天然药物化学第一章总论

天然药物化学第一章总论第一节绪论第二节生物合成第三节提取方法*第四节分离方法*第五节结构研究方法*

第一节绪论～是运用现代化学及其它科学的理论和方法，来研究天然药物中化学成分的一门学科。NaturalMedicinalChemistry1575年：明代李梴《医学入门》记载了发酵法从五倍子中得到没食子酸的过程1711年：洪遵《集验方》记载了升华法制备纯化樟脑这些方法都早于国外，故有“医药化学源于中国”的高度评价1、基本含义一、研究内容天然药物中的化学成分结构特点*理化性质*提取分离方法*检识和结构鉴定方法*生物合成途径化学结构修饰或改造构效关系2、研究内容3、来源植物药（研究重点）动物药矿物药87%海洋药物微生物13000余种1、单体具有一定分子量的、分子式、理化常数和结构式确定的单一化合物2、有效成分

具有生物活性、能起防病治病作用的单一化合物

3、无效成分

没有生物活性和防病治病作用的化学成分

二、基本概念有效成分与无效成分是相对的有效成分与无效成分的关系一些过去被认为是无效成分的化合物，现已发现它们具有新的生物活性或药效。如某些多糖、蛋白质、氨基酸等。

（抗肿瘤引产杀虫）某些过去被认为是有效成分的化合物，其结论随着中药化学研究的深入而被修改或进一步完善，如麝香的抗炎有效成分，近年来的实验证实是其所含的多肽而不是过去认为的麝香酮。4、有效部位在天然药物化学中，常将含有一类主要有效成分的提取分离部分称为有效部位。如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。5、有效部位群含有两类或两类以上有效部位的提取或分离部分。二、基本概念国内国外日本美国欧洲三、学科沿究发展1804-1806年发现，1925年提出正确结构1952年人工合成，共约150年时间阐明天然药物的药效物质基础，探索作用机理促进中药药性理论研究的深入阐明中药复方配伍的原理阐明中药炮制的原理建立和完善药材和成药的质量标准改进制剂剂型，提高药物质量和临床疗效研制开发新药、扩大药源四、应用意义参考习题1、吴继洲主编.天然药物化学习题集人民卫生出版社（沈阳药科大学、华中科技大学）2、匡海学主编.中药化学习题集中国中医药出版社

1、药学学报2、中国药学杂志3、色谱4、中国中药杂志5、中草药6、植物研究7、天然产物研究与开发8、国外医药－－植物药分册9、国外医学－－中医中药分册

相关中文期刊BIOSYNTHESIS第二节生物合成天然药物中化合物类型众多，结构复杂，数目庞大，然而其结构间却存在着一定的联系许多化合物在分子结构中都包含着某些基本结构单元具有C6-C3单位具有重复的C5单位具有C6-C3-C6单位具有C2单位脂肪酸、酚类、醌及聚酮类具有氨基酸单位生物碱类黄酮类萜类苯丙素类P81、一次代谢（产物）一次代谢：对维持生物生命活动不可或缺的代谢过程。一次代谢产物：也叫营养成分，指存在于生物体中的主要起营养作用的成分类型；如糖类、蛋白质、脂肪、核酸等。2、二次代谢（产物）二次代谢：也叫次生代谢，是不同植物特有的代谢方式。二次代谢产物：也叫次生成分，指由一次代谢产物代谢所生成的物质，次生成分是植物来源中药的主要有效成分。一、基本概念P8（一）乙酸-丙二酸（AA-MA）途径（二）甲戊二羟酸（MVA）途径及脱氧木酮糖磷酸酯（DXP）途径（三）莽草酸途径（四）氨基酸途径（五）复合途径二、主要合成途径（一）乙酸-丙二酸（AA-MA）途径以乙酰辅酶A为起始物质，丙二酸单酰辅酶A起延伸碳链的作用。

