第二章天然药化学成分的一般研究2课件.ppt

1、 第二章第二章 天然药物化学成分天然药物化学成分的提取、分离、鉴定方法的提取、分离、鉴定方法 第一节第一节天然药物化学成分的天然药物化学成分的 提取方法提取方法提取提取用适当的方法和技术将用适当的方法和技术将天然药物中的化学成分从组织细胞天然药物中的化学成分从组织细胞中抽提出来的过程。中抽提出来的过程。主要有：主要有：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、超临界流体萃取法、升华法等超临界流体萃取法、升华法等 一、溶剂提取法一、溶剂提取法根据被提取成分的溶解性质，选用根据被提取成分的溶解性质，选用合适的溶合适的溶剂和方法剂和方法将天然药物中的化学成分溶解出来。将天然药物中的化学成分

2、溶解出来。3.扩散（溶液）扩散（溶液）1.溶剂渗透溶剂渗透细胞膜细胞膜2.溶解内容物、产生浓差溶解内容物、产生浓差溶剂法提取示意图溶剂法提取示意图 （一）一）.溶剂的选择溶剂的选择 溶剂按极性可分为三类：溶剂按极性可分为三类：v亲脂性有机溶剂：亲脂性有机溶剂：石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯石油醚、氯仿、乙醚、乙酸乙酯 正丁醇正丁醇v亲水性有机溶剂亲水性有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮甲醇、乙醇、丙酮(与水混溶）与水混溶）v水水常用于中药成分提取的溶剂如下：常用于中药成分提取的溶剂如下：极性：小极性：小 大大石油醚石油醚PetPet 苯苯C C6 6H H6 6 氯仿氯仿CHClCHCl3 3 乙醚乙醚

3、EtEt2 2O O 乙酸乙酯乙酸乙酯EtOAcEtOAc 正丁醇正丁醇n-BuOHn-BuOH 丙酮丙酮MeMe2 2COCO 乙醇乙醇EtOHEtOH 甲醇甲醇MeOHMeOH H H2 2O O选择溶剂的原则选择溶剂的原则 相似相溶相似相溶 相似相溶相似相溶极性大的化学成分易溶于亲水性溶剂，极性大的化学成分易溶于亲水性溶剂，极性小的化学成分易溶于亲脂性有机溶剂。极性小的化学成分易溶于亲脂性有机溶剂。极性判断依据极性判断依据：a、分子大小：基团一样，分子大，极性小、分子大小：基团一样，分子大，极性小b、基团的性质与数量：极性基团多则极性大。、基团的性质与数量：极性基团多则极性大。极性基团：

4、极性基团：-COOH、OH、NH2中等极性基团：中等极性基团：OR、COOR非极性基团：烷基非极性基团：烷基 一般情况下：一般情况下：v石油醚可提出石油醚可提出油脂、蜡、挥发油、游离的甾体及萜类；油脂、蜡、挥发油、游离的甾体及萜类；v氯仿或乙酸乙酯可提出氯仿或乙酸乙酯可提出游离生物碱、有机酸、黄酮及香豆素等；游离生物碱、有机酸、黄酮及香豆素等；v丙酮、乙醇、甲醇可提出丙酮、乙醇、甲醇可提出苷类，生物碱或有机酸盐类、鞣质等；苷类，生物碱或有机酸盐类、鞣质等；v水可提出水可提出糖类、氨基酸、蛋白质、无机酸盐等类水溶性糖类、氨基酸、蛋白质、无机酸盐等类水溶性成分。成分。（二）（二）.提取方法（提取方

5、法（操作操作）1 1、煎煮法：、煎煮法：水作溶剂热提水作溶剂热提v 优点优点：溶剂易得，简便，大部分成分可被：溶剂易得，简便，大部分成分可被不同程度地提取出来（助溶作用）。不同程度地提取出来（助溶作用）。v 缺点缺点：挥发性成分和受热易破坏的成分不：挥发性成分和受热易破坏的成分不宜使用；宜使用；含多糖类化合物煎煮后药液粘度较大，难含多糖类化合物煎煮后药液粘度较大，难以过滤。以过滤。2 2、浸渍法、浸渍法：v 优点：优点：遇热易破坏、挥发性成分和含淀粉或粘遇热易破坏、挥发性成分和含淀粉或粘液质多的成分适用。液质多的成分适用。v 缺点：缺点：提取时间长，效率不高；提取时间长，效率不高；以水为溶剂时

6、，应防霉变质。以水为溶剂时，应防霉变质。3 3、渗漉法：、渗漉法：v 优点优点：可保持浓度差，提取效可保持浓度差，提取效 率高，节约溶剂。率高，节约溶剂。v 缺点缺点：操作较麻烦。操作较麻烦。4 4、回流提取法回流提取法 有机溶剂热提取有机溶剂热提取v 优点优点：提取效率高，溶剂消：提取效率高，溶剂消耗较少。耗较少。v 缺点缺点：受热易破坏的成分不：受热易破坏的成分不宜使用。宜使用。进水口出水口.。.。沸石5、连续回流提取法：连续回流提取法：优点：优点：溶剂消耗量小，提溶剂消耗量小，提取效率高。取效率高。缺点：缺点：对热不稳定化学成对热不稳定化学成分不宜使用。分不宜使用。索氏提取器索氏提取器（

