中南大學(xué)天然藥物分離與提純 天然產(chǎn)物化學(xué)資料 天然產(chǎn)物有效成分的

一、天然產(chǎn)物有效成分提取方法的原理——溶劑提取法與水蒸氣蒸餾法的原理、操作及其特點二、天然產(chǎn)物有效成分別離與精制——天然產(chǎn)物有效成分各種別離方法的原理三、化合物的純度測定四、結(jié)構(gòu)研究的主要程序五、結(jié)構(gòu)研究中采用的主要方法——UVIRMSNMR第二章天然產(chǎn)物有效成分的別離、檢測和毒理學(xué)平安性與成效性評價

研究天然產(chǎn)物化學(xué)成分的根本步驟原材料單體化合物總提取物不同部位目的化合物結(jié)構(gòu)修飾人工合成提取初步別離精細別離純化第一節(jié)天然有效成分的提取溶劑法水蒸氣蒸餾法

升華法

一、溶劑提取法

1、溶劑提取法及其原理

根據(jù)“相似相溶〞原理，選擇與化合物極性相當(dāng)?shù)娜軇⒒衔飶闹参锝M織中溶解出來，同時，由于某些化合物的增溶或助溶作用，其極性與溶劑極性相差較大的化合物也可溶解出來。

溶劑提取法是根據(jù)天然產(chǎn)物中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì)，選用對活性成分溶解度大，對不需要溶出成分溶解度小的溶劑，而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來的方法。

2、常用溶劑的特點

環(huán)己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇極性：小————大親脂性：大

————

小

親水性：小

————

大

比水重的有機溶劑：氯仿與水分層的有機溶劑：環(huán)己烷~正丁醇能與水分層的極性最大的有機溶劑：正丁醇與水可以以任意比例混溶的有機溶劑：丙酮~甲醇極性最大的有機溶劑：甲醇極性最小的有機溶劑：環(huán)己烷介電常數(shù)最小的有機溶劑：石油醚常用來從水中萃取苷類、水溶性生物堿類成分的有機溶劑：正丁醇溶解范圍最廣的有機溶劑：乙醇運用溶劑提取法的關(guān)鍵，是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?。溶劑選擇適當(dāng)，就可以比較順利地將需要的成分提取出來。選擇溶劑要注意以下三點：①溶劑對有效成分溶解度大，對雜質(zhì)溶解度??；②溶劑不能與中藥的成分起化學(xué)變化；③溶劑要經(jīng)濟、易得、使用平安等。3、溶劑的選擇4、各種溶劑提取法

連續(xù)回流提取法等

浸漬法滲漉法煎煮法回流提取法浸漬法：浸漬法系將天然產(chǎn)物粉末或碎塊裝人適當(dāng)?shù)娜萜髦?，參加適宜的溶劑〔如乙醇、稀醇或水〕，浸漬藥材以溶出其中成分的方法。滲漉法：滲漉法是將天然產(chǎn)物粉末裝在滲漉器中，不斷添加新溶劑，使其滲透過藥材，自上而下從滲漉器下部流出浸出液的一種浸出方法。01溶劑罐02變頻物料泵03快速滲漏機04流量計05滲濾液罐06可調(diào)試電加熱水箱07熱水泵08高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器09濃縮液罐10冷凝器11冷卻器12受卻器13真空泵14控制柜01溶劑罐02變頻物料泵03快速滲漏機04流量計05滲濾液罐06可調(diào)試電加熱水箱07熱水泵08高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器09濃縮液罐10冷凝器11冷卻器12受卻器13真空泵14控制柜01溶劑罐02變頻物料泵03快速滲漏機04流量計05滲濾液罐06可調(diào)試電加熱水箱07熱水泵08高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器09濃縮液罐10冷凝器11冷卻器12受卻器13真空泵14控制柜

SLNS-快速滲漉提取濃縮機組工藝流程圖

SLNS-快速滲漉提取濃縮機組工藝流程圖

SLNS-快速滲漉提取濃縮機組煎煮法：煎煮法是我國最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法。所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪瓷器皿，不宜用鐵鍋，以免藥液變色。直火加熱時最好時常攪拌，以免局部藥材受熱太高，容易焦糊。有蒸汽加熱設(shè)備的藥廠，多采用大反響鍋、大銅鍋、大木桶，或水泥砌的池子中通入蒸汽加熱。還可將數(shù)個煎煮器通過管道互相連接，進行連續(xù)煎浸。

回流提取法：應(yīng)用有機溶劑加熱提取，需采用回流加熱裝置，以免溶劑揮發(fā)損失。小量操作時，可在圓底燒瓶上連接回流冷凝器。溶劑浸過藥材外表約1～2cm。在水浴中加熱回流，一般保持沸騰約1小時后放冷過濾，再在藥渣中加溶劑，作第二、三次加熱回流分別約半小時，或至根本提盡有效成分為止。此法提取效率較冷浸法高，大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。

連續(xù)回流提取法：應(yīng)用揮發(fā)性有機溶劑提取天然產(chǎn)物有效成分，不管小型實驗或大型生產(chǎn)，均以連續(xù)提取法為好，而且需用溶劑量較少，提取成分也較完全。實驗室常用脂肪提取器或稱索氏提取器。連續(xù)提取法，一般需數(shù)小時才能提取完全。提取成分受熱時間較長，遇熱不穩(wěn)定易變化的成分不宜采用此法。

提取方法溶劑操作提取效率使用范圍備注浸漬法水或有機溶劑不加熱效率低各類成分，尤遇熱不穩(wěn)定成分出膏率低，易發(fā)霉，需加防腐劑滲漉法有機溶劑不加熱—脂溶性成分消耗溶劑量大，費時長煎煮法水直火加熱—水溶性成分易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定不宜用回流提取法有機溶劑水浴加熱—脂溶性成分熱不穩(wěn)定不宜用，溶劑量大連續(xù)回流提取法有機溶劑水浴加熱節(jié)省溶劑、效率最高親脂性較強成分用索氏提取器，時間長二、

水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法，適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的天然產(chǎn)物成分的提取。此類成分的沸點多在100℃以上，與水不相混溶或僅微溶，且在約100℃時存一定的蒸氣壓。當(dāng)與水在一起加熱時，其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時，液體就開始沸騰，水蒸氣將揮發(fā)性物質(zhì)一并帶出。

三、升華法

固體物質(zhì)受熱直接氣化，遇冷后又凝固為固體化合物，稱為升華。天然產(chǎn)物中有一些成分具有升華的性質(zhì)，故可利用升華法直接自天然產(chǎn)物中提取出來。

例如樟木中升華的樟腦〔camphor〕，在?本草綱目?中已有詳細的記載，為世界上最早應(yīng)用升華法制取藥材有效成分的記述。

茶葉中的咖啡堿在178℃以上就能升華而不被分解。游離羥基蒽醌類成分，一些香豆素類，有機酸類成分，有些也具有升華的性質(zhì)。

四、影響提取效果的因素

溶劑提取的效果主要取決于選擇適宜的溶劑和提取方法。此外，原料的粉碎程度，提取溫度，濃度差，提取時間，操作壓力，原料與溶劑的相對運動等因素也不同程度地影響提取效果。

原料的粉碎程度：原料經(jīng)粉碎后粒度變小，外表能增加，浸出速度加快，但粉碎度過高，樣品粉粒表面積過大，吸附作用增強，反而影響擴散速度，并不利于浸出，一般而言粒度以20~60目為適。

浸出溫度：溫度增加可增大可溶性成分的溶解度、擴散系數(shù)。擴散速度加快有利于浸提，并且溫度適當(dāng)升高，可使原料中的蛋白質(zhì)凝固、酶破壞而增加浸提液的穩(wěn)定性，但溫度過高，會破壞不賴熱的成分，并且導(dǎo)致浸提液的品質(zhì)劣變。提取的雜質(zhì)含量增高，給后道精制工序帶來困難，一般浸出溫度控制在60~100℃。

