第一章總論天然藥物化學課件第1頁第一節緒論第二節生物合成第三節提取分離方法第四節結構研究法第一章總論天然藥物化學課件第2頁第一節緒論一、天然藥品及其相關術語二、天然藥品化學定義、研究對象、研究內容三、天然藥品化學發展歷史沿革和現實狀況四、天然藥品化學在中藥當代化中作用天然藥物化學課件第3頁一、天然藥品及其相關術語1.天然藥品定義：天然起源2.天然藥品起源：植物動物礦物微生物海洋天然藥品天然藥物化學課件第4頁3.天然藥品相關術語天然藥品naturalmedicine中草藥chineseherbalmedicine

《本草綱目》，1892種/《本草綱目拾遺》，1021種當前我國藥用植物總數，15000余種中藥TraditionalChineseMedicine草藥herbaldrug民族藥EthnicMedicine

蒙藥MongoliaMedicine藏藥TibetanMedicine苗藥Miaodrug

生藥Crudedrug天然藥物化學課件第5頁4.天然藥品研究現實狀況疾病譜、醫療模式、藥品結構改變

傳染、感染性疾病——身心疾病、當代病治療——預防、保健、治療、康復化藥——化藥天然藥國際市場對天然藥品需求日益增大年全球植物藥銷售額，300億美元天然藥品銷售額年增加幅度，歐共體，30%美國，20%日本，15%天然藥物化學課件第6頁4.天然藥品研究現實狀況世界各地加強天然藥品研發投入1983-1994年，上市522種新藥，44%天然起源1984-1995，FDA，31種抗癌新藥，61%天然起源93種抗感染新藥，63%天然起源關于天然產物學術交流日漸活躍

獨特的、不可替代的作用內在本質、物質基礎？天然藥物化學課件第7頁二、天然藥品化學定義、研究對象、研究內容1.定義及相關術語2.研究對象3.研究內容天然藥物化學課件第8頁1.天然藥品化學定義及相關術語：天然藥品化學

ChemistryofnaturalmedicineMedicinalchemistryofnaturalproducts利用當代科學理論與方法研究天然藥品中化學成份（以生理活性成份或有效成份為主）中藥化學ChemistryofTCM植物化學Phytochemistry天然產物化學Chemistryofnaturalproducts天然藥物化學課件第9頁2．天然藥品化學研究對象研究對象：化學成份chemicalconstituents尤其是生理活性成份或有效成份activecompound成份復雜性：不一樣藥品所含成份類型不一樣每種類型成份數目相當多同種藥品所含成份結構、性質各異天然藥物化學課件第10頁2．天然藥品化學研究對象生理活性成份activecompound/constituent非生理活性成份inactivecompounds有效成份無效成份有效部位activefraction一個主要有效成份/一組結構相近有效成份有毒成份toxiccompound天然藥物化學課件第11頁生理活性成份并不一定真正代表有效成份有效成份與無效成份劃分是相正確、發展A.不一樣類型成份，在不一樣天然藥品中作用不一樣B.原來視為無效成份，可能成為有效成份C.過去視為有效成份，被修正、完善麝香抗炎成份麝香酮————多肽丹參擴冠丹參醌————丹參酚酸D.加工、代謝等過程，可轉化非活性成份為活性成份

正確了解成份劃分天然藥物化學課件第12頁3.天然藥品化學研究內容結構特點理化性質提取分離方法結構判定方法生物合成結構修飾構效關系生物轉化體內代謝過程等天然藥物化學課件第13頁三、天然藥品化學發展歷史沿革和現實狀況大致分為以下3個階段：1.原始和萌芽階段（——18世紀末）2.學科真正形成階段（19世紀）3.學科快速發展時期（20世紀——）天然藥物化學課件第14頁1.原始和萌芽階段（——18世紀末）天然藥品識別、使用經驗——巫術、迷信色彩文明進步——對疾病、天然藥品認識趨于客觀

