成分的類型與樹脂的選擇：l（2）優(yōu)點(diǎn)：吸附容量大，選擇性好，成本低，收率較）優(yōu)點(diǎn)：吸附容量大，選擇性好，成本低，收率較高，再生容易等優(yōu)點(diǎn)。高，再生容易等優(yōu)點(diǎn)。

12、 成分類型成分類型大孔樹脂類型大孔樹脂類型 樹脂型號舉例樹脂型號舉例脂溶性成分（甾、萜、黃酮、苯丙素、生物堿）非極性或弱極性樹脂D-101, AB-8, HPD-100皂苷、生物堿苷弱極性或極性D-201, D-301, HPD-300, AB-8, NKA-9黃酮苷、蒽醌苷、苯丙素苷弱極性或極性樹脂D-201, D-301, HPD-600, AB-8, NKA-9環(huán)烯醚萜苷極性樹脂D-301, HPD-600, NKA-9現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第40頁，共52頁（五）凝膠色譜法（五）凝膠色譜法l1、性能及分類、性能及分類l葡聚糖凝膠是葡聚糖和甘油，通過醚橋鍵相交葡聚糖凝膠是葡聚糖和甘油，通過醚橋鍵相

13、交而成的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)。而成的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)。l交鏈度越大，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越緊密，網(wǎng)孔越小，交鏈度越大，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越緊密，網(wǎng)孔越小，吸水膨脹就越大，可用于小分子量物質(zhì)的分離。反之，則吸水膨脹就越大，可用于小分子量物質(zhì)的分離。反之，則用于大分子量物質(zhì)的分離。用于大分子量物質(zhì)的分離。l常用的有葡聚糖凝膠（常用的有葡聚糖凝膠（SephadexG）、）、羥丙基葡羥丙基葡聚糖凝膠（聚糖凝膠（SephadexLH-20）、）、聚丙烯酰胺凝膠聚丙烯酰胺凝膠（Sephacrylose,商品名商品名Bio-gelP）及瓊脂糖凝膠及瓊脂糖凝膠（Sepharose,商品名商品名Bio-GelA）等。等?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第4

14、1頁，共52頁2、分離原理、分離原理l葡聚糖凝膠吸水后，形成凝膠粒子，在交鏈葡聚糖凝膠吸水后，形成凝膠粒子，在交鏈鍵的骨架中存在著許多網(wǎng)眼，只能使小分子量的鍵的骨架中存在著許多網(wǎng)眼，只能使小分子量的化合物進(jìn)入，大分子量的化合物被排阻在凝膠顆化合物進(jìn)入，大分子量的化合物被排阻在凝膠顆粒的外部難以進(jìn)入網(wǎng)眼內(nèi)部，因此大分子物質(zhì)首粒的外部難以進(jìn)入網(wǎng)眼內(nèi)部，因此大分子物質(zhì)首先被洗出。先被洗出。3、應(yīng)用、應(yīng)用l主要用于分離水溶性大分子化合物。主要用于分離水溶性大分子化合物。（六）高效液相色譜（六）高效液相色譜（七）氣相色譜（七）氣相色譜現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第42頁，共52頁(八）超臨界流體萃取八）超臨界流體萃取

15、是集提取和分離于一體，又基本上不用有機(jī)溶是集提取和分離于一體，又基本上不用有機(jī)溶劑的新技術(shù)。劑的新技術(shù)。當(dāng)一種物質(zhì)處于臨界溫度與臨界壓力以上的狀態(tài)下，當(dāng)一種物質(zhì)處于臨界溫度與臨界壓力以上的狀態(tài)下，形成即非液體又非氣體的單一相態(tài)，稱超臨界流體形成即非液體又非氣體的單一相態(tài)，稱超臨界流體（SCF）。）。利用一種物質(zhì)在超臨界區(qū)域形成的流體進(jìn)行提利用一種物質(zhì)在超臨界區(qū)域形成的流體進(jìn)行提取的方法稱取的方法稱SCFE。SCF與常溫常壓下的氣體和液體比較，其密度與常溫常壓下的氣體和液體比較，其密度接近液體，而粘度又接近氣體，擴(kuò)散系數(shù)比液體接近液體，而粘度又接近氣體，擴(kuò)散系數(shù)比液體大大100倍，浸透性優(yōu)于液體

16、。倍，浸透性優(yōu)于液體?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第43頁，共52頁l 物質(zhì)的溶解過程包括分子間的相互作物質(zhì)的溶解過程包括分子間的相互作用和擴(kuò)散作用。所以物質(zhì)的溶解度與溶劑用和擴(kuò)散作用。所以物質(zhì)的溶解度與溶劑的密度、擴(kuò)散系數(shù)成正比與粘度成反比，的密度、擴(kuò)散系數(shù)成正比與粘度成反比，因此超臨界流體對許多物質(zhì)有很強(qiáng)的溶解因此超臨界流體對許多物質(zhì)有很強(qiáng)的溶解能力。能力。l SCF做流動相時(shí)，兼具氣層和液層的做流動相時(shí)，兼具氣層和液層的特點(diǎn)，可以分離氣相不能適用的不揮發(fā)性特點(diǎn)，可以分離氣相不能適用的不揮發(fā)性的較大分子，又能分離揮發(fā)油，其分離速的較大分子，又能分離揮發(fā)油，其分離速度比液相可以快度比液相可以快510倍，分辨