通过这一途径能生成脂肪酸类、聚酮类、酚类(醌类)等化合物。

1、醌类化合物

具有醌式结构的化合物分子中多具有酚羟基有一定的酸性2、鞣质又称单宁或鞣酸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、柔韧、难透水的化合物

仙鹤草因起始物质为MVA

萜类、甾类化合物均由这二种途径生成。甲戊二羟酸单酰辅酶A是中药体内生物合成各种萜类、甾类的基本单位。（二）甲戊二羟酸（MVA）途径及脱氧木酮糖磷酸酯（DXP）途径MVA

1、萜类

凡由甲戊二羟酸衍生、且其基本母核的分子式符合（C5H8）n通式的衍生物为萜类化合物。青蒿素穿心连内脂

2、三萜类化合物

基本骨架由30个碳原子组成的萜类化合物甘草皂苷

3、挥发油又称精油，是一类可随水蒸气蒸馏、与水不相混溶的油状液体物质。无色或淡黄色的透明油状液体，具香味，常温下能挥发，有较强的折光性和旋光性；在水中的溶解度极小，易溶于大多数有机溶剂中。

4、甾体类化合物结构中具有环戊烷骈多氢菲甾核的化合物。此途径由莽草酸经过反应，转化成苯丙氨酸，继而通过苯丙氨酸脱氢酶的作用脱去氨形成桂皮酸，再由桂皮酸转化各种苯丙素类化合物，也被称为桂皮酸途径具有C6-C3及C6-C1基本结构的化合物由这一途径衍化生成，如苯丙素类、木脂素类、香豆素类等。（三）莽草酸途径P16

1、香豆素基本骨架可视为由邻羟基桂皮酸形成的内酯在稀碱溶液中内酯环可水解开环，生成能溶于水的顺邻羟桂皮酸盐，加酸后可环合成为原来的内酯。

香豆素伞形花内酯瑞香苷2、木脂素

游离木脂素为亲脂性，难溶于水，能溶于苯、三氯甲烷、乙醚、乙醇等。木脂素苷类水溶性增大。γ－五味子素3、黄酮类化合物泛指具有两个苯环通过中间三碳链相互联结而成的结构母核的一类化学成分多具酚羟基，显酸性大多数生物碱类成分由此途径生成

有些氨基酸（如鸟氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸及色氨酸等）经脱羧成为胺类,再经甲基化、氧化、还原、重排等一系列反应生成各种生物碱

（四）氨基酸途径一类存在于生物体内的含氮有机化合物具有碱的性质，能与酸结合成盐生物碱许多二级代谢产物分子中各个部分由不同的生物合成途径产生即复合途径生成

查耳酮类、二氢黄酮类化合物的A环和B环分别由乙酸-丙二酸途径和莽草酸途径生成，再在各种酶作用下生成黄酮一些萜类生物碱分别来自甲戊二羟酸途径及莽草酸途径或乙酸-丙二酸途径

（五）复合途径常见的复合途径乙酸－丙二酸－莽草酸途径乙酸－丙二酸－甲戊二羟酸途径氨基酸－甲戊二羟酸途径氨基酸－乙酸－丙二酸途径氨基酸－莽草酸途径第三节提取方法一、溶剂提取法