231—341，晉，葛洪，《抱卜子》1575，明，李，《醫學入門》，沒食子酸1711,清，洪遵，《集驗方》，樟腦1769-1786，舍勒，酒石酸、苯甲酸、乳酸、蘋果酸、沒食子酸天然藥物化學課件第15頁2.學科真正形成階段（19世紀）特點一：以化學成份發覺和分離為主1806，阿片——————嗎啡（morphine）1820，金雞納樹皮———奎寧(quinine)1828,煙草——————煙堿（nicotine）1885，麻黃——————麻黃堿（ephedrine）吐根堿、士寧、小檗堿，阿托品、可卡因等天然藥物化學課件第16頁2.學科真正形成階段（19世紀）特點二：結構判定以化學方法為主氧化、還原等降解反應——推導結構碎片合成、全合成————證實結構天然藥物化學課件第17頁2.學科真正形成階段（19世紀）特點三：生源合成路徑、本質揭示生源前體識別：萜類———MVA生物堿——α-Aa生源合成本質揭示：生物細胞內多步酶促反應有機反應理論來解釋機制生物合成物質用于結構確定天然藥物化學課件第18頁3．學科快速發展時期（20世紀——）特點一：色譜技術用于天然化合物分離和純化

1906，俄，Tsweet，碳酸鈣為吸附劑，石油醚為洗脫劑，1931，德，KuhnandLederer，氧化鋁、碳酸鈣為吸附劑，1940，提出了液液色譜法，如逆流分配1952，JamesandMartin，提出氣液色譜理論20世紀60年代，高效液相色譜出現天然化合物分離向高效、快速、微量發展天然藥物化學課件第19頁特點二:波譜技術用于天然化合物結構判定

IR：1944，Pekin-Elmer企業，第一臺紅外光譜儀MS：20世紀，質譜儀EI、CI，FD，FAB，ESI，MALDIESI-TOF，MALDI-TOFNMR：1953，30MHZ連續波核磁共振儀70年代，脈沖傅立葉變換核磁共振儀1DNMR——2DNMR30—60—100—300MHz400—500—600—800—900MHzUV，X-ray，ORD，CD等3．學科快速發展時期（20世紀——）天然藥物化學課件第20頁特點三：研究深度、廣度、速度發生了革命性改變

深度、廣度：機體內源活性物質微量、水溶性、不穩定、大分子速度：嗎啡————1804-1925利血平———1952-1956生物堿：1952前100年，95個1952-1962，1107個1962-1972，3443個

3．學科快速發展時期（20世紀——）天然藥物化學課件第21頁特點四:生物活性測試普遍開展單純化合物分離————活性跟蹤分離小規模測試——高通量篩選HTShighthroungputscreening3．學科快速發展時期（20世紀——）天然藥物化學課件第22頁四、天然藥品化學在中藥當代化中作用中藥發展機遇天然藥品在健康保障體系中作用中藥確切療效相對豐富資源傳統中藥很多弊端藥效物質基礎不明質量難于控制——藥效難于確保劑型落后必須走中藥國際化之路天然藥物化學課件第23頁四、天然藥品化學在中藥當代化中作用1.說明中藥藥效物質基礎——中藥當代化系統工程前提2.建立和完善中藥質量評價標準——二次開發3.改進中藥制劑劑型——二次開發4.創新藥品研發——原創性研發5.擴大藥源天然藥物化學課件第24頁1.說明中藥藥效物質基礎探索中藥防治疾病機理麻黃功效：發汗散寒、宣肺平喘、利水消腫物質基礎：麻黃堿—腎上腺素樣作用收縮血管、興奮中樞—發汗去甲麻黃堿—松弛支氣管平滑肌————平喘偽麻黃堿——升壓、利尿———————消腫天然藥物化學課件第25頁1.說明中藥藥效物質基礎促進中藥藥性理論研究深入性：熱性、溫熱藥————去甲烏藥堿腎上腺素兒茶酚胺類味：辛味藥（解表、理氣）————揮發油歸經：同一歸經藥相同、相同化學成份有效成份作用靶點：麻黃堿————解痙——肺經偽麻黃堿———利水——膀胱經有效成份體內代謝動力學：川芎——川芎嗪在肝臟、膽囊分布多——歸肝、膽經天然藥物化學課件第26頁1.說明中藥藥效物質基礎說明中藥復方配伍科學內涵單味藥有效成份研究復方有效成份≠各單味藥有效成份簡單加和協同、拮抗作用物理、化學作用改變溶出度柴胡——人參人參皂苷增加柴胡皂苷溶出甘草甘遂甘草皂苷增加甘遂甾萜類溶出發生化學反應四逆湯：附子、干姜、甘草等烏頭堿與甘草皂苷形成不溶性沉淀——減毒黃連吳茱萸小檗堿與大分子酸性成份形成沉淀天然藥物化學課件第27頁1.說明中藥藥效物質基礎說明中藥炮制原理炮制前后有效成份、有毒成份改變——說明炮制原理改進炮制工藝制訂炮制規范或標準如：延胡索——醋炒——增加生物堿溶出——增效烏頭類——蒸煮——水解雙酯型生物堿——減毒黃芩——冷浸——淡黃芩（綠）黃芩苷醌變色——熱煮——煮黃芩（黃）天然藥物化學課件第28頁2.建立和完善中藥質量評價標準中藥材、制劑中有效成份質量——臨床療效建立科學、靈敏質控標準科學——質控標準和藥效相關性有效成份——科學質控指標以有效成份、有效部位、大類成份、有毒成份為指標，各種分析伎倆中藥指紋圖譜技術天然藥物化學課件第29頁3.改進中藥制劑劑型——二次開發改革目標：三效、三小、三便劑型選擇——有效成份溶解性、酸堿性、揮發性、穩定性等水溶性好——注射液雙黃連/參脈口服液生脈顆粒劑板藍根難溶于水——片、膠囊、滴丸等制劑工藝優化——有效成份理化性質制劑穩定性——有效成份理化性質——適當PH、適當包裝天然藥物化學課件第30頁4．創新藥品研發——原創性研發創新藥品研發必要性入世后化學藥品受到專利保護，仿制須向創新轉軌新藥品注冊法，單純改變劑型已不能按新藥申報創新藥品研究關鍵切入點：先導化合物發覺從天然藥品中發覺先導物、創制新藥——世界公認有效路徑從中藥中發覺先導物優勢數千年臨床實踐——療效確切豐富資源——結構、活性多樣性

