天然藥物化學天然藥物及其相關術語和研究內(nèi)容

1、天然藥物化學天然藥物及其相關術語和研究內(nèi)容第一章 總論第一節(jié) 緒論第二節(jié) 生物合成第三節(jié) 提取分離方法第四節(jié) 結構研究法第一章 總 論第一節(jié) 緒 論一、天然藥物及其相關術語二、天然藥物化學的定義、研究對象、研究內(nèi)容 三、天然藥物化學發(fā)展歷史沿革和現(xiàn)狀 四、天然藥物化學在中藥現(xiàn)代化中的作用 一、天然藥物及其相關術語1.天然藥物的定義： 天然來源2.天然藥物的來源： 植物 動物 礦物 微生物 海洋天然藥物3.天然藥物相關術語天然藥物 natural medicine中草藥 chinese herbal medicine 本草綱目，1892種 / 本草綱目拾遺，1021種 目前我國藥用植物總數(shù)，15

2、000余種中藥 Traditional Chinese Medicine草藥 herbal drug民族藥 Ethnic Medicine 蒙藥 Mongolia Medicine 藏藥 Tibetan Medicine 苗藥 Miao drug 生藥 Crude drug4. 天然藥物研究現(xiàn)狀疾病譜、醫(yī)療模式、藥物結構的改變 傳染、感染性疾病 身心疾病、現(xiàn)代病 治療 預防、保健、治療、康復 化藥 化藥 天然藥國際市場對天然藥物的需求日益增大 2000年全球植物藥銷售額，300億美元 天然藥物銷售額年增長幅度，歐共體，30% 美國， 20% 日本， 15% 4. 天然藥物研究現(xiàn)狀世界各地加強天

3、然藥物研發(fā)的投入 1983-1994年，上市522種新藥，44%天然來源 1984-1995，F(xiàn)DA，31種抗癌新藥，61%天然來源 93種抗感染新藥，63%天然來源關于天然產(chǎn)物的學術交流日漸活躍 獨特的、不可替代的作用內(nèi)在本質(zhì)、物質(zhì)基礎？二、天然藥物化學的定義、研究對象、研究內(nèi)容1.定義及相關術語2.研究對象3.研究內(nèi)容1. 天然藥物化學定義及相關術語：天然藥物化學 Chemistry of natural medicine Medicinal chemistry of natural products 運用現(xiàn)代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分（以生理活性成分或有效成分為主）中藥化學 C

4、hemistry of TCM植物化學 Phytochemistry天然產(chǎn)物化學 Chemistry of natural products2天然藥物化學的研究對象 研究對象：化學成分 chemical constituents 特別是生理活性成分或有效成分 active compound成分的復雜性： 不同藥物所含成分類型不同 每種類型成分的數(shù)目相當多 同種藥物所含成分結構、性質(zhì)各異2天然藥物化學的研究對象 生理活性成分 active compound / constituent 非生理活性成分 inactive compounds有效成分無效成分有效部位 active fraction 一

5、種主要有效成分/一組結構相近的有效成分有毒成分 toxic compound生理活性成分并不一定真正代表有效成分有效成分與無效成分的劃分是相對的、發(fā)展的A. 不同類型成分，在不同天然藥物中作用不同B. 原來視為無效成分，可能成為有效成分C. 過去視為有效成分，被修正、完善 麝香 抗炎成分 麝香酮多肽 丹參 擴冠 丹參醌丹參酚酸D. 加工、代謝等過程，可轉(zhuǎn)化非活性成分為活性成分 正確理解成分的劃分3. 天然藥物化學的研究內(nèi)容結構特點理化性質(zhì)提取分離方法結構鑒定方法生物合成結構修飾構效關系生物轉(zhuǎn)化體內(nèi)代謝過程等三、天然藥物化學發(fā)展歷史沿革和現(xiàn)狀 大體分為以下3個階段：1. 原始和萌芽階段（18世紀

6、末） 2. 學科真正形成階段（19世紀） 3. 學科迅速發(fā)展時期（20世紀） 1.原始和萌芽階段（18世紀末）天然藥物識別、使用經(jīng)驗巫術、迷信色彩文明的進步對疾病、天然藥物的認識趨于客觀 231341，晉，葛洪，抱卜子 1575， 明，李， 醫(yī)學入門，沒食子酸 1711, 清，洪遵，集驗方，樟腦 1769-1786，舍勒，酒石酸、 苯甲酸、乳酸、蘋果酸、沒食子酸2.學科真正形成階段（19世紀）特點一：以化學成分的發(fā)現(xiàn)和分離為主 1806， 阿片嗎啡（morphine） 1820， 金雞納樹皮奎寧 (quinine) 1828, 煙草煙堿（nicotine） 1885， 麻黃麻黃堿（ephedr

