天然药物化学课件

第一章总论天然药物化学课件第1页第一节绪论第二节生物合成第三节提取分离方法第四节结构研究法第一章总论天然药物化学课件第2页第一节绪论一、天然药品及其相关术语二、天然药品化学定义、研究对象、研究内容三、天然药品化学发展历史沿革和现实状况四、天然药品化学在中药当代化中作用天然药物化学课件第3页一、天然药品及其相关术语1.天然药品定义：天然起源2.天然药品起源：植物动物矿物微生物海洋天然药品天然药物化学课件第4页3.天然药品相关术语天然药品naturalmedicine中草药chineseherbalmedicine

《本草纲目》，1892种/《本草纲目拾遗》，1021种当前我国药用植物总数，15000余种中药TraditionalChineseMedicine草药herbaldrug民族药EthnicMedicine

蒙药MongoliaMedicine藏药TibetanMedicine苗药Miaodrug

生药Crudedrug天然药物化学课件第5页4.天然药品研究现实状况疾病谱、医疗模式、药品结构改变

传染、感染性疾病——身心疾病、当代病治疗——预防、保健、治疗、康复化药——化药天然药国际市场对天然药品需求日益增大年全球植物药销售额，300亿美元天然药品销售额年增加幅度，欧共体，30%美国，20%日本，15%天然药物化学课件第6页4.天然药品研究现实状况世界各地加强天然药品研发投入1983-1994年，上市522种新药，44%天然起源1984-1995，FDA，31种抗癌新药，61%天然起源93种抗感染新药，63%天然起源关于天然产物学术交流日渐活跃

独特的、不可替代的作用内在本质、物质基础？天然药物化学课件第7页二、天然药品化学定义、研究对象、研究内容1.定义及相关术语2.研究对象3.研究内容天然药物化学课件第8页1.天然药品化学定义及相关术语：天然药品化学

ChemistryofnaturalmedicineMedicinalchemistryofnaturalproducts利用当代科学理论与方法研究天然药品中化学成份（以生理活性成份或有效成份为主）中药化学ChemistryofTCM植物化学Phytochemistry天然产物化学Chemistryofnaturalproducts天然药物化学课件第9页2．天然药品化学研究对象研究对象：化学成份chemicalconstituents尤其是生理活性成份或有效成份activecompound成份复杂性：不一样药品所含成份类型不一样每种类型成份数目相当多同种药品所含成份结构、性质各异天然药物化学课件第10页2．天然药品化学研究对象生理活性成份activecompound/constituent非生理活性成份inactivecompounds有效成份无效成份有效部位activefraction一个主要有效成份/一组结构相近有效成份有毒成份toxiccompound天然药物化学课件第11页生理活性成份并不一定真正代表有效成份有效成份与无效成份划分是相正确、发展A.不一样类型成份，在不一样天然药品中作用不一样B.原来视为无效成份，可能成为有效成份C.过去视为有效成份，被修正、完善麝香抗炎成份麝香酮————多肽丹参扩冠丹参醌————丹参酚酸D.加工、代谢等过程，可转化非活性成份为活性成份

正确了解成份划分天然药物化学课件第12页3.天然药品化学研究内容结构特点理化性质提取分离方法结构判定方法生物合成结构修饰构效关系生物转化体内代谢过程等天然药物化学课件第13页三、天然药品化学发展历史沿革和现实状况大致分为以下3个阶段：1.原始和萌芽阶段（——18世纪末）2.学科真正形成阶段（19世纪）3.学科快速发展时期（20世纪——）天然药物化学课件第14页1.原始和萌芽阶段（——18世纪末）天然药品识别、使用经验——巫术、迷信色彩文明进步——对疾病、天然药品认识趋于客观

