天然药化-绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 总 论,第一节 绪 论,(,一,),概念,1.,天然药物的定义：指动物、植物和矿物等自然界中存在的，有药理活性的天然产物。,2.,天然药物的来源：植物、动物、矿物、微生物、海洋天然产物,3.,中药：中医药理论指导,(,性味、归经、配伍等,),4.,民族药、民间药,5.,天然药物研究现状：,国际市场对天然药物的需求日益增大,2000,年全球植物药销售额，,300,亿美元，世界各地加强天然药物研发的投入,1983-1994,年，上市,522,种新药，,44%,天然来源,1984-1995,，,FDA,，,31,种抗癌新药，,61%,天然来源,93,种抗感染新药，,63%,天然来源,Question:,内在本质？,（二）天然药物化学的定义、研究对象、研究内容,1.,定义,天然药物化学：是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。,研究内容：,各类天然药物化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的,结构特点,、,物理化学性质、提取分离方法,以及主要类型,化学成分的结构鉴定,知识。此外，也涉及主要类型化学成分的,生物合成途径,等内容。,例：,紫杉醇,（,taxol,）,：今日抗癌之星,（二）天然药物化学的定义、研究对象、研究内容,红豆杉,Taxus mairei,1963,年美国化学家,M.C.Wani,和,Monre E.Wall,首次从太平洋杉（,Pacific Yew,）树皮和木材中分离到了紫杉醇的粗提物。,1971,年，他们才通过,x-,射线分析确定了该活性成份的化学结构,一种四环二萜化合物，并把它命名为紫杉醇（,taxol,）。它能使细胞分裂停止于有丝分裂期，阻断了细胞的正常分裂。通过,-,临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一定疗效。,07,年，国内首次利用手性催化技术成功合成出抗癌药物紫杉醇。,（二）天然药物化学的定义、研究对象、研究内容,有效部位,active fraction,一种主要有效成分,/,一组结构相近的有效成分,如：总生物碱、总皂苷或总黄酮等。,Question:,何谓有效成分？举例说明。,（二）天然药物化学的定义、研究对象、研究内容,天然药物化学的研究内容：,结构特点,理化性质,提取分离方法,结构鉴定方法,生物合成,结构修饰,构效关系,生物转化,体内代谢过程等,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,1.,寻找新药或活性先导化合物,*,据,1981,年统计，建国以来研制新药,104,种，其中来自植物、动物有效成分及改构共,61,种，占,58.6%,。,阐明中药的药效物质基础,2.1,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,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,2.2,促进中药药性理论研究的深入,性：,热性、温热药,去甲乌药碱 肾上腺素,味：,辛味药（解表、理气）,挥发油,归经：,同一归经药的相同、相似化学成分,有效成分的作用靶点：,麻黄碱,解痉,肺经,伪麻黄碱,利水,膀胱经,有效成分体内代谢动力学：,川芎,川芎嗪在肝脏、胆囊分布多,归肝、胆经,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,2.3,阐明中药复方配伍的科学内涵,单味药的有效成分研究,复方有效成分 各单味药有效成分的简单加和,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的溶出,甘草 甘遂 甘草皂苷增加甘遂甾萜类的溶出,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,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,2.4,阐明中药炮制原理,炮制前后有效成分、有毒成分的变化,改进炮制工艺,制定炮制规范或标准,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,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,2.5,剂型选择,有效成分的溶解性、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,2.6,制剂工艺优化,有效成分的理化性质,2.7,制剂稳定性,有效成分的理化性质,合适,pH,、适当包装,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,2.8,先导化合物的发现,入世后化学药品受到专利保护，仿制须向创新转轨，新的药品注册法，单纯改变剂型已不能按新药申报创新药物研究的关键切入点：,先导化合物的发现。,从天然药物中发现先导物、创制新药,世界公认的有效途径,从中药中发现先导物的优势：数千年临床实践,疗效确切；丰富的资源,结构、活性的多样性,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,植物化学分类学的研究,(Chemotaxonomy),利用植物的亲缘相关性,改变传统的形态分类方法。