天然藥物化學課件第31頁5.擴大藥源資源可連續可用：甘草、肉蓯蓉植物化學分類學原理：親緣關系近植物含有相同或相同化學成份黃連素：黃連——小檗科、防己科、蕓香科植物天然藥物化學課件第32頁第二節生物合成一、一次代謝和二次代謝二、生物合成假說提出三、主要生物合成路徑天然藥物化學課件第33頁一、一次代謝和二次代謝一次代謝：對維持植物生命活動不可缺乏過程幾乎全部綠色植物中都存在糖代謝、脂肪代謝、蛋白質代謝、核酸代謝一次代謝產物Primarymetabolits對機體生命活動不可缺乏物質

糖、脂肪、蛋白質、核酸乙酰輔酶A、丙二酸單酰輔酶A、莽草酸、氨基酸天然藥物化學課件第34頁一、一次代謝和二次代謝二次代謝：對維持植物生命活動來說不起主要作用并非全部植物中都存在二次代謝產物Secondarymetabolits對機體生命活動并非不可缺乏物質

生物堿、黃酮、萜類、蒽醌、香豆素等天然藥物化學課件第35頁光合作用糖糖代謝ATPNADPH丙酮酸磷酸烯醇丙酮酸赤蘚糖-4-磷酸核糖乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶AMVA小分子有機酸核酸三羧酸循環脂族氨基酸萜類甾體類脂質莽草酸芳族氨基酸肽類蛋白質脂肪酸酚類蒽醌生物堿桂皮酸苯丙素類木脂素木質素黃酮類CO2H2O天然藥物化學課件第36頁二、生物合成假說提出天然化合物之間結構聯絡天然化合物與一次代謝產物間聯絡天然藥物化學課件第37頁二、生物合成假說提出天然藥物化學課件第38頁二、生物合成假說提出天然藥物化學課件第39頁三、主要生物合成路徑1.醋酸-丙二酸路徑：脂肪酸、酚、蒽酮類2.甲戊二羥酸路徑：萜、甾體類3.桂皮酸路徑：苯丙素、香豆素、木質素、木脂素、黃酮類4.氨基酸路徑：生物堿5.復合路徑：醋酸-丙二酸—莽草酸徑醋酸-丙二酸—甲戊二羥酸路徑氨基酸—甲戊二羥酸路徑氨基酸-醋酸-丙二酸路徑氨基酸—莽草酸徑天然藥物化學課件第40頁醋酸丙二酸路徑