7、三）影响提取效率因素（三）影响提取效率因素 溶剂的选择溶剂的选择 提取方法提取方法 药材粉碎度药材粉碎度 2060目目 提取时间提取时间 水加热水加热12小时小时（分（分2-3 次），次），乙醇加热每次乙醇加热每次1小时小时 提取温度提取温度 不宜过高不宜过高 溶剂用量、提取次数等。溶剂用量、提取次数等。提取方法提取方法使用范围及特点使用范围及特点提取方法提取方法溶剂溶剂操作操作提取效提取效率率使用范围使用范围备注备注浸渍法浸渍法水或有水或有机溶剂机溶剂不加热不加热效率低效率低各类成分，各类成分，尤遇热不稳尤遇热不稳定成分定成分易发霉，需易发霉，需加防腐剂加防腐剂渗漉法渗漉法有机溶有机溶剂剂不

8、加热不加热脂溶性成分脂溶性成分消 耗 溶 剂 量消 耗 溶 剂 量大，费时长大，费时长煎煮法煎煮法水水直火加直火加热热水溶性成分水溶性成分易 挥 发、热易 挥 发、热不 稳 定 不 宜不 稳 定 不 宜用用回流提取回流提取法法有机溶有机溶剂剂水浴加水浴加热热脂溶性成分脂溶性成分热不稳定不热不稳定不宜用，溶剂宜用，溶剂量大量大连续回流连续回流提取法提取法有机溶有机溶剂剂水浴加水浴加热热节省溶节省溶剂、效剂、效率最高率最高亲脂性较强亲脂性较强成分成分用 索 氏 提 取用 索 氏 提 取器，时间长器，时间长二、水蒸气蒸馏法二、水蒸气蒸馏法 本法适用于提取能随水蒸气蒸馏，而不被破坏的难本法适用于提取能

9、随水蒸气蒸馏，而不被破坏的难溶于水的成分。溶于水的成分。v这类成分在这类成分在100100时有一定蒸汽压时有一定蒸汽压,沸腾时沸腾时,该类成该类成分随水蒸气一并带出分随水蒸气一并带出,再用油水分离器或有机溶剂萃再用油水分离器或有机溶剂萃取法取法,将这类成分自馏出液中分离将这类成分自馏出液中分离.如中药挥发油的提如中药挥发油的提取常采用此法。取常采用此法。根据根据v原理：原理：道尔顿分压定律道尔顿分压定律即：即：P=PA+PBP总蒸气压；总蒸气压；PAA物分压；物分压；PBB物分压物分压当当 P=大气压时则沸腾大气压时则沸腾总混合液体总混合液体bp.200 200目目 硬板硬板TLCTLC（2

10、2）活度：）活度：含水量越少，吸附力越强，活度越小含水量越少，吸附力越强，活度越小 含水量（含水量（%）0 3 6 10 150 3 6 10 15 活度（级）活度（级）I II III IV VI II III IV V（3 3）、应用）、应用 碱性氧化铝碱性氧化铝分离生物碱和甾族化合物，不适于醛、酮、分离生物碱和甾族化合物，不适于醛、酮、酯、有机酸酯、有机酸 中性氧化铝中性氧化铝分离中性、碱性亲脂性化合物，不适于酸分离中性、碱性亲脂性化合物，不适于酸性成分性成分 酸性氧化铝酸性氧化铝分离有机酸类，不适于碱性成分分离有机酸类，不适于碱性成分 缺点缺点：吸附力强，成分损失大：吸附力强，成分损失

11、大 被分离成分极性被分离成分极性 吸附力三要素吸附力三要素 移动相极性移动相极性 吸附剂活性吸附剂活性 硅胶、氧化铝为极性吸附剂，硅胶、氧化铝为极性吸附剂，被分离成分被分离成分极性大，吸附极性大，吸附力强；力强；溶剂极性大，洗脱力强。溶剂极性大，洗脱力强。活性炭为非极性吸附剂，与此相反。活性炭为非极性吸附剂，与此相反。极性强弱比较极性强弱比较va.官能团极性：官能团极性：RCOOHAr-OHH2OR-OHR-NH2 RCONH2RCHORCOORR-ORR-XR-Hvb.官能团相同，极性官能团数目多，极性大。官能团相同，极性官能团数目多，极性大。vC.介电常数越大，极性越强。介电常数越大，极性

12、越强。吸附剂和移动相的选择：吸附剂和移动相的选择：依据被测组分、吸附剂和移动相的性质依据被测组分、吸附剂和移动相的性质1.被测组分性质（极性大小）：被测组分性质（极性大小）：烃烃 -醇、羧酸醇、羧酸2.吸附剂的活性：吸附剂的活性：吸附剂的活性吸附剂的活性大，对被测组分的吸附能力大，对被测组分的吸附能力强强 强极性物质强极性物质选择弱吸附剂选择弱吸附剂 弱极性物质弱极性物质选择强吸附剂选择强吸附剂3.移动相的极性：移动相的极性：移动相极性移动相极性大，对被测组分的洗脱能力大，对被测组分的洗脱能力大大 “相似相溶相似相溶”原则原则 ：根据组分性质、吸附剂的根据组分性质、吸附剂的活性，活性，选择适当