231—341，晋，葛洪，《抱卜子》1575，明，李，《医学入门》，没食子酸1711,清，洪遵，《集验方》，樟脑1769-1786，舍勒，酒石酸、苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸天然药物化学课件第15页2.学科真正形成阶段（19世纪）特点一：以化学成份发觉和分离为主1806，阿片——————吗啡（morphine）1820，金鸡纳树皮———奎宁(quinine)1828,烟草——————烟碱（nicotine）1885，麻黄——————麻黄碱（ephedrine）吐根碱、士宁、小檗碱，阿托品、可卡因等天然药物化学课件第16页2.学科真正形成阶段（19世纪）特点二：结构判定以化学方法为主氧化、还原等降解反应——推导结构碎片合成、全合成————证实结构天然药物化学课件第17页2.学科真正形成阶段（19世纪）特点三：生源合成路径、本质揭示生源前体识别：萜类———MVA生物碱——α-Aa生源合成本质揭示：生物细胞内多步酶促反应有机反应理论来解释机制生物合成物质用于结构确定天然药物化学课件第18页3．学科快速发展时期（20世纪——）特点一：色谱技术用于天然化合物分离和纯化

1906，俄，Tsweet，碳酸钙为吸附剂，石油醚为洗脱剂，1931，德，KuhnandLederer，氧化铝、碳酸钙为吸附剂，1940，提出了液液色谱法，如逆流分配1952，JamesandMartin，提出气液色谱理论20世纪60年代，高效液相色谱出现天然化合物分离向高效、快速、微量发展天然药物化学课件第19页特点二:波谱技术用于天然化合物结构判定

IR：1944，Pekin-Elmer企业，第一台红外光谱仪MS：20世纪，质谱仪EI、CI，FD，FAB，ESI，MALDIESI-TOF，MALDI-TOFNMR：1953，30MHZ连续波核磁共振仪70年代，脉冲傅立叶变换核磁共振仪1DNMR——2DNMR30—60—100—300MHz400—500—600—800—900MHzUV，X-ray，ORD，CD等3．学科快速发展时期（20世纪——）天然药物化学课件第20页特点三：研究深度、广度、速度发生了革命性改变

深度、广度：机体内源活性物质微量、水溶性、不稳定、大分子速度：吗啡————1804-1925利血平———1952-1956生物碱：1952前100年，95个1952-1962，1107个1962-1972，3443个

3．学科快速发展时期（20世纪——）天然药物化学课件第21页特点四:生物活性测试普遍开展单纯化合物分离————活性跟踪分离小规模测试——高通量筛选HTShighthroungputscreening3．学科快速发展时期（20世纪——）天然药物化学课件第22页四、天然药品化学在中药当代化中作用中药发展机遇天然药品在健康保障体系中作用中药确切疗效相对丰富资源传统中药很多弊端药效物质基础不明质量难于控制——药效难于确保剂型落后必须走中药国际化之路天然药物化学课件第23页四、天然药品化学在中药当代化中作用1.说明中药药效物质基础——中药当代化系统工程前提2.建立和完善中药质量评价标准——二次开发3.改进中药制剂剂型——二次开发4.创新药品研发——原创性研发5.扩大药源天然药物化学课件第24页1.说明中药药效物质基础探索中药防治疾病机理麻黄功效：发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿物质基础：麻黄碱—肾上腺素样作用收缩血管、兴奋中枢—发汗去甲麻黄碱—松弛支气管平滑肌————平喘伪麻黄碱——升压、利尿———————消肿天然药物化学课件第25页1.说明中药药效物质基础促进中药药性理论研究深入性：热性、温热药————去甲乌药碱肾上腺素儿茶酚胺类味：辛味药（解表、理气）————挥发油归经：同一归经药相同、相同化学成份有效成份作用靶点：麻黄碱————解痉——肺经伪麻黄碱———利水——膀胱经有效成份体内代谢动力学：川芎——川芎嗪在肝脏、胆囊分布多——归肝、胆经天然药物化学课件第26页1.说明中药药效物质基础说明中药复方配伍科学内涵单味药有效成份研究复方有效成份≠各单味药有效成份简单加和协同、拮抗作用物理、化学作用改变溶出度柴胡——人参人参皂苷增加柴胡皂苷溶出甘草甘遂甘草皂苷增加甘遂甾萜类溶出发生化学反应四逆汤：附子、干姜、甘草等乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀——减毒黄连吴茱萸小檗碱与大分子酸性成份形成沉淀天然药物化学课件第27页1.说明中药药效物质基础说明中药炮制原理炮制前后有效成份、有毒成份改变——说明炮制原理改进炮制工艺制订炮制规范或标准如：延胡索——醋炒——增加生物碱溶出——增效乌头类——蒸煮——水解双酯型生物碱——减毒黄芩——冷浸——淡黄芩（绿）黄芩苷醌变色——热煮——煮黄芩（黄）天然药物化学课件第28页2.建立和完善中药质量评价标准中药材、制剂中有效成份质量——临床疗效建立科学、灵敏质控标准科学——质控标准和药效相关性有效成份——科学质控指标以有效成份、有效部位、大类成份、有毒成份为指标，各种分析伎俩中药指纹图谱技术天然药物化学课件第29页3.改进中药制剂剂型——二次开发改革目标：三效、三小、三便剂型选择——有效成份溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等水溶性好——注射液双黄连/参脉口服液生脉颗粒剂板蓝根难溶于水——片、胶囊、滴丸等制剂工艺优化——有效成份理化性质制剂稳定性——有效成份理化性质——适当PH、适当包装天然药物化学课件第30页4．创新药品研发——原创性研发创新药品研发必要性入世后化学药品受到专利保护，仿制须向创新转轨新药品注册法，单纯改变剂型已不能按新药申报创新药品研究关键切入点：先导化合物发觉从天然药品中发觉先导物、创制新药——世界公认有效路径从中药中发觉先导物优势数千年临床实践——疗效确切丰富资源——结构、活性多样性