,植物化学分类学：,是利用化学特征来研究植物各类群间的亲缘关系，探讨植物界的演化规律，也可说是从分子水平上来研究植物分类和系统演化的一门学科。,植物化学分类学的主要研究任务：,是探索各分类等级,(,如门、纲、目、科、属和种等,),所含化学成分的特征和合成途径；探索和研究各化学成分在植物系统中的分布规律以及在经典分类学的基础上，从植物化学组成所表现出来的特征，并结合其他有关学科，来进一步研究植物的系统发育。,(,三,),天然药物化学在药学专业中的作用与地位,4.,功能性食品用及相关产品,功能食品,银耳、苦荞等,天然色素,辣椒红色素,-,辣椒,叶黄素,-,万寿菊,紫草红,-,紫草根,姜黄素,-,姜黄,香料,美容化妆品,natural perfume,人参、珍珠、黄芪、当归、何首乌、白芷,(,四,),天然药物化学发展历史沿革和现状,特点一：以化学成分的发现和分离为主,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、士的宁、小檗碱，阿托品、可卡因等,特点二：结构鉴定以化学方法为主,氧化、还原等降解反应,推导结构,碎片合成、全合成,证明结构,特点三：生源合成途径、本质的揭示,生源前体的识别：萜类,MVA,生物碱,-Aa,生源合成本质的揭示：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,(,四,),天然药物化学发展历史沿革和现状,学科迅速发展时期,20,世纪以来,特点一：色谱技术用于天然化合物的分离和纯化,1906,，俄，,Tsweet,，碳酸钙为吸附剂，石油醚为洗脱剂，,1931,，德，,Kuhn and,Lederer,，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,，,James and Martin,，提出气液色谱理论,20,世纪,60,年代，高效液相色谱出现,(,四,),天然药物化学发展历史沿革和现状,特点二,:,波谱技术用于天然化合物的结构鉴定,IR,：,1944,，,Pekin,-Elmer,公司，第一台红外光谱仪,MS,：,20,世纪，质谱仪,EI,、,CI,，,FD,，,FAB,，,ESI,，,MALDI,ESI-TOF,，,MALDI-TOF,NMR,：,1953,，,30MHZ,的连续波核磁共振仪,70,年代，脉冲傅立叶变换核磁共振仪,1D NMR2D NMR,3060100300MHz,400500600800900MHz,UV,，,X-ray,，,ORD(,旋光,),，,CD(,圆二色光谱,),等,(,四,),天然药物化学发展历史沿革和现状,特点三：研究深度、广度、速度发生了革命性的变化,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,(,五,),天然药化研究发展趋势,研究内容的重大转变,1.,活性成分研究转向微量、水溶性、大分子成分,2.,由单味中药转向复方中药,3.,生物活性检测转向分子水平（动物 器官 组织 细胞 分子水平）血清药理学 血清化学,组织培养,1),解决植物活性成分含量偏少,2),合理保护药用资源,注重结构改造和仿生合成,(,六,),学习,天然药物化学,方法,（一）基本骨架类型及其结构特征,1.,基本骨架,2.,主要活性化合物,（二）各类成分的理化性质,1.,共性,1),鉴别反应：,(1),沉淀反应,(2),显色反应,2),溶解性,3),酸碱性,2.,特性,（三）各类成分的提取分离方法,1.,利用不同溶解度,2.,利用不同酸碱性,3.,利用层析分离法,（四）各类成分的结构测定方法,1.,各类成分的主要化学反应,2.,主要成分的波谱特征,特别注意：理论和实践并重,第二节 生物合成,一次代谢：,对维持植物生命活动不可缺少的过程几乎所有绿色植物中都存在,糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢,一次代谢产物,Primary,metabolits,对机体生命活动不可缺少的物质 糖、脂肪、蛋白质、核酸、氨基酸,二次代谢：,对维持植物生命活动来说不起重要作用 并非所有植物中都存在,二次代谢产物,Secondary,metabolits,对机体生命活动并非不可缺少的物质 生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素等,第二节 生物合成,1.,醋酸,-,丙二酸途径：脂肪酸、酚、蒽酮类,2.,甲戊二羟酸途径：萜、甾体类,3.,桂皮酸途径：苯丙素、香豆素、木质素、木脂素、黄酮类,4.,氨基酸途径：生物碱,5.,复合途径：,醋酸,-,丙二酸,莽草酸径,醋酸,-,丙二酸,甲戊二羟酸途径,氨基酸,甲戊二羟酸途径,氨基酸,-,醋酸,-,丙二酸途径,氨基酸,莽草酸径,第三节 提取分离方法,(,一,),中药有效成分的提取,水蒸气蒸馏法,适合具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、难溶或不溶于水的成分提取。,提取中药的挥发油、某些小分子生物碱如：麻黄碱、烟碱、槟榔碱以及某些小分子的酚类如：牡丹酚等。