13、极性的流动相选择适当极性的流动相三者关系图示：三者关系图示：组分组分 吸附剂吸附剂 移动相移动相 极性极性 活性小活性小 极性极性 非非(弱弱)极性极性 活性大活性大 非（或）弱极性非（或）弱极性01LLRf原点到溶剂前沿的距离心的距离原点到组分斑点质量中聚酰胺聚酰胺 P171v种类：种类：锦纶锦纶6聚己内酰胺聚己内酰胺v 锦纶锦纶66己二酸和己二胺聚合而成己二酸和己二胺聚合而成v适用范围：黄酮、酚类、醌类、有机酸等适用范围：黄酮、酚类、醌类、有机酸等v 不可用于鞣质，吸附力特强，成为不可逆吸附，不可用于鞣质，吸附力特强，成为不可逆吸附，但可吸附除去但可吸附除去半化学吸附：半化学吸附：（氢键缔

14、合）（氢键缔合）影响因素：影响因素：a、样品的影响、样品的影响b、溶剂的影响、溶剂的影响聚酰胺在水中成氢键的能力最强聚酰胺在水中成氢键的能力最强洗脱能力：洗脱能力：水水甲醇甲醇丙酮丙酮氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液甲酰胺甲酰胺二甲基酰胺二甲基酰胺2020个大气压），个大气压），v中压液相色谱（中压液相色谱（MPLC 5MPLC 52020个大气压），个大气压），v低压液相色谱（低压液相色谱（LPLC,5LPLC,5个大气压），个大气压），v快速色谱（快速色谱（flash chromatography,flash chromatography,约约2 2个大气个大气压）等。压）等。v分配色谱已成为

15、中药化学成分分离的常规技术分配色谱已成为中药化学成分分离的常规技术手段。手段。高效液相色谱（高效液相色谱（HPLCHPLC）v 高效液相色谱法（高效液相色谱法（high performancehigh performance liquid chromatographyliquid chromatographyHPLC),HPLC),是以经典柱色是以经典柱色谱法为基础，引入了气相色谱法的理论和实验方谱法为基础，引入了气相色谱法的理论和实验方法，流动相改为高压输送，采用高效固定相及在法，流动相改为高压输送，采用高效固定相及在线检测手段发展而成的一种高效、快速、高灵敏线检测手段发展而成的一种高效、快

16、速、高灵敏的分离分析技术。的分离分析技术。v按分离原理有：按分离原理有：液固吸附、液液分配、离液固吸附、液液分配、离子交换、离子对、离子色谱、空间排阻、亲和色子交换、离子对、离子色谱、空间排阻、亲和色谱等。谱等。v 气相色谱（气相色谱（GC)GC)、高速逆流色谱、亲和色谱、高速逆流色谱、亲和色谱第三节、天然药物化学成结构研究方法第三节、天然药物化学成结构研究方法v经过提取、分离、精制得到的有效成分，经过提取、分离、精制得到的有效成分，必须鉴定或测定其化学结构，才可能为深入探必须鉴定或测定其化学结构，才可能为深入探讨有效成分的生物活性、构效关系、体内代谢讨有效成分的生物活性、构效关系、体内代谢以

17、及进行结构改造、人工合成等研究提供必要以及进行结构改造、人工合成等研究提供必要的依据。有效成分的鉴定和结构测定，是本学的依据。有效成分的鉴定和结构测定，是本学科的重要内容之一。科的重要内容之一。v 在进行有效成分的结构研究之前，必须对该在进行有效成分的结构研究之前，必须对该成分进行纯度检验，以确定其为成分进行纯度检验，以确定其为单体单体化学成分。化学成分。1）物理常数：）物理常数：mp、D2）TLC（PC）：三种展开）：三种展开系统均为单一斑点。系统均为单一斑点。3）GC，HPLCv一般样品用一般样品用两种以上溶剂系统或色谱两种以上溶剂系统或色谱条件条件进行检验，均显示进行检验，均显示单一的斑

18、点或谱单一的斑点或谱峰；峰；结晶样品的结晶样品的熔距为熔距为0.50.51.01.0;液体液体样品的样品的沸程在沸程在55以内以内，即可认为是比较，即可认为是比较纯的单体化学成分，可用于化合物的鉴纯的单体化学成分，可用于化合物的鉴定和结构测定。定和结构测定。v 在进行有效成分的结构鉴定时，应进在进行有效成分的结构鉴定时，应进行文献调研，结合定性分析，判断该化行文献调研，结合定性分析，判断该化合物的基本骨架、结构类型。合物的基本骨架、结构类型。v如可能为已知化合物，在有对照品如可能为已知化合物，在有对照品的情况下，最好用对照品进行熔点、的情况下，最好用对照品进行熔点、混合熔点、色谱和红外光谱对照

