天然产物化学第二章省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二章第二章第1页 一、天然产物化学成份预试验基本原理是依据各成份极性不一样，先系统地分成几个不一样部分，然后利用显色反应或沉淀反应，或结合纸色谱、薄板色谱，定性判断各部分中可能含有化合物类型。依据相同相溶原理，极性大成份在极性溶剂中溶解度大，极性小成份则易溶于非极性溶剂。选择适当溶剂，极性由小到大，或由大到小，可顺次将极性比较相近成份分开。惯用溶剂极性次序为（由小到大）：石油醚环己烷苯氯仿（二氯甲烷）乙醚乙酸乙酯正丁醇丙醇、乙醇甲醇水KB）100，作一次简单萃取就可实现基本分离；10010，则需萃取10-12次；2时，需做100次以上萃取；1时，KAKB，作任意次分配也无法实现分离。（2 2）分离难易与分离因子）分离难易与分离因子）分离难易与分离因子）分离难易与分离因子 第44页对酸性、碱性及两性有机化合物来说，pH值改变能够改变它们存在状态（游离态或解离型），从而影响在溶剂系统中分配比。以酸性物质为例，其在水中解离平衡及解离常数K，可用下式表示：HA+H2OA-+H3O+当pH值3时，酸性物质多呈非解离状态（HA）、碱性物质则呈解离状态（BH+）存在；当pH值12，则酸性物质呈解离状态（A-）、碱性物质则呈非解离状态（B）存在。（3 3）分配比与）分配比与）分配比与）分配比与pHpH值值值值第45页图2-5利用pH梯度萃取分离物质模式第46页逆流分溶法（countercurrentdistribution，CCD）是一个屡次、连续液-液萃取分离过程。原理相当于多个分液漏斗相连接。现普通采取逆流分溶仪，该仪器为由上百个萃取单元组成全自动连续液-液萃取装置。每个单元相当于一个分液漏斗。操作程序主要是振摇萃取静置分层两相分开转移再萃取。（4 4）逆流分溶法）逆流分溶法）逆流分溶法）逆流分溶法第47页 纸层析又叫纸色谱法，系以纸为载体，以纸上所含水分或其它物质为固定相，用展开剂进行展开分配色谱。供试品经展开后，可用比移值(Rf)表示其各组成成份位置。比移值原点中心至斑点中心距离原点中心至展开剂前沿距离2.纸层析纸层析第48页纸色谱 第49页1）展开室通常为圆形或长方形玻璃缸，缸上含有磨口玻璃盖，应能密闭。2）点样器惯用具支架微量注射器或定量毛细管,应能使点样位置正确、集中。3）滤纸质地均匀平整，含有一定机械强度，不含影响展开效果杂质；也不应与所用显色剂起作用。（1 1）仪器与材料）仪器与材料）仪器与材料）仪器与材料 第50页1）上行法2）下行法（3）特殊纸色谱1）反相纸层析2）高温纸层析3）盐析纸层析（2 2）操作方法）操作方法）操作方法）操作方法第51页 定义：将两相溶剂中一相涂覆在硅胶等多孔载体上，作为固定相，填充在色谱管中，然后加入与固定相不相混融另一相溶剂（流动相）冲洗色谱柱。这么，物质一样可在两相溶剂相对作逆流移动，在移动过程中不停进行动态分配而得以分离。3.液液-液分配柱色谱液分配柱色谱 第52页 惯用载体主要有硅胶、硅藻土及纤维素粉等。分离水溶性或极性较大成份，固定相多采取强极性溶剂，如水、缓冲液等，流动相则用氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂，称之为正相层析；分离脂溶性化合物，如高级脂肪酸等时，则两相能够颠倒，固定相可用石蜡油，而流动相则用水或甲醇等强极性溶剂，称之为反相层析。（1 1）正相层析与反相层析）正相层析与反相层析）正相层析与反相层析）正相层析与反相层析 第53页 加压液相柱层析用载体多为颗粒直径较小，机械强度及比表面积均大球形硅胶微粒。按加压强弱能够分为：快速色谱（flashchromatography，约2.02105Pa）低压液相色谱（LPLC，5.05105Pa）中压液相色谱（MPLC，5.05105-20.2105Pa）高压液相色谱（HPLC，20.2105Pa）（2 2）加压液相柱层析）加压液相柱层析）加压液相柱层析）加压液相柱层析 第54页 减压液相柱层析是利用真空为动力来加速流动相一个色谱分离方法。减压液相色谱法含有设备简单、分离时间短、分离容量大等特点。（3）减压液相柱层析）减压液相柱层析 第55页 惯用支持剂有硅藻土、纤维素、滑石粉等，最惯用固定相是甲酰胺。原理：屡次分配过程，分配系数(溶解度)不等实现分离。分类：正相色谱，反相色谱正相色谱：水为固定相(硅胶载体)，有机溶剂为流动相，极性强组分K（分配系数）大，Rf值小；反相色谱：烷基化学键合相为固定相，水-有机溶剂为流动相，极性强组分K小，Rf值大。