浸提時間:原料中的成分隨提取時間延長，提取的得率增加，但時間過長，雜質(zhì)成分溶解也隨之增加，給后序提取精制造成困難，一般而言，熱提1~3h，乙醇加熱回流提取1~2h。

濃度差:濃度差是原料組織內(nèi)的濃度與外周溶液的濃度差異。濃度差越大，擴散推動力越大，越有利于提高浸出效率。

第二節(jié)

天然產(chǎn)物有效成分的別離與精制

根據(jù)物質(zhì)溶解度差異進行別離

根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配系數(shù)不同進行別離

根據(jù)物質(zhì)的吸附性差異進行別離

一、根據(jù)物質(zhì)溶解度差異進行別離

1、結(jié)晶結(jié)晶是利用溫度不同引起溶解度的改變而使有效成分以晶體的形式析出以到達別離物質(zhì)的目的。〔1〕雜質(zhì)的除去：天然產(chǎn)物經(jīng)過提取別離所得到的成分，大多仍然含有雜質(zhì)，或者是混合成分。有時即使有少量或微量雜質(zhì)存在，也能阻礙或延緩結(jié)晶的形成。所以在制備結(jié)晶時，必須注意雜質(zhì)的干擾，應(yīng)力求盡可能除去。

〔2〕溶劑的選擇：制備結(jié)晶，要注意選擇合宜的溶劑和應(yīng)用適量的溶劑。合宜的溶劑，最好是在冷時對所需要的成分溶解度較小，而熱時溶解度較大。溶劑的沸點亦不宜太高。

〔3〕結(jié)晶溶液的制備：制備結(jié)晶的溶液，需要成為過飽和的溶液。

〔4〕制備結(jié)晶操作〔5〕重結(jié)晶及分步結(jié)晶：晶態(tài)物質(zhì)可以用溶劑溶解再次結(jié)晶精制。這種方法稱為重結(jié)晶法。結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得各局部母液，再經(jīng)處理又可分別得到第二批、第三批結(jié)晶。這種方法那么稱為分步結(jié)晶法或分級結(jié)晶法。

〔6〕結(jié)晶純度的判定：化合物的結(jié)晶都有一定的結(jié)晶形狀、色澤、熔點和熔距，一可以作為鑒定的初步依據(jù)。

2、溶劑沉淀：

在溶液中參加另一種溶劑以改變混合溶劑的極性，使一局部物質(zhì)沉淀析出，從而實現(xiàn)別離。

3、沉淀劑沉淀：〔1〕金屬離子沉淀；〔2〕酸堿沉淀；〔3〕非離子型聚合物沉淀；〔4〕均相沉淀。4、鹽析沉淀

二、根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行別離

1、液-液萃取與分配系數(shù)K值

K=CU/CL

〔2-1〕

2、別離難易與別離因子β

別離因子β表示A、B兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值。即：

β=KA/KB(注：KA>KB)〔2-2〕

3、分配比與pH

HA+H2OA-+H3O+

假設(shè)使該酸性物質(zhì)完全離解，那么：使該酸性物質(zhì)完全游離，即使A-均轉(zhuǎn)變成HA，那么：

因為酚類化合物的pKa值一般為9.2~10.8，羧酸類化合物的pKa值約為5，故pH值為3以下，大局部酚酸性物質(zhì)將以非離解形式〔HA〕存在，易分配于有機溶劑中；而pH12以上，那么將以離解形式〔A-〕存在，易分配于水中。同理，對于堿性物質(zhì)〔B〕：

Ka為堿性物質(zhì)〔B〕的共軛酸〔BH+〕的離解常數(shù)。

一般pH<3時，酸性物質(zhì)多呈非離解狀態(tài)(HA)、堿性物質(zhì)那么呈離解狀態(tài)(BH+)存在，但pH>12,那么酸性物質(zhì)呈離解狀態(tài)(A-)、堿性物質(zhì)那么呈非離解狀態(tài)(B)存在。據(jù)此,可采用圖1-1所示在不同pH的緩沖溶液與有機溶劑中進行分配的方法,使酸性、堿性、中性及物質(zhì)得以別離。

兩相溶劑萃取在操作中還要注意以下幾點：1〕先用小試管猛烈振搖約1分鐘，觀察萃取后二液層分層現(xiàn)象。如果容易產(chǎn)生乳化，大量提取時要防止猛烈振搖，可延長萃取時間。如碰到乳化現(xiàn)象，可將乳化層分出，再用新溶劑萃取；或?qū)⑷榛瘜映闉V，或?qū)⑷榛瘜由陨约訜?；或較長時間放置并不時旋轉(zhuǎn)，令其自然分層。乳化現(xiàn)象較嚴重時，可以采用二相溶劑逆流連續(xù)萃取裝置。

2〕

水提取液的濃度最好在比重1.1～1.2之間，過稀那么溶劑用量太大，影響操作。

3〕

溶劑與水溶液應(yīng)保持一定量的比例，第一次提取時，溶劑要多一些，一般為水提取液的1/3，以后的用量可以少一些，一般1/4-1/6。

4〕一般萃取3～4次即可。但親水性較大的成分不易轉(zhuǎn)入有機溶劑層時，須增加萃取次數(shù)，或改變萃取溶劑。

4、超臨界流體萃取技術(shù)

超臨界流體萃取是以某一介質(zhì)作為萃取劑，在其臨界溫度和臨界壓力之上的條件下，從液體或固體物料中萃取出待別離的組分的一種方法。

超臨界流體由于接近液體的密度使之具有較高溶解度,由于接近氣體的粘度,使之具有良好的流動性能,擴散系數(shù)介于氣液之間,使之對待萃取的物料組織有良好的滲透性,這些特征大大提高了溶質(zhì)進入超臨界流體的傳質(zhì)速率。

(1)超臨界流體萃取的特點

萃取過程在較低溫度范圍內(nèi)進行,特別適用于具有熱敏性或易氧化的成分。萃取介質(zhì)通常選用二氧化碳,二氧化碳化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無腐蝕性、無毒性、不易燃、不易爆,萃取后容易從別離成分中脫除,不會造成污染,適用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。

工藝條件容易控制,通過對溫度和壓力進行調(diào)節(jié),可以實現(xiàn)選擇性萃取和別離。

萃取產(chǎn)物的理化性質(zhì)保持良好,產(chǎn)品質(zhì)量好,且無溶劑殘留問題,萃取介質(zhì)循環(huán)利用,無環(huán)境污染問題。

超臨界流體萃取需要冷媒和高壓支持且生產(chǎn)量較小,操作本錢大。

〔2〕超臨界流體萃取的應(yīng)用

由于超臨界流體萃取技術(shù)上有許多元可替代的優(yōu)點,近年來獲得高度的重視和廣泛的應(yīng)用,例如中藥有效成分的提取；菌體生成物的別離；香精香料色素的提??；動植物脂肪、脂溶性成分、植物堿、甾醇類物質(zhì)等成分的提??；有機溶劑以及有害有毒物質(zhì)的脫除等。

5.逆流分溶法(CCD)

液-液萃取別離中經(jīng)常遇到的情況是別離因子β值較小,故萃取及轉(zhuǎn)移操作常須進行幾十次乃至幾百次。此時簡單萃取已不能滿足需要,而要采用逆流分溶法(countercurrentdistribution,簡稱CCD)。

CCD法因為操作條件溫和、試樣容易回收,故特別適于中等極性、不穩(wěn)定物質(zhì)的別離。另外,溶質(zhì)濃度越低,別離效果越好。但是,試樣極性過大或過小,或分配系數(shù)受濃度或溫度影響過大時那么不易采用此法別離。易于乳化的萃取溶劑系統(tǒng)也不宜采用。

6、液液分配色譜柱

將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠等多孔載體上,作為固定相,填充在色譜管中,然后參加與固定相不相混溶的另一相溶劑