19、。混合熔点、色谱和红外光谱对照。v 如果如果样品与对照品熔点相同，混合样品与对照品熔点相同，混合熔点不下降，色谱中的熔点不下降，色谱中的R Rf f值相同，值相同，IRIR光谱相同，则可判定样品与对照品为光谱相同，则可判定样品与对照品为同一化合物。同一化合物。v 若无对照品，则多做些数据，或制备衍生物若无对照品，则多做些数据，或制备衍生物与文献数据核对。与文献数据核对。如果所要鉴定的化合物为文如果所要鉴定的化合物为文献未记载的物质时，则要进行结构测定。献未记载的物质时，则要进行结构测定。v 近代各种波谱法，在鉴定或确定化学结构中，近代各种波谱法，在鉴定或确定化学结构中，发挥着极为重要的作用。而

20、经典的化学方法，发挥着极为重要的作用。而经典的化学方法，退居次要的地位。但也并不意味着可以完全不退居次要的地位。但也并不意味着可以完全不需要经典的化学方法。应该是二种方法相互补需要经典的化学方法。应该是二种方法相互补充，相互印证。充，相互印证。二、结构研究一般程序二、结构研究一般程序物理常数测定物理常数测定推测母体结构类型推测母体结构类型功能基情况功能基情况分子量分子式的确定分子量分子式的确定波谱、化学方法波谱、化学方法推测出结构式推测出结构式人工合成进行确认人工合成进行确认1 1物理常数的测定物理常数的测定v 物理常数的测定包括：物理常数的测定包括：熔点熔点 沸点沸点 比旋度比旋度 折光率折

21、光率 密度等。密度等。2 2分子式的测定分子式的测定v 目前最常用的是质谱法（目前最常用的是质谱法（MSMS）。高分辨质谱法）。高分辨质谱法（HR-MSHR-MS）不仅可给出化合物的精确分子量，还可以直）不仅可给出化合物的精确分子量，还可以直接给出化合物的分子式。接给出化合物的分子式。v如青蒿素的如青蒿素的HR-MSHR-MS中，分子离子峰为中，分子离子峰为m/z282.1472,m/z282.1472,可可计算出其分子式为计算出其分子式为C C1515H H2222O O5 5（计算值（计算值282.1467282.1467）。也可）。也可通过质谱中出现的同位素峰的强度推定化合物的分子通过质

22、谱中出现的同位素峰的强度推定化合物的分子式。式。v 有时化合物的分子离子峰不稳定，难以用有时化合物的分子离子峰不稳定，难以用HR-MSHR-MS测出测出,需进行元素分析，确定元素种类，各元素在化合物中需进行元素分析，确定元素种类，各元素在化合物中所占的百分含量，从而求出化合物的实验式，再用所占的百分含量，从而求出化合物的实验式，再用FD-FD-MSMS，FAB-MSFAB-MS测其分子量，以求得化合物的分子式。测其分子量，以求得化合物的分子式。3 3化合物结构骨架与官能团的确定化合物结构骨架与官能团的确定v 一般首先确定化合物的不饱和度一般首先确定化合物的不饱和度=1/2=1/2（2n2n4

23、4+n+n3 3-n-n1 1+2+2）问题问题:C:C8 8H H8 8O O的不饱和度的不饱和度?v通过各类化学成分的显色反应，色谱行为、通过各类化学成分的显色反应，色谱行为、酸碱性、溶解性等，酸碱性、溶解性等，结合文献调研及波谱等推结合文献调研及波谱等推定分子骨架和官能团。定分子骨架和官能团。v1）、光谱方法：测定并分析）、光谱方法：测定并分析UV、IR、1H-NMR、13C-NMR、MS谱学数据谱学数据v2）、化学沟通：化学降解、衍生物制备）、化学沟通：化学降解、衍生物制备等等v 3）、立体结构：）、立体结构：CD（圆二色谱）、（圆二色谱）、ORD（旋光谱）、（旋光谱）、2D-NMR、

24、X-射线衍射、人工射线衍射、人工合成合成 三、结构测定中常用的波谱分析方法三、结构测定中常用的波谱分析方法 v 目前，波谱分析已成为确定化学结构的目前，波谱分析已成为确定化学结构的主要手段。尤其是超导核磁共振技术的普主要手段。尤其是超导核磁共振技术的普及和各种二维核磁共振谱（及和各种二维核磁共振谱（2D-NMR2D-NMR）及质）及质谱新技术的开发利用，谱新技术的开发利用，具备了灵敏度高、具备了灵敏度高、选择性强，用量少、快速、简便等优点选择性强，用量少、快速、简便等优点，大大地加快了确定化合物结构的速度和准大大地加快了确定化合物结构的速度和准确性。确性。（一）（一）.紫外光谱紫外光谱(UV)

25、(UV)vUVUV光谱在化学成分研究中的主要用途光谱在化学成分研究中的主要用途 a.a.与对照品或标准图谱对照，可用于化与对照品或标准图谱对照，可用于化合物的合物的初步鉴定初步鉴定；b.b.根据根据BeerBeerLamberLamber定律可用于有效成定律可用于有效成分的含量测定；分的含量测定；c.c.可提供分子中共轭体系的结构信息可提供分子中共轭体系的结构信息，据此判断共轭体系中取代基的位置、种类据此判断共轭体系中取代基的位置、种类和数目。和数目。单独靠单独靠UVUV光谱不能决定分子结构，光谱不能决定分子结构，但对某些具有共轭体系的化学成分，但对某些具有共轭体系的化学成分，如蒽醌类、黄酮类