极性相似相溶原理实际工作中应用最普遍的方法（一）原理（二）提取溶剂1.溶剂类别及特点亲脂性有机溶剂石油醚<四氯化碳<苯<二氯甲烷<氯仿<乙醚<乙酸乙酯亲水性有机溶剂正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇水常水、酸水、碱水类型主要溶剂用途优点缺点水常水、酸水或碱水可提取亲水性强的中药成分廉价易得、使用安全，在工业中广泛应用其水提液易霉变，不易保存，粘度大，过滤困难，浓缩时间长亲水性有机溶剂甲醇、乙醇、丙酮等溶解范围广，大部分中药化学成分均可提出回收方便、毒性小、价格便宜、提取液不易发霉变质、提取苷类成分不易产生水解的等甲醇毒性较大，使用受到限制亲脂性有机溶剂苯、石油醚、氯仿、乙酸乙酯等提取亲脂性成分提取亲脂性成分时，水溶性杂质的很少被提出易燃、有毒、价格昂贵、不易透入植物组织，提取时间长，用量大。对所提取成分的溶解度要大，对杂质溶解度小溶剂与所提取成分不发生意外反应；（有时有目的的化学反应除外：酸水提取生物碱）溶剂廉价、易得、安全（如不易燃、易爆，无毒）相似相溶2.溶剂选择原则1、煎煮法（三）具体提取方法特点可直火加热（现在多用夹层锅：温度较好控制，受热均匀）一定要用水作为煮溶剂时间主要通过实验来确定，一般0.5～1或2小时/每次，2～3次优点此法简便，中药的大部分成分可被不同程度地提取出来效率高缺点含挥发性成分及有效成分遇热易破坏不易用此法含多糖类成分的药材煎煮后药液较粘稠不易过滤苷类：易水解2、浸渍法特点不加热冷浸（溶剂为水或稀醇）优点适用于不能加热的药材（加热成分被破坏）适用于淀粉或粘液质含量较多的中药的成分提取缺点提取时间长，效率不高。以水为提取溶剂时，应注意防止提取液发霉变质。3、渗漉法特点动态提取溶剂从上至下流动，形成良好的浓度差，使扩散较好的进行优点适用于不能加热的药材（加热成分被破坏）适用于淀粉或粘液质含量较多的中药提取提取效率高，不加热缺点溶剂体积大，费时4、回流提取法特点以有机溶剂为溶媒（醇类，亲脂类）不允许用直火进行加热可用水浴或蒸气进行加热优点此法提取效率高于渗漉法缺点成分易破坏，溶剂用量大5、连续回流提取法特点以索氏提取器（亦称脂肪抽出器）回流提取优点克服了回流法溶剂需要量大、需几次提取的缺点缺点提取时间长，受热破坏成分不能用此法。提取后提取液体积较大，应设法减小体积以进行分离旋转蒸发仪

大型旋转蒸发仪用于能随水蒸汽蒸馏而不被破坏的难溶于水的成分

提取挥发油常采用此法二、水蒸气蒸馏法SupercriticalFluidExtraction

（SFE）

三、超临界流体萃取法20世纪50年代初为试验阶段，如从石油中脱沥青70-80年代越来越多的用于食品、香料的提取90年代开始从植物药中提取成分，如蛇床子、茵陈蒿、桑白皮中提取成分1、含义

指处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的、以流动形式存在的物质。

Tc：指某气体蒸汽与液体密度相等时的温度。

Pc：指在临界温度时液化所需要的最小压力。（一）超临界流体（SF）2、性质具有液体和气体的双重特性，密度与液体相近，黏度与气体相似。溶解能力很强3、常见的SF

二氧化碳、一氧化化二氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨、二氯二氟甲烷等。二氧化碳超临界流体的特点：临界温度低（Tc=31.3℃）临界压力低（Pc=7.37Mpa）无色，无毒，无味，不易燃，化学惰性，廉价（二）优点在低温下提取，热敏性成分尤其适用无溶剂残留提取与分离合为一体，无需回收溶剂可选择性提取

SFE一般对亲脂性强的成分提取效果较好，也可用于分离

生物碱、苯丙素、挥发油、木脂素、萜类极性较大成分的提取可加入夹带剂（三）应用

夹带剂

是在被萃取溶质和超临界流体组成的二元系统中加入的第三组份，它可以改善原来溶质的溶解度。常用甲醇、乙醇、丙酮等，一般不超15％。四、超声提取法利用超声波产生的强烈的空化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速药物有效成分进入溶剂，促进提取进行。提取时间短，效率高提取温度低适应性广能耗少杂质少简单易行，设备的维护和保养方便五、微波提取法利用不同组分吸收微波能力的差异，使某些组分（大极性）被选择性加热，表现出穿透性，从而使得被提取物质从基体或体系中分离，进入到提取溶剂中。优点：穿透力强、选择性高、加热效率高、试剂用量少、操作简便快速、节能高效缺点：工业化设备少、成分可能变化工业用微波提取罐