17、能力大倍，分辨能力大5倍。倍?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第44頁，共52頁常用的超臨界流體為常用的超臨界流體為CO2,它的臨界溫它的臨界溫度為度為31.4，臨界壓力為，臨界壓力為7.37Mpa,易操作，易操作，價(jià)格便宜，無毒。價(jià)格便宜，無毒?？梢酝ㄟ^改變壓力而改變超臨界流體可以通過改變壓力而改變超臨界流體的特性，因?yàn)樵谝欢囟葪l件下，改變壓的特性，因?yàn)樵谝欢囟葪l件下，改變壓力即可改變流體的密度和極性，利用程序力即可改變流體的密度和極性，利用程序升壓即可將不同極性成分進(jìn)行分步提取。升壓即可將不同極性成分進(jìn)行分步提取。CO2在高于臨界溫度和壓力的條件下，在高于臨界溫度和壓力的條件下，溶解出中藥原料中的成分，當(dāng)

18、恢復(fù)常壓時(shí)，溶解出中藥原料中的成分，當(dāng)恢復(fù)常壓時(shí)，溶解在溶解在CO2超臨界流體中的成分便與氣體超臨界流體中的成分便與氣體CO2自動分離。自動分離?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第45頁，共52頁l 二氧化碳超臨界流體對物質(zhì)溶解作用二氧化碳超臨界流體對物質(zhì)溶解作用有一定選擇性，極性較低的化合物，如酯、有一定選擇性，極性較低的化合物，如酯、醚、內(nèi)酯和含氧化合物易被萃??；極性化醚、內(nèi)酯和含氧化合物易被萃??；極性化合物，如帶羥基、羧基的難于萃取。合物，如帶羥基、羧基的難于萃取。也可以在流動相中加入夾帶劑以改變也可以在流動相中加入夾帶劑以改變其性能。對溶質(zhì)具有較好溶解性的溶劑也其性能。對溶質(zhì)具有較好溶解性的溶劑也往往是很

19、好的夾帶劑，常用甲、乙醇、丙往往是很好的夾帶劑，常用甲、乙醇、丙酮，夾帶劑的用量一般不超過酮，夾帶劑的用量一般不超過15%。優(yōu)點(diǎn)：在接近室溫下工作，防止某些優(yōu)點(diǎn)：在接近室溫下工作，防止某些對熱不穩(wěn)定的成分被破壞或揮發(fā)。萃取過對熱不穩(wěn)定的成分被破壞或揮發(fā)。萃取過程中無有機(jī)溶劑殘留。提取效率高，節(jié)約程中無有機(jī)溶劑殘留。提取效率高，節(jié)約能耗。能耗?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第46頁，共52頁2.3中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)測定的一般程序和中藥化學(xué)成分結(jié)構(gòu)測定的一般程序和方法方法（一）純度測定（一）純度測定外觀顏色形態(tài)是否均一；測定物理常外觀顏色形態(tài)是否均一；測定物理常數(shù)如：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比旋度、折光率等；數(shù)如：熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比

20、旋度、折光率等；用薄層色譜或高效液相色譜鑒別；如為已用薄層色譜或高效液相色譜鑒別；如為已知物，可用對照品進(jìn)行對照。知物，可用對照品進(jìn)行對照。（二）化學(xué)方法（二）化學(xué)方法顏色反應(yīng)；化學(xué)降解法；衍生物制備。顏色反應(yīng)；化學(xué)降解法；衍生物制備?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第47頁，共52頁（三）波譜在結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用（三）波譜在結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用1、紅外光譜（、紅外光譜（IR)化合物用量只需化合物用量只需510微克，測定范微克，測定范圍圍5004000cm-1,有兩個(gè)區(qū)，一個(gè)是指紋有兩個(gè)區(qū)，一個(gè)是指紋區(qū)在區(qū)在1000cm-1以下，每個(gè)化合物有自己以下，每個(gè)化合物有自己的特征指紋圖譜；另一個(gè)是特殊功能區(qū)，的特征指紋圖譜；另一個(gè)是特殊功能區(qū)，在在10004000cm-1，可以確定羰基、苯可以確定羰基、苯環(huán)、羥基等功能基。環(huán)、羥基等功能基?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第48頁，共52頁l2、紫外光譜（紫外光譜（UV）l只有在分子結(jié)構(gòu)中具有共軛體系，即只有在分子結(jié)構(gòu)中具有共軛體系，即在分子中具有產(chǎn)生在分子中具有產(chǎn)生-、n-躍遷和某些躍遷和某些n-躍遷的化合物才能在紫外光區(qū)產(chǎn)生紫外躍遷的化合物才能在紫外光區(qū)產(chǎn)生紫外吸收光譜