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文檔簡介

1、天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定Chapter 2天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第1頁,共142頁。教學目的與要求:了解天然產(chǎn)物化學的預實驗與提取掌握天然產(chǎn)物化學成分提取分離的原理及方法掌握色譜分離方法了解天然產(chǎn)物化學結(jié)構(gòu)的測定方法天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第2頁,共142頁。主要內(nèi)容一、天然產(chǎn)物化學成分的預實驗與提取二、色譜分離分析方法三、結(jié)晶和重結(jié)晶四、天然產(chǎn)物化學成分的結(jié)構(gòu)鑒定天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第3頁,共142頁。2.1天然產(chǎn)物化學成分的預實驗與提取提?。簩⒂行С煞謴奶烊晃镔|(zhì)中提出的過程分離:將提取中混合的性質(zhì)相同或不同的成分進一步分開的過程天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第4頁,共1

2、42頁。研究天然產(chǎn)物化學成分的基本步驟原材料單體化合物總提取物不同部位目的化合物結(jié)構(gòu)修飾人工合成提取初步分離精細分離純化天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第5頁,共142頁。一、天然產(chǎn)物化學成分的預實驗1.基本原理: 根據(jù)各成分極性的不同,先系統(tǒng)地分成幾個不同部分,然后利用顯色反應或沉淀反應,或結(jié)合紙色譜、薄板色譜,定性判斷各部分中可能含有的化合物類型。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第6頁,共142頁。2.選擇合適的極性溶劑(相似相溶)石油醚環(huán)