天然药物化学课件第31页5.扩大药源资源可连续可用：甘草、肉苁蓉植物化学分类学原理：亲缘关系近植物含有相同或相同化学成份黄连素：黄连——小檗科、防己科、芸香科植物天然药物化学课件第32页第二节生物合成一、一次代谢和二次代谢二、生物合成假说提出三、主要生物合成路径天然药物化学课件第33页一、一次代谢和二次代谢一次代谢：对维持植物生命活动不可缺乏过程几乎全部绿色植物中都存在糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢一次代谢产物Primarymetabolits对机体生命活动不可缺乏物质

糖、脂肪、蛋白质、核酸乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸、氨基酸天然药物化学课件第34页一、一次代谢和二次代谢二次代谢：对维持植物生命活动来说不起主要作用并非全部植物中都存在二次代谢产物Secondarymetabolits对机体生命活动并非不可缺乏物质

生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素等天然药物化学课件第35页光合作用糖糖代谢ATPNADPH丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸赤藓糖-4-磷酸核糖乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶AMVA小分子有机酸核酸三羧酸循环脂族氨基酸萜类甾体类脂质莽草酸芳族氨基酸肽类蛋白质脂肪酸酚类蒽醌生物碱桂皮酸苯丙素类木脂素木质素黄酮类CO2H2O天然药物化学课件第36页二、生物合成假说提出天然化合物之间结构联络天然化合物与一次代谢产物间联络天然药物化学课件第37页二、生物合成假说提出天然药物化学课件第38页二、生物合成假说提出天然药物化学课件第39页三、主要生物合成路径1.醋酸-丙二酸路径：脂肪酸、酚、蒽酮类2.甲戊二羟酸路径：萜、甾体类3.桂皮酸路径：苯丙素、香豆素、木质素、木脂素、黄酮类4.氨基酸路径：生物碱5.复合路径：醋酸-丙二酸—莽草酸径醋酸-丙二酸—甲戊二羟酸路径氨基酸—甲戊二羟酸路径氨基酸-醋酸-丙二酸路径氨基酸—莽草酸径天然药物化学课件第40页醋酸丙二酸路径

——脂肪酸生物合成天然药物化学课件第41页醋酸丙二酸路径

——酚类生物合成天然药物化学课件第42页醋酸丙二酸路径

——蒽醌类生物合成天然药物化学课件第43页甲戊二羟酸路径天然药物化学课件第44页桂皮酸路径天然药物化学课件第45页氨基酸途径

天然药物化学课件第46页第三节提取分离方法提取前准备系统文件调研原材料处理保留凭证标本提取分离普通标准已知物或已知结构类型——文件方法，工业方法未知物——活性跟踪（定向分离）天然药物化学课件第47页第三节提取分离方法一、中草药有效成份提取二、中药有效成份分离与精制天然药物化学课件第48页一、中草药有效成份提取水蒸汽蒸馏法：挥发性升华法：升华性