26、以及强心苷类等成如蒽醌类、黄酮类以及强心苷类等成分的分的结构特征的确定结构特征的确定有着重要的使用有着重要的使用价值价值。（二）（二）.IR.IR光谱光谱v 用用IRIR测定结构时，如果被测定的是已测定结构时，如果被测定的是已知物，知物，只要和已知对照品做一张共只要和已知对照品做一张共IRIR图谱，图谱，如二者如二者IRIR谱图完全一致，则基本可推测是谱图完全一致，则基本可推测是同一物质。同一物质。如无对照品，也可检索有关如无对照品，也可检索有关IRIR谱图文献。谱图文献。v IRIR对未知化合物的鉴定，主要用于功对未知化合物的鉴定，主要用于功能基的确认能基的确认,芳环取代类型的判断等。芳环取

27、代类型的判断等。（三）（三）.MSMS谱谱v化合物分子用一定方式裂解后，生成各种离子，化合物分子用一定方式裂解后，生成各种离子，按其质量大小排列而成的图谱。按其质量大小排列而成的图谱。重要参数：重要参数：v分子离子（峰）分子离子（峰）分子失去一个电子后形成分子失去一个电子后形成的正离子。其质荷比在数值上就是该分子的分子的正离子。其质荷比在数值上就是该分子的分子量。量。v近年来，随着现代分析技术的飞速发展，新的离近年来，随着现代分析技术的飞速发展，新的离子源不断出现，使子源不断出现，使质谱在确定化合物分子量、元质谱在确定化合物分子量、元素组成及根据裂解碎片检测官能团、辨认化合物素组成及根据裂解碎

28、片检测官能团、辨认化合物类型、推导碳骨架等方面发挥着重要作用。类型、推导碳骨架等方面发挥着重要作用。主要离子源的电离方式及特点主要离子源的电离方式及特点v1 1、电子轰击质谱（、电子轰击质谱（EIEIMSMS）在电子轰击条件下，大多数分子电离后在电子轰击条件下，大多数分子电离后生成缺一个电子的分子离子，并继续发生键生成缺一个电子的分子离子，并继续发生键的断裂形成的断裂形成“碎片碎片”离子。这对推化合物的离子。这对推化合物的结构十分有用。结构十分有用。v但当样品相对分子量较大或对热稳定性差但当样品相对分子量较大或对热稳定性差时，常常得不到分子离子，因而不能测定这时，常常得不到分子离子，因而不能测

29、定这些样品的分子量。些样品的分子量。EIEIMSMS仍是用得最普遍的仍是用得最普遍的技术技术。2 2、化学电离质谱（、化学电离质谱（CICIMSMS）v 通过引入大量的试剂气体产生的反应离子通过引入大量的试剂气体产生的反应离子与样品分子之间的离子与样品分子之间的离子分子反应，使样品分子反应，使样品分子实现电离。分子实现电离。利用化学电离源，即使是不利用化学电离源，即使是不稳定的化合物，也能得到较强的准分子离子稳定的化合物，也能得到较强的准分子离子峰，即峰，即M M1 1峰，从而有利确定其分子量。但峰，从而有利确定其分子量。但此法的缺点是碎片离子峰较少，可提供的有此法的缺点是碎片离子峰较少，可提

30、供的有关结构方面的信息少。关结构方面的信息少。3 3、场解析质谱（、场解析质谱（FD-MSFD-MS）v FD-MSFD-MS特别适用于难汽化和热稳定性差的固特别适用于难汽化和热稳定性差的固体样品分析体样品分析。如有机酸、甾体类、糖苷类、生。如有机酸、甾体类、糖苷类、生物碱、氨基酸、肽和核苷酸等。物碱、氨基酸、肽和核苷酸等。v 此法的特点是形成的此法的特点是形成的M M+没有过多的剩余内能，没有过多的剩余内能，减少了分子离子进一步裂解的概率，增加了分减少了分子离子进一步裂解的概率，增加了分子离子峰的丰度，碎片离子峰相对减少。因此子离子峰的丰度，碎片离子峰相对减少。因此用于极性物质的测定，可得到

31、明显的分子离子用于极性物质的测定，可得到明显的分子离子峰或峰或M+1M+1+峰，但碎片离子峰较少，对提供结峰，但碎片离子峰较少，对提供结构信息受到一些局限。构信息受到一些局限。4 4、快原子轰击质谱（、快原子轰击质谱（FAB-MSFAB-MS）这种技术采用液体基质（如甘油）负载样这种技术采用液体基质（如甘油）负载样品，然后以高能量的惰性原子束轰击表面试品，然后以高能量的惰性原子束轰击表面试样，再对由此产生的二次离子进行质谱分析。样，再对由此产生的二次离子进行质谱分析。此方法常用于大分子极性化合物特别是用此方法常用于大分子极性化合物特别是用于糖苷类化合物的研究。除得到分子离子峰于糖苷类化合物的研