——脂肪酸生物合成天然藥物化學課件第41頁醋酸丙二酸路徑

——酚類生物合成天然藥物化學課件第42頁醋酸丙二酸路徑

——蒽醌類生物合成天然藥物化學課件第43頁甲戊二羥酸路徑天然藥物化學課件第44頁桂皮酸路徑天然藥物化學課件第45頁氨基酸途徑

天然藥物化學課件第46頁第三節提取分離方法提取前準備系統文件調研原材料處理保留憑證標本提取分離普通標準已知物或已知結構類型——文件方法，工業方法未知物——活性跟蹤（定向分離）天然藥物化學課件第47頁第三節提取分離方法一、中草藥有效成份提取二、中藥有效成份分離與精制天然藥物化學課件第48頁一、中草藥有效成份提取水蒸汽蒸餾法：揮發性升華法：升華性

溶劑提取法：最慣用天然藥物化學課件第49頁1.選擇溶劑考慮原因2.常見溶劑種類及其特點3.慣用溶劑提取方法4.影響溶劑提取效率原因溶劑提取法天然藥物化學課件第50頁溶劑提取法

——1.選擇溶劑考慮原因：溶劑盡可能多地溶出有效成份,雜質少溶或不溶有效成份、雜質、溶劑極性：相同相溶原理溶劑安全性、價廉易得、回收方便等天然藥物化學課件第51頁溶劑提取法

——2.

常見溶劑種類及其特點環己烷，石油醚，苯，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇，水極性：親脂性：親水性：比水重有機溶劑：與水能夠以任意百分比混溶有機溶劑：與水分層有機溶劑：能與水分層極性最大有機溶劑：慣用來從水中萃取苷類、水溶性生物堿類成份有機溶劑：溶解范圍最廣有機溶劑：天然藥物化學課件第52頁溶劑提取法

——3.慣用溶劑提取方法浸漬法：水/稀醇，冷提滲漉法：乙醇，冷提提取效率高，但溶劑用量大超聲提取：各種溶劑，可加熱，但所需溫度低煎煮法：水回流提取：有機溶劑溶劑用量大連續回流提取：有機溶劑，索氏提取器溶劑重復利用天然藥物化學課件第53頁溶劑提取法

——4.影響溶劑提取效率原因溶劑方法粉碎度溫度時間天然藥物化學課件第54頁二、中藥有效成份分離與精制分離依據：共存成份性質差異1.溶解度差異2.分配比不一樣3.吸附性差異4．分子大小差異5．離解程度不一樣天然藥物化學課件第55頁1.依據物質溶解度差異進行分離調整溫度改變混合溶劑極性調整PH加入某種沉淀試劑天然藥物化學課件第56頁依據物質溶解度差異進行分離

——（1）調整溫度

溫度不一樣——溶解度改變結晶、重結晶待純化物A+雜質B、C加MeOH熱溶熱濾殘渣（C）濾液（A+B）冷置析晶母液（B）結晶（A）天然藥物化學課件第57頁加另一個極性相差較大溶劑——混合溶劑極性改變——部分物質沉淀析出A．水/醇法：除去水提液中水溶性雜質B．醇/水法：除去醇提液中脂溶性雜質C．醇/醚法（醇/丙酮法）：純化皂苷依據物質溶解度差異進行分離

——（2）改變混合溶劑極性天然藥物化學課件第58頁A．水/醇法——除去水提液中水溶性雜質中藥水提取液加數倍量濃醇靜置過夜母液（目標成份）沉淀（水溶性雜質）（如蛋白質、多糖、果膠、粘液質）天然藥物化學課件第59頁B．醇/水法：除去醇提液中脂溶性雜質中藥醇提取液加數倍水靜置過夜母液（目標成份）沉淀（脂溶性雜質）（如油脂、葉綠素等）天然藥物化學課件第60頁C．醇/醚法（醇/丙酮法）：純化皂苷皂苷醇溶液加數倍量乙醚，靜置母液（脂溶液雜質）沉淀（皂苷）天然藥物化學課件第61頁酸、堿、兩性成份調整PH——改變分子存在狀態——改變溶解度依據物質溶解度差異進行分離

——3.調整PH解離型/離子態游離型/分子態H+BH+BOH-H+A-HAOH-脂溶性水溶性天然藥物化學課件第62頁酸、堿、兩性成份調整PH——改變分子存在狀態——改變溶解度A．酸/堿法（酸提取堿沉淀法）：生物堿提取、純化B．堿/酸法（堿提取酸沉淀法）：黃酮、蒽醌等酚性成份提取、純化C.調整PH至等電點，沉淀蛋白依據物質溶解度差異進行分離