溶剂提取法：最惯用天然药物化学课件第49页1.选择溶剂考虑原因2.常见溶剂种类及其特点3.惯用溶剂提取方法4.影响溶剂提取效率原因溶剂提取法天然药物化学课件第50页溶剂提取法

——1.选择溶剂考虑原因：溶剂尽可能多地溶出有效成份,杂质少溶或不溶有效成份、杂质、溶剂极性：相同相溶原理溶剂安全性、价廉易得、回收方便等天然药物化学课件第51页溶剂提取法

——2.

常见溶剂种类及其特点环己烷，石油醚，苯，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇，水极性：亲脂性：亲水性：比水重有机溶剂：与水能够以任意百分比混溶有机溶剂：与水分层有机溶剂：能与水分层极性最大有机溶剂：惯用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成份有机溶剂：溶解范围最广有机溶剂：天然药物化学课件第52页溶剂提取法

——3.惯用溶剂提取方法浸渍法：水/稀醇，冷提渗漉法：乙醇，冷提提取效率高，但溶剂用量大超声提取：各种溶剂，可加热，但所需温度低煎煮法：水回流提取：有机溶剂溶剂用量大连续回流提取：有机溶剂，索氏提取器溶剂重复利用天然药物化学课件第53页溶剂提取法

——4.影响溶剂提取效率原因溶剂方法粉碎度温度时间天然药物化学课件第54页二、中药有效成份分离与精制分离依据：共存成份性质差异1.溶解度差异2.分配比不一样3.吸附性差异4．分子大小差异5．离解程度不一样天然药物化学课件第55页1.依据物质溶解度差异进行分离调整温度改变混合溶剂极性调整PH加入某种沉淀试剂天然药物化学课件第56页依据物质溶解度差异进行分离

——（1）调整温度

温度不一样——溶解度改变结晶、重结晶待纯化物A+杂质B、C加MeOH热溶热滤残渣（C）滤液（A+B）冷置析晶母液（B）结晶（A）天然药物化学课件第57页加另一个极性相差较大溶剂——混合溶剂极性改变——部分物质沉淀析出A．水/醇法：除去水提液中水溶性杂质B．醇/水法：除去醇提液中脂溶性杂质C．醇/醚法（醇/丙酮法）：纯化皂苷依据物质溶解度差异进行分离

——（2）改变混合溶剂极性天然药物化学课件第58页A．水/醇法——除去水提液中水溶性杂质中药水提取液加数倍量浓醇静置过夜母液（目标成份）沉淀（水溶性杂质）（如蛋白质、多糖、果胶、粘液质）天然药物化学课件第59页B．醇/水法：除去醇提液中脂溶性杂质中药醇提取液加数倍水静置过夜母液（目标成份）沉淀（脂溶性杂质）（如油脂、叶绿素等）天然药物化学课件第60页C．醇/醚法（醇/丙酮法）：纯化皂苷皂苷醇溶液加数倍量乙醚，静置母液（脂溶液杂质）沉淀（皂苷）天然药物化学课件第61页酸、碱、两性成份调整PH——改变分子存在状态——改变溶解度依据物质溶解度差异进行分离

——3.调整PH解离型/离子态游离型/分子态H+BH+BOH-H+A-HAOH-脂溶性水溶性天然药物化学课件第62页酸、碱、两性成份调整PH——改变分子存在状态——改变溶解度A．酸/碱法（酸提取碱沉淀法）：生物碱提取、纯化B．碱/酸法（碱提取酸沉淀法）：黄酮、蒽醌等酚性成份提取、纯化C.调整PH至等电点，沉淀蛋白依据物质溶解度差异进行分离