4.4.分配薄层色谱法分配薄层色谱法分配薄层色谱法分配薄层色谱法 第56页一、依据物质溶解度差异进行分离二、依据物质在两相溶剂中分配比 不一样进行分离 三、依据物质吸附性差异进行分离四、依据物质分子大小进行分离五、依据物质解离程度不一样进行分离六、其它分离方法 第三节第三节 天然产物分离和精制天然产物分离和精制 第57页物理吸附、化学吸附及半化学吸附物理吸附也叫表面吸附，因组成溶液分子（含溶质及溶剂）与吸附剂表面分子分子间力相互作用所引发。化学吸附如黄酮等酚酸性物质被碱性氧化铝吸附，或生物碱被酸性硅胶吸附等，含有选择性，吸附十分牢靠，有时甚至不可逆。半化学吸附，如聚酰胺对黄酮类、醌类等化合物之间氢键吸附，力量较弱，介于物理吸附与化学吸附之间。三、依据物质吸附性差异进行分离三、依据物质吸附性差异进行分离 第58页 固液吸附时，吸附剂、溶质、溶剂三者统称为吸附过程中三要素。极性吸附剂硅胶、氧化铝。含有特点：1）对极性物质含有强亲和能力，故极性强溶质将被优先吸附。2）溶剂极性越弱，则吸附剂对溶质将表现出越强吸附能力。溶剂极性增强，则吸附剂对溶质吸附能力即随之减弱。3）溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，但一旦加入极性较强溶剂时又可被后者置换洗脱下来。1.1.物理吸附基本规律物理吸附基本规律物理吸附基本规律物理吸附基本规律相同者易于吸附相同者易于吸附相同者易于吸附相同者易于吸附 第59页 非极性吸附剂活性炭。对非极性物质含有较强亲和能力，在水中对溶质表现出强吸附能力。溶剂极性降低，则活性炭对溶质吸附能力即随之减弱。从活性炭上洗脱被吸附物质时，洗脱溶剂洗脱能力将随溶剂极性降低而增强。第60页极性强弱是支配物理吸附过程主要原因。极性判断：1）化合物极性大小依化合物官能团极性大小而定。R-COOHAr-OHH2OR-OHR-NH2，R-NH-R，R-N-RRR-CO-N-RRR-CHOR-CO-RR-CO-ORR-O-RR-XR-H 2.极性及其强弱判断极性及其强弱判断 第61页2 2）溶剂极性能够依据介电常数）溶剂极性能够依据介电常数）溶剂极性能够依据介电常数）溶剂极性能够依据介电常数 大小来判断大小来判断大小来判断大小来判断溶剂水溶度（g/100g）极性己烷1.880.007弱苯2.290.06乙醚（无水）4.471.3氯仿5.200.1乙酸乙酯6.113.0乙醇26甲醇31.2水81.0强表23 常见溶剂介电常数第62页 简单吸附，常见如在结晶及重结晶过程中加入活性炭进行脱色、脱臭等操作，在物质精制过程中应用很广。注意，有时拟除去色素不一定是亲脂性，故活性炭脱色不一定总能收到良好效果。普通需依据预试结果先判断色素类型，再决定选取什么吸附剂处理为宜。3.3.简单吸附法简单吸附法简单吸附法简单吸附法 第63页 吸附色谱法定义：是指用吸附剂作固定相，利用被分析组分对吸附剂表面吸附能力差异和在流动相中溶解度差异来进行分离分析方法。按其操作方式能够分为柱层析色谱和薄层色谱。吸附色谱法惯用吸附剂有硅胶、氧化铝、聚酰胺和活性炭等。4.吸附色谱法用于物质分离吸附色谱法用于物质分离第64页 色谱柱为内径均匀、下端缩口硬质玻璃管，下端用棉花或玻璃纤维塞住，管内装入吸附剂。（1 1 1 1）吸附柱色谱）吸附柱色谱）吸附柱色谱）吸附柱色谱 操作步骤：吸附剂填装试品加入洗脱第65页第66页干法干法将吸附剂一次加入色谱柱，振动管壁使其均匀下沉，然后沿管壁缓缓加入洗脱剂；或在色谱柱下端出口处连接活塞，加入适量洗脱剂，旋开活塞使洗脱剂缓缓滴出，然后自管顶缓缓加入吸附剂，使其均匀地润湿下沉，在管内形成松紧适度吸附层。湿法湿法将吸附剂与洗脱剂混合，搅拌除去空气泡，渐渐倾入色谱柱中，然后加入洗脱剂将附着管壁吸附剂洗下，使色谱柱面平整。吸附剂填装吸附剂填装吸附剂填装吸附剂填装 第67页 将供试品溶于开始洗脱时使用洗脱剂中，再沿管壁缓缓加入，注意勿使吸附剂翻起。或将供试品溶于适当溶剂中，与少许吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽使呈涣散状，加在已制备好色谱柱上面。试品加入试品加入试品加入试品加入洗脱通常按洗脱剂洗脱能力大小递增变换洗脱剂品种和百分比，分别分部搜集流出液，至流出液中所含成份显著降低或不再含有时，再改变洗脱剂品种和百分比。操作过程中应保持有充分洗脱剂留在吸附层上面。