7、ine） 吐根堿、士的寧、小檗堿，阿托品、可卡因等2.學科真正形成階段（19世紀）特點二：結構鑒定以化學方法為主 氧化、還原等降解反應推導結構 碎片合成、全合成證明結構2.學科真正形成階段（19世紀）特點三：生源合成途徑、本質(zhì)的揭示 生源前體的識別：萜類MVA 生物堿-Aa 生源合成本質(zhì)的揭示：生物細胞內(nèi)多步酶促反應 有機反應理論來解釋機制 生物合成物質(zhì)用于結構確定 3學科迅速發(fā)展時期（20世紀） 特點一：色譜技術用于天然化合物的分離和純化 1906，俄，Tsweet，碳酸鈣為吸附劑，石油醚為洗脫劑， 1931，德，Kuhn and Lederer，氧化鋁、碳酸鈣為吸附劑， 1940，提出了液

8、液色譜法，如逆流分配 1952，James and Martin，提出氣液色譜理論 20世紀60年代，高效液相色譜出現(xiàn)天然化合物的分離向高效、快速、微量發(fā)展特點二:波譜技術用于天然化合物的結構鑒定 IR： 1944，Pekin-Elmer公司，第一臺紅外光譜儀 MS： 20世紀，質(zhì)譜儀 EI、CI，F(xiàn)D，F(xiàn)AB，ESI，MALDI ESI-TOF，MALDI-TOF NMR：1953，30MHZ的連續(xù)波核磁共振儀 70年代，脈沖傅立葉變換核磁共振儀 1D NMR2D NMR 3060100300MHz 400500600800900MHz UV，X-ray，ORD，CD等3學科迅速發(fā)展時期（2

9、0世紀） 特點三：研究深度、廣度、速度發(fā)生了革命性的變化 深度、廣度：機體內(nèi)源活性物質(zhì) 微量、水溶性、不穩(wěn)定、大分子 速度：嗎啡1804-1925 利血平1952-1956 生物堿：1952前100年，95個 1952-1962，1107個 1962-1972，3443個 3學科迅速發(fā)展時期（20世紀） 特點四:生物活性測試普遍開展 單純的化合物分離活性跟蹤分離 小規(guī)模測試高通量篩選 HTS high throungput screening3學科迅速發(fā)展時期（20世紀） 四、天然藥物化學在中藥現(xiàn)代化中的作用 中藥發(fā)展的機遇天然藥物在健康保障體系中的作用中藥確切的療效相對豐富的資源傳統(tǒng)中藥的諸

10、多弊端藥效物質(zhì)基礎不明質(zhì)量難于控制藥效難于保證劑型落后必須走中藥國際化之路四、天然藥物化學在中藥現(xiàn)代化中的作用 1. 闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎 中藥現(xiàn)代化系統(tǒng)工程的前提2. 建立和完善中藥的質(zhì)量評價標準二次開發(fā)3. 改進中藥制劑劑型二次開發(fā)4. 創(chuàng)新藥物研發(fā)原創(chuàng)性研發(fā)5. 擴大藥源1.闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎探索中藥防治疾病機理 麻黃 功效：發(fā)汗散寒、宣肺平喘、利水消腫 物質(zhì)基礎：麻黃堿腎上腺素樣作用 收縮血管、興奮中樞發(fā)汗 去甲麻黃堿松弛支氣管平滑肌平喘 偽麻黃堿升壓、利尿消腫1.闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎促進中藥藥性理論研究的深入性：熱性、溫熱藥去甲烏藥堿 腎上腺素 兒茶酚胺類味：辛味藥（解表、理