——3.调整PH天然药物化学课件第63页A．酸/碱法（酸提取碱沉淀法）——生物碱提取、纯化H+BH+BOH-醇提物浸膏（B）药渣酸水提取液稀酸水提取（BH+

）碱化沉淀（B）碱水液（水溶性杂质）（脂溶性杂质）天然药物化学课件第64页药材（HA）药渣碱水提取液碱水提取（A-

）酸化沉淀（HA）酸水液（水溶性杂质）（脂溶性杂质）B．碱/酸法（碱提取酸沉淀法）——黄酮、蒽醌等酚性成份提取、纯化H+A-HAOH-天然药物化学课件第65页酸、碱成份——加入某种沉淀试剂——水不溶性盐A．酸性成份Pb2+、Ba2+、Ca2+

水悬浮，通H2S母液（

）B.碱性化合物苦味酸/苦酮酸，磷钼酸/磷钨酸/镭氏盐

强H+，Et2O萃取H2O层（

）

1.依据物质溶解度差异进行分离

——（4）加沉淀剂天然药物化学课件第66页2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离分配比KK=CU/CL

分离因子ββ=KA/KB

（KA

KB）β

1001次萃取，基本分离10

β

10010

12次β

2100次以上β

1无法分离上层下层天然药物化学课件第67页（1）简单液液萃取法（2）逆流分溶法（CCD，countercurrentdistribution）（3）纸色谱（PC，paperchromatography）（4）液液分配柱色谱（5）液滴逆流色谱（DCCC，dropletcountercurrentchromarography）

（6)高速逆流色谱

(HSCCC，highspeedcountercurrentchromarography）2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离天然药物化学课件第68页β

50A．有机溶剂/水B．有机溶剂/酸、碱水PH——物质存在状态——溶解性——KC．PH梯度萃取梯度调整PH，每次改变一个成份存在状态，依次分离缺点：手工操作繁琐、溶剂用量大、易乳化2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（1）简单液液萃取法上层下层天然药物化学课件第69页例：HA1、HA2、B，且HA1

HA2，怎样分离?PH≥12BA-

≤3BH+HA

天然药物化学课件第70页2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（2）逆流分溶法β＜50工作原理：屡次、连续液液萃取craig逆流分溶仪萃取单元及工作过程优点：防止手工操作缺点：溶剂用量大机械操作造成破损、漏液乳化天然药物化学课件第71页天然药物化学课件第72页天然药物化学课件第73页2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（3）纸色谱（paperchromatography,PC）滤纸湿重/干重=2时β=Rfa(1-Rfb)/Rfb(1-Rfa)天然药物化学课件第74页固定相涂覆于硅胶等多孔载体上，装柱流动相经过色谱柱进行洗脱物质在两相溶剂中作逆流分布——分配比不一样，被洗脱速度不一样2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（4）液液分配柱色谱

定义天然药物化学课件第75页正相色谱与反相色谱2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（4）液液分配柱色谱

天然药物化学课件第76页

2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（4）液液分配柱色谱

加压液相色谱特点加压流动相，流速快载体颗粒小，机械强度大，比表面极大耐压柱材自动检测、搜集、分部天然药物化学课件第77页

2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（4）液液分配柱色谱

加压液相色谱种类：快速色谱Flashchromatography2.02×105Pa低压液相色谱LPLC,＜5.05×105Pa中压液相色谱MPLC,5.05～20.2×105Pa高压液相色谱HPLC,＞20.2×105Pahighperformanceliquidchromatography天然药物化学课件第78页

2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（4）液液分配柱色谱

克服了简单萃取及CCD溶剂容量大、易乳化缺点优点缺点载体可能造成化学吸附，如硅胶天然药物化学课件第79页2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（5）液滴逆流色谱DCCC

dropletcountercurrentchromarography

流动相液滴垂直上下，经过固定相液天然药物化学课件第80页2.依据物质在两相溶剂中分配比不一样进行分离

——（6）高速逆流色谱HSCCC

highspeedcountercurrentchromarography

行星式旋转产生离心力场固定性保留在蛇形管内流动相单向、低速经过固定相天然药物化学课件第81页3.依据物质吸附性差异进行分离（1）吸附类型（2）物理吸附基本规律（3）极性及强弱判断（4）简单吸附法用于物质浓缩与精制（5）吸附柱色谱法用于物质分离