第68页 系将适宜固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上，成一均匀薄层。待点样、展开后，与适宜对照物按同法所得色谱图作对比，用以进行药品判别、杂质检验或含量测定方法。（2）吸附薄层色谱法）吸附薄层色谱法第69页玻板。要求光滑、平整，洗净后不附水珠，晾干。固定相或载体。最惯用有硅胶G、硅胶GF254、硅胶H、硅胶HF254；薄层涂布，普通可分无粘合剂和含粘合剂两种。常见粘合剂：1015煅石膏，0.50.7羧甲基纤维素钠水溶液。涂布器。点样器。展开室。1 1）仪器与材料）仪器与材料 第70页第71页薄层板制备将1份固定相和3份水在研钵中向一方向研磨混合，去除表面气泡后，倒入涂布器中，在玻板上平稳地移动涂布器进行涂布（厚度为0.20.3mm），取下涂好薄层玻板，置水平台上于室温下晾干，后在110烘30分钟，即置有干燥剂干燥箱中备用。点样用点样器点样于薄层板上，普通为圆点，点样基线距底边1.0cm，点间距离可视斑点扩散情况以不影响检出为宜。2）操作方法）操作方法 第72页展开将点好样品薄层板放入展开室展开剂中，浸入展开剂深度为距薄层板底边0.51.0cm，密封室盖，待展开至要求距离，取出薄层板，晾干，按要求检测。显色和Rf值Rf=展开后原点与斑点距离/原点与溶剂前沿间距离。也能够经过相对比移值对所得物质进行定性分析，Rr=Rf(a)/Rf(s)=被测组分移动距离/参考物质移动距离a-被分离组分，s-参考物质。Rr值重复性和可比性都优于Rf。2）操作方法）操作方法第73页点样第74页薄层板在不一样层析缸中展开方式第75页黄绿色棕褐色红色浅蓝色亮绿色紫罗兰色褐色第76页化合物显色剂生物碱1.碘化铋钾试剂；2.碘蒸气黄酮类1.紫外线-氨熏；2.三氯化铝乙醇液蒽醌类1.乙酸镁甲醇液；2.5%氢氧化钾糖类邻苯二甲酸-苯胺强心苷1.氨胺T-三氯乙酸；2.Kedde试剂甾体1.茴香醛硫酸液；2.三氯化锑冰醋酸酚类1.三氯化铁水溶液；2.三氯化铁-铁氰化钾溶液3.香草醛盐酸液；4.快速蓝盐-B酸类1.葡萄糖苯胺；2.溴甲酚绿乙醇液表24 常见化合物薄层色谱显色剂第77页吸附剂用量。普通为样品量30-60倍，样品极性小，难以分离者，吸附剂用量可适当提升至样品量100-200倍。尽可能选择极性小溶剂装柱和溶解样品，以利于样品在吸附柱上形成狭窄原始谱带。洗脱所用溶剂极性宜逐步增加，跳跃不能太大。试验室惯用混合溶剂以下所表示：吸附柱色谱惯用混合溶剂（极性递增）己烷-苯，苯-乙醚，石油醚-乙酸乙酯，氯仿-乙醚，氯仿-乙酸乙酯，氯仿-甲醇，丙酮-水，甲醇-水（3 3）注意问题）注意问题）注意问题）注意问题 第78页 为防止发生化学吸附，酸性物质宜用硅胶作吸附剂、碱性物质则宜用氧化铝作吸附剂进行分离。通常在分离酸性（或碱性）物质时，洗脱溶剂中分别加入适量醋酸（氨、吡啶、二乙胺），可收到预防脱尾，促进分离效果。吸附柱色谱也可用加压方式进行。溶剂系统也可经过TLC进行筛选，普通TLC展开时使组分Rf值到达0.2-0.3溶剂系统可选取为柱色谱分离该对应组分最正确溶剂系统。（3 3）注意问题）注意问题）注意问题）注意问题 第79页5.聚酰胺吸附色谱法聚酰胺吸附色谱法 聚酰胺吸从属于氢键吸附，尤其适合分离酚类、醌类、黄酮类化合物。普通认为经过分子中酰胺羰基CO与酚类、黄酮类化合物酚羟基Ar-OH，或酰胺键上游离氨基NH2与醌类、脂肪羧酸上羰基形成氢键缔合而产生吸附。至于吸附强弱则取决于各种化合物与之形成氢键缔合能力。第80页1.形成氢键基团数目越多，则吸附能力越强。聚酰胺吸附能力在水中规律：聚酰胺吸附能力在水中规律：2.成键位置对吸附力也有影响。易形成份子内氢键者，其在聚酰胺上吸附对应减弱。3.分子中芳香化程度高者，则吸附性增强；反之，则减弱。第81页 普通情况下，各种溶剂在聚酰胺柱上洗脱能力由弱至强，可大致排列成以下次序：水甲醇丙酮氢氧化钠水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液。聚酰胺对普通酚类、黄酮类化合物吸附是可逆，适合于该类化合物制备分离；对生物碱、萜类、甾体、糖类等其它极性与非极性化合物分离也有着广泛用途；对鞣质吸附特强，近乎不可逆，故用于植物粗提物脱鞣质处理尤其适宜。第82页 大孔吸附树脂是一个不含交换基团、含有大孔结构高分子吸附剂，也是一中亲脂性物质。原理：大孔吸附树脂为吸附和筛选原理相结合分离材料。它吸附性是因为范德华引力或生成氢键结果。筛选原理是因为其本身多孔性结构所决定。因为吸附和筛选原理，有机化合物依据吸附力不一样及分子量大小，在大孔吸附脂上经一定溶剂洗脱而分开。