——3.調整PH天然藥物化學課件第63頁A．酸/堿法（酸提取堿沉淀法）——生物堿提取、純化H+BH+BOH-醇提物浸膏（B）藥渣酸水提取液稀酸水提取（BH+

）堿化沉淀（B）堿水液（水溶性雜質）（脂溶性雜質）天然藥物化學課件第64頁藥材（HA）藥渣堿水提取液堿水提取（A-

）酸化沉淀（HA）酸水液（水溶性雜質）（脂溶性雜質）B．堿/酸法（堿提取酸沉淀法）——黃酮、蒽醌等酚性成份提取、純化H+A-HAOH-天然藥物化學課件第65頁酸、堿成份——加入某種沉淀試劑——水不溶性鹽A．酸性成份Pb2+、Ba2+、Ca2+

水懸浮，通H2S母液（

）B.堿性化合物苦味酸/苦酮酸，磷鉬酸/磷鎢酸/鐳氏鹽

強H+，Et2O萃取H2O層（

）

1.依據物質溶解度差異進行分離

——（4）加沉淀劑天然藥物化學課件第66頁2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離分配比KK=CU/CL

分離因子ββ=KA/KB

（KA

KB）β

1001次萃取，基本分離10

β

10010

12次β

2100次以上β

1無法分離上層下層天然藥物化學課件第67頁（1）簡單液液萃取法（2）逆流分溶法（CCD，countercurrentdistribution）（3）紙色譜（PC，paperchromatography）（4）液液分配柱色譜（5）液滴逆流色譜（DCCC，dropletcountercurrentchromarography）

（6)高速逆流色譜

(HSCCC，highspeedcountercurrentchromarography）2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離天然藥物化學課件第68頁β

50A．有機溶劑/水B．有機溶劑/酸、堿水PH——物質存在狀態——溶解性——KC．PH梯度萃取梯度調整PH，每次改變一個成份存在狀態，依次分離缺點：手工操作繁瑣、溶劑用量大、易乳化2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（1）簡單液液萃取法上層下層天然藥物化學課件第69頁例：HA1、HA2、B，且HA1

HA2，怎樣分離?PH≥12BA-

≤3BH+HA

天然藥物化學課件第70頁2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（2）逆流分溶法β＜50工作原理：屢次、連續液液萃取craig逆流分溶儀萃取單元及工作過程優點：防止手工操作缺點：溶劑用量大機械操作造成破損、漏液乳化天然藥物化學課件第71頁天然藥物化學課件第72頁天然藥物化學課件第73頁2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（3）紙色譜（paperchromatography,PC）濾紙濕重/干重=2時β=Rfa(1-Rfb)/Rfb(1-Rfa)天然藥物化學課件第74頁固定相涂覆于硅膠等多孔載體上，裝柱流動相經過色譜柱進行洗脫物質在兩相溶劑中作逆流分布——分配比不一樣，被洗脫速度不一樣2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（4）液液分配柱色譜

定義天然藥物化學課件第75頁正相色譜與反相色譜2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（4）液液分配柱色譜

天然藥物化學課件第76頁

2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（4）液液分配柱色譜

加壓液相色譜特點加壓流動相，流速快載體顆粒小，機械強度大，比表面極大耐壓柱材自動檢測、搜集、分部天然藥物化學課件第77頁

2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（4）液液分配柱色譜

加壓液相色譜種類：快速色譜Flashchromatography2.02×105Pa低壓液相色譜LPLC,＜5.05×105Pa中壓液相色譜MPLC,5.05～20.2×105Pa高壓液相色譜HPLC,＞20.2×105Pahighperformanceliquidchromatography天然藥物化學課件第78頁

2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（4）液液分配柱色譜

克服了簡單萃取及CCD溶劑容量大、易乳化缺點優點缺點載體可能造成化學吸附，如硅膠天然藥物化學課件第79頁2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（5）液滴逆流色譜DCCC

dropletcountercurrentchromarography

流動相液滴垂直上下，經過固定相液天然藥物化學課件第80頁2.依據物質在兩相溶劑中分配比不一樣進行分離

——（6）高速逆流色譜HSCCC

highspeedcountercurrentchromarography

行星式旋轉產生離心力場固定性保留在蛇形管內流動相單向、低速經過固定相天然藥物化學課件第81頁3.依據物質吸附性差異進行分離（1）吸附類型（2）物理吸附基本規律（3）極性及強弱判斷（4）簡單吸附法用于物質濃縮與精制（5）吸附柱色譜法用于物質分離