11、氣）揮發(fā)油歸經(jīng)： 同一歸經(jīng)藥的相同、相似化學成分 有效成分的作用靶點：麻黃堿解痙肺經(jīng) 偽麻黃堿利水膀胱經(jīng) 有效成分體內(nèi)代謝動力學： 川芎川芎嗪在肝臟、膽囊分布多歸肝、膽經(jīng)1.闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎闡明中藥復方配伍的科學內(nèi)涵單味藥的有效成分研究復方有效成分 各單味藥有效成分的簡單加和協(xié)同、拮抗作用物理、化學作用改變?nèi)艹龆?柴胡人參 人參皂苷增加柴胡皂苷的溶出 甘草 甘遂 甘草皂苷增加甘遂甾萜類的溶出發(fā)生化學反應 四逆湯：附子、干姜、甘草等 烏頭堿與甘草皂苷形成不溶性沉淀減毒 黃連 吳茱萸 小檗堿與大分子酸性成分形成沉淀1.闡明中藥的藥效物質(zhì)基礎闡明中藥炮制原理炮制前后有效成分、有毒成分的變化闡明

12、炮制原理 改進炮制工藝 制定炮制規(guī)范或標準如：延胡索 醋炒 增加生物堿溶出增效 烏頭類蒸煮水解雙酯型生物堿減毒 黃芩冷浸淡黃芩（綠） 黃芩苷醌 變色 熱煮煮黃芩（黃）2. 建立和完善中藥的質(zhì)量評價標準中藥材、制劑中有效成分的質(zhì)量臨床療效建立科學、靈敏的質(zhì)控標準 科學質(zhì)控標準和藥效的相關性有效成分科學的質(zhì)控指標以有效成分、有效部位、大類成分、有毒成分為指標，多種分析手段 中藥指紋圖譜技術3. 改進中藥制劑劑型二次開發(fā)改革的目標：三效、三小、三便劑型選擇 有效成分的溶解性、酸堿性、揮發(fā)性、穩(wěn)定性等 水溶性好注射液 雙黃連/參脈 口服液 生脈 顆粒劑 板藍根 難溶于水片、膠囊、滴丸等制劑工藝優(yōu)化有效

13、成分的理化性質(zhì)制劑穩(wěn)定性有效成分的理化性質(zhì)合適PH、適當包裝4創(chuàng)新藥物研發(fā)原創(chuàng)性研發(fā)創(chuàng)新藥物研發(fā)的必要性入世后化學藥品受到專利保護，仿制須向創(chuàng)新轉(zhuǎn)軌新的藥品注冊法，單純改變劑型已不能按新藥申報創(chuàng)新藥物研究的關鍵切入點：先導化合物的發(fā)現(xiàn)從天然藥物中發(fā)現(xiàn)先導物、創(chuàng)制新藥世界公認的有效途徑從中藥中發(fā)現(xiàn)先導物的優(yōu)勢數(shù)千年臨床實踐療效確切豐富的資源結構、活性的多樣性 5. 擴大藥源資源可持續(xù)可用：甘草、肉蓯蓉植物化學分類學原理： 親緣關系近的植物含有相同或相似的化學成分 黃連素：黃連小檗科、防己科、蕓香科植物第二節(jié) 生物合成一、一次代謝和二次代謝二、生物合成假說的提出三、主要的生物合成途徑一、一次代謝和

14、二次代謝一次代謝： 對維持植物生命活動不可缺少的過程 幾乎所有綠色植物中都存在 糖代謝、脂肪代謝、蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝一次代謝產(chǎn)物 Primary metabolits 對機體生命活動不可缺少的物質(zhì) 糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸 乙酰輔酶A、丙二酸單酰輔酶A、莽草酸、氨基酸一、一次代謝和二次代謝二次代謝：對維持植物生命活動來說不起重要作用 并非所有植物中都存在二次代謝產(chǎn)物 Secondary metabolits 對機體生命活動并非不可缺少的物質(zhì) 生物堿、黃酮、萜類、蒽醌、香豆素等 光合作用糖糖代謝ATPNADPH丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸赤蘚糖-4-磷酸核糖乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶AMVA小分子有機酸核

15、酸三羧酸循環(huán)脂族氨基酸萜類甾體類脂質(zhì)莽草酸芳族氨基酸肽類蛋白質(zhì)脂肪酸酚類蒽醌生物堿桂皮酸苯丙素類木脂素木質(zhì)素黃酮類CO2 H2O二、生物合成假說的提出天然化合物之間的結構聯(lián)系天然化合物與一次代謝產(chǎn)物間的聯(lián)系二、生物合成假說的提出二、生物合成假說的提出三、主要的生物合成途徑1. 醋酸-丙二酸途徑：脂肪酸、酚、蒽酮類2. 甲戊二羥酸途徑：萜、甾體類3. 桂皮酸途徑： 苯丙素、香豆素、木質(zhì)素、木脂素、黃酮類4. 氨基酸途徑： 生物堿5. 復合途徑： 醋酸-丙二酸莽草酸徑 醋酸-丙二酸甲戊二羥酸途徑 氨基酸甲戊二羥酸途徑 氨基酸-醋酸-丙二酸途徑 氨基酸莽草酸徑醋酸丙二酸途徑 脂肪酸生物合成醋酸丙二酸