(流動相)沖洗色譜柱。這樣,物質(zhì)同樣可在兩相溶劑中相對作逆流移動,在移動過程中不斷進行動態(tài)分配而得以別離。這種方法稱之為液-液分配柱色譜法。

〔1〕正相色譜與反相色譜：別離水溶性或極性較大的成分如生物堿、苷類、糖類、有機酸等化合物時,固定相多采用強極性溶劑,如水、緩沖溶液等,流動相那么用氯仿、乙酸乙醋、丁醇等弱極性有機溶劑,稱之為正相色譜；但當(dāng)別離脂溶性化合物,如高級脂肪酸、油脂、游離甾體等時,那么兩相可以顛倒,固定相可用石蠟油,而流動相那么用水或甲醇等強極性溶劑,故稱之為反相分配色譜(reversephasepartitionchromatography)。

〔2〕加壓液相柱色譜特點：加壓液相色譜用的載體多為顆粒直徑較小、機械強度及比外表積均大的球形硅膠微粒，因而柱效率大大提高。

三、根據(jù)物質(zhì)的吸附性質(zhì)差異進行別離

物理吸附(physicalabsorption)也叫外表吸附,是因構(gòu)成溶液的分子(含溶質(zhì)及溶劑)與吸附劑外表分子的分子間力的相互作用所引起。

特點：①是無選擇性、②吸附與解吸過程可逆、③可快速進行。故在實際工作中用得最廣。如采用硅膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑進行的吸附色譜即屬于這一類型。

化學(xué)吸附(chemicalabsorption),如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁吸附,或生物堿被酸性硅膠吸附等吸附質(zhì)與吸附劑之間要發(fā)生化學(xué)反響的一類吸附。特點：①具有選擇性、②吸附十分牢固、有時甚至不可逆,故用得較少。半化學(xué)吸附(semi-chemicalabsorption),如聚酰胺對黃酮類、醌類等化合物之間的氫鍵吸附,力量較弱,介于物理吸附與化學(xué)吸附之間的一類吸附。1.物理吸附根本規(guī)律

〔2〕被別離的物質(zhì)與吸附劑、洗脫劑共同構(gòu)成吸附過程中的三要素，彼此緊密相連。〔1〕物理吸附過程一般無選擇性，但吸附強弱大體遵循“相似者易于吸附〞的經(jīng)驗規(guī)律。硅膠、氧化鋁因均為極性吸附劑,故有以下特點:

(1)對極性物質(zhì)具有較強的親和能力,極性強的溶質(zhì)將被優(yōu)先吸附。(2)溶劑極性越弱,那么吸附劑對溶質(zhì)將表現(xiàn)出較強的吸附能力。溶劑極性增強,那么吸附劑對溶質(zhì)的吸附能力即隨之減弱。 (3)溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附,但一旦參加極性較強的溶劑時,又可被后者置換洗脫下來?；钚蕴恳驗槭欠菢O性吸附劑,故與硅膠、氧化鋁相反,對非極性物質(zhì)具有較強的親和能力,在水中對溶質(zhì)表現(xiàn)出強的吸附能力。溶劑極性降低,那么活性炭對溶質(zhì)的吸附能力也隨之降低。故從活性炭上洗脫被吸附物質(zhì)時,洗脫溶劑的洗脫能力將隨溶劑極性的降低而增強。

2、

極性及其強弱判斷

極性強弱是支配物理吸附過程的主要因素。所謂極性乃是一種抽象概念,用以表示分子中電荷不對稱(asymmetry)的程度，并大體上與偶極矩(dipolemoment)、極化度〔polarizability〕及介電常數(shù)〔dielectricconstant〕等概念相對應(yīng)。

〔1〕官能團的極性按以下官能團的順序增強：—CH2—CH2—，—CH2=CH2—，—OCH3，—COOR，>C=O，—CHO，—NH2，—OH，—COOH

〔2〕化合物的極性那么由分子中所含官能團的種類、數(shù)目及排列方式等綜合因素所決定。

〔3〕、大體上溶劑極性的大小可以根據(jù)介電常數(shù)(ε)的大小來判斷。介電常數(shù)越大，那么極性越大。一般溶劑的介電常數(shù)按以下順序增大：

環(huán)己烷〔1.88〕，苯〔2.29〕，無水乙醚〔4.47〕，氯仿〔5.20〕，乙酸乙酯〔6.11〕，乙醇〔26.0〕，甲醇〔31.2〕，水〔81.0〕

3.簡單吸附法進行物質(zhì)的濃縮與精制

簡單吸附，如在結(jié)晶及重結(jié)晶過程中參加活性炭進行的脫色、脫臭等操作，在物質(zhì)精制過程中應(yīng)用很廣。

一葉萩堿curinine

本品系由大戟科植物一葉萩葉中提取的一種生物堿，現(xiàn)已人工合成?！拘誀睢科湎跛猁}為白色或微粉紅色粉末，味苦，能溶于水?！舅幚砑皯?yīng)用】作用與士的寧相似。但毒性較低。能興奮脊髓。增強反射及肌肉緊張度。體內(nèi)代謝較快，無蓄積。動物實驗說明，小量能增強心肌收縮，并有抑制膽堿酯酶作用。用于治療小兒麻痹癥及其后遺癥、面神經(jīng)麻痹，對神經(jīng)衰弱、低血壓、植物神經(jīng)功能紊亂所引起的頭暈以及耳鳴、耳聾等有一定療效。4.吸附柱色譜法用于物質(zhì)的別離

吸附色譜法中硅膠、氧化鋁柱色譜在實際工作中用得最多。有關(guān)本卷須知如下:

(1)硅膠、氧化鋁吸附柱色譜過程中,吸附劑的用量一般為試樣量的30~60倍。試樣極性較小、難以別離者,吸附劑用量可適當(dāng)提高至試樣量的100~200倍。

據(jù)此可選用適當(dāng)規(guī)格的色譜管,實驗室中常用色譜管的規(guī)格如下所示，其高度與直徑比約為(15:1)~(20:1)。

色譜管內(nèi)徑(cm):0.51.01.52.03.04.06.08.010

長度(cm):10

1530

45607590120150(2)硅膠、氧化鋁吸附柱色譜,應(yīng)盡可能選用極性小的溶劑裝柱和溶解試樣,以利試樣在吸附劑柱上形成狹窄的原始譜帶。

(3)洗脫用溶劑的極性宜逐步增加,但跳躍不能太大。實踐中多用混合溶劑,并通過巧妙調(diào)節(jié)比例以改變極性,到達梯度洗脫別離物質(zhì)的目的。

(4)為防止發(fā)生化學(xué)吸附,酸性物質(zhì)宜用硅膠、堿性物質(zhì)那么宜用氧化鋁進行別離。

(5)如液-液分配色譜中所述,吸附柱色譜也可用加壓方式進行,溶劑系統(tǒng)可通過TLC進行篩選。

5.聚酰胺吸附色譜法

聚酰胺(polyamide)吸附屬于氫鍵吸附,是一種用途十分廣泛的別離方法,極性物質(zhì)與非極性物質(zhì)均可適用,但特別適合別離酚類、醌類、黃酮類化合物。

(1)聚酰胺的性質(zhì)及吸附原理

一般認為是通過分子中的酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。至于吸附強弱那么取決于各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。通常在含水溶劑中大致有以下規(guī)律:

①

形成氫鍵的基團數(shù)目越多,那么吸附能力越強。

②

成鍵位置對吸附力也有影響。易形成分子內(nèi)氫鍵者,其在聚酰胺上的吸附即相應(yīng)減弱。

③分子中芳香化程度高者,那么吸附性增強；反之,那么減弱。如：以上是僅就化合物本身對聚酰胺的親和力而言。但吸附因為是在溶液中進行,故溶劑也會參加吸附劑外表的爭奪,或通過改變聚酰胺對溶質(zhì)的氫鍵結(jié)合能力而影響吸附過程。顯然,聚酰胺與酚類或醌類等化合物形成氫鍵締合的能力在水中最強,在含水醇中那么隨著醇濃庭的增高而相應(yīng)減弱,在高濃度醇或其它有機溶劑中那么幾乎不締合。