6.6.6.6.大孔吸附树脂色谱大孔吸附树脂色谱大孔吸附树脂色谱大孔吸附树脂色谱 第83页 6.6.大孔吸附树脂色谱大孔吸附树脂色谱 大孔吸附树脂多为白色球状颗粒，粒度多为2060目。分为非极性和极性两大类。当前惯用为苯乙烯型和丙烯腈型，在树脂合成时依据需要引入极性基团则成为极性树脂从而增强吸附能力。理化性质稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂。对有机物选择性很好，不受无机盐类及强离子低分子化合物存在影响。第84页 6.6.大孔吸附树脂色谱大孔吸附树脂色谱 中药分离提取操作基本程序：中药提取液经过大孔树脂吸附上有效成份树脂洗脱洗脱液回收溶液药液干燥半成品。洗脱液：可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。应用：现已被广泛应用于苷与糖类分离，生物碱精制，多糖、黄酮、三萜类化合物分离等。第85页7.高效液相色谱法（高效液相色谱法（HPLC）HPLC是在经典液相色谱基础上引入气相色谱塔板理论，并采取了高压输液泵高压输液泵、高效固定相高效固定相和高灵敏度检测器高灵敏度检测器，含有分析速度快、分离效率高和操作自动化特点一个色谱技术。惯用HPLC检测器：紫外-可见分光检测器、示差折光检测器第86页一、依据物质溶解度差异进行分离二、依据物质在两相溶剂中分配比 不一样进行分离 三、依据物质吸附性差异进行分离四、依据物质分子大小进行分离五、依据物质解离程度不一样进行分离六、其它分离方法 第三节第三节 天然产物分离和精制天然产物分离和精制 第87页1.凝胶过滤法2.透析法3.超滤四、依据物质分子大小进行分离四、依据物质分子大小进行分离第88页1）原理：凝胶过滤法也叫凝胶渗透色谱法(GelPermeationChromatography，简称GPC法)，分子筛过滤、排阻色谱。其原理主要是利用含有网状结构凝胶分子筛作用，依据被分离物分子大小不一样而分离。待分离系统中小分子物质直径比凝胶孔径小，可渗透凝胶微孔中，产生阻滞作用大、流程长、移动速度慢，最终流出，而大分子因为阻滞作用小，流程短，移动速度快，先流出。1.凝胶过滤法凝胶过滤法 第89页凝胶色谱分离原理图凝胶色谱分离原理图凝胶色谱分离原理图凝胶色谱分离原理图第90页交联葡聚糖凝胶(Sephadex)以葡聚糖凝胶为原料，交联剂为环氧氯丙烷，在碱性条件下制成三维空间网状结构。当前市售SephadexG10至G200共有8种。G表示凝胶保水值，单位为ml/g干胶，G后面数字代表凝胶吸水量10倍。G-25表示每克干胶膨胀时吸水2.5ml，G-200表示每克干胶膨胀时吸水20ml。2）该法应用凝胶）该法应用凝胶：第91页 SephadexG-25中OH经OCH2CH2CH2OH取代后得到产物。与SephadexG比较，SephadexLH-20分子中-OH总数没有改变，但碳原子所占百分比却相对增加了。所以与SephadexG仅有亲水性不一样，它不但可在水中应用，也能够在极性有机溶剂或它们与水组成混合溶剂中膨润使用。羟丙基葡聚糖凝胶（羟丙基葡聚糖凝胶（羟丙基葡聚糖凝胶（羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20Sephadex LH-20）第92页琼脂糖是从天然琼脂中分离制备链状多糖，结构单元为交替排列D-半乳糖和3，6-脱水-L-半乳糖。琼脂糖链间以氢键相互连接形成琼脂糖束，经凝聚处理后组成琼脂糖凝胶。琼脂糖商品名因生产厂家不一样而异。瑞典商品名为Sepharose；美国为Bio-GelA；英国为Segavac；丹麦为Gelarose。交联琼脂糖凝胶交联琼脂糖凝胶第93页除Segavac外，都是悬浮于10-3mol/lEDTA和0.02%NaN3（叠氮化钠）溶液中以湿态形式出售。Sepharose有三种型号：Sepharose2B、4B和6B。数字表示凝胶中干胶百分含量。从2B到6B，琼脂糖浓度逐步增加，筛孔逐步减小，机械强度依次增大。交联琼脂糖凝胶交联琼脂糖凝胶第94页 聚丙烯酰胺凝胶是全合成凝胶。商品名Bio-GelP-。P-后数字乘以1000，表示该种凝胶可应用于分离蛋白质最高分子质量。P后面数字越大，越适合于大分子分离。聚丙烯酰胺凝胶聚丙烯酰胺凝胶 第95页 透析法是利用小分子物质在溶液中可经过半透膜，而大分子物质不能经过半透膜性质，到达分离方法。比如分离和纯化皂甙、蛋白质、多肽、多糖等物质时，可用透析法以除去无机盐、单糖、双糖等杂质。