16、途徑 酚類生物合成醋酸丙二酸途徑 蒽醌類生物合成甲戊二羥酸途徑桂皮酸途徑氨 基 酸 途 徑第三節(jié) 提取分離方法提取前的準備系統(tǒng)的文獻調(diào)研原材料的處理保留憑證標本提取分離一般原則已知物或已知結構類型文獻方法，工業(yè)方法未知物活性跟蹤（定向分離）第三節(jié) 提取分離方法一、中草藥有效成分的提取二、中藥有效成分的分離與精制 一、中草藥有效成分的提取水蒸汽蒸餾法：揮發(fā)性升華法 ：升華性 溶劑提取法：最常用 1.選擇溶劑考慮因素2.常見溶劑的種類及其特點3.常用溶劑提取方法4.影響溶劑提取效率的因素溶劑提取法溶劑提取法1.選擇溶劑考慮因素：溶劑盡可能多地溶出有效成分,雜質(zhì)少溶或不溶有效成分、雜質(zhì)、溶劑的極性：

17、相似相溶原理溶劑的安全性、價廉易得、回收方便等溶劑提取法2. 常見溶劑的種類及其特點環(huán)己烷，石油醚，苯，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇，水極性：親脂性：親水性：比水重的有機溶劑：與水可以以任意比例混溶的有機溶劑：與水分層的有機溶劑：能與水分層的極性最大的有機溶劑：常用來從水中萃取苷類、水溶性生物堿類成分的有機溶劑：溶解范圍最廣的有機溶劑：溶劑提取法 3.常用溶劑提取方法浸漬法： 水/稀醇，冷提滲漉法： 乙醇，冷提 提取效率高，但溶劑用量大超聲提?。焊鞣N溶劑，可加熱，但所需溫度低煎煮法： 水回流提?。河袡C溶劑 溶劑用量大連續(xù)回流提取：有機溶劑，索氏提取器 溶劑反復利用溶劑提取法

18、4.影響溶劑提取效率的因素溶劑方法粉碎度溫度時間二、中藥有效成分的分離與精制分離依據(jù)：共存成分的性質(zhì)差異1. 溶解度差異2. 分配比不同3. 吸附性差異4分子大小差異5離解程度不同1. 根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進行分離 調(diào)節(jié)溫度改變混合溶劑的極性調(diào)節(jié)PH加入某種沉淀試劑根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進行分離（1）調(diào)節(jié)溫度 溫度不同溶解度改變 結晶、重結晶待純化物A+雜質(zhì)B、C加MeOH熱溶熱濾殘渣（C）濾液（A+B）冷置析晶母液（B）結晶（A）加另一種極性相差較大的溶劑混合溶劑極性改變部分物質(zhì)沉淀析出 A 水/醇法：除去水提液中的水溶性雜質(zhì) B 醇/水法：除去醇提液中的脂溶性雜質(zhì) C 醇/醚法（醇/丙酮法）

19、：純化皂苷根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進行分離（2）改變混合溶劑極性A 水/醇法除去水提液中的水溶性雜質(zhì)中藥水提取液加數(shù)倍量濃醇靜置過夜母液（目標成分）沉淀（水溶性雜質(zhì)）（如蛋白質(zhì)、多糖、果膠、粘液質(zhì)）B 醇/水法：除去醇提液中的脂溶性雜質(zhì)中藥醇提取液加數(shù)倍水靜置過夜母液（目標成分）沉淀（脂溶性雜質(zhì)）（如油脂、葉綠素等）C 醇/醚法（醇/丙酮法）：純化皂苷皂苷的醇溶液加數(shù)倍量乙醚，靜置母液（脂溶液雜質(zhì)）沉淀（皂苷）酸、堿、兩性成分調(diào)節(jié)PH改變的分子存在狀態(tài)改變?nèi)芙舛?根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進行分離 3.調(diào)節(jié)PH解離型/離子態(tài)游離型/分子態(tài)H+BH+BOH-H+A-HAOH-脂溶性水溶性酸、堿、兩性成分調(diào)