升华法：游离蒽醌、小分子香豆素、有机酸类成分。简单易行，但中药炭化后经常产生挥发性焦状物，黏附在升华物上，不易除去，且产率低，并伴有分解现象。

组织破碎提取法：对热不稳定、可溶于水成分

压榨法：新鲜原料

吸收法：贵重挥发油

半仿生提取法

六、其他方法蒸发皿上盖上一张刺有小孔的圆滤纸，在上面罩上干燥的玻璃漏斗(漏斗颈部塞少许脱脂棉以减少咖啡因蒸气逸出)本节重点溶剂法的原理常用溶剂的分类及极性各种提取方法的操作方法、特点及适用成分类型第四节分离方法利用混合物中各组分酸碱性的不同而进行分离1、酸碱溶剂法一、溶剂法pH梯度萃取法P24

～是分离酸性或碱性成分的常用方法。以pH成梯度的酸水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的碱性成梯度的混合生物碱，或者以pH成梯度的碱水溶液依次萃取以亲脂性有机溶剂溶解的酸性成梯度的混合酚、酸类成分，从而达到分离。

例题：

某总生物碱中有强、中、弱三种生物碱现以下述工艺分离:总生物碱的氯仿溶液以弱酸水溶液萃取酸水层氯仿层调碱性，滤过沉淀（强碱性生物碱）以中等酸性水溶液萃取酸水层氯仿层调碱性，滤过沉淀（中等碱性生物碱）？氯仿层以强酸水溶液萃取氯仿层酸水层调碱性，滤过沉淀（弱碱性生物碱）

酸碱溶剂法注意：

1、酸性或碱性的强度

2、与被分离成分接触的时间

3、加热温度和时间2．溶剂分配法

是利用混合物中各组成分在两相溶剂中分配比不同而达到分离的方法。

分配比差异越大分离效果越高。

溶剂分配法的两相需事先互相饱和

极性较大成分：正丁醇-水

中等极性成分：乙酸乙酯-水

极性小成分：三氯甲烷(或乙醚)-水除脂溶性杂质：石油醚-水

逆流分溶法（CCD）：多次的、连续的逆流萃取方法。P27

液滴逆流分配法（DCCC）：使流动相形成液滴，通过作为固定相的液柱达到分离纯化的目的。P28

高速逆流色谱（HSCCC）：依靠蛇形管的方向性及特定的高速旋转所产生的离心力场作用，使固定相稳定在管内，而流动相低速单向通过固定相。尤其适于易产生泡沫的成分。P28

如果将需要分离获得的成分生成沉淀，这种沉淀反应必须是可逆的。如果是不需要的成分，则将生成的沉淀除去，此时所应用的沉淀反应可以是不可逆的。二、沉淀法某些试剂能选择性地沉淀某类成分，称为专属试剂沉淀法。

1、专属试剂沉淀法试剂名称沉淀物质用途生物碱沉淀试剂(雷氏铵盐)生物碱分离生物碱与非生物碱(水溶性生物碱与其他生物)胆甾醇甾体皂苷分离甾体皂苷与三萜皂苷明胶鞣质分离或除去鞣质2．分级沉淀法P24改变加入溶剂的极性或数量而使沉淀析出称为分级沉淀。