透析膜有动物性膜、火棉胶膜、羊皮纸膜（硫酸纸膜）、蛋白质胶膜、玻璃纸膜等。2.透析法透析法 第96页透析袋第97页1)原理超滤是一个以压力为驱动力，利用超滤膜筛分作用，依据相对分子质量不一样来进行分离膜技术。超滤膜孔径通常在1300nm之间，选取不一样孔径超滤膜，能够将相对分子质量在几百到几十万之间物质进行分离。待分离组分大小普通要相差10倍以上。3.超滤法超滤法 第98页 2)超滤膜选择截留分子量选择膜孔径或截留分子量选择即使主要是依据被分离被分离物相对分子质量物相对分子质量。超滤膜选择膜表面是液体和膜相互作用界面，溶质和膜之间有静电相互作用或电荷转移反应，膜表面极性、溶液pH值等均会影响膜分离效率。最好采取抗污性很好膜材料，如聚丙烯腈、磺化聚砜膜等。3.超滤法超滤法 第99页 3）超滤法特点：选择性高，分离效率高。降低工序，缩短生产周期（不需加热浓缩），节约原料，降低成本。物质不发生相变，常温操作，有效成份不被破坏，能保持原配方成份。去杂质效果好。除菌效果好。超滤后可得到无菌澄清药液，代替加热灭菌。3.超滤法超滤法 第100页超滤柱提纯大分子物质示意图压力：6.91046.9105Pa第101页一、依据物质溶解度差异进行分离二、依据物质在两相溶剂中分配比 不一样进行分离 三、依据物质吸附性差异进行分离四、依据物质分子大小进行分离五、依据物质解离程度不一样进行分离六、其它分离方法 第三节第三节 天然产物分离和精制天然产物分离和精制 第102页 离子交换法 1.原理：以离子交换剂作为固定相，以水或含水溶剂作为流动相。当流动相流过交换柱时，溶液中中性分子及与离子交换剂不能发生交换离子将经过柱子从柱底流出，而可发生交换离子则与交换基团进行离子交换并吸附到柱上，然后改变条件，用适当溶剂将其从柱上洗脱下来，即可实现物质分离。五、依据物质解离程度不一样进行分五、依据物质解离程度不一样进行分离离 第103页离子交换法离子交换法离子交换法离子交换法 2.结构与性质依据离子交换剂所含功效团酸碱性，可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两大类；依据交换剂基质性质，可分为离子交换树脂、离子交换纤维素、离子交换凝胶三种。离子交换剂含有解离性离子交换基团（功效基团）高分子物质，由两部分组成：一部分是大分子聚合物基质主体结构，另一部分是含有荷电活性功效基团。第104页离子交换树脂中主体结构树脂是人工合成疏水性物质，如聚苯乙烯、聚苯酚磺酸、聚丙烯酸等。1）类型：A阳离子交换树脂这类交换树脂基质上共价结合是带负电荷带负电荷活性基团，即反离子为阳离子，能与溶液中带正电荷物质进行交换。依据其活性基团解离度不一样，可深入分成强酸型、弱酸型和中等酸型三类。强酸型：R-SO3H中等酸型：R-COOH、R-PO3H2弱酸型：R-OH、R-SH（1 1）离子交换树脂）离子交换树脂）离子交换树脂）离子交换树脂第105页B、阴离子交换树脂这类交换树脂基质上共价结合是带正电荷带正电荷活性基团，即反离子为阴离子，能与溶液中带负电荷物质进行交换。强碱型：含有季胺基团，通式为R-NRRROH中等碱型：主体结构上既结合强碱性基团又结合弱碱性基团弱碱型：含有伯胺、仲胺或叔胺基团，通式R-NH3OH、R-NH2ROH、R-NHRROH第106页 2）性质A颜色与形状黑色、黄色和乳白色等。外形大部分呈珠状，大小以目表示。B交换容量离子交换树脂与溶液中离子或离子化合物进行交换能力，它取决于单位质量（或体积）树脂中活性基团数目，单位为mmol/g（ml）树脂。3）应用A用于不一样电荷离子分离。B用于相同电荷离子分离。第107页 离子交换纤维素是由纤维素作主体结构，纤维素上OH基团被功效团取代而形成，属于亲水型离子交换剂。可分为阳离子型和阴离子型。离子交换纤维素层析原理和离子交换树脂相同，在植物成份分析方面区分在于：前者适合用于蛋白质、酶等活性大分子；后者适合用于aa、肽、核苷酸、生物碱、甾醇、萜类、黄酮等中小分子，以及大分子溶液中表面活性剂、尿素及两性电解质去除。（2 2）离子交换纤维素）离子交换纤维素）离子交换纤维素）离子交换纤维素第108页 离子交换凝胶与离子交换纤维素相同，属于亲水型离子交换剂。离子交换凝胶兼有分子筛和离子交换两种功效，总交换量比离子交换纤维素大，所以，在一些情况下，分离能力超出了由单一树脂或纤维素组成离子交换剂。不足之处：当洗脱溶液pH值和离子强度改变时，大部分离子交换凝胶基质体积会发生较大改变，造成柱体积压紧、流速降低。