20、節(jié)PH改變分子存在狀態(tài)改變?nèi)芙舛華酸/堿法（酸提取堿沉淀法）： 生物堿的提取、純化B堿/酸法（堿提取酸沉淀法）： 黃酮、蒽醌等酚性成分的提取、純化C. 調(diào)節(jié)PH至等電點，沉淀蛋白 根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進行分離 3.調(diào)節(jié)PHA酸/堿法（酸提取堿沉淀法） 生物堿的提取、純化H+BH+BOH-醇提物浸膏（B）藥渣酸水提取液稀酸水提取（ BH+ ）堿化沉淀（B）堿水液（水溶性雜質(zhì)）（脂溶性雜質(zhì)）藥材（HA）藥渣堿水提取液堿水提?。?A- ）酸化沉淀（HA）酸水液（水溶性雜質(zhì)）（脂溶性雜質(zhì)）B堿/酸法（堿提取酸沉淀法） 黃酮、蒽醌等酚性成分的提取、純化H+A-HAOH-酸、堿成分加入某種沉淀試劑水不溶性

21、鹽A酸性成分 Pb2+、Ba2+ 、Ca2+ 水懸浮，通H2S 母液（）B. 堿性化合物 苦味酸/苦酮酸，磷鉬酸/磷鎢酸/鐳氏鹽 強H+ ，Et2O萃取 H2O層（） 1.根據(jù)物質(zhì)的溶解度差異進行分離（4）加沉淀劑2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離分配比K K=CU / CL 分離因子 =KA / KB （KA KB） 100 1次萃取，基本分離10100 1012次 2 100次以上 1 無法分離上層下層（1）簡單液液萃取法（2）逆流分溶法（ CCD， countercurrent distribution）（3）紙色譜（PC，paper chromatography）（4）液液

22、分配柱色譜（5）液滴逆流色譜 （DCCC，droplet countercurrent chromarography） （6)高速逆流色譜 (HSCCC，high speed countercurrent chromarography） 2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離50 A有機溶劑/水B有機溶劑/酸、堿水 PH 物質(zhì)存在狀態(tài)溶解性KCPH梯度萃取 梯度調(diào)節(jié)PH，每次改變一種成分的存在狀態(tài)，依次分離缺點：手工操作繁瑣、溶劑用量大、易乳化2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（1）簡單液液萃取法上層下層 例：HA1、HA2、B，且HA1 HA2，如何分離? PH 12 B

23、 A- 3 BH+ HA 2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（2）逆流分溶法50工作原理：多次、連續(xù)的液液萃取craig逆流分溶儀萃取單元及工作過程優(yōu)點：避免手工操作缺點：溶劑用量大 機械操作導致破損、漏液 乳化2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（3）紙色譜（paper chromatography, PC）濾紙濕重/干重=2時= Rfa (1-Rf b) / Rfb (1-Rf a)固定相涂覆于硅膠等多孔載體上，裝柱流動相通過色譜柱進行洗脫物質(zhì)在兩相溶劑中作逆流分布 分配比不同，被洗脫速度不同2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（4）液液分配柱色譜 定義正相

24、色譜與反相色譜2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（4）液液分配柱色譜 2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（4）液液分配柱色譜 加壓液相色譜特點加壓流動相，流速快載體顆粒小，機械強度大，比表面極大耐壓柱材自動檢測、收集、分部 2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（4）液液分配柱色譜 加壓液相色譜種類：快速色譜 Flash chromatography 2.02105Pa 低壓液相色譜 LPLC, 5.05105Pa中壓液相色譜 20.2105Pa高壓液相色譜 HPLC, 20.2105Pa high performance liquid chromatograp

25、hy 2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（4）液液分配柱色譜 克服了簡單萃取及CCD溶劑容量大、易乳化的缺點 優(yōu)點 缺點載體可能造成化學吸附，如硅膠2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（5）液滴逆流色譜 DCCC droplet countercurrent chromarography 流動相液滴垂直上下，經(jīng)過固定相液 2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行分離（6）高速逆流色譜 HSCCC high speed countercurrent chromarography 行星式旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力場固定性保留在蛇形管內(nèi)流動相單向、低速經(jīng)過固定相3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異

