化合物結(jié)構(gòu)的綜合解析

1、會計學1化合物結(jié)構(gòu)的綜合解析化合物結(jié)構(gòu)的綜合解析第1頁/共46頁min0510152025mAU 05101520 VWD1 A, Wavelength=277 nm (HUADONG04101303.D) 0.945 1.060 1.367 1.488 1.682 1.869 5.390 15.051 20.215A: 雷帕藥物的分析第1頁/共46頁第2頁/共46頁0.02.55.07.510.012.515.017.520.022.5Time min123456x10Intens.New Imp.New Discov.0.02.55.07.510.012.515.017.520.022.5

2、Time min0.00.51.01.56x10Intens.第2頁/共46頁第3頁/共46頁913.0934.6988.71044.5All, 14.7-15.2min (#1295-#1344)0.000.250.500.751.001.251.506x10Intens.6007008009001000m/z第3頁/共46頁第4頁/共46頁0.02.55.07.510.012.515.017.520.022.5Time min0.00.20.40.60.85x10Intens.824.8898.6920.4944.5974.51030.3All, 5.1-5.6min (#449-#490

3、), Background Subtracted02464x10Intens.5006007008009001000m/z第4頁/共46頁第5頁/共46頁321.1576.3899.5All, 4.9-6.1min (#425-#486)0.00.51.01.54x10Intens.2004006008001000m/z321.2590.4913.5All, 14.7-15.0min (#1122-#1138)01235x10Intens.2004006008001000m/z第5頁/共46頁第6頁/共46頁0.02.55.07.510.012.515.017.520.022.5Time mi

4、n0123454x10Intens.162.9263.0337.1438.2512.2570.3658.9710.4746.4806.1865.1957.6996.11077.41135.6All, 8.1-8.3min (#718-#728), Background Subtracted02464x10Intens.5006007008009001000m/zNew Discover.第6頁/共46頁第7頁/共46頁HPLC chromatograms for the screening result by typeDNA topoisomerases: (A) Mixture of sel

5、ected components; (B) Filtrate from Step.1. doxorubicin 2. daunorubicin 3. camptothecin；4. 9-NO2 camptothecin； 5. Pravastain抗癌生物活性分子篩選第7頁/共46頁第8頁/共46頁酶親合超濾流程圖酶親合超濾流程圖 第8頁/共46頁第9頁/共46頁Figure 25.(a) ESI-MS before Screening(b) & (c) ESI-MS after Screening (b) is 阿霉素 and (c) is 柔紅霉素528.3From: 潘遠江， 張

6、虹， 陳耀祖 科學通報 47,17,1305-1308.第9頁/共46頁第10頁/共46頁篩選前 Before screening篩選后 after screening生物 親合超濾HPLC/ESI-MS快速篩選抗癌活性成分的研究 (2)From: Zhang H，Pan YJ， Anal. Biochem 329(2),173, 2004.Topo I 待篩選樣品的LC-MS色譜圖 第10頁/共46頁第11頁/共46頁峰號.名稱保留時間M+1+ m/z1阿霉素3.545442柔紅霉素6.63528310-羥基喜樹堿7.773654喜樹堿12.3634959-硝基喜樹堿13.503946溶劑系

7、統(tǒng)雜質(zhì)17.45-7溶劑系統(tǒng)雜質(zhì)23.89-From: Zhang H，Pan YJ， Anal. Biochem 329(2),173, 2004.150200250300350400450500550600650700750800m/z0100%0100%0100%0100%0100%0100%0100%321.1130.0361.1379.1544.2398.3673.3321.1306.1363.1528.1381.0365.1321.1157.9366.2729.4403.2750.9349.1305.2697.3350.4696.6698.4394.1121.9158.1350.2

8、787.3395.4435.1425.1121.1122.0409.1159.0387.5321.0199.9296.8455.5508.2698.9673.0525.3453.1135.0452.7159.2281.2196.1483.2536.6552.4762.4第11頁/共46頁第12頁/共46頁TopoI篩選后的LC-MS色譜圖 From: Zhang H，Pan YJ， Anal. Biochem 329(2),173, 2004.第12頁/共46頁第13頁/共46頁Figure 51247KPAFLKPQFLGFrom : Fitzgerald, M. C.; Harris, K

9、.; Shevlin, C. G.; Siuzdak, G. Biorg. Med. Chem. Lett. 1996,6, 979-982.3: Other Applications of MS A: 反應監(jiān)控反應監(jiān)控:第13頁/共46頁第14頁/共46頁Figure 6 MALDI mass spectra showing the time course of reaction for the coupling of Boc-Arg(Tos)(MW=428.5 Da) to the protected resin-bound peptide of sequence KPAFLKPQFLG.