（3 3）离子交换凝胶）离子交换凝胶）离子交换凝胶）离子交换凝胶第109页第110页一、依据物质溶解度差异进行分离二、依据物质在两相溶剂中分配比 不一样进行分离 三、依据物质吸附性差异进行分离四、依据物质分子大小进行分离五、依据物质解离程度不一样进行分离六、其它分离方法 第三节第三节 天然产物分离和精制天然产物分离和精制 第111页 主要用于生物大分子与固定相之间特异亲协力进行选择性分离及纯化方法。分离原理：于载体表面先键合含有普通反应性能环氧或联氨（称为间隔臂），然后再连接上配基，如酶、抗原或激素。当含有复杂混合试样流动相流经这种经固定化配基时，其中含有亲协力特征生物大分子与配基相互作用而被保留，无此作用则被洗出；随即，改变流动相pH值或组成，再将被保留大分子组分以纯品形式洗脱出来。1.亲合色谱第112页亲和色谱示意图亲和色谱示意图亲和色谱示意图亲和色谱示意图第113页超临界流体萃取法是利用超临界状态下流体为萃取剂，从液体或固体中萃取中药材中有效成份并进行分离方法。CO2因其本身无毒、无腐蚀、临界条件适中（7.488Mpa，304.15K）特点，成为超临界流体萃取法最为惯用超临界流体（SF）。现已成功利用超临界流体提取法提取到了青蒿素，延胡索乙素，薯蓣皂苷、玫瑰精油、卵磷脂等。2.超临界流体萃取法超临界流体萃取法 第114页 从天然物中分离到化合物单体后，需进行结构判定，从天然物中分离到化合物单体后，需进行结构判定，方法有波谱法，化学法，文件调研等。方法有波谱法，化学法，文件调研等。1)1)纯化和干燥化合物样品纯化和干燥化合物样品 2)2)经过文件调研，理化常数和化学定性分析等初步经过文件调研，理化常数和化学定性分析等初步判断结构类型判断结构类型 3)3)由波谱法等确定分子式，分子量，不饱和度；深由波谱法等确定分子式，分子量，不饱和度；深入推出结构官能团推出结构片断或骨架推出平入推出结构官能团推出结构片断或骨架推出平面结构确定其构型，构象面结构确定其构型，构象。第四节 天然产物化学成份结构判定 第115页 1.检验样品有没有均匀一致晶形，有没有明确尖锐熔点等；2.薄层层析TLC（荧光、显色剂）。普通，只有当样品在三种展开系统中均展现单一斑点时方可确认其为单一化合物，个别情况下，甚至须采取正、反相层析两种方式加以确认。3.气相色谱GC和HPLC是一个很好检测方法，省时、灵敏度高。一、化合物纯度测定一、化合物纯度测定第116页1.已知化合物判定普通程序1）测定样品熔点，与已知品文件值对照，比较是否一致或相近2）测定样品与标准品混熔点，所测熔点值不下降3）将样品与标准品共薄层色谱或纸色谱，比较其Rf值是否一致4）测定样品红外光谱图，与标准品红外光谱或标准谱图进行比较，是否完全一致。二、结构研究主要程序二、结构研究主要程序第117页2.未知化合物结构研究1）方法注意样品在提取、分离过程中行为。测定相关理化性质，如不一样pH值、不一样溶剂中溶解度及层析行为、灼烧试验、化学定性反应等。结合文件调研。二、结构研究主要程序二、结构研究主要程序第118页2.未知化合物结构研究2）程序：进行检识反应，初步推断化合物类型化合物分子式测定a、元素分析结合分子量测定b、同位素峰法c、高分辨质谱计算不饱和度r+db，推测可能存在基团测定相关光谱，如IR，UV，1H-NMR，13C-NMR来确定其结构结构验证：a.依据初步推断结果与已知化合物进行比对；b.测定NOE谱或二维核磁共振谱；c.进行X-rayd.人工合成。二、结构研究主要程序二、结构研究主要程序第119页1.确定分子式、计算不饱和度1）元素定量分析+分子量测定普通在进行元素定量分析前应先进行元素定性分析，找出分子中存在哪几个原子。进行元素定量分析，找出各种原子相对数目，即决定经验式（试验式）。测定分子量，确定各种原子确实实数目，给出分子式。三、三、结构研究中采取主要方法结构研究中采取主要方法 第120页比如：从刺果甘草根中分得某白色针晶，该物质只含有C、H、O三种元素，元素定量分析得到以下结果C：79.35%，H：10.21%，EI-MS测定其分子离子峰（m/z）为456，试确定该化合物分子式。解：（1）从100中扣除C、H后得O=10.44%；（2）C：H：O=79.35%/12.01：10.21%/1.008：10.44%/16.00=10.16：15.58：1按倍比定律，原子间化合一定是整数，所以最终确定为（C10H16O）n；（3）因为EI-MS测定其分子离子峰（m/z）为456，C10H16O分子量为152，所以n=456/152=3；（4）该化合物最终确定为C30H48O3。