32、究。除得到分子离子峰外，还可得到糖和苷元的结构碎片峰，从而外，还可得到糖和苷元的结构碎片峰，从而弥补了弥补了FD-MSFD-MS的不足。的不足。5 5、基质辅助激光解吸电离质谱（、基质辅助激光解吸电离质谱（MALDI-MALDI-MSMS）v 此种质谱技术适用于结构较为复杂、不易气此种质谱技术适用于结构较为复杂、不易气化的大分子如多肽、蛋白质等的研究，可得到化的大分子如多肽、蛋白质等的研究，可得到分子离子、准分子离子和具有结构信息的碎片分子离子、准分子离子和具有结构信息的碎片离子。离子。6 6、电喷雾电离质谱（、电喷雾电离质谱（ESI-MSESI-MS）v 是一种使用强静电场的电离技术，是一种

33、使用强静电场的电离技术，既可分既可分析大分子，也可分析小分子。析大分子，也可分析小分子。对于分子量在对于分子量在1000Da1000Da（道尔顿）以下的小分子，会产生（道尔顿）以下的小分子，会产生M+HM+H+或或M-HM-H+离子，选择相应的正离子或负离子，选择相应的正离子或负离子形式进行检测，就可得到物质的分子量。离子形式进行检测，就可得到物质的分子量。而分子量高达而分子量高达20000Da20000Da的大分子会生成一系列的大分子会生成一系列多电荷离子，通过数据处理系统能得到样品多电荷离子，通过数据处理系统能得到样品的分子量。的分子量。7 7、串联质谱（、串联质谱（MS-MSMS-MS）

34、v 串联质谱可表示为串联质谱可表示为MSMSMSMS，随着串联级，随着串联级数的增加进而表示为数的增加进而表示为MSMSn n，其中，其中n n表示串联级表示串联级数。数。v 这是一种用质谱作质量分离的质谱技术。这是一种用质谱作质量分离的质谱技术。它可以研究母离子和子离子的关系，获得裂它可以研究母离子和子离子的关系，获得裂解过程的信息，用以确定前体离子和产物离解过程的信息，用以确定前体离子和产物离子的结构。子的结构。v 近年，国内亦有将此技术用于鉴定中药有近年，国内亦有将此技术用于鉴定中药有效部位中的各种成分的化学结构的研究报道。效部位中的各种成分的化学结构的研究报道。NMRNMR谱能提供分子

35、中有关谱能提供分子中有关氢氢及及碳碳原子的原子的类型、数目、互相连接方式、周围化学环类型、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。所以境以及构型、构象的结构信息。所以NMRNMR谱谱在化合物结构测定中显得非常重要。在化合物结构测定中显得非常重要。：v提供信息：提供信息：化学位移化学位移；积分曲线（氢数）；积分曲线（氢数）；偶合常数偶合常数 J Jv化学位移化学位移:共振峰所在的位置（相对）共振峰所在的位置（相对）：范围：范围0 020ppm20ppmv偶合常数偶合常数 J:J:相邻磁核之间自旋偶合或自旋干相邻磁核之间自旋偶合或自旋干扰，导致吸收峰发生裂分，两个小峰之间的距离。

36、扰，导致吸收峰发生裂分，两个小峰之间的距离。(H HZ Z）如：如：v除了正常的除了正常的1 1H-NMRH-NMR谱技术外，还有一些谱技术外，还有一些帮助结构分析的辅助技术，如选择性去偶、帮助结构分析的辅助技术，如选择性去偶、重氢交换，加入反应试剂、各种双照射等重氢交换，加入反应试剂、各种双照射等。l 应用较多的双照射技术是应用较多的双照射技术是NOENOE，也称核的，也称核的增益效应。增益效应。（2 2）1313C-NMRC-NMR谱谱 1313C-NMRC-NMR提供的结构信息是分子中各种提供的结构信息是分子中各种不同类型及化学环境的不同类型及化学环境的碳碳核的核的化学位移，化学位移，异

37、核偶合常数（异核偶合常数（J JC-HC-H）及弛豫时间（）及弛豫时间（T T1 1）。）。其中利用度最高的是化学位移（其中利用度最高的是化学位移（cc）范围范围0 0250ppm250ppm不同类型碳化学位移大致范围：不同类型碳化学位移大致范围：P37P37表表2-32-3常见的常见的1313C-NMRC-NMR测定技术如下：测定技术如下：A A、全氢去偶谱全氢去偶谱：也称也称质子噪音去偶或质子噪音去偶或质子宽带去偶质子宽带去偶。此。此时时H H的偶合影响全部消除，从而简化了图的偶合影响全部消除，从而简化了图谱谱。在分子中没有对称因素和不含在分子中没有对称因素和不含F F、P P等等元素时，

38、每个碳原子都会给出一个单峰。元素时，每个碳原子都会给出一个单峰。虽无法区别碳上的数目，但对判断虽无法区别碳上的数目，但对判断C C信信号的化学位移十分方便。号的化学位移十分方便。噪音去偶谱噪音去偶谱：又叫全氢去偶谱（又叫全氢去偶谱（COMCOM）或宽带去偶）或宽带去偶谱（谱（BBDBBD）：）：所有碳信号作为单峰出现所有碳信号作为单峰出现 B B、偏共振去偶、偏共振去偶（OFROFR）v 在偏共振去偶谱中，每个连接在偏共振去偶谱中，每个连接H H的的C C原子有残原子有残余裂分，余裂分，故在所得图谱中故在所得图谱中CHCH呈二重峰（呈二重峰（d d），），CH2CH2呈三重峰（呈三重峰（t t