（6）聚酰胺柱色譜

（7）大孔吸附柱色譜天然藥物化學課件第82頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（1）吸附類型物理吸附：分子間力，無選擇性，可逆。硅膠、氧化鋁、活性炭化學吸附：化學鍵，選擇性較強，常不可逆。硅膠——生物堿堿性氧化鋁——黃酮、蒽醌等半化學吸附：氫鍵，選擇性較弱，多可逆聚酰胺天然藥物化學課件第83頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（2）物理吸附基本規律

極性相同者易于吸附

非極性吸附劑：活性炭對非極性成份吸附強溶劑極性

吸附劑對溶質吸附力

溶質可被極性弱溶劑洗脫極性吸附劑：硅膠、氧化鋁對極性物質親和力強溶劑極性

吸附劑對溶質吸附力

溶質可被極性強溶劑洗脫天然藥物化學課件第84頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（3）極性及強弱判斷

普通物質：官能團種類、數目、位置、碳鏈長短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溶劑：介電常數ε

，極性

環己烷（1.88）苯（2.29）無水乙醚（4.47）氯仿（5.20）乙酸乙酯（6.11）乙醇（26.0）甲醇（31.2）水（81.0）天然藥物化學課件第85頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（4）簡單吸附法用于物質濃縮與精制

活性炭吸附法結晶、重結晶中脫色、脫臭從大量稀水液中濃縮微量物質——一葉秋堿濃縮、精制天然藥物化學課件第86頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（5）吸附柱色譜法用于物質分離

硅膠吸附柱色譜氧化鋁吸附柱色譜A．吸附劑：30～60倍，有時100～200倍B．裝柱：徑高比（d/h）1:15～1:20干法裝柱/濕法裝柱C．上樣：干法上樣/濕法上樣D．洗脫：等度/梯度（洗脫劑極性遞增）E．托尾：化學吸附：硅膠—堿性成份洗脫劑中加入堿氧化鋁—酸性成份洗脫劑中加入酸F．洗脫系統選擇：TLCRf=0.2～0.3天然藥物化學課件第87頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（6）聚酰胺柱色譜

高分子聚合物不溶于常見有機溶劑對堿穩定對酸尤其是無機酸穩定性差可溶于濃鹽酸、冰乙酸、甲酸中性質天然藥物化學課件第88頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（6）聚酰胺柱色譜

分子間氫鍵——半化學吸附吸附原理天然藥物化學課件第89頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（6）聚酰胺柱色譜

化合物在含水溶劑中大致有以下規律：形成氫鍵基團數目：越多，越強。形成氫鍵基團所處位置：處于易形成份子內氫鍵者，減弱。分子中芳香化程度：高，增強。影響吸附力原因天然藥物化學課件第90頁天然藥物化學課件第91頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（6）聚酰胺柱色譜

各種溶劑在聚酰胺柱上洗脫能力水甲醇乙醇氫氧化鈉水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液

影響吸附力強弱原因化合物在不一樣溶劑中吸附力，隨溶劑極性增強而增強水中最強———常以水裝柱、樣品以水溶解上樣含水醇中次之醇中最弱———常以濃度漸高含水醇梯度洗脫EtOH-H2O最慣用弱強天然藥物化學課件第92頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（6）聚酰胺柱色譜

醌類、黃酮類等酚性制備和分離。脫鞣處理生物堿、萜類、甾類、糖類、氨基酸等極性與非極性化合物分離也有用途應用天然藥物化學課件第93頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（7）大孔吸附樹脂

高分子聚合物白色球形顆粒多孔網狀結構不溶于酸、堿、有機溶劑吸附原理：分子間力氫鍵分子篩性質原理天然藥物化學課件第94頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（7）大孔吸附樹脂

樹脂性質：非極性樹脂易吸附非極性化合物極性樹脂易吸附極性化合物溶劑性質：物質在溶劑中溶解度大，樹脂對此物質吸附力就小影響吸附力強弱原因天然藥物化學課件第95頁3.依據物質吸附性差異進行分離