,第三节 提取分离方法,What is?,Supercritical Fluid Extraction,(SFE),超临界流体萃取,(supercritical fluid,SFE,),第三节 提取分离方法,Solid,Liquid,Gas,Temperature/,C,SupercriticalFluid,31 T,c,Pressure,/Atm,P,c,73,Supercritical Point,Phase Diagram,CO,2,第三节 提取分离方法,第三节 提取分离方法,升华法：,升华性,固体物质在受热时，不经过熔融直接转化为气态，遇冷后又凝结为固体的现象。,樟木,-,樟脑,本草纲目,世界最早,茶叶,-,咖啡因,但一般使用很少,第三节 提取分离方法,溶剂提取法,：最常用,1.,选择溶剂考虑因素,2.,常见溶剂的种类及其特点,3.,常用溶剂提取方法,4.,影响溶剂提取效率的因素,溶剂提取法：,1.,选择溶剂考虑因素：,溶剂尽可能多地溶出有效成分,杂质少溶或不溶,有效成分、杂质、溶剂的极性：相似相溶原理,溶剂的安全性、价廉易得、回收方便等,2.,常见溶剂的种类及其特点,溶 剂,沸点,介电常数,溶解度,水中,石 油 醚,环 己 烷,30-120,80.7,1.89,2.02,苯,乙 醚,氯 仿,醋酸乙酯,正 丁 醇,80,35,61,77,118,2.29,4.34,4.81,6.02,17.8,丙 酮,乙 醇,甲 醇,水,56,78,65,100,20.7,24.3,32.6,80.4,任意混合,9g,8.6g,1g,7.5g,0.08g,石油醚,环己烷,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,丙酮,乙醇,甲醇,水,2.,常见溶剂的种类及其特点,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：,比水重的有机溶剂,与水可以以任意比例混溶的有机溶剂,与水分层的有机溶剂,能与水分层的极性最大的有机溶剂,常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的有机溶剂,溶解范围最广的有机溶剂,3.,天然药物各类成分的极性与提取溶剂的关系,植物成分极性强弱,植物成分结构类型,适于提取溶剂,亲脂性强,叶绿素、脂肪油、挥发油,石油醚,亲脂性较强,游离生物碱、苷元、甾类、萜类、某些有机酸,乙醚、氯仿,中等,极性,中偏小,某些苷类,(,如强心苷等,),氯仿,-,乙醚,(2:1),中,等,某些苷类,(,如黄酮苷类,),乙酸乙酯,中偏大,某些苷类,(,如蒽醌苷、皂苷等,),正丁醇,亲水性较强,极性大的苷、糖类、氨基酸等,丙酮、乙醇、甲醇,亲水性强,蛋白质、粘液汁、糖类、氨基酸、无机盐、苷类,水,4.,常用溶剂提取方法,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,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,溶剂反复利用,(,二,),中药有效成分的分离与精制,1.,根据物质的溶解度差异进行分离,（,1,）调节温度,温度不同,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,）,(,二,),中药有效成分的分离与精制,2.,根据物质的溶解度差异进行分离,（,2,）改变混合溶剂极性,加另一种极性相差较大的溶剂,混合溶剂极性改变,部分物质沉淀析出,A,水,/,醇法：除去水提液中的水溶性杂质,B,醇,/,水法：除去醇提液中的脂溶性杂质,C,醇,/,醚法（醇,/,丙酮法）：纯化皂苷,中药,水提取液,加数倍量,浓醇,静置过夜,母液,（目标成分）,沉淀,（,水溶性杂质,）,（如蛋白质、多糖、果胶、粘液质）,A,水,/,醇法,除去水提液中的水溶性杂质,中药,醇提取液,加数倍,水,静置过夜,母液,（目标成分）,沉淀,（,脂溶性杂质,）,（如油脂、叶绿素等）,B,醇,/,水法：除去醇提液中的脂溶性杂质,皂苷的,醇溶液,加数倍量,乙醚，,静置,母液,（脂溶液杂质）,沉淀,（,皂苷,）,C,醇,/,醚法（醇,/,丙酮法）：纯化皂苷,酸、碱、两性成分,调节,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）：,生物碱的提取、纯化,B,碱,/,酸法（碱提取酸沉淀法）：,黄酮、蒽醌等酚性成分的提取、纯化,C.,调节,pH,至等电点，沉淀蛋白,1,根据物质的溶解度差异进行分离,(3),调节,pH,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）,A,酸,/,碱法（酸提取碱沉淀法）,生物碱的提取、纯化,H,+,BH,+,B,OH,-,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、蒽醌等酚性成分的提取、纯化,H,+,A,-,HA,OH,-,1.,根据物质的溶解度差异进行分离,（,4,）加沉淀剂,酸、碱成分,加入某种沉淀试剂,水不溶性盐,A,酸性成分,Pb,2+,、,Ba,2+,、,Ca,2+,水悬浮，通,H,2,S,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,+,，,Et,2,O,萃取,H,2,O,层（,）,2.,根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离,分配比,K K=C,U,/C,L,分离因子,=K,A,/K,B,（,K,A,K,B,）,100 1,次萃取，基本分离,10,100 10,12,次,2 