第121页 已知组成有机化合物主要元素（F、P、I除外）均由相对峰度比一定同位素所组成，且重元素普通比轻元素重1-2个质量单位。故由重元素组成分子也将较轻元素组成正常分子重1-2个质量单位。所以，在大多数有机化合物MS图上，除分子离子峰M+外，常能看到M+1，M+2同位素峰。对一定化合物来说，其M、M+1及M+2峰相对强度一直为一定值（含Cl、Br除外）。2）同位素峰度比法）同位素峰度比法第122页高分辨质谱（HR-MS）可将物质质量准确测定到小数点后第3位。比如：C8H12N4、C10H12N2O、C10H12O2、C10H16N2四种化合物，它们相对分子质量虽都是164，但准确质量并不相同，在HR-MS上能够很轻易地进行分别。C8H12N4164.1063C10H12N2O164.0950C10H12O2164.0837C10H16N2164.13153）高分辨质谱（）高分辨质谱（HR-MS）法）法第123页r+db=IV-I/2+III/2+1I为一价原子（如H、D、X）数目；III为三价原子（如N、P）数目；IV为四价原子（如C、Si）数目。O、S等二价原子与不饱和度计算无关，故不予考虑。4）计算不饱和度）计算不饱和度第124页 200400nm为紫外谱区，400700nm为可见谱区。（1）UV中惯用光谱术语：max和min表示样品分子最大和最小吸收波长，max摩尔吸收系数；发色团：指能吸收光子能量并产生跃迁不饱和共价键基团，这些基团普通带有电子，如：C=C、C=O、C=N、N=N、N=O等；助色团：指在200nm以上没有吸收，但与发色团相连后可使发色团最大吸收峰向长波长方向移动，吸收强度也有所增加基团，普通为带有n电子原子或官能团，如OH、NH2、Cl、SH等；2.紫外紫外可见吸收光谱（可见吸收光谱（UV-VIS）第125页红移：使吸收峰向长波长方向移动现象；蓝移：使吸收峰向短波长方向移动现象；增色效应：使吸收强度增加效应；减色效应：使吸收强度减弱效应。普通采取紫外分光光度计。第126页1）无共轭体系简单分子饱和碳氢化合物：这类化合物分子中只有电子，在近紫外区无吸收。带杂原子饱和分子，仅少数化合物吸收带落在近紫外区具孤立发色团分子：孤立发色团均含有双键，若再有n电子（如羰基）时，则会发生跃迁，从而产生一系列孤立发色团特征吸收带。与助色团相连不饱和键：当助色团与不饱和键相连时，因为杂原子，如N、O、Br等上孤对电子可与不饱和键中电子云发生p-共轭，所以吸收带红移，同时吸收强度也增加。（2）UV吸收特征与分子结构关系吸收特征与分子结构关系第127页 2)共轭分子丙烯和胡萝卜素分子都含有碳碳双键，但前者无色，后者则为桔黄色。why？原来，伴随共轭烯键增加，电子不但可在孤立双键之间活动，而且可在不一样共轭程度多烯范围内活动，这也是多烯类化合物常出现一系列吸收峰原因所在。因为紫外光谱吸收波长展现比较强规律性，故共轭多烯紫外吸收可从理论上进行预测，如Woodward-fieser规则、Fieser-Kuhn规则等。（2）UV吸收特征与分子结构关系吸收特征与分子结构关系第128页1）成份判定A.骨架类型判断两个指标max及maxa若在200-400nm之间无吸收，则说明该分子为饱和化合物或仅带有孤立C=C非共轭分子。b若在270-350nm之间有弱吸收（=10-100），且在200nm以上无其它吸收，表明该化合物可发生n-*跃迁。据此可推测分子中有-C=O、-C=C-O、-C=N-、-C=C-N等带有孤对电子未共轭发色团。（3）紫外光谱应用）紫外光谱应用 第129页A.骨架类型判断c若紫外图谱上有许多峰，且一些峰甚至出现在可见光区，则该化合物可能含有长链共轭系统或稠环芳烃。d若波长吸收峰在250nm以上，max在1000-10000之间，则化合物普通含有芳香系统。e若波长吸收峰强度max在10000-0之间，标明分子中含有、-不饱和酮或共轭烯烃。第130页 a酮式和醇式判断如：苯甲酰丙酮有两个异构体，它们紫外吸收完全不一样B.B.异构体判断异构体判断异构体判断异构体判断 max 247nm max 310nmb.顺式和反式区分 第131页2）样品中杂质检验紫外光谱可用来测定试样中含有紫外吸收微量杂质。紫外分析也是药检部门惯用方法之一。比如，肾上腺素中经常混有其合成原料肾上腺酮，此杂质含量过高会影响肾上腺素疗效，药检机关就是采取紫外光谱来检测肾上腺酮含量。3）在定量分析中应用利用紫外光谱进行定量分析前提是样品必须在紫外-可见光区有显著吸收，其原理基于朗伯-比尔定律，即样品在某波优点吸收强度与所测样品浓度成正比A=cl。