（6）聚酰胺柱色谱

（7）大孔吸附柱色谱天然药物化学课件第82页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（1）吸附类型物理吸附：分子间力，无选择性，可逆。硅胶、氧化铝、活性炭化学吸附：化学键，选择性较强，常不可逆。硅胶——生物碱碱性氧化铝——黄酮、蒽醌等半化学吸附：氢键，选择性较弱，多可逆聚酰胺天然药物化学课件第83页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（2）物理吸附基本规律

极性相同者易于吸附

非极性吸附剂：活性炭对非极性成份吸附强溶剂极性

吸附剂对溶质吸附力

溶质可被极性弱溶剂洗脱极性吸附剂：硅胶、氧化铝对极性物质亲和力强溶剂极性

吸附剂对溶质吸附力

溶质可被极性强溶剂洗脱天然药物化学课件第84页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（3）极性及强弱判断

普通物质：官能团种类、数目、位置、碳链长短R-COOH﹥Ar-OH﹥R-OH﹥R-NH-﹥R-CO-NH-﹥R-CHO﹥R-CO-R

﹥R-COO-R

﹥R-O-R

﹥R-X

﹥R-H溶剂：介电常数ε

，极性

环己烷（1.88）苯（2.29）无水乙醚（4.47）氯仿（5.20）乙酸乙酯（6.11）乙醇（26.0）甲醇（31.2）水（81.0）天然药物化学课件第85页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（4）简单吸附法用于物质浓缩与精制

活性炭吸附法结晶、重结晶中脱色、脱臭从大量稀水液中浓缩微量物质——一叶秋碱浓缩、精制天然药物化学课件第86页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（5）吸附柱色谱法用于物质分离

硅胶吸附柱色谱氧化铝吸附柱色谱A．吸附剂：30～60倍，有时100～200倍B．装柱：径高比（d/h）1:15～1:20干法装柱/湿法装柱C．上样：干法上样/湿法上样D．洗脱：等度/梯度（洗脱剂极性递增）E．托尾：化学吸附：硅胶—碱性成份洗脱剂中加入碱氧化铝—酸性成份洗脱剂中加入酸F．洗脱系统选择：TLCRf=0.2～0.3天然药物化学课件第87页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（6）聚酰胺柱色谱

高分子聚合物不溶于常见有机溶剂对碱稳定对酸尤其是无机酸稳定性差可溶于浓盐酸、冰乙酸、甲酸中性质天然药物化学课件第88页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（6）聚酰胺柱色谱

分子间氢键——半化学吸附吸附原理天然药物化学课件第89页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（6）聚酰胺柱色谱

化合物在含水溶剂中大致有以下规律：形成氢键基团数目：越多，越强。形成氢键基团所处位置：处于易形成份子内氢键者，减弱。分子中芳香化程度：高，增强。影响吸附力原因天然药物化学课件第90页天然药物化学课件第91页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（6）聚酰胺柱色谱

各种溶剂在聚酰胺柱上洗脱能力水甲醇乙醇氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液

影响吸附力强弱原因化合物在不一样溶剂中吸附力，随溶剂极性增强而增强水中最强———常以水装柱、样品以水溶解上样含水醇中次之醇中最弱———常以浓度渐高含水醇梯度洗脱EtOH-H2O最惯用弱强天然药物化学课件第92页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（6）聚酰胺柱色谱

醌类、黄酮类等酚性制备和分离。脱鞣处理生物碱、萜类、甾类、糖类、氨基酸等极性与非极性化合物分离也有用途应用天然药物化学课件第93页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（7）大孔吸附树脂

高分子聚合物白色球形颗粒多孔网状结构不溶于酸、碱、有机溶剂吸附原理：分子间力氢键分子筛性质原理天然药物化学课件第94页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（7）大孔吸附树脂

树脂性质：非极性树脂易吸附非极性化合物极性树脂易吸附极性化合物溶剂性质：物质在溶剂中溶解度大，树脂对此物质吸附力就小影响吸附力强弱原因天然药物化学课件第95页3.依据物质吸附性差异进行分离