10、 MALDI analysis was performed directly on peptide-resin samples after deprotection of the lysine side chain amino groups. Resin samples were taken after the reaction and allowed to proceed for 0, 1, 6 minutes.12271227No productProduct1656Product1656From : Fitzgerald, M. C.; Harris, K.; Shevlin, C. G

11、.; Siuzdak, G. Biorg. Med. Chem. Lett. 1996,6, 979-982.1227第14頁/共46頁第15頁/共46頁IsotopeBr 79 Br 79Br 79 Br 81Br 81 Br 81Radio51.40%100%48.60%550.9964From: Biotechnology and Bioengineering (Combinatorial Chemistry), VOL. 71, NO. 2, 2000/2001 Dietmar G. Schmid, Philipp Grosche, Holger Bandel, Gnther Jung

12、目標化合物跟蹤:第15頁/共46頁第16頁/共46頁Figure17Figure18B: 化合物的純化From: Jeffrey P. Kiplinger, Roderic O. Cole, Shaughnessy Robinson, Eric J. Roskamp, Richard S. Ware Henry J. OConnell, Andrew Brailsford, and Jeremy Batt. Rapid commun, Mass Spectrom. 12, 658-664 (1998)第16頁/共46頁第17頁/共46頁The simple scheme of Purifica

13、tion for Combinatorial Chemistry with MS systemFigure14From: Jeffrey P. Kiplinger, Roderic O. Cole, Shaughnessy Robinson, Eric J. Roskamp, Richard S. Ware Henry J. OConnell, Andrew Brailsford, and Jeremy Batt. Rapid commun, Mass Spectrom. 12, 658-664 (1998)第17頁/共46頁第18頁/共46頁常規(guī)步驟）充分了解樣品的基本數(shù)據(jù)A: 分子量（元素

14、組成）元素分析（樣品要求）質(zhì)譜（高分辨）第18頁/共46頁第19頁/共46頁（）通過分子離子峰的判斷得到分子量-與分子量相對應的峰稱之為分子離子峰: 用M+表示, EI條件軟電離 (ESI 單電荷)條件, 與分子量相對應的峰稱為準分子離子峰 (Quasimoecular Ion),質(zhì)子化離子峰(Protonated Ion).須是高質(zhì)量端的離子峰 須符合氮規(guī)則 有機化合物由C,H,N,O,F,X,S等組成,凡不含N原子或偶數(shù)個N原子的分子,其分子量必為偶數(shù)(以最豐同位素原子的質(zhì)量計算);凡含奇數(shù)N原子的分子,其分子量必為奇數(shù). 須看丟失是否合理（注意異常丟失）第19頁/共46頁第20頁/共46

15、頁 () 同位素峰M+1+ 和 M+2+的相對豐度比法-BEYNON 表 現(xiàn)在很少用 () 高分辨質(zhì)譜法例 : 一化合物 M+測定值為 150.1045, IR 為1730cm-1, 推出分子式 一般而言, 質(zhì)譜測定分子離子質(zhì)量數(shù)的誤差為 0.006, 小數(shù)部分的波動范圍將是 0.09850.1105計算所得: a C3H12N5O2 150.099093 b C5H14N2O3 150.100435 c C8H12N3 150.103117 d C10H14O 150.104459第20頁/共46頁第21頁/共46頁排除 a b c 即樣品分子式為: d C10H14O 可信度的判斷:高分辨

16、質(zhì)譜測出的分子量數(shù)據(jù)與按推測的分子式計算的分子量數(shù)據(jù)的誤差須小于 0.003,否則,不可信.例: 植物堿: Mexp= 449.2776 Mcal= 449.2765第21頁/共46頁第22頁/共46頁2003004005006007008009001000110012001300140015001600170018001900m/z 1.0e+06 2.0e+06 3.0e+06 4.0e+06 5.0e+06 6.0e+06 7.0e+06 8.0e+06 9.0e+06 1.0e+07 1.1e+07 1.2e+07 1.3e+07 1.4e+07 1.5e+07a.i.Cefpirom