100,次以上,1,无法分离,上层,下层,2.,根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离,（,1,）简单液液萃取法,（,2,）逆流分溶法（,CCD,，,countercurrent distribution,）,（,3,）纸色谱（,PC,，,paper chromatography,）,（,4,）液液分配柱色谱,（,5,）液滴逆流色谱,（,DCCC,，,droplet countercurrent chromarography,）,（,6,）高速逆流色谱,(HSCCC,，,high speed countercurrent chromarography,）,2.,根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离,逆流分溶法,(CCD),：一种多次连续的液,-,液萃取分离过程。,2.,根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离,液液分配柱色谱,固定相涂覆于硅胶等多孔载体上，装柱,流动相通过色谱柱进行洗脱,物质在两相溶剂中分布,分配比不同，被洗脱速度不同,2.,根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离,液液分配柱色谱,正相色谱与反相色谱的定义,2.,根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离,液滴逆流色谱,DCCC droplet countercurrent chromarography,高速逆流色谱法,HSCCC,:,是在逆流分溶法基础上创建的色谱装置，可使流动相呈液滴形式在固定相间交换，分离效果好。多用于分离皂苷、蛋白质、糖类等。,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,1,）吸附的类型,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,3.,根据物质吸附性差异进行分离,(2),物理吸附的基本规律,极性相似者易于吸附,非极性吸附剂：活性炭,对非极性成分吸附强,溶剂极性,吸附剂对溶质的吸附力,溶质可被极性弱的溶剂洗脱,极性吸附剂：硅胶、氧化铝,对极性物质亲和力强,溶剂极性,吸附剂对溶质的吸附力,溶质可被极性强的溶剂洗脱,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,3,）极性及强弱判断,一般物质：官能团的种类、数目、位置、碳链长短,R-,COOHAr,-OHR-OHR-NH-R-CO-NH-,R-CHOR-CO-R,R-COO-R,R-O-R,R-X,R-H,溶剂：介电常数,，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,）,Question:,高级脂肪酸含有羧基，为何极性很弱？,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,4,）吸附柱色谱法用于物质的分离,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,碱性成分 洗脱剂中加入碱 氧化铝,酸性成分 洗脱剂中加入酸,F,洗脱系统的选择：,TLC R,f,=0.2,0.3,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,5,）聚酰胺柱色谱,性 质,高分子聚合物,不溶于常见有机溶剂,对碱稳定,对酸特别是无机酸稳定性差,可溶于浓盐酸、冰乙酸、甲酸中,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,5,）聚酰胺柱色谱,吸附原理,分子间氢键,半化学吸附,3.,根据物质吸附性差异进行分离,影响吸附力的因素：,（,5,）聚酰胺柱色谱,化合物在含水溶剂中大致有以下规律：,形成氢键的基团数目：越多，越强。,形成氢键的基团所处的位置：,处于易形成分子内氢键者，减弱。,分子中芳香化程度：高，增强。,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,5,）聚酰胺柱色谱,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,5,）聚酰胺柱色谱,影响吸附力的因素：,化合物在不同溶剂中的吸附力，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,常以浓度渐高的含水醇梯度洗脱,EtOH-H2O,最常用,各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力,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,弱,强,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,5,）聚酰胺柱色谱,应用：,醌类、黄酮类等酚性的制备和分离。