39、），），CH3CH3呈四重峰（呈四重峰（q q），），季碳为单峰（季碳为单峰（s s），且强度最低，），且强度最低，由此可获得碳由此可获得碳所连接的质子数、偶合情况等信息。但此法各所连接的质子数、偶合情况等信息。但此法各信号的裂分峰相互重叠，难以全部识别和解析。信号的裂分峰相互重叠，难以全部识别和解析。C C、DEPTDEPT（无畸变极化转移增强法）（无畸变极化转移增强法）v 在在DEPTDEPT法中，通过改变照射法中，通过改变照射1 1H H的脉冲宽度的脉冲宽度（）使成为）使成为4545、9090和和135135变化并测定变化并测定1313C-C-NMRNMR谱。所得结果与谱。所得结果与IN

40、EPTINEPT谱类似。不同类型谱类似。不同类型13C13C信号在谱图上呈单峰形式分别朝上或朝下信号在谱图上呈单峰形式分别朝上或朝下伸出，易识别。伸出，易识别。v当当=45=45时，所有的时，所有的CHCH、CHCH2 2、CHCH3 3为正信号；为正信号；当当=90=90时，仅显示时，仅显示CHCH的正信号；当的正信号；当=135=135时时,CH,CH、CHCH3 3为正信号为正信号,CH,CH2 2负信号。季碳同样无负信号。季碳同样无信号出现。信号出现。如：如：D、NOE谱谱l NOENOE是在核磁共振中选择性地照射一种质子使是在核磁共振中选择性地照射一种质子使之饱和，则与该质子在立体空

41、间位置上接近的之饱和，则与该质子在立体空间位置上接近的另一个或数个质子的信号强度增高的现象（增另一个或数个质子的信号强度增高的现象（增益）。益）。它不但可以找出互相偶合的两个核的关它不但可以找出互相偶合的两个核的关系，还可以反映出不互相偶合但空间距离较近系，还可以反映出不互相偶合但空间距离较近的两个核间关系的两个核间关系 。如五味子酯甲中联苯双酯部分有二个芳如五味子酯甲中联苯双酯部分有二个芳H H，1 1H-NMRH-NMR示有示有二个峰，二个峰，值分别为值分别为6.766.76，6.436.43，这二个单峰的归属可用，这二个单峰的归属可用NOENOE技术予以确定。技术予以确定。OCH3H3C

42、OH3COH3COCH3HCH3oOHOOO 照射照射3.643.64的甲基，的甲基，发现位于发现位于6.766.76的芳的芳H H峰增益峰增益19%19%而照射其他三个甲基，而照射其他三个甲基，均未见到均未见到NOENOE现象，故推现象，故推测位于甲氧基邻位芳测位于甲氧基邻位芳HH值为值为6.766.76，而位于亚甲二氧基邻位而位于亚甲二氧基邻位芳芳HH值为值为6.436.43。(3)(3)、二维核磁共振谱（、二维核磁共振谱（2D2DNMRNMR）二维化学位移相关谱（二维化学位移相关谱（COSYCOSY）是）是2D2DNMRNMR谱中最主要，也是最常用的一种测试技术。谱中最主要，也是最常用的

43、一种测试技术。2D2DNMRNMR谱又分为同核和异核相关谱两谱又分为同核和异核相关谱两种。种。常用：常用：HMQC HMQC 异核多量子相关谱异核多量子相关谱 HMBCHMBC异核多键相关谱异核多键相关谱（五）（五）.旋光光谱（旋光光谱（ORDORD）和圆二色光）和圆二色光谱谱（CDCD）v 旋光光谱和圆二色光谱在测定手性化旋光光谱和圆二色光谱在测定手性化合物的构型和构象、确定某些官能团合物的构型和构象、确定某些官能团（如（如羰基）在手性分子中的位置等有独到之处，羰基）在手性分子中的位置等有独到之处，是其他波谱难以代替的。是其他波谱难以代替的。（六）（六）.x.x射线单晶衍射法（射线单晶衍射法

44、（x-Rayx-Ray）v x x射线单晶衍射法是通过测定化合物晶体对射线单晶衍射法是通过测定化合物晶体对x x射线射线的衍射谱，通过计算机用数学方法解析衍射谱，再的衍射谱，通过计算机用数学方法解析衍射谱，再还原为分子中各原子的排列关系，最后获得每个原还原为分子中各原子的排列关系，最后获得每个原子在某一坐标系中的分布，从而给出化合物化学结子在某一坐标系中的分布，从而给出化合物化学结构。构。v结晶结晶x x射线衍射法测定出的化学结构可靠性大，射线衍射法测定出的化学结构可靠性大，能测定化学法和其他波谱法难以测定的化合物结构。能测定化学法和其他波谱法难以测定的化合物结构。它不仅测出化合物的一般结构，