——（7）大孔吸附树脂

水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。最惯用：乙醇—水

广泛应用于化合物分离与富集工作中如：苷类、糖类分离生物碱精制多糖、黄酮、三萜类化合物分离。洗脱剂应用天然药物化学课件第96页4．依据物质分子大小差异进行分离透析法超滤法超速离心凝胶滤过法gelfiltration：凝胶渗透色谱gelpermeationchromtography分子筛滤过molecularsievefiltration天然药物化学课件第97页4．依据物质分子大小差异进行分离

——凝胶滤过法gelfiltration：凝胶三维网状结构分子筛作用按分子量由大到小次序分离原理天然药物化学课件第98页4．依据物质分子大小差异进行分离

——凝胶滤过法gelfiltration：葡聚糖凝胶SephadexG：

葡聚糖+交联剂（环氧氯丙烷）分子筛水中应用分离水溶性成份

商品型号按交联度分类，以10倍吸水量（ml/g）表示羟丙基葡聚糖凝胶SephadexLH-20:

SephadexG-25羟丙基化所得分子筛和反相色谱相结合水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿中使用水溶性、脂溶性成份都可分

凝胶种类、性质及应用天然药物化学课件第99页5．依据物质离解程度不一样分离进行分离

——离子交换法

离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱含水流动相经过树脂可交换离子与树脂上交换基团交换，吸附到树脂上中性及无交换离子成份流出将吸附到柱上成份洗脱下来离子交换原理天然药物化学课件第100页5．依据物质离解程度不一样分离进行分离

——离子交换法

离子交换树脂为固定相，水，含水溶剂装柱含水流动相经过树脂可交换离子与树脂上交换基团交换，吸附到树脂上中性及无交换离子成份流出将吸附到柱上成份洗脱下来离子交换原理天然药物化学课件第101页5．依据物质离解程度不一样分离进行分离

——离子交换法

球形颗粒，不溶于水，可在水中溶胀离子交换树脂性质离子交换树脂结构母核离子交换基团天然药物化学课件第102页5．依据物质离解程度不一样分离进行分离

——离子交换法

离子交换树脂种类阳离子交换树脂：强酸性（-SO3-H+）弱酸性（-COO-H+）阴离子交换树脂：强碱性（-N+（CH3）3Cl-）弱碱性（-NH2，-NH-，-N=）天然药物化学课件第103页5．依据物质离解程度不一样分离进行分离

——离子交换法

离子交换树脂应用不一样电荷离子分离如水提液中酸性、碱性、两性化合物分离相同电荷但解离程度不一样离子分离如碱性不一样生物碱分离天然药物化学课件第104页水提液中酸性、碱性、两性化合物分离天然药物化学课件第105页

ⅠⅡ碱性Ⅰ＜Ⅱ＜

ⅢⅢⅡⅠ碱性不一样生物碱分离天然药物化学课件第106页第四节结构研究法结构研究特点：难于合成品结构研究总标准:尽可能不消耗或少消耗试样波谱综合分析与文件数据比较必要时辅以化学伎俩天然药物化学课件第107页第四节结构研究法一、纯度测定二、结构研究主要程序三、结构研究中采取主要方法天然药物化学课件第108页一、纯度测定纯度检验法：均一晶形敏锐熔点、沸点、折光率、比旋度TLC、PC、GC、HPLC天然药物化学课件第109页二、结构研究主要程序天然药物化学课件第110页三、结构研究中采取主要方法1.确定分子式，计算不饱和度2.质谱（MS，massspectrum）3.红外光谱（IR，infraredspectra）4.紫外-可见吸收光谱（UV-vis)(ultraviolet-visiblespectra）5.核磁共振（NMR，nuclearmagneticresonance）6.其它：x-单晶衍射法旋光光谱（ORD）园二色谱（CD）天然药物化学课件第111页三、结构研究中采取主要方法

——1.确定分子式，计算不饱和度分子式确实定元素定量分析结合分子量测定同位素丰度比法高分辨质谱（HR-MS，highresolutionmassspectrum）

不饱和度计算u=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1Ⅰ：一价原子数如H、XⅢ：三价原子数，如N、PⅣ：四价原子数，如C天然药物化学课件第112页三、结构研究中采取主要方法

——2.质谱（MS，massspectrum）作用：确定分子量、分子式提供部分结构信息——丢失碎片大小如15、17——碎片m/z及裂解方式天然药物化学课件第113页三、结构研究中采取主要方法