〔2〕聚酰胺柱的洗脫在聚酰胺柱上的洗脫能力由弱至強,可大致排列成以下順序:水→甲醇→丙酮→氫氧化納水溶液→甲酰胺→二甲基甲酰胺→尿素水溶液

(3)聚酰胺色譜的應(yīng)用

聚酰胺對一般酚類、黃酮類化合物的吸附是可逆的,別離效果好,加以吸附容量又大,故聚酰胺色譜特別適合于該類化合物的制備別離。此外,對生物堿、萜類、甾體、糖類、氨基酸等其它極性與非極性化合物的別離也有著廣泛的用途。

6.大孔吸附樹脂

(1)大孔吸附樹脂的吸附原理

大孔吸附樹脂是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的別離材料,它的吸附性是由于范德華引力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果。分子篩性是由于其本身多孔性結(jié)構(gòu)的性質(zhì)所決定。

(2)影響吸附的因素

比外表積、外表電性、能否與化合物形成氫鍵〔3〕大孔吸附樹脂的應(yīng)用

大孔吸附樹脂現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于天然化合物的別離和富集工作中,如苷與糖類的別離、生物堿的精制。在多糖、黃酮、三萜類化合物的別離方面都有很好的應(yīng)用實例。

〔4〕洗脫液的選擇

洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂等。根據(jù)吸附作用強弱選用不同的洗脫液或不同濃度的同一溶劑。對非極性大孔樹脂,洗脫液極性越小,洗脫能力越強。對于中等極性的大孔樹脂和極性較大的化合物來說,那么選用極性較大的溶劑為宜。

四、根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進行別離

1、凝膠過濾法〔Gelfiltration〕

凝膠過濾法也叫凝膠滲透色譜(Gelpermeationchromatography)、分子篩過濾〔molecularsievefiltration〕、排祖色譜〔exclusionchromatography〕，系利用分子篩別離物質(zhì)的一種方法。其中所用載體，如葡聚糖凝膠，是在水中不溶、但可膨脹的球形顆粒，具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?！?〕原理：分子篩原理。即利用凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩的過濾作用將化合物按分子量大小不同進行別離。

〔2〕出柱順序：按分子由大到小順序先后流出并得到別離。

〔3〕常用的溶劑：①堿性水溶液〔0.1mol/LNH4OH〕含鹽水溶液〔0.5mol/LNaCl等〕②醇及含水醇，如甲醇、甲醇—水③其他溶劑：如含水丙酮，甲醇-氯仿〔4〕凝膠的種類與性質(zhì)

種類很多，常用的有以下兩種：①Sephadex-G：葡聚糖凝膠，只適用于水中應(yīng)用，且不同規(guī)格適合別離不同分子量的物質(zhì)。②SephadexLH-20：羥丙基葡聚糖凝膠，為SephadexG-25經(jīng)羥丙基化后得到的產(chǎn)物，具有以下兩個特點：具有分子篩特性，可按分子量大小別離物質(zhì)；在由極性與非極性溶劑組成的混合溶劑中常常起到反相分配色譜的作用，適合于不同類型有機物的別離。應(yīng)用最廣。

交聯(lián)葡聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)

2、膜過濾法膜過濾法是一種用天然或人工合成的膜，以外界能量或化學(xué)位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進行別離、分級、提純或富集的方法。

〔1〕概念膜過濾技術(shù)主要包括滲透、反滲透、超濾、電滲析、液膜技術(shù)等。

〔2〕分類3、透析法透析法是膜過濾法中的一種。

〔1〕原理：透析法是利用小分子物質(zhì)在溶液中可通過半透膜、而大分子物質(zhì)不能透過半透膜的性質(zhì)，以到達別離的目的，本質(zhì)上是一種分子篩作用。

〔2〕應(yīng)用：對于生物大分子，一般可以通過透析法進行濃縮和精制。如藥用酶的精制。別離和純化皂苷、蛋白質(zhì)、多肽、多糖等大分子物質(zhì)，可將其留在半透膜內(nèi)，而將如無機鹽、單糖、雙糖等小分子的物質(zhì)透過半透膜，進入膜外的溶液中，而加以別離精制。

五、

根據(jù)物質(zhì)離解度不同進行別離

具有酸性、堿性、基團的化合物在水中多呈解離狀態(tài)，據(jù)此可用離子交換法進行別離。

固定相：離子交換樹脂1、離子交換法別離物質(zhì)的原理流動相：水或含水溶劑洗脫液：強酸性陽離子交換樹脂〔H型〕——稀氨水洗脫

強堿性陰離子交換樹脂〔OH型〕——稀氫氧化鈉洗脫原理：離子交換原理強酸性陽離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)2、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)根據(jù)交換基團不同分為：①陽離子交換樹脂

強酸性〔—SO3-H+〕

弱減性〔—COO-H+〕②陰離子交換樹脂

強堿性[—N+〔CH3〕3Cl]弱減性〔—NH2及仲胺、叔胺基〕

3、分類4、應(yīng)用①用于不同電荷離子的別離，如水提取物中的酸性、堿性、化合物的別離。②用于相同電荷離子的別離，如同為生物堿，但堿性強弱不同，仍可用離子交換樹脂別離。

六、根據(jù)物質(zhì)的沸點進行別離——分餾法

1、概念：

分餾法是利用中藥中各成分沸點的差異進行提取別離的方法。一般情況下，液體混合物沸點相差100℃以上時，可用反復(fù)蒸餾法；沸點相差25℃以下時，需用分餾柱；沸點相差越小，那么需要的分餾裝置越精細。

2．應(yīng)用：揮發(fā)油、一些液體生物堿的提取別離常采用分餾法。

色譜是研究并應(yīng)用于別離分析領(lǐng)域的一門科學(xué)技術(shù)，比較公認的色譜定義是：由于物質(zhì)的吸著程度不同，在外加流體的作用下引起微分的滯留作用的差異。由此定義出發(fā)，根據(jù)移流相的不同，可分為氣相色譜，液相色譜，超臨界流體色譜。再根據(jù)固定相的不同，別離機理的不同，再分為氣液色譜、氣固色譜、填充柱色譜、毛細管柱色譜，凝膠色譜、紙色譜、薄層色譜、毛細管電泳、逆流色譜及場流色譜〔單相色譜〕等。

結(jié)構(gòu)測定的一般程序純度鑒定推測母體結(jié)構(gòu)類型功能基情況分子量分子式確實定波譜、化學(xué)方法推測出結(jié)構(gòu)式人工合成進行確認

seePage27結(jié)構(gòu)測定純度確定--最根本的條件檢查純度的方法：外觀、顏色、形態(tài)是否均一；測定各種物理常數(shù)，如熔點、沸點、比旋光度、折光率等，這些物理常數(shù)都反映了化合物的純度。如果可能是物，用結(jié)構(gòu)的對照品進行對照測定或測定它們的共熔點等，也可對照文獻報導(dǎo)值〔注意各種測定條件的一致性〕薄層層析〔三種展開系統(tǒng)和三種顯色方法〕高效液相層析，化學(xué)方法—輔助手段某些成分或功能基，可以和一些特定試劑產(chǎn)生各種顏色或沉淀，有助于判斷化合物類型和功能基：生物堿類大都能和生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀；羥基葸醌類遇堿呈紅色；