第132页分子中价键伸缩及弯曲振动将在光红外区域，即4000-625cm-1处引发吸收。测得吸收图谱叫红外光谱IR(InfraredAbsorptionSpectroscopy)。3.红外光谱红外光谱(IR)特征谱带区指纹区发生在40001500cm-1吸收峰比较稀疏，轻易识别，且由化合物中主要官能团产生吸收。发生在1500600cm-1吸收峰。比较密集，如同人指纹，故称指纹区。第133页特征区和指纹区细分为八个主要区段（cm-1）37503000OH，NH；33003000C-H不饱和键伸缩振动，CH（CC-C，C=C-H，Ar-H）；30002700C-H饱和键伸缩振动，CH(-CH3，-CH2,CH，H-C=O)；2500叁键和累积双键伸缩振动区，CC，CN，-CC-C-；19001650C=O（酸、醛、酮、酯、酸酐、酰胺）；16801500C=C，C=N（脂酚、芳香、16001500比较强苯环骨架振动）；14751300C-H（面内）；1000650C=C-H，Ar-H（面外），C-H弯曲振动。第134页1）定性分析已知物标准品对照法和标准图谱查对法2）定量分析符合朗伯特-比尔定律3）结构测定主要用于判断分子中官能团存在及其所处状态 IR应用应用第135页第136页质谱可用于确定分子量、求算分子式和提供其它结构信息。惯用质谱是电子轰击质谱EI-MS、电喷雾质谱ESI-MS、快速原子轰击质谱FAB-MS，另外还有化学电离质谱CI-MS、场致电离FI-MS、场解析电离FD-MS等。4.质谱（质谱（MS）第137页 质谱裂解规律：中性分子电子数为偶数，失去一个电子后形成离子电子数必为奇数，带奇数电子离子用“+”表示。另外，电荷位置要尽可能标识清楚。普通，有机物失去电子从易到难次序为：杂原子上孤对电子共轭电子电子电子。所以，电荷位置多在杂原子或不饱和键上。（1）正电荷表示法）正电荷表示法第138页1）简单裂解简单裂解 只包括到一个共价键断裂，依据断裂键与官能团相对位置，简单裂解又可分为-裂解、-裂解和-裂解等。-裂解指含有正电荷官能团原子和-碳原子之间断裂，如：（2）常见裂解方式）常见裂解方式-裂解指-与-碳原子之间裂解第139页RDA裂解为一些不饱和环状化合物一类主要裂解反应，其裂解过程是Diels-Alder成环反应逆反应。2）重排裂解）重排裂解第140页 核磁共振是因为自旋核吸收一定能量从低能状态跃迁到高能状态引发。核磁共振可提供核与核之间相对关系信息，这些信息对化合物分子结构测定很有意义。5.核磁共振（核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance）1HNMR13C-MNR2D-NMR主要分类第141页1H-NMR测定中经过化学位移、谱线积分面积以及裂分情况（重峰数及偶合常数J）能够提供分子中H类型、数目及相邻原子或基团信息，对天然产物结构测定含有十分主要意义。（1）1HNMR 第142页化学位移值范围普通为0-12ppm sp3杂化碳上氢，即饱和烷烃中氢0-2之间，且大致按照环丙烷CH3CH2CH次序依次增大。sp2杂化碳上氢指烯氢和苯环上氢，烯氢化学位移在4.5-7.0之间，芳氢及，-不饱和羰基系统中位氢信号在6.0-8.5之间，醛基氢在9.0-10.0。sp杂化碳多指炔碳，有时也指叠烯碳，如丙二烯CH2=C=CH2。炔氢及炔键上甲基化学位移普通都在1.7-2.3之间。活泼氢，判断某信号是否源于活泼氢时，最惯用方法就是在样品管中加入一滴重水再统计图谱看该峰是否消失。R-OH（0.5-5），Ar-OH游离（4.0-8.0），Ar-OH分子内缔合（10.0-15.0）。1）化学位移（）化学位移（ppm）第143页 已知磁不等同两个或两组1H核在一定距离内会因相互自旋偶合干扰而使信号发生分裂，表现出不一样分裂，如s（单峰）C-C，d（二重峰）CCH,t（三重峰）C-CH2,q（四重峰）C-CH3,m（多重峰）等。遵照n+1规则当某核同时与n个邻近核偶合且偶合常数相等时，则该核信号会裂分成n+1个小峰。可用来判断基团之间位置，对芳环而言，邻位偶合常数最大，普通为J=6.0-9.4Hz，间位偶合常数次之，普通为J=1.0-3.1Hz，对位偶合常数最小，普通为J=0-1.7Hz2）偶合常数（）偶合常数（J）第144页 1H-NMR上积分面积与分子中总质子数相当，当分子式已知时，就能够算出每个信号所相当H数。3)积分面积（积分面积（s）第145页 测定样品所用溶剂及所需要条件测定样品所用溶剂及所需要