——2.质谱（MS，massspectrum）惯用质谱技术及特点电子轰击质谱（EI-MS，electronimpactionization）场解析质谱（FD-MS，fielddesorptionionization）快速原子轰击质谱（FAB-MS，fastatombombardment）电喷雾质谱（ESI-MS，electrosprayionization）基质辅助激光解析质谱（MALDI-MS）matrix-assistedlaserdesorptionionization

天然药物化学课件第114页惯用质谱技术及特点——电子轰击质谱（EI-MS）

（electronimpactionization）样品需加热气化，离化，得到M+难气化、易热解成份测不到M+如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素天然药物化学课件第115页惯用质谱技术及特点——场解析质谱（FD-MS）

fielddesorptionionization试样稀液涂于钨丝上作阳极，对面加阴极，通高压，使电离难气化、易热解成份，可得到分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+逐一脱去糖基碎片峰：[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+苷元碎片离子相对少天然药物化学课件第116页惯用质谱技术及特点——快速原子轰击质谱（FAB-MS）

fastatombombardment离子枪发射高能离子与另一中性粒子碰撞，交换电荷，形成高速中性粒子，与样品碰撞，使其电离难气化、易热解成份，可得到分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+逐一脱去糖基碎片峰：[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+

可得到苷元碎片天然药物化学课件第117页惯用质谱技术及特点——电喷雾质谱（ESI-MS）

electrosprayionization

强静电场使试样电离，难气化、易热解、大分子、小分子，均可得到分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

天然药物化学课件第118页惯用质谱技术及特点——基质辅助激光解析质谱（MALDI-MS）

matrix-assistedlaserdesorptionionization

用于研究结构复杂，不易气化大分子物质分子量如多糖、蛋白、核酸等天然药物化学课件第119页三、结构研究中采取主要方法

——3.红外光谱（IR，infraredspectra）原理：化学键振动在红外光区（4000～625cm-1）引发吸收谱图作用：特征频率区（functionalgroupregion）4000～1500cm-1————确定官能团类型指纹区（fingerprintregion）1500～600cm-1————构象、构型、取代模式等天然药物化学课件第120页三、结构研究中采取主要方法

——4.紫外-可见吸收光谱（UV-vis)

(ultraviolet-visiblespectra）原理电子由基态跃迁至激发态（

、n

）在紫外可见光区（200～700nm）引发吸收谱图作用对含有共轭双键、α,β-不饱和羰基、芳香化合物结构判定有主要价值特定吸收谱特征——骨架类型判断如：黄酮、香豆素、蒽醌加诊疗试剂前后谱图规律性改变——取代图式推断如：黄酮、香豆素天然药物化学课件第121页三、结构研究中采取主要方法

——5.核磁共振（NMR）

（nuclearmagneticresonance）原理：

1H、13C等含有磁矩原子在外加磁场中受电磁波照射，吸收一定能量电磁波，产生能级改变，引发核磁共振氢核磁共振（1H-NMR）碳核磁共振谱（13C-NMR）二维核磁共振谱（2D-NMR）天然药物化学课件第122页氢核磁共振（1H-NMR）应用：提供H类型、数目、相邻原子团信息

四个参数：化学位移（

）：1～10～20ppm——H类型屏蔽效应积分值/积分面积———同一环境下H个数自旋偶合裂分峰数———邻位与其不等同H个数符合n+1律s,d,t,q偶合常数（J）———H核间距离相隔键数：越少，J大，通常为3JH-H二面角：越靠近90°，J越小越靠近0°、180°，J越大天然药物化学课件第123页氢核磁共振（1H-NMR）远程偶合(4JH-H)：

Jac=1.6～2.0HzJbc=0～1.5Hz烯丙偶合芳环上偶合Jab=6～10HzJac=1～3HzJad=0～1Hz天然药物化学课件第124页氢核磁共振（1H-NMR）同核去偶技术（homodecoupling）：消除或部分消除相邻H核偶合，简化图谱CH3CH2OCOCH3CH3t照射H-2sCH2q照射H-1sCH3s天然药物化学课件第125页碳核磁共振谱（13C-NMR）