鹽酸一鎂粉試劑能和許多黃酮類化合物呈色，鑒別功能基的化學(xué)反響：三氯化鐵反響、三氯化鋁反響等等。

利用在酸水或堿水中的溶解度情況，提示該化合物堿性功能基或酸性功能基的存在以及有無內(nèi)酯、內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)方法—輔助手段●化學(xué)降解法將復(fù)雜分子通過氧化、復(fù)原等化學(xué)反響，降解為幾個結(jié)構(gòu)比較簡單又穩(wěn)定的小分子化合物，通過對降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定，再按降解機理合理地推導(dǎo)出原來可能的化學(xué)結(jié)構(gòu)式；●特點：需用化合物量大；反響劇烈；主要產(chǎn)物得率少又費時；

現(xiàn)在較少應(yīng)用，僅保存一些比較簡單規(guī)律性又較強的降解反響●衍生物制備---用化學(xué)方法研究結(jié)構(gòu)的一種常用手段，對結(jié)構(gòu)推定有一定意義；波譜方法—主要手段UVIRMSNMR四大光譜光譜紫外光譜：用波長在200-400nm之間的連續(xù)光掃描記錄下來的圖譜，吸收帶比較寬；紅外光譜：用波長在800nm-20m之間的連續(xù)光掃描記錄下來的圖譜，譜線比較鋒利；紫外光譜(Ultra-Violet,UV)測定范圍：波數(shù)200～400nm之間，作用：

提供根本骨架信息;樣品中雜質(zhì)的測定

定量分析特點：液態(tài)樣品才能測定；常規(guī)紫外光譜儀價格低廉；樣品用量少〔只需5-10g〕生色團：產(chǎn)生紫外吸收的不飽和基團，如C=C,C=O,O=N=O等；助色團：其本身是飽和基團〔常含有雜原子〕，它連到生色團上時，能使后者吸收波長變長或吸收強度增加，如-OH,-NH2,-Cl等；深色位移：由于基團取代或溶劑效應(yīng)，最大吸收波長變長，也叫紅移〔redshift〕；淺色位移：由于基團取代或溶劑效應(yīng)，最大吸收波長變短，也叫藍移〔blueshift〕；紫外光譜(Ultra-Violet,UV)的重要概念具有相同根本骨架化合物的UV光譜相同，但并非是同一化合物；紅外光譜(Infra-Red,IR)測定范圍：波數(shù)600～4000cm-1之間，其中1600cm-1以上為化合物的特征基團區(qū)，1000-500cm-1為指紋區(qū)。作用：主要用于定性分析，功能基確實認，芳環(huán)取代類型的判斷等。優(yōu)點：任何氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)樣品均可測定；每種化合物都有紅外吸收；常規(guī)紅外光譜儀價格低廉；樣品用量少〔只需5-10g〕特征基團區(qū)指紋區(qū)三要素：位置、強度、峰形-OHCH3OHC=O●如果被測定物是物，只要和對照品做一張共紅外光譜圖，二者紅外光譜完全一致那么為同一物質(zhì)；●如無對照品也可檢索有關(guān)紅外光譜數(shù)據(jù)圖譜文獻。核磁共振譜

(NuclearMagneticResonance,NMR)●1945年，F(xiàn).Bloch和E.M.Purcell幾乎同時發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)象，獲得1952年諾貝爾物理獎●核磁共振儀器的開展：406090100300500600750

MHz●核磁共振：●天然藥物化學(xué)成分以有機物為主，分子結(jié)構(gòu)中必然有C、H原子，它們的結(jié)合類型、化學(xué)環(huán)境不同，均可用NMR測定，是天然化合物結(jié)構(gòu)測定的重要手段。

氫核磁共振〔1H-NMR)譜碳核磁共振〔13C-NMR)譜●氫核磁共振〔1H-NMR)譜：

化學(xué)位移范圍：在0~20ppm

三大要素：化學(xué)位移(H)、偶合常數(shù)(J)及峰面積。

靈敏度高，樣品用量少〔1-5mg〕，測試時間短●碳核磁共振〔13C-NMR)譜：化學(xué)位移范圍：在0~250ppm

要素：化學(xué)位移(C)

靈敏度較低，樣品用量較多〔5-20mg〕，測試時間長C=OC=C-OCH2溶劑C=CDEPT-135二維核磁共振譜適用范圍：信號過于復(fù)雜、重疊嚴重時，而對結(jié)構(gòu)推斷產(chǎn)生困難時，可以簡化譜圖，有助判斷；特點：對測試儀器要求比較高〔超導(dǎo)核磁共振儀〕；譜圖測試價格比較貴；測試時間長，樣品用量比較多〔只需5-20mg〕

NOESYHMQC質(zhì)譜〔MS〕作用：

用于確定分子量；求算分子式；

提供其他的結(jié)構(gòu)信息；特點：適宜測定極性偏小和中等極性的化合物；常規(guī)質(zhì)譜儀價格比較廉價，一些特殊質(zhì)譜儀很昂貴；樣品用量少〔只需5-10g〕1243.8[M+Na]+1219.7[M-H]-ESI-MSMW=1218,C58H94O27天然產(chǎn)物各類成分

的譜學(xué)研究法〔以后逐章再講〕一.結(jié)構(gòu)研究的四種譜學(xué)方法1.紫外光譜〔UV〕用于判斷結(jié)構(gòu)中的共軛系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)骨架〔如香豆素、黃酮等〕UV一致，不一定是一個化合物。2.紅外光譜〔IR〕提供各種官能團的信息如：芳香環(huán):υ1600-1480cm-1OH:υ>3000cm-1C=O:υ1700cm-1IR相同者為同一化合物一.結(jié)構(gòu)研究的四種譜學(xué)方法3.質(zhì)譜〔MS〕給出分子量(M+),計算分子式(HR-MS);MS圖一致(同一型號儀器,同一條件)一般為同一化合物;碎片峰:給出基團或片段信息;EI-MS:糖苷不能給出分子離子峰;FD-MS,FAB-MS,ESI-MS用于糖苷,肽,核酸類,可確定分子量一.結(jié)構(gòu)研究的四種譜學(xué)方法4.核磁共振氫譜〔1H-NMR〕1).提供的信息:(a)化學(xué)位移:(用于判斷H的類型);(b)偶合常數(shù):J(Hz)(c)積分強度(積分面積):確定H的數(shù)目.2).化學(xué)位移(a)常見基團的值:基團烷烴連O,N的烷烴炔烴烯烴芳烴δ0-23-5.53-54-66-8基團-CHO-CH3C=C-CH3,－COCH3,－ArCH3OCH3COOCH3,ArOCH3δ9.81-1.51.9-2.53.5-4.03.7-4.0(b)化學(xué)位移影響因素化學(xué)位移值與電子云密度有關(guān)。電子云密度降低,去屏蔽作用增強,向低場位移,增大誘導(dǎo)效應(yīng)氫鍵締合共軛效應(yīng)磁各向異性效應(yīng)范德華效應(yīng)

3〕.偶合常數(shù)(J)說明:a.偶合裂分是有原子核引起的,通過化學(xué)鍵傳遞;b.偶合互依,相互偶合的H核其J值相同;c.峰的裂分遵循n+1規(guī)律(一級圖譜);d.歸屬H核,判斷排列情況.3).偶合常數(shù)(J)(1)偕偶(Jgem)sp3

J=10-15Hz;sp2C=CH2,J=O-2Hz,N=CH2,J=7.6-17Hz(2)鄰偶(Jvic)飽和型:自由旋轉(zhuǎn)J=7Hz構(gòu)象固定:0-18Hz(與兩面角有關(guān))J90=0Hz,J180>Jo(7.5Hz);烯型：J順=6-14Hz(10),J反=11-18Hz(15)芳環(huán):

J鄰=6-9Hz,J間=1-3Hz,J對=0-1Hz.(3)遠程偶合:如烯丙偶合J4=0-3Hz一.結(jié)構(gòu)研究的四種譜學(xué)方法5.核磁共振碳譜〔13C-NMR〕1).特點(a)共振頻率不同于1H磁旋比(13C)=1/4(1H)如1H-NMR(300MHz),13C-NMR(75Hz)(b)靈敏度低