,脱鞣处理,生物碱、萜类、甾类、糖类、氨基酸等极性 与非极性化合物的分离也有用途,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,6,）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,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,6,）大孔吸附树脂,影响吸附力强弱的因素,树脂的性质：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,溶剂的性质：,物质在溶剂中的溶解度大，树脂对此物质的吸附力就小,3.,根据物质吸附性差异进行分离,（,6,）大孔吸附树脂,洗脱剂,应 用,水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。,最常用：乙醇,水,广泛应用于化合物的分离与富集工作中,如：,苷类、糖类的分离,生物碱的精制,多糖、黄酮、三萜类化合物的分离。,4,根据物质分子大小差异进行分离,凝胶滤过法,gel filtration,：,原 理,凝胶三维网状结构的分子筛作用,按分子量由大到小的顺序分离,5,根据物质离解程度不同分离进行分离,离子交换法,离子交换树脂的应用,不同电荷离子的分离,如水提液中酸性、碱性、两性化合物的分离,相同电荷但解离程度不同离子的分离,如碱性不同的生物碱的分离,水提液中酸性、碱性、两性化合物的分离,碱性,碱性不同的生物碱的分离,层析方法小结,分配层析,吸附层析,排阻层析,离子交换层析,原,理,分配系数差异,极性差异,分子大小差异,解离度差异,要,素,溶,质,溶解度,极性,分子量,酸碱性,溶,剂,固定相,/,流动相,(,互不相溶的液体,;,恒定不变,),依溶质和吸附剂极性而变,;,可变,由小到大,恒定,(,洗脱剂,),恒定,(,氨基酸,pH,可变,),(,流动,/,交换,),载,体,相关因素,K,值、,b,因子,pH,值,极性（活性）,氢键（聚酰胺）,交联度,（分子大小）,交联度,（交换当量）,应,用,CC,、,TLC,、,PC,、,HPLC,CC,、,TLC,HPLC,CC,CC,第四节 结构研究法,结构研究的特点：难于合成品,结构研究的总原则,:,尽可能不消耗或少消耗试样,波谱综合分析,与文献数据比较,必要时辅以化学手段,第四节 结构研究法,一、,纯度的测定,二、,结构研究的主要程序,三、,结构研究中采用的主要方法,一、纯度的测定,纯度检查法：,均一的晶形,敏锐的熔点、沸点、折光率、比旋度,TLC,、,PC,、,GC,、,HPLC,二、结构研究的主要程序,三、结构研究中采用的主要方法,1.,确定分子式，计算不饱和度,2.,质谱,（,MS,，,mass spectrum,）,3.,红外光谱,（,IR,，,infrared spectra,）,4.,紫外,-,可见吸收光谱,（,UV-vis),(ultraviolet-visible spectra,）,5.,核磁共振,（,NMR,，,nuclear magnetic resonance,）,6.,其他：,x-,单晶衍射法,旋光光谱（,ORD,）,园二色谱（,CD,）,三、结构研究中采用的主要方法,1.,确定分子式，计算不饱和度,分子式的确定,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,，,high resolution mass spectrum,）,不饱和度的计算,u=,/2,/2,1 ,：一价原子数 如,H,、,X,：三价原子数，如,N,、,P,：四价原子数，如,C,三、结构研究中采用的主要方法,2.,质谱（,MS,，,mass spectrum,）,作用：,确定分子量、分子式,提供部分结构信息,丢失碎片的大小,碎片的,m/z,及裂解方式,三、结构研究中采用的主要方法,2.,质谱（,MS,，,mass spectrum,）,常用质谱技术,电子轰击质谱（,EI-MS,，,electron impact ionization,）,场解析质谱（,FD-MS,，,field desorption ionization,）,快速原子轰击质谱（,FAB-MS,，,fast atom bombardment,）,电喷雾质谱（,ESI-MS,，,electrospray ionization,）,基质辅助激光解析质谱（,MALDI-MS,）,matrix-assisted laser desorption ionization,三、结构研究中采用的主要方法,3.,红外光谱（,IR,，,infrared spectra,）,原理：,化学键的振动在红外光区（,4000,625cm,-1,）引起的吸收谱图,作用：,特征频率区（,functional group region,）,4000,1500 cm,-1,确定官能团类型,指纹区（,fingerprint region,）,1500,600 cm,-1,构象、构型、取代模式等,三、结构研究中采用的主要方法,4.,紫外,-,可见吸收光谱（,UV-vis),原理,电子由基态跃迁至激发态（,、,n,）,在紫外可见光区（,200,700nm,）引起的吸收谱图,作用,对含有共轭双键、,-,不饱和羰基、芳香化合物的结构鉴定有重要价值,特定的吸收谱特征,骨架类型的判断,如：黄酮、香豆素、蒽醌,加诊断试剂前后谱图的规律性变化,取代图式的推断,如：黄酮、香豆素,三、结构研究中采用的主要方法,5.,核磁共振（,NMR,）（,nuclear magnetic resonance,）,原理：,1,H,、,13,C,等具有磁矩的原子在外加磁场中受电磁波照射，吸收一定能量电磁波，产生能级变化，引起核磁共振,氢核磁共振（,1,H-NMR,）,碳核磁共振谱（,13,C-NMR,）,二维核磁共振谱（,2D-NMR,）,