45、还能测出化合物结它不仅测出化合物的一般结构，还能测出化合物结构中的键长、键角、构象、绝对构型等结构细节。构中的键长、键角、构象、绝对构型等结构细节。思考题思考题：v1.天然药物中化学成分的提取方法有哪些？天然药物中化学成分的提取方法有哪些？v2.常用于天然药物有效成分提取的溶剂有哪些？常用于天然药物有效成分提取的溶剂有哪些？排列其极性大小顺序。排列其极性大小顺序。v3.解释名词或符号：正相色谱、反相色谱、一次解释名词或符号：正相色谱、反相色谱、一次代谢、二次代谢、代谢、二次代谢、2D-NMR、HPLC、SFE等。等。v4.影响溶剂提取法提取效率的主要因素有哪些？影响溶剂提取法提取效率的主要因素

46、有哪些？v5.简述水蒸汽蒸馏法的原理，在天然药物中主要简述水蒸汽蒸馏法的原理，在天然药物中主要用于何类成分提取？用于何类成分提取？v6.天然药物有效成分分离精制常用方法有哪些？天然药物有效成分分离精制常用方法有哪些？最常用方法是什么？最常用方法是什么？v7.按原理分，天然药物成分的分离常用的色谱方按原理分，天然药物成分的分离常用的色谱方法有哪些？法有哪些？v8.何谓超临界流体萃取法？原理为何？何谓超临界流体萃取法？原理为何？CO2-SFE法有何优点？法有何优点？v9.若从中药水提液中萃取亲脂性成分，应选若从中药水提液中萃取亲脂性成分，应选用什么萃取剂？用什么萃取剂？v10.大孔吸附树脂是什么类

47、型的吸附剂？其大孔吸附树脂是什么类型的吸附剂？其色谱行为如何？色谱行为如何？v11.如何判断某未知样品的纯度？如何判断某未知样品的纯度？v12.简述简述IR、UV、NMR、MS在测定天然药物在测定天然药物成分结构中的应用。成分结构中的应用。v在硅胶在硅胶G板上，以含板上，以含EtOAc的石油醚展开的石油醚展开.OOHA B C D ER值：值：O单选题单选题：1.难溶于水而易溶于氯仿的是（难溶于水而易溶于氯仿的是（）A.生物碱生物碱 B.无机盐无机盐 C.氨基酸氨基酸 D.低级脂肪酸低级脂肪酸 E.鞣质鞣质2下列溶剂中极性最大的是（下列溶剂中极性最大的是（）A 乙醇乙醇 B.乙醚乙醚 C 氯仿

48、氯仿 D.乙酸乙酯乙酸乙酯 E.丙酮丙酮3.溶剂法提取有效成分时，效率高且最省溶剂的方法是溶剂法提取有效成分时，效率高且最省溶剂的方法是（）A.浸渍法浸渍法 B.渗漉法渗漉法 C.煎煮法煎煮法 D.回流法回流法 E.连续回流法连续回流法4.从中药水煎液中萃取有效成分时不能用（从中药水煎液中萃取有效成分时不能用（）A.丙酮丙酮 B.乙醚乙醚 C.苯苯 D.氯仿氯仿 E.乙酸乙酯乙酸乙酯 5属于二次代谢产物的是（属于二次代谢产物的是（）A.叶绿素叶绿素B.蛋白质蛋白质C.黄酮类黄酮类D.脂类脂类E.核酸核酸v6.由氨基酸途径生成的化合物是（由氨基酸途径生成的化合物是（）A.生物碱生物碱 B.糖类糖

49、类 C.皂苷皂苷 D.香豆素香豆素 E.脂肪酸脂肪酸v7.用石油醚做溶剂，主要提出的成分是（用石油醚做溶剂，主要提出的成分是（）A.糖类糖类 B.氨基酸氨基酸 C.苷类苷类 D.油脂油脂 E.蛋白质蛋白质v8.煎煮法不宜使用的器皿是（煎煮法不宜使用的器皿是（）A.陶器陶器 B.铁器铁器 C.砂器砂器 D.玻璃器皿玻璃器皿 E.瓷器瓷器v9.利用分子筛作用进行化合物分离的色谱是（利用分子筛作用进行化合物分离的色谱是（）A.硅胶色谱硅胶色谱 B.离子交换色谱离子交换色谱 C.凝胶过滤色谱凝胶过滤色谱 D.纸色谱纸色谱 E.大孔树脂色谱大孔树脂色谱v10.用用5%的的NaHCO3处理中药总提取物，可

50、溶出（处理中药总提取物，可溶出（）A.弱碱性成分弱碱性成分 B.强碱性成分强碱性成分 C.中性成分中性成分 D.强酸性成分强酸性成分 E.弱酸性成分弱酸性成分 参考文献参考文献 v1.1.天然产物化学天然产物化学 徐任生徐任生 科学出版社科学出版社 20032003v2.2.天然产物化学天然产物化学 吴立军吴立军 人民卫生出版社人民卫生出版社 20072007v3.3.中药化学中药化学 肖崇厚肖崇厚 上海科学技术出版社上海科学技术出版社 19971997v4.4.现代色谱法及其在医药中的应用现代色谱法及其在医药中的应用 孙毓庆孙毓庆 人民人民卫生出版社卫生出版社 19981998v5.5.有机