26、進行分離（1）吸附的類型 （2）物理吸附的基本規(guī)律（3）極性及強弱判斷（4）簡單吸附法用于物質(zhì)的濃縮與精制 （5）吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離 （6）聚酰胺柱色譜 （7）大孔吸附柱色譜3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（1）吸附的類型 物理吸附： 分子間力，無選擇性，可逆。 硅膠、氧化鋁、活性炭化學吸附：化學鍵，選擇性較強，常不可逆。 硅膠生物堿 堿性氧化鋁黃酮、蒽醌等半化學吸附：氫鍵，選擇性較弱，多可逆 聚酰胺3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（2）物理吸附的基本規(guī)律 極性相似者易于吸附 非極性吸附劑：活性炭對非極性成分吸附強溶劑極性 吸附劑對溶質(zhì)的吸附力溶質(zhì)可被極性弱的溶劑洗脫極性吸附劑：硅膠、

27、氧化鋁 對極性物質(zhì)親和力強 溶劑極性 吸附劑對溶質(zhì)的吸附力 溶質(zhì)可被極性強的溶劑洗脫 3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（3）極性及強弱判斷 一般物質(zhì)：官能團的種類、數(shù)目、位置、碳鏈長短 R-COOHAr-OHR-OHR-NH-R-CO-NH- R-CHOR-CO-RR-COO-RR-O-RR-XR-H溶劑：介電常數(shù)，極性 環(huán)己烷（） 苯（） 無水乙醚（） 氯仿（） 乙酸乙酯（） 乙醇（） 甲醇（） 水（）3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（4）簡單吸附法用于物質(zhì)的濃縮與精制 活性炭吸附法結晶、重結晶中脫色、脫臭從大量稀水液中濃縮微量物質(zhì)一葉秋堿的濃縮、精制 3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（5）

28、吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離 硅膠吸附柱色譜氧化鋁吸附柱色譜 A吸附劑：3060倍，有時100200倍 B裝柱： 徑高比（d/h）1:151:20 干法裝柱/濕法裝柱 C上樣： 干法上樣/濕法上樣 D洗脫： 等度/梯度（洗脫劑極性遞增） E托尾： 化學吸附：硅膠堿性成分 洗脫劑中加入堿 氧化鋁酸性成分 洗脫劑中加入酸 F洗脫系統(tǒng)的選擇： 3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（6）聚酰胺柱色譜 高分子聚合物不溶于常見有機溶劑對堿穩(wěn)定對酸特別是無機酸穩(wěn)定性差 可溶于濃鹽酸、冰乙酸、甲酸中性 質(zhì)3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（6）聚酰胺柱色譜 分子間氫鍵半化學吸附吸附原理3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離

29、（6）聚酰胺柱色譜 化合物在含水溶劑中大致有以下規(guī)律：形成氫鍵的基團數(shù)目：越多，越強。形成氫鍵的基團所處的位置： 處于易形成分子內(nèi)氫鍵者，減弱。分子中芳香化程度：高，增強。影響吸附力的因素3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（6）聚酰胺柱色譜 各種溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力水 甲醇 乙醇 氫氧化鈉水溶液 甲酰胺 二甲基甲酰胺 尿素水溶液 影響吸附力強弱的因素化合物在不同溶劑中的吸附力，隨溶劑極性增強而增強水中最強常以水裝柱、樣品以水溶解上樣含水醇中次之醇中最弱常以濃度漸高的含水醇梯度洗脫 EtOH-H2O最常用 弱強3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（6）聚酰胺柱色譜 醌類、黃酮類等酚性的制備和分離

30、。脫鞣處理生物堿、萜類、甾類、糖類、氨基酸等極性與非極性化合物的分離也有用途 應 用3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（7）大孔吸附樹脂 高分子聚合物白色球形顆粒多孔網(wǎng)狀結構不溶于酸、堿、有機溶劑吸附原理：分子間力 氫鍵分子篩 性質(zhì)原理3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（7）大孔吸附樹脂 樹脂的性質(zhì)：非極性樹脂 易吸附非極性化合物 極性樹脂 易吸附極性化合物溶劑的性質(zhì)：物質(zhì)在溶劑中的溶解度大，樹脂對此物質(zhì)的吸附力就小影響吸附力強弱的因素3. 根據(jù)物質(zhì)吸附性差異進行分離（7）大孔吸附樹脂 水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。最常用：乙醇水 廣泛應用于化合物的分離與富集工作中 如：苷類、糖類的分離 生物