17、e計算值：.515 1166C H N O S2223652+第22頁/共46頁第23頁/共46頁環(huán)加雙鍵數(shù)的計算對于分子式為CxHyNzOn的有機化合物 的環(huán)加雙鍵數(shù))22(21zyxdbrx 為C, Si 的原子總數(shù),y 為H,F,Cl,Br, I的原子總數(shù); z為N,P的原子總數(shù),n為O,S 的原子總數(shù). 需要說明: 上述公式應用于元素最低價態(tài),不考慮處于最高價態(tài)的元素所形成的雙鍵.B:不飽和度的計算第23頁/共46頁第24頁/共46頁POMeOO MeMeC3H9O3Pr+db=1/2(2x3+2-9+1)=O對于偶電子離子,計算值的末位將是半整數(shù)(SiF3)+ r+db=1/2(2x

18、1+2-3)=O.5第24頁/共46頁第25頁/共46頁IR，UV，MS, NMR 四大波譜技術(shù)的了解 UV: 價電子的躍遷產(chǎn)生的能量吸收現(xiàn)象 -推斷生色骨架與助色基團的位置(共軛基團) （微量雜質(zhì)的干擾） IR:分子振動產(chǎn)生的能級分裂與能量吸收 -羰基的確定等值得強調(diào)的是，在有標準圖譜或?qū)φ諛悠返那闆r下，IR用于化合物的鑒定是方便可靠的，這是由于IR具有指紋鑒定功能 ：推測可能有的基團第25頁/共46頁第26頁/共46頁MS(EI): 價電子的躍遷產(chǎn)生的能量吸收現(xiàn)象 氣態(tài)中性分子受到高能量的電子轟擊而導致的單分子碎列特征碎片結(jié)構(gòu)信息指紋鑒定裂解機理：麥氏重排 第26頁/共46頁第27頁/共4

19、6頁10010010010085435629294357 72A B C6H12O第27頁/共46頁第28頁/共46頁第28頁/共46頁第29頁/共46頁NMR: 核磁共振 是指核磁矩不為零的核，在外磁場的作用 下，核自旋能級發(fā)生塞曼分裂(Zeeman Splitting), 共振吸收某一特定頻率的射頻（radio frequency, RF）輻射的物理過程。B0yxz第29頁/共46頁第30頁/共46頁 化學位移: 質(zhì)子或其它種類的核，由于在分子中所處的化學環(huán) 境不同，而在不同的共振磁場下顯示吸收蜂的現(xiàn)象。 自旋偶合 相鄰的原子核可以通過中間媒介(電子云)而發(fā)生作 用這一作用就叫自旋-自旋偶

20、合作用(J-偶合).特點 是通過化學鍵的間接作用. 積分第30頁/共46頁第31頁/共46頁）深入了解樣品分子結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)：從了解各種不同的數(shù)量比，判斷有無活性，長鏈第31頁/共46頁第32頁/共46頁第32頁/共46頁第33頁/共46頁：從確定骨架不同類型碳的數(shù)目與分子的對稱性譜線數(shù)目與x相同分子無對稱性譜線數(shù)目x , 分子有對稱性譜線數(shù)目x , 含異構(gòu)體或有雜質(zhì)化學位移的分類四大組：飽和區(qū)含有，的取代區(qū)為芳碳及烯鍵區(qū) 為羰基及疊烯區(qū)從化學位移，共振強度，譜判斷碳的級數(shù)注意1319，1331的偶合，Br的四極距的影響譜線變寬第33頁/共46頁第34頁/共46頁C5H7O2N第34頁/共46

21、頁第35頁/共46頁C6H10O第35頁/共46頁第36頁/共46頁從分子式、對稱性推導結(jié)構(gòu)，列出可能的多種結(jié)構(gòu)式，結(jié)合相關(guān)的理論知識，提取正確的結(jié)構(gòu)式。）推出結(jié)構(gòu)單元）二維核磁共振的確證。第36頁/共46頁第37頁/共46頁例一：某化合物，從紅外可知有酯基，所測碳譜（CDCL3),推測其結(jié)構(gòu)：.第37頁/共46頁第38頁/共46頁例二：某化合物，從紅外可知有羰基，所測氫譜、碳譜（CDCL3)如下,推測其結(jié)構(gòu)：2123456789312第38頁/共46頁第39頁/共46頁例二：某化合物，從紅外可知有羰基，所測碳譜（CDCL3),推測其結(jié)構(gòu)：8020020160140120100TMS1234567891011第39頁/共46頁第40頁/共46頁41CH3CH2SHSHHSCH2CH2OH第40頁/共46頁第41頁/共46頁0.02.55.07.510.012.515.017.520.022.5Time min123456x10Intens.New Imp.New Discov.0.02.55.07.510.012.515.017.520.022.5Time min0.00.51.01.56x10Intens.第41頁/共46頁第42頁/共46頁Figure 25.(a) ESI-MS before Screening(b) & (c) ESI-M