——（7）大孔吸附樹脂

水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。最慣用：乙醇—水

廣泛應用于化合物分離與富集工作中如：苷類、糖類分離生物堿精制多糖、黃酮、三萜類化合物分離。洗脫劑應用天然藥物化學課件第96頁4．依據物質分子大小差異進行分離透析法超濾法超速離心凝膠濾過法gelfiltration：凝膠滲透色譜gelpermeationchromtography分子篩濾過molecularsievefiltration天然藥物化學課件第97頁4．依據物質分子大小差異進行分離

——凝膠濾過法gelfiltration：凝膠三維網狀結構分子篩作用按分子量由大到小次序分離原理天然藥物化學課件第98頁4．依據物質分子大小差異進行分離

——凝膠濾過法gelfiltration：葡聚糖凝膠SephadexG：

葡聚糖+交聯劑（環氧氯丙烷）分子篩水中應用分離水溶性成份

商品型號按交聯度分類，以10倍吸水量（ml/g）表示羥丙基葡聚糖凝膠SephadexLH-20:

SephadexG-25羥丙基化所得分子篩和反相色譜相結合水、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

凝膠種類、性質及應用天然藥物化學課件第99頁5．依據物質離解程度不一樣分離進行分離

——離子交換法

離子交換樹脂為固定相，水，含水溶劑裝柱含水流動相經過樹脂可交換離子與樹脂上交換基團交換，吸附到樹脂上中性及無交換離子成份流出將吸附到柱上成份洗脫下來離子交換原理天然藥物化學課件第100頁5．依據物質離解程度不一樣分離進行分離

——離子交換法

離子交換樹脂為固定相，水，含水溶劑裝柱含水流動相經過樹脂可交換離子與樹脂上交換基團交換，吸附到樹脂上中性及無交換離子成份流出將吸附到柱上成份洗脫下來離子交換原理天然藥物化學課件第101頁5．依據物質離解程度不一樣分離進行分離

——離子交換法

球形顆粒，不溶于水，可在水中溶脹離子交換樹脂性質離子交換樹脂結構母核離子交換基團天然藥物化學課件第102頁5．依據物質離解程度不一樣分離進行分離

——離子交換法

離子交換樹脂種類陽離子交換樹脂：強酸性（-SO3-H+）弱酸性（-COO-H+）陰離子交換樹脂：強堿性（-N+（CH3）3Cl-）弱堿性（-NH2，-NH-，-N=）天然藥物化學課件第103頁5．依據物質離解程度不一樣分離進行分離

——離子交換法

離子交換樹脂應用不一樣電荷離子分離如水提液中酸性、堿性、兩性化合物分離相同電荷但解離程度不一樣離子分離如堿性不一樣生物堿分離天然藥物化學課件第104頁水提液中酸性、堿性、兩性化合物分離天然藥物化學課件第105頁

ⅠⅡ堿性Ⅰ＜Ⅱ＜

ⅢⅢⅡⅠ堿性不一樣生物堿分離天然藥物化學課件第106頁第四節結構研究法結構研究特點：難于合成品結構研究總標準:盡可能不消耗或少消耗試樣波譜綜合分析與文件數據比較必要時輔以化學伎倆天然藥物化學課件第107頁第四節結構研究法一、純度測定二、結構研究主要程序三、結構研究中采取主要方法天然藥物化學課件第108頁一、純度測定純度檢驗法：均一晶形敏銳熔點、沸點、折光率、比旋度TLC、PC、GC、HPLC天然藥物化學課件第109頁二、結構研究主要程序天然藥物化學課件第110頁三、結構研究中采取主要方法1.確定分子式，計算不飽和度2.質譜（MS，massspectrum）3.紅外光譜（IR，infraredspectra）4.紫外-可見吸收光譜（UV-vis)(ultraviolet-visiblespectra）5.核磁共振（NMR，nuclearmagneticresonance）6.其它：x-單晶衍射法旋光光譜（ORD）園二色譜（CD）天然藥物化學課件第111頁三、結構研究中采取主要方法

——1.確定分子式，計算不飽和度分子式確實定元素定量分析結合分子量測定同位素豐度比法高分辨質譜（HR-MS，highresolutionmassspectrum）

不飽和度計算u=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1Ⅰ：一價原子數如H、XⅢ：三價原子數，如N、PⅣ：四價原子數，如C天然藥物化學課件第112頁三、結構研究中采取主要方法