物质类型方法糖类蛋白质多肽水提醇沉（含醇量逐渐升高）皂苷醇提乙醚或丙酮沉淀3．盐析法在混合物水溶液中加入易溶于水的无机盐（常用氯化

钠），至一定浓度或饱和状态，使某些成分在水中溶

解度降低而析出沉淀，或可用有机溶剂萃取出来。如从三颗针中分离小檗碱；麻黄碱、苦参碱等水溶性

较大，分离时亦常盐析再用有机溶剂提取。P24原理适用范围类型沸点不同液体混合物（挥发油）常压分馏减压分馏三、分馏法以压力差或浓度差、电位差等为推动力，

利用选择性透过膜为分离介质，对混合物溶液中的大分子成分进行分离和富集。

应用：活性多糖类、多肽类、蛋白质四、膜分离法特点：分离时无相变，尤其适用于热敏性成分不使用有机溶剂，安全可靠膜的类型：微滤、超滤、纳滤、反渗透适用缺点

生物碱小分子游离蒽醌香豆素1、伴有热分解现象2、产率低，不适宜大生产五、升华法原理结晶重结晶各成分在溶剂中的溶解度不同由非晶形经过结晶操作形成有晶形的过程再次结晶的过程六、结晶法1、溶剂选择原则

要对被结晶成分热时溶解度大、冷时溶解度小；对杂质冷热都溶解或冷热都不溶解与被结晶的成分不应产生化学反应沸点适中甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、吡啶单一溶剂不能达到结晶时，可用两种或两种

以上的混合溶剂进行结晶2、常用溶剂练习：下述哪组混合溶剂不适合结晶法A.H2O/EtOHB.H2O/Me2COC.EtOH/Et2OD.Et2O/H2OE.EtOH/CHCl3

提取或分离物

溶于选择的溶剂，加热成饱和溶液，滤过溶液

放置（冷藏）析晶，滤过粗结晶

重复上述操作（重结晶）结晶3、具体操作是天然药物化学成分分离最常应用的方法.分离效能高、快速简便。通过选用不同分离原理、不同操作方式、不同色谱材料或将各种色谱组合应用，可达到对各类型中药成分的分离和精制，亦可用于化合物的鉴定。Chromatography

七、色谱法色谱法利用混合物中各种成分对固定相和移动相的亲和作用的差异而使之相互分离尤其适用于结构相近的成分的分离分类方法色谱类型按操作方式分类平面色谱柱色谱按工作原理分类吸附色谱分配色谱离子交换色谱凝胶色谱等色谱柱的选择：一般用下端带活塞的玻璃柱。装柱：分干法和湿法两种。

加样：分湿法上样和干法上样。洗脱：选择洗脱剂，加于样品上，打开下端活塞，调整所需流速，按份收集即可。洗脱液处理：不同份的洗脱液一般用薄层或纸层析检查，相同斑点组分合并，回收溶剂，用结晶法结晶出单体即可。一般操作过程

1、原理利用吸附剂对被分离化合物分子的吸附能力的差异而分离类型特点吸附剂物理吸附无选择性极性硅胶、氧化铝非极性活性碳、纤维素大孔吸附树脂化学吸附有选择性、吸附牢硝酸银半化学吸附介于二者之间聚酰胺（一）吸附色谱五版：27六版：332、常用的吸附剂硅胶氧化铝中等极性、弱酸性主要用于中性或酸性成分的分离中等极性、碱性主要用于碱性或中性成分的分离如生物碱、甾体、萜类等成分活性碳聚酰胺弱极性吸附剂主要用于分离氨基酸、糖类及某些苷以氢键作用为主主要用于酚类、醌类如黄酮类、蒽醌类及鞣质类等**聚酰胺吸附一般规律形成氢键的基团数目越多，则吸附能力越强。形成分子内氢键，吸附力减小。分子内芳香化程度越高，共轭双键多，吸附力越强。

五版：31六版：373、色谱行为吸附剂柱色谱平面色谱硅胶氧化铝极性小的先出柱极性小的Rf值大活性炭纤维素极性大的先出柱极性大的Rf值大聚酰胺与聚酰胺形成氢键能力弱的先出柱与聚酰胺形成氢键能力弱的Rf值大1、原理：分子筛作用根据凝胶的孔径和被分离化合物分子的大小而达到分离（二）凝胶滤过色谱五版：35六版：40凝胶滤过色谱示意图凝胶是具有三维空间网状结构的球状颗粒2、色谱行为大分子的成分先出柱小分子的成分后出柱3、凝胶主要类型葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶SephadexG

由葡聚糖和甘油基通过醚桥相交联而成亲水性，在水中溶胀，只适于水中应用加入交联剂越多(即交链度高)，凝胶颗粒网孔越紧密孔径越小，吸水膨胀也越小。商品型号即按交联度大小分类并以吸水量（干凝胶每

1g吸水量×l0）表示，SephadexG-75表示此干凝胶吸水量为7.5ml/g。羟丙基葡聚糖凝胶SephadexLH-20

在SephadexG-25的羟基上引入羟丙基而成醚状结合态既有亲水性又有亲脂性可在水中应用，也可在极性有机溶剂或它们与水组成的混合溶剂中膨胀使用。

1、原理：基于混合物中各成分离解度差异进行分离（三）离子交换色谱五版：38六版：442、离子交换剂离子交换树脂离子交换凝胶离子交换纤维素阳离子型阴离子型

对交换化合物的能力强弱，主要取决于化合物解离度的大小、带电荷的多少等因素。

化合物解离度大（酸性、碱性强）易交换在树脂上，相对来说难洗脱。离子交换树脂（四）分配色谱五版P24六版P28利用被分离成分在固定相和流动相之间分配比的不同而达到分离的方法。按照固定相与流动相的极性差别，分配色谱法有正相与反相色谱法之分。1、原理流动相的极性小于固定相极性常用的固定相强极性溶剂（水、缓冲液）

主要用于中等极性物质2、正相色谱流动相的极性大于固定相极性常用的固定相有十八烷基硅烷（ODS）或C8键合相流动相常用甲醇-水或乙腈-水特别适用于各种苷类分离3、反相色谱4、高效液相色谱

（1）高效液相色谱（HLPC)

Highperformanceliquidchromatography

是在液相柱色谱的基础上改进而发展起来的一种新型快速分离技术，配有高灵敏度的检测器和自动描记及收集装置，分离速度和分离效能高。

对于难气化、分子量较大或与热不稳定的成分的分离都可应用，

在化学成分的分离、鉴定和定量分析等方面已越来越重要。泵检测器基于小颗粒技术，非普通HPLC系统改进而成世界第一个商品化UPLC产品是Waters公司于2004年3月上市（2）与HPLC比较速度：8-10倍灵敏度：3倍分离度：1.7倍UPLC-QTOF-MS三级四极杆飞行时间液相-质谱联用仪蛋白质组学、代谢组学研究（五）大孔树脂色谱五版P32六版P381、特性理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂对有机物选择性较好，不受无机盐及强离子低分子化合物存在的影响吸附速度快再生处理方便2、原理比较复杂，大体有两种：吸附性原理：大孔吸附树脂本身具有吸附性，是由范德华力或氢键吸附的结果筛性原理：大孔吸附树脂本身的多孔性决定的依次用水、浓度由低到高的含水醇溶液、醇洗脱可将混合物分离成若干组分3、洗脱方式4、色谱行为一般来说，大孔树脂的色谱行为具有反相的性质。被分离物质的极性越大，越先出柱。5、应用广泛用于有效成分或部位的富集纯化如：皂苷、多糖、生物碱、黄酮等END第五节结构研究方法

1、形态观察

2、参数测定

物质类型测定参数固体熔点、熔距、比旋度液体沸点、沸程、折光率、比重、比旋度熔点：熔距0.5℃~1.0℃沸点：除高沸点物质外，沸程小于3℃一、纯度的确定3、平面色谱检识

必须两种以上溶剂系统或色谱条件检测均显示单一的斑点才能确定是单体

4、HPLC检测初步推断化合物类型测分子量、计算不饱和度确定基本骨架、官能团或结构片断确定分子的平面结构确定分子的立体结构二、研究程序采用2.5μm～15μm（4000～625cm－1）范围内不同波长光波为光源，依次照射试样，化合物分子中化学键中的振动和转动将在此区域内引起吸