S/N(3H02NI)/T13C的小,為1H的1/4;13C自然豐度低(13C1.1%,1H99.88%);馳豫時間長(c)總寬度大(13C0-250;1H0-20)2).結(jié)構(gòu)信息(a)化學(xué)位移(b)峰高:一般不與碳數(shù)成正比(c)偶合常數(shù):用門控去偶技術(shù)可測JC-H(d)馳豫時間:歸屬一些難歸屬的碳信號3〕.常見的化學(xué)位移(a)脂肪C:<50(b)連雜原子C:C-O,C-N,C-S：50-100C-OCH3：55糖端基C：95-105(c)芳香碳,烯碳:98-160連氧芳碳140-165(d)C=O:：168-220醛酮:：195-215,酸酯、酰胺：155-1854〕.影響化學(xué)位移的因素(a)化學(xué)鍵的雜化程度sp3<sp<sp210-10070-130100-200(b)碳核的電子云密度:電子云密度,(c)誘導(dǎo)效應(yīng)a.引起變化的情況,隨相隔鍵的數(shù)目增加而減弱;b.取代基數(shù)目,影響,;c.取代基電負性,.(d)立體效應(yīng)(效應(yīng))當(dāng)取代基與-C呈鄰位交叉時,-C向高場位移;呈對位交叉,影響不大.(e)共軛效應(yīng)a.與雙鍵共軛,雙鍵端基C,中間C;b.與羰基共軛,C=O的(f)分子內(nèi)部作用分子內(nèi)氫鍵使C=O的一.結(jié)構(gòu)研究的四種譜學(xué)方法6.常見的13C-NMR譜的類型及二維譜1).全氫去偶譜(COM),噪音去偶譜(PND),寬帶去偶譜(BBD)

特點:圖譜簡化,所有信號均呈單峰.2).偏共振去偶譜(OFR)

特點:由于局部保存1H的偶合影響,可識別伯、仲、叔、季碳。CH3,q，CH2,t，CH,d，C,s。3).DEPT譜改變照射1H核的脈沖寬度(),使不同類型13C信號呈單峰分別朝上或向下,可識別CH3，CH2，CH，C.脈沖寬度=135°CH3,CH,CH2

=90°CH,=45°CH3,CH2,CH(4)二維核磁共振(2D-NMR)1H-1HCOSY(相互偶合的氫核給出交叉峰)NOESY(空間相近的氫核的關(guān)系)HMQC(13C-1HCOSY)13C,1H直接相關(guān)譜1JCHHMBC(遠程13C-1HCOSY)13C,1H遠程相關(guān)譜2JCH,3JCH二、糖的核磁共振性質(zhì)1.糖的1HNMR性質(zhì)1).化學(xué)位移：糖端基質(zhì)子：4.3-6.0C6-CH3:1.0(3H,d,J=6Hz),其它碳上質(zhì)子:3.2-4.22).偶合常數(shù):J1,2判斷苷鍵構(gòu)型吡喃型糖C1式苷鍵為-D或-L型,端基質(zhì)子和C2-H為豎鍵,J=6－8Hz;C2-H為橫鍵,J=2-4Hz.苷鍵為-D或-L型,端基質(zhì)子為橫鍵,J=2-4Hz.-D-葡萄糖-D型-D-甘露糖吡喃型糖1C式L-鼠李糖,端基質(zhì)子為橫鍵,J=2-4Hz優(yōu)勢構(gòu)象式,C2-H為豎鍵者可用J1,2判斷構(gòu)型結(jié)論有錯-L-rhamn2、糖的13CNMR性質(zhì)1)、化學(xué)位移及偶合常數(shù)糖端基碳：95-105;>100(-D或-L型,酯苷,叔醇苷98),<100(-D或-L型).C2-5:68-85;C6-CH3:18;CH2OH:62偶合常數(shù)1JC1-H1:吡喃糖:(優(yōu)勢構(gòu)象C1式)-D或-L型苷鍵,170-175Hz;-D或-L型苷鍵,160-165Hz.鼠李糖優(yōu)勢構(gòu)象1C式,-L型,170-175Hz,-L型160-165Hz二、糖的核磁共振性質(zhì)2)苷化位移(Glycosylationshift,GS)糖與苷元成苷后,苷元的-C,-C和糖的端基碳的化學(xué)位移值發(fā)生了變化,這種變化稱苷化位移.應(yīng)用:推測糖與苷元,糖與糖的連接位置,苷元被苷化碳的絕對構(gòu)型及碳氫信號歸屬.二、糖的核磁共振性質(zhì)2、糖的13CNMR性質(zhì)2、糖的13CNMR性質(zhì)2)苷化位移(1).伯醇苷:苷元:α-C+8(向低場位移),β-C-4;糖端基碳C-1’+8(與單糖相比)二、糖的核磁共振性質(zhì)2、糖的13CNMR性質(zhì)2)苷化位移(2).環(huán)仲醇苷:苷元:α-C+510,β-C-(04);糖端基碳C-1’+59(與單糖相比)(3).叔醇苷:苷元:α-C+7,β-C-3;糖C-1’0(4).酯苷和酚苷:酯苷:苷元α-C(C=O)-(35),糖C-1’-(2-3)酚苷:苷元α-C1,糖C-1’+46二、糖的核磁共振性質(zhì)苷化位移苷元α-C糖端基碳C-1’伯醇,仲醇苷:+510(7)+59(7)叔醇苷:+70酯苷:-35(C=O)

+1酚苷:1

+46*與單糖比二、糖的核磁共振性質(zhì)1.核磁法鑒定香豆素結(jié)構(gòu)的意義結(jié)構(gòu)新穎的香豆素化合物不僅為創(chuàng)制新藥提供了先導(dǎo)化合物，還為設(shè)計藥效高、毒性低的理想藥物提供了獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu),而核磁譜提供的信息是化合物結(jié)構(gòu)鑒別的主要依據(jù)。

2.香豆素1HNMR的譜學(xué)特征1)香豆素母核的1HNMR譜特征三、香豆素結(jié)構(gòu)的核磁特征H-3,6,8的信號在較高場；δ值較小H-4,5,7的信號在較低場；δ值較大原因：C2=O與C3=C4形成π－π共軛，導(dǎo)致電子云分布規(guī)律如以下圖所示：δ－：電子云密度增高，δ＋：電子云密度降低。一般δ：H3:6.1-6.4H4：7.8－8.1J=9.5Hz2)7-OH香豆素的1HNMR譜特征：H-3,6,8的信號在較高場；δ值較小，H-3:－0.17H-4,5的信號在較低場；δ值較大原因：OH與苯環(huán)的n－π共軛，鄰、對位δBA三、香豆素結(jié)構(gòu)的核磁特征B環(huán)的H-5，6,8構(gòu)成ABX或AMX偶合系統(tǒng)，H-6與5為鄰偶，與8為間偶。H－5，δ：7.38J=9HzH－6，8；δ：6.87三、香豆素結(jié)構(gòu)的核磁特征3)呋喃香豆素的1HNMR譜特征：H-2′7.3-7.8(d,J=2.3Hz)H-3′

6.7(d,J=2.3Hz)原因：呋喃環(huán)上的氧與C2′=C3′形成n－π共軛，C2′δC3′δ三、香豆素結(jié)構(gòu)的核磁特征4)區(qū)別二氫呋喃香豆素和二氫吡喃香豆素12

區(qū)分點：a：1,2的－OH乙?；螅銫H的質(zhì)子信號向低場位移，1中H-2′：＋0.25；2中H-3′:＋1.20b：在DMSO中測定，1中的－OH為s峰，2中的－OH為d峰參考書目：RobertDHetal.NewYork:JohnWiley&SonsLTD.TheNaturalCourmarins,Occurrence,ChemistryandBiochemistry

〔1982〕5)二氫吡喃型香豆素相對構(gòu)型的判定(經(jīng)驗規(guī)律)5′,6′－

CH3的d差值:Dd<0.08,3′,4′－OH順式;Dd>0.08,3′,4′－OH反式.6)環(huán)上的取代基：d〔Me)2=CH-CH2-O--CH2-?