——2.質譜（MS，massspectrum）作用：確定分子量、分子式提供部分結構信息——丟失碎片大小如15、17——碎片m/z及裂解方式天然藥物化學課件第113頁三、結構研究中采取主要方法

——2.質譜（MS，massspectrum）慣用質譜技術及特點電子轟擊質譜（EI-MS，electronimpactionization）場解析質譜（FD-MS，fielddesorptionionization）快速原子轟擊質譜（FAB-MS，fastatombombardment）電噴霧質譜（ESI-MS，electrosprayionization）基質輔助激光解析質譜（MALDI-MS）matrix-assistedlaserdesorptionionization

天然藥物化學課件第114頁慣用質譜技術及特點——電子轟擊質譜（EI-MS）

（electronimpactionization）樣品需加熱氣化，離化，得到M+難氣化、易熱解成份測不到M+如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素天然藥物化學課件第115頁慣用質譜技術及特點——場解析質譜（FD-MS）

fielddesorptionionization試樣稀液涂于鎢絲上作陽極，對面加陰極，通高壓，使電離難氣化、易熱解成份，可得到分子離子相關峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+逐一脫去糖基碎片峰：[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+苷元碎片離子相對少天然藥物化學課件第116頁慣用質譜技術及特點——快速原子轟擊質譜（FAB-MS）

fastatombombardment離子槍發射高能離子與另一中性粒子碰撞，交換電荷，形成高速中性粒子，與樣品碰撞，使其電離難氣化、易熱解成份，可得到分子離子相關峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+逐一脫去糖基碎片峰：[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+

可得到苷元碎片天然藥物化學課件第117頁慣用質譜技術及特點——電噴霧質譜（ESI-MS）

electrosprayionization

強靜電場使試樣電離，難氣化、易熱解、大分子、小分子，均可得到分子離子相關峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

天然藥物化學課件第118頁慣用質譜技術及特點——基質輔助激光解析質譜（MALDI-MS）

matrix-assistedlaserdesorptionionization

用于研究結構復雜，不易氣化大分子物質分子量如多糖、蛋白、核酸等天然藥物化學課件第119頁三、結構研究中采取主要方法

——3.紅外光譜（IR，infraredspectra）原理：化學鍵振動在紅外光區（4000～625cm-1）引發吸收譜圖作用：特征頻率區（functionalgroupregion）4000～1500cm-1————確定官能團類型指紋區（fingerprintregion）1500～600cm-1————構象、構型、取代模式等天然藥物化學課件第120頁三、結構研究中采取主要方法

——4.紫外-可見吸收光譜（UV-vis)

(ultraviolet-visiblespectra）原理電子由基態躍遷至激發態（

、n

）在紫外可見光區（200～700nm）引發吸收譜圖作用對含有共軛雙鍵、α,β-不飽和羰基、芳香化合物結構判定有主要價值特定吸收譜特征——骨架類型判斷如：黃酮、香豆素、蒽醌加診療試劑前后譜圖規律性改變——取代圖式推斷如：黃酮、香豆素天然藥物化學課件第121頁三、結構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場中受電磁波照射，吸收一定能量電磁波，產生能級改變，引發核磁共振氫核磁共振（1H-NMR）碳核磁共振譜（13C-NMR）二維核磁共振譜（2D-NMR）天然藥物化學課件第122頁氫核磁共振（1H-NMR）應用：提供H類型、數目、相鄰原子團信息

四個參數：化學位移（

）：1～10～20ppm——H類型屏蔽效應積分值/積分面積———同一環境下H個數自旋偶合裂分峰數———鄰位與其不等同H個數符合n+1律s,d,t,q偶合常數（J）———H核間距離相隔鍵數：越少，J大，通常為3JH-H二面角：越靠近90°，J越小越靠近0°、180°，J越大天然藥物化學課件第123頁氫核磁共振（1H-NMR）遠程偶合(4JH-H)：

Jac=1.6～2.0HzJbc=0～1.5Hz烯丙偶合芳環上偶合Jab=6～10HzJac=1～3HzJad=0～1Hz天然藥物化學課件第124頁氫核磁共振（1H-NMR）同核去偶技術（homodecoupling）：消除或部分消除相鄰H核偶合，簡化圖譜CH3CH2OCOCH3CH3t照射H-2sCH2q照射H-1sCH3s天然藥物化學課件第125頁碳核磁共振譜（13C-NMR）