收，记录试样的吸收曲线即得吸收光谱。(一)红外光谱三、波谱方法的应用

红外光谱在中药成分结构解析中的应用

1、鉴定是否为某已知成分样品与对照品在同一条件下测定IR，当谱图完全相同时可定为同一化合物。无对照品时，可用标准图谱对照。

2、鉴定未知结构的官能团主要用于功能基的确认、芳环取代类型的判断等

（二）UV光谱

具有不饱和键的化合物具有紫外吸收，其吸收波长

λmax和吸收强度ε（㏒ε）与分子中的不饱和键状况有一定关系，利用这种关系可以推测部分结构

UV光谱的测定仅需要少量的纯样品，如通常在纸色谱上黄酮类化合物的一个斑点的样品量，就足够测出几个UV光谱。表示方法：UVλmax（lgε）nm：主要用于:黄酮类、蒽醌类等成分是化合物分子在磁场中受电磁波的辐射，有磁距的原子核吸收一定的能量产生能级的跃迁，即发生核磁共振，以吸收峰的频率对吸收强度作图所得之图谱。能提供分子中有关氢及碳原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环境、以及构型、构象的结构信息。（三）NMR谱

（1）表示方法：1H-NMR（溶剂）δ：δ值（H数，峰数，J值，归属）1、1H-NMR谱（2）峰数表示：单峰：s单宽峰：br.s双峰：d三重峰：t四重峰：dd或q多重峰：m（3）氢的数目：氢谱上某峰的峰面积与氢数成正比，由峰面积的积分曲线及数据可推知氢数目。

（4）化学位移不同类型的氢核由于所处的化学环境不同，共振峰将分别出现在磁场的不同区域。以待测氢核共振峰位置与与基准物质共振峰位置进行比较，其相对距离称之为化学位移（δ）。基准物常用四甲基硅（TMS），设其δ为0，左为+δ,

右为-δ，一般δ1-10。

SP3δ1~2SP2δ6~8

一般来说δ烯氢>δ炔氢>δ烷氢

与氢核相连的原子或基团的电负性增加，氢核外围电子密度降低，共振在低场，δ值增大；反之，δ值减小。①电负性***影响化学位移的因素化学键尤其是π键因电子的流动将产生一个小的诱导磁场并通过空间影响到邻近氢核氢核处于某化学键或基团的负屏蔽区，使该氢核共振峰向低场方向位移，δ增大；反之氢核处于某化学键或基团的正屏蔽区，使该氢核共振峰向高场方向位移，δ减小。这种效应称为磁的各向异性效应。②磁的各向异性效应***有关化学键及基团的各向异效应如下：

C=X基团：（X=C，N，O，S）双键平面的上下为正屏蔽区（+）双键平面的周围为负屏蔽区（-）芳环：苯环平面的上下为正屏蔽区苯环平面的周围为负屏蔽区

③氢键缔合氢键缔合的氢核与未缔合的比较，电子屏蔽作用小，δ增大有些酸性氢核如与O、N、S相连的活泼氢（-OH、-COOH、-NH2、-SH等），彼此之间可以发生氢核交换对δ及峰形均有影响。通常，可以在样品中加入重水(D2O)使活泼氢被重氢交换信号消失,从而证实此氢为活泼氢。④氢核交换木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷的1H-NMR图（DMSO-d6）4’-OH5-OH3’-OH木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷的1H-NMR图(DMSO-d6＋D2O)常用溶剂

CD3OD，CDCl3，（CD3）2CO，C6D6等

不同的溶剂测出的化学位移值不同。由于溶剂氘代的不彻底，一般图谱中仍可见较低的溶剂峰。⑤溶剂（5）偶合常数（J）：偶合常数是磁不等同的两个或两组氢核，在

一定距离内因相互自旋偶合干扰使信号发生裂分。其峰形有双峰、三重峰、四重峰及多重峰等。裂分间的距离为偶合常数，单位Hz。低级偶合符合n+1规律。Jo=6-10HzJm=1-3HzJp=0-1HzJ=12-18HzJ=6-12HzJ=0-3Hz请记住常见偶合常数