A1.6-1.9(3H,s×2)有遠程偶合5.1-5.7(1H,brt,J=7)4.3-5.0(2H,d,J=7)3.3-3.8(2H,d,J=7)d〔Me)2=CH2=CH-

B~1.5(6H,s)-5.1(2H,m)-6.25(1H,dd,J=18,10)AB7)偶合常數(shù)與遠程偶合J3,4=9.5HzJ5,6=8.5Hz〔9.0Hz〕J6,8=2.0Hz5J4,8=

0.6-1.0HzJ2′,3′

=2.3Hz5J3’,8=0.6-1.0

Hz5J4,8=0.6-1.0

Hz3.香豆素13CNMR的譜學(xué)特征1)簡單香豆素：碳周圍電子云密度分布與氫譜規(guī)律相同

C2C3C4C4aC5C6C7C8C8a160.4116.4143.6118.8128.1124.4131.8116.4153.92)7-OH香豆素：受羰基、OH影響:C6,C8,C4a信號處于高場C5,C7,C8a信號處于低場.C2C3C4C4aC5C6C7C8C8a160.7111.5144.3111.5129.6113.4161.6102.8155.73)呋喃香豆素：香豆素母核上的碳信號化學(xué)位移與7-OH香豆素大同小異電子云密度與氫譜相同d：C2′147.0,C3′106.6C6125+12C2C3C4C4aC5C6C7C8C8a161.2114.7144.2115.6120.0125.0156.699.8152.24)吡喃香豆素：C2C3C4C4aC5C6C7C8C8a160.4112.2143.5112.2127.5114.6155.9108.8149.8香豆素母核上的碳信號化學(xué)位移與7-OH香豆素大同小異d：C2′77.2

C3′〔75~80〕C4′〔75~80〕4、香豆素的MS規(guī)律簡單香豆素母體香豆素分子離子峰強，易產(chǎn)生一系列失CO碎片離子146(76%)118(100%)90(43%)229(100%)244(78%)189(60%)具有異戊烯基側(cè)鏈四、蒽醌類化合物的核磁特征1、紫外光譜〔UV〕苯醌有3個吸收峰：240(強),285(中強),400nm(弱峰).萘醌有4個吸收峰：245,251,257(醌環(huán)),335nm.1、紫外光譜〔UV〕羥基蒽醌有五個吸收帶:I:230nm左右II:240-260nmIII:262-295nmIV:305-389nmV:>400nm四、蒽醌類化合物的核磁特征2、紅外光譜〔IR〕羥基蒽醌有三組特征吸收峰:C=O(1675-1653cm-1),OH(3600-3130cm-1),芳環(huán)(1600-1480cm-1).蒽醌類C=O與-OH數(shù)目及位置的關(guān)系-OH數(shù)目C=Ocm-1峰數(shù)012(1,4-;1,5-)2(1,8-)341678-16531675-1647(游),1637-1621(締合)1645-1608(締合)1678-1661(游),1626-1616(締合)1616-15921592-157212121124-38cm-140-57cm-1四、蒽醌類化合物的核磁特征3、1H-NMR苯醌:醌環(huán)上質(zhì)子6.72萘醌:醌環(huán)上質(zhì)子6.95;芳環(huán)質(zhì)子8.00(-H),7.73(-H)蒽醌:芳環(huán)質(zhì)子8.00(-H),7.67(-H)取代基:OCH3:3.8-4.2(s,3H);CH2OH：4.4-4.7;Ar-CH3：2.1-2.5(2.7-2.8,-CH3);Ar-OH：11.6-12.5(-OH),10.9-11.4(-OH)四、蒽醌類化合物的核磁特征3、1H-NMR四、蒽醌類化合物的核磁特征4、13C-NMR取代基效應(yīng)四、蒽醌類化合物的核磁特征5、質(zhì)譜〔MS〕主要特征：1〕.分子離子峰常為基峰;2〕.常有喪失1-2個分子CO的碎片離子峰;苯醌及萘醌有從醌環(huán)上脫去一個CHCH的碎片.四、蒽醌類化合物的核磁特征1.核磁共振氫譜〔1HNMR〕1)A環(huán)質(zhì)子(1).5,7-二OHH-6,85.7~6.9,d,J=2.5HzH-8>H-6(2).7-OHH-57.7~8.2,d,J=8HzH-66.4~7.1,dd,J=8,2HzH-86.3~7.0,d,J=2HzH-5受C環(huán)C=O的去屏蔽作用而處于低場，化學(xué)位移增大。五、黃酮類化合物的核磁特征2〕B環(huán)質(zhì)子1.4’-OR2’,6’-H7.1~8.1,d,J=8Hz3’,5’-H6.5~7.1,d,J=8Hz〔兩組峰，每個峰有兩個H，AA’BB’系統(tǒng)〕2.3’,4’–二OR(1)黃酮〔醇〕H-5’6.7~7.1,d,J=8.5HzH-6’7.9,dd,J=8.5,2.5HzH-2’7.2,d,J=2.5Hz(2)異黃酮，二氫黃酮〔醇〕H-2’,5’,6’6.7~7.1m〔復(fù)雜的多重峰，常組成兩組峰〕3.3’,4’,5’-三ORH-2’,6’,6.5~7.5R=R’’,為一個單峰s(2H);RR’’，為兩個二重峰d(J=2Hz)3〕C環(huán)質(zhì)子

區(qū)別各類黃酮的主要依據(jù)〔1)黃酮

H-36.3s(常與A環(huán)質(zhì)子重疊)〔2)異黃酮H-27.6~7.8(用DMSO-d6作溶劑時為8.5~8.7)〔3)二氫黃酮(2位多為S構(gòu)型)H-25.2,dd,J=11,5HzHa-32.8~3.0,dd,J=17,11HzHe-32.8,dd,J=17,5Hz(

Ha-3＞He-3)〔4〕.二氫黃酮醇H-24.9,d,J=11Hz

H-34.3,d,J=11Hz(天然二氫黃酮醇絕對構(gòu)型為(2R,3R),用CD或ORD測定)〔5〕.查耳酮H-6.7~7.4,d,J=17HzH-7.3~7.7,d,J=17Hz〔6〕.橙酮芐基質(zhì)子6.5~6.7s4〕糖上質(zhì)子a.糖端基質(zhì)子:4.5~6.b.端基以外的糖上質(zhì)子:3~4,鼠李糖C5-H(CH3)0.8~1.2,d,J=6.5Hz5〕其它取代基乙酰氧基(CH3COO-)脂肪族乙酰氧基1.65~2.10(確定糖數(shù))芳香族乙酰氧基2.30~2.50(確定酚羥基數(shù))注:六碳糖苷乙?；?有4個R-OAc;甲基五碳糖和五碳單糖苷乙?；?有3個R-OAc;糖與糖結(jié)合后,要去掉一個R-OAc.五、黃酮類化合物的核磁特征(5)其它取代基b.甲氧基連在芳香環(huán)上,3.5~4.1,(3H,s).c.亞甲二氧基(-OCH2O-)5.9(2H,s)d.甲基異黃酮C6-CH32.04~2.27,C8-CH3

2.12~2.45C6-CH3<C8-CH3相差0.2.e.羥基溶劑一般采用DMSO-d6(無水),Acetone-d6也可,觀測OH位移.5-OH,12.40,7-OH10.9,3-OH9.7,4’-OH>10

(這些信號加D2O后消失)五、黃酮類化合物的核磁特征1〕.根據(jù)C環(huán)三碳化學(xué)位移確定黃酮骨架(1)根據(jù)C=O化學(xué)位移分為二類a.174~184黃酮(醇),異黃酮,橙酮b.188~197查耳酮,二氫黃酮(醇)(2).根據(jù)C-3的化學(xué)位移細分黃酮104~112異黃酮122~126黃酮醇136橙酮111~112查耳酮116~130二氫黃酮42~45二氫黃酮醇712.核磁共振碳譜〔13CNMR〕五、黃酮類化合物的核磁特征OH或OCH3使ipso-碳原子(-碳)信號向低場大幅度位移(+30),鄰位(-碳)(-10)及對位碳(-7)向高場位移,間位碳向低場位移小(+1).2〕.取代基位移五、黃酮類化合物的核磁特征3〕.苷化位移(GlycosidationShift,GS)

用于判斷糖的連接位置(1)糖的苷化位移(端基碳)酚苷中,糖端基碳苷化位移為+4-+6ppm,取決于酚羥基周圍環(huán)境.(2)苷元的苷化位移苷元糖苷化后,ipso-碳原子(-碳)向高場位移,其鄰位及對位碳原子向低場位移,且對位碳原子的位移幅度最大又比較穩(wěn)定.鄰,對位碳原子苷化位移具有指導(dǎo)意義.(3)糖上羥基苷化后,使該OH所在碳原子產(chǎn)生較大的低場位移(+6-+10).如:蘆丁葡萄糖6-位連接鼠李糖后,C-6向低場位移+5.8。5、質(zhì)譜〔MS〕電子轟擊質(zhì)譜〔EI-MS〕苷元：可得到M+，且為基峰；苷：得不到M+，可得到苷元的碎片。制備衍生物〔如全甲基化〕測EI-MS，可看到M+，但強度較弱。場解析質(zhì)譜〔FD-MS〕和快原子轟擊質(zhì)譜〔FAB-MS〕用于測定極性較強的苷類化合物，可得到M+，M++1，M++Na，M++K峰。峰強度大，且給出糖基碎片。五、黃酮類化合物的核磁特征黃酮類化合物苷元的EI-MS裂解途徑途徑I〔RDA裂解〕利用A1+和B1+可確定A環(huán)和B環(huán)的取代情況A1+.B1+.5,7-二羥基黃酮1521025,7,4‘-三羥基黃酮(芹菜素)1521185,7-二羥基,4‘-甲氧基黃酮(刺槐素)152132途徑-II黃酮類:途徑-I為主M+常為基峰,還有[M-28]+,A1+(s),B1+(s),及[A1+H]+,[A1-28]+,B2+,[B2-28]+等。黃酮醇類:

主要按途徑-II進行M+常為基峰,碎片離子主要有B2+和[B2-28]+及[A1+H]+,此外還有[M-H]+,[M-15]+等。六環(huán)烯醚萜的結(jié)構(gòu)解析1).C4-COORIR:γC=O1680cm–11H-NMRδ:H-37.3-7.7(s)2).C4-CH3

1H-NMRδ:H-36.0(brsord,J=1Hz)δ+δ+δ-δ-3)Nor-iridoidsH-3δ:6.0~6.6(d,J=6~8Hz)4)裂環(huán)環(huán)烯醚萜(Seco-iridoids)H-3δ:7.3~7.7(s)IRγC=O1680±20cm–1γC=C1640~1650,990,910cm–15)H-1:δ:4.5~6.2(d,J=5Hz)6)UV:λ230~240nm(α,β-unsaturateddoublebond)六環(huán)烯醚萜的結(jié)構(gòu)解析1.UV孤立雙鍵:λmax205~250nm(w)，-不飽和羰基:λmax242~250nm異環(huán)共軛雙鍵:λmax240,250,260nm同環(huán)共軛雙鍵：λmax285nm七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析2.質(zhì)譜〔MassSpectrum〕1)Δ12-齊敦果烷型三萜七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析2.質(zhì)譜〔MassSpectrum〕1)11-Oxo,Δ12-齊敦果烷型三萜3核磁共振光譜3.11H-NMR1)甲基:δ0.625~1.502)烯氫:δ4.3~6.0環(huán)外雙鍵:δ>5；環(huán)內(nèi)雙鍵:δ<5Δ12,C12-H：δ4.95~5.50(brsorm)11-Oxo,Δ12,C12-H：δ5.55(s)3)連氧碳上質(zhì)子:-CH-OHδ3.2~4.0;-CH-OAcδ4.0~5.5七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析3核磁共振光譜3.213C-NMR-CH3δ8.9~33.7-C-O-δ60~90烯碳:δ109~160羰基碳:δ170~220七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析3核磁共振光譜3.213C-NMR識別三萜的幾個主要骨架結(jié)構(gòu)的要點：1)注意季碳的數(shù)目2)雙健碳的化學(xué)位移Δ12-齊敦果C12:122~124,C13:143~144Δ12-烏索烷C12:124~125,C13:139~140七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析3核磁共振光譜3.213C-NMR3)苷化位移(Glycosylationshift，GS)(a)苷元:C3-O-sugar,C3+8~10(b)糖:端基碳+7;與其它糖連接的碳+3~8(c)酯苷:-COO-sugar-2；糖端基碳δ95(d)叔醇:苷元-C+10;糖端基碳δ<100七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析結(jié)構(gòu)解析一般程序1)反響:苷元HRMS(FAB,ESI,FD):MW,分子式

1H-NMR:CH3,烯氫質(zhì)子13C-NMR:δ95~105,糖的數(shù)目2)水解:苷元:1H-NMR,13C-NMR糖:PC,GC(derivatization),TLC3)全結(jié)構(gòu):糖的連接13C-NMR(GS),2D-NMR(HMQC,HMBC)七三萜類化合物的結(jié)構(gòu)解析紫外光譜

主要為不飽和內(nèi)酯環(huán)的吸收甲型強心苷〔△-內(nèi)酯〕220nm處乙型強心苷〔；-內(nèi)酯〕295~300nm借此可區(qū)別二類強心苷。

八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析2.紅外光譜

1800~1700cm-1有兩個羰基不飽和內(nèi)酯環(huán)產(chǎn)生的特征吸收較低波數(shù)的是不飽和羰基產(chǎn)生的正常吸收。〔A〕較高波數(shù)的是不正常吸收〔B〕B：隨溶劑性質(zhì)吸收強度有所改變，在極性大的溶劑，吸收強度減弱或消失。A：在極性溶劑中，吸收強度根本不變或略加強。

八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析3.質(zhì)譜強心苷苷元質(zhì)譜裂解方式比較復(fù)雜，常見有羥基脫水〔-18〕，醛基脫CO〔-28〕，脫甲基〔-15〕，脫C17-內(nèi)酯側(cè)鏈，雙鍵逆Diels-Alder裂解等。甲型強心苷元：產(chǎn)生m/z111，m/z124，m/z163和m/z164等碎片離子。

八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析甲型強心苷元

m/z111m/z124

m/z163m/z164八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析乙型強心苷元：產(chǎn)生m/z109,m/z123,m/z135,m/z136等含有-內(nèi)酯環(huán)的碎片。m/z109m/z123m/z135m/z136八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析4.1H-NMR1〕苷元C10、C13位甲基1.00前后2〕C3-H〔常有-OH取代〕3.90前后3〕內(nèi)酯環(huán)上的質(zhì)子4.50~5.00J=18Hz5.60~6.00brs甲型brsorbrt八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析4.1H-NMR7.2，s6.37.8J=6~12Hz乙型4〕.強心苷C/D環(huán)均為順式稠合(14-H)，所以

：18-CH3>19-CH3(處于較高場〕，在其它甾類成分中，可根據(jù)兩個甲基的位移來判定C/D環(huán)稠合方式。

八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析如：A/B反式，C/D反式：19-CH3>

18-CH30.7920.692

A/B反式，C/D順式：19-CH3<

18-CH30.7670.992八強心苷類化合物的結(jié)構(gòu)解析

A/B順式，C/D反式