31、堿的精制 多糖、黃酮、三萜類化合物的分離。 洗脫劑應 用4根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進行分離透析法超濾法超速離心凝膠濾過法 gel filtration： 凝膠滲透色譜 gel permeation chromtography 分子篩濾過 molecular sieve filtration4根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進行分離凝膠濾過法 gel filtration： 凝膠三維網(wǎng)狀結構的分子篩作用按分子量由大到小的順序分離原 理4根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進行分離凝膠濾過法 gel filtration： 葡聚糖凝膠Sephadex G： 葡聚糖+交聯(lián)劑（環(huán)氧氯丙烷） 分子篩 水中應用 分離水溶性成份 商品型號

32、按交聯(lián)度分類，以10倍吸水量（ml/g）表示羥丙基葡聚糖凝膠Sephadex LH-20: Sephadex G-25羥丙基化所得 分子篩和反相色譜相結合 水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿中使用 水溶性、脂溶性成分都可分 凝膠的種類、性質(zhì)及應用5根據(jù)物質(zhì)離解程度不同分離進行分離 離子交換法 離子交換樹脂為固定相，水，含水溶劑裝柱含水流動相通過樹脂可交換離子與樹脂上的交換基團交換，吸附到樹脂上 中性及無交換離子的成分流出將吸附到柱上的成分洗脫下來離子交換原理5根據(jù)物質(zhì)離解程度不同分離進行分離 離子交換法 離子交換樹脂為固定相，水，含水溶劑裝柱含水流動相通過樹脂可交換離子與樹脂上的交換基團交換

33、，吸附到樹脂上 中性及無交換離子的成分流出將吸附到柱上的成分洗脫下來離子交換原理5根據(jù)物質(zhì)離解程度不同分離進行分離 離子交換法 球形顆粒，不溶于水，可在水中溶脹離子交換樹脂的性質(zhì)離子交換樹脂的結構母核離子交換基團5根據(jù)物質(zhì)離解程度不同分離進行分離 離子交換法 陽離子交換樹脂：強酸性（-SO3-H+） 弱酸性（-COO-H+） 陰離子交換樹脂：強堿性（-N+（CH3）3Cl-） 弱堿性（-NH2，-NH-，-N=） 離子交換樹脂的種類5根據(jù)物質(zhì)離解程度不同分離進行分離 離子交換法 不同電荷離子的分離 如水提液中酸性、堿性、兩性化合物的分離相同電荷但解離程度不同離子的分離 如堿性不同的生物堿的分離

34、 離子交換樹脂的應用水提液中酸性、堿性、兩性化合物的分離 堿性 堿性不同的生物堿的分離第四節(jié) 結構研究法結構研究的特點：難于合成品 結構研究的總原則: 盡可能不消耗或少消耗試樣 波譜綜合分析 與文獻數(shù)據(jù)比較 必要時輔以化學手段第四節(jié) 結構研究法一、純度的測定二、結構研究的主要程序三、結構研究中采用的主要方法一、純度的測定純度檢查法：均一的晶形敏銳的熔點、沸點、折光率、比旋度TLC、PC、GC、HPLC二、結構研究的主要程序三、結構研究中采用的主要方法1. 確定分子式，計算不飽和度2. 質(zhì)譜 （MS，mass spectrum）3. 紅外光譜（IR，infrared spectra）4. 紫外-

35、可見吸收光譜（UV-vis) (ultraviolet-visible spectra）5. 核磁共振（NMR，nuclear magnetic resonance）6. 其他： x-單晶衍射法 旋光光譜（ORD） 園二色譜（CD） 三、結構研究中采用的主要方法 1. 確定分子式，計算不飽和度分子式的確定元素定量分析結合分子量測定同位素豐度比法高分辨質(zhì)譜（HR-MS，high resolution mass spectrum ） 不飽和度的計算u=/2/21 ：一價原子數(shù) 如H、X ：三價原子數(shù)，如N、P ：四價原子數(shù)，如C三、結構研究中采用的主要方法 2. 質(zhì)譜 （MS，mass spect

36、rum）作用：確定分子量、分子式提供部分結構信息 丟失碎片的大小 如15、17 碎片的m/z及裂解方式三、結構研究中采用的主要方法 2. 質(zhì)譜 （MS，mass spectrum）常用質(zhì)譜技術及特點電子轟擊質(zhì)譜（EI-MS，electron impact ionization）場解析質(zhì)譜（FD-MS，field desorption ionization） 快速原子轟擊質(zhì)譜（FAB-MS，fast atom bombardment）電噴霧質(zhì)譜（ESI-MS，electrospray ionization） 基質(zhì)輔助激光解析質(zhì)譜（MALDI-MS） matrix-assisted laser d