A根据J值

B根据二维谱的1H-1H-COSYC双照射技术

***判断偶合的方法1H-NMR中的特殊技术（双照射技术）双照射去偶（NuclearOverhauserEffect，

NOE），也称核增益效应。选择的照射一种质子使其饱和，则与该质子在立体空间位置上接近的另一个或数个质子信号强度增高的效应称为核

Overhauser效应，简称NOE。

NOE主要用来确定两种质子在分子立体空间结构中是否距离相近，若存在NOE，则表示相近；

NOE越大，则两者在空间的距离就越近。化学位移范围为0～250，比1H-NMR谱大得多，是中药化学有效成分结构测定中最重要手段之一。

2、13C-NMR谱（1）基本知识常见基团的化学位移值

0~50脂C区

55~60甲氧基C区

95~105糖端基碳

100~160芳香碳、烯C区

165~220羰基区

200

150

100

90

8040200化学位移：表示方法同1H-NMR，但δ值范围较宽，为0-250ppm。一般:δsp2>δsp>δsp3

一般认为不存在，因13C自然界丰度比为1.1%，相连机遇极小，偶合小，埋在噪音中，J几乎观察不到。碳谱中最重要的是13C-1H之间的偶合。根据所通过的键数，分成1JCH、2JCH、3JCH等，分别为通过一个键、通过两个键、通过三个键的偶合。1JCH在120-130Hz，2JCH多小于50Hz，后面的实用价值不大。用偏共振去偶测定法可得到C-H间的偶合；而无偶合用全去偶或质子宽带去偶法测定。偶合常数（2）常见的测定技术***①噪声去偶谱

全氢去偶（protoncompletedecoupling,COM）或宽带去偶（broadbanddecoupling,BBD）给一射频覆盖全部氢的共振频率，氢对碳的偶合全部消失，所有13C信号均作单峰出现，因照射1H后产生的

NOE效应，连有1H的13C信号强度将会增加，但季碳因不连H，将表现为弱吸收峰。②偏共振去偶谱

在测定样品的同时，用一个偏离所有1H核共振频率（如比TMS信号高出1ppm）的电磁辐射照射1H

核，此时的碳因与氢核偶合而使峰产生裂分，据此可判断碳的类型。

次甲基（-CH）碳核呈双峰亚甲基（-CH2）呈三重峰甲基（-CH3）呈四重峰季碳为单峰，强度最低③DEPT谱

常规方法

无畸变极化转移增强法（distortionlessenhancementbypolarizationtransfer）通过改变照射1H的脉冲宽度使碳信号呈现正向或倒置的单峰。3、2D-NMR谱

二维化学位移相关谱（相关谱，即correlationspectroscopy，简写为COSY）是2D-COSY谱中最重要、也是最常用的一种测试技术，又分为同核和异核相关谱两种。（1）同核化学位移相关谱

1H-1HCOSY谱也称同核化学位移相关谱，是同一个偶合体系中质子之间的偶合相关谱。可以确定质子化学位移以及质子之间的偶合关系和连接顺序图谱多以等高线图表示。同一氢核信号将在对角线上相交，交点称对角峰，对角线上的峰为一维谱。图上对角线两侧呈对称分布的两个点叫相关峰，相互耦合的两个或两组氢核信号将在相关峰上相交。乙酸乙酯的1H-1HCOSY图谱（360MHz，CDCl3）例(2)异核化学位移相关谱

异核化学位移相关谱特别是13C-lHCOSY谱，对于鉴定化合物结构是十分重要的方法，常用的有HMQC谱和HMBC谱。

①HMQC谱与HSQC谱

HMQC

：～是通过lH核检测的异核多量子相关谱（lHdetectedheteronuclearmultiplequantumcoherenceHSQC

：～是通过lH核检测的