37、esorption ionization 常用質(zhì)譜技術及特點電子轟擊質(zhì)譜（EI-MS） （electron impact ionization）樣品需加熱氣化，離化，得到M+難氣化、易熱解的成份測不到M+ 如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素常用質(zhì)譜技術及特點場解析質(zhì)譜（FD-MS） field desorption ionization試樣稀液涂于鎢絲上作陽極，對面加陰極，通高壓，使電離難氣化、易熱解的成份，可得到 分子離子相關峰：MH+、MNa+、MK+ 逐個脫去糖基的碎片峰：MH-162+、MH-162-146+苷元的碎片離子相對少常用質(zhì)譜技術及特點快速原子轟擊質(zhì)譜（FAB-MS）

38、fast atom bombardment離子槍發(fā)射高能離子與另一中性粒子碰撞，交換電荷， 形成高速中性粒子，與樣品碰撞，使其電離難氣化、易熱解的成份，可得到 分子離子相關峰：MH+、MNa+、MK+ 逐個脫去糖基的碎片峰：MH-162+、MH-162-146+ 可得到苷元的碎片常用質(zhì)譜技術及特點電噴霧質(zhì)譜（ESI-MS） electrospray ionization 強靜電場使試樣電離，難氣化、易熱解、大分子、小分子，均可得到 分子離子相關峰：MH+、MNa+、MK+ 常用質(zhì)譜技術及特點基質(zhì)輔助激光解析質(zhì)譜（MALDI-MS） matrix-assisted laser desorptio

39、n ionization 用于研究結構復雜，不易氣化的大分子物質(zhì)的分子量 如多糖、蛋白、核酸等 三、結構研究中采用的主要方法 3. 紅外光譜（IR，infrared spectra）原理： 化學鍵的振動在紅外光區(qū)（4000625cm-1）引起的吸收譜圖作用： 特征頻率區(qū)（functional group region） 40001500 cm-1確定官能團類型指紋區(qū)（fingerprint region） 1500600 cm-1構象、構型、取代模式等三、結構研究中采用的主要方法 4. 紫外-可見吸收光譜（UV-vis) (ultraviolet-visible spectra）原理 電子由基

40、態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)（、n） 在紫外可見光區(qū)（200700nm）引起的吸收譜圖作用對含有共軛雙鍵、,-不飽和羰基、芳香化合物的結構鑒定有重要價值特定的吸收譜特征骨架類型的判斷 如：黃酮、香豆素、蒽醌加診斷試劑前后譜圖的規(guī)律性變化取代圖式的推斷 如：黃酮、香豆素三、結構研究中采用的主要方法5. 核磁共振（NMR） （nuclear magnetic resonance）原理： 1H、13C等具有磁矩的原子在外加磁場中受電磁波照射，吸收一定能量電磁波，產(chǎn)生能級變化，引起核磁共振氫核磁共振（1H-NMR）碳核磁共振譜（13C-NMR）二維核磁共振譜 （2D-NMR）氫核磁共振（1H-NMR） 應用： 提供

41、H的類型、數(shù)目、相鄰原子團的信息 四個參數(shù)：化學位移（）：11020ppm H的類型 屏蔽效應積分值/積分面積 同一環(huán)境下H的個數(shù)自旋偶合裂分的峰數(shù) 鄰位與其不等同的H的個數(shù) 符合 n+1律 s, d, t, q偶合常數(shù)（J） H核間的距離 相隔鍵數(shù)： 越少，J大，通常為3JH-H 二面角： 越接近90，J越小 越接近0、180，J越大氫核磁共振（1H-NMR） 遠程偶合(4JH-H)： Jbc=0烯丙偶合芳環(huán)上的偶合Jab=610 HzJac=13HzJad=01 Hz氫核磁共振（1H-NMR）同核去偶技術（homodecoupling）： 消除或部分消除相鄰H核的偶合，簡化圖譜 CH3CH2OCOCH3CH3 t 照射H-2 sCH2 q 照射H-1 sCH3 s碳核磁共振譜（13C-NMR）最重要的參數(shù)： 化學位移：1200ppm C的類型 13C的信號裂分 13C-NMR：異核偶合1H-NMR：同核偶合偶合裂分峰數(shù)：C的級別 符合n+1律，s, d, t, q，有1JC-H 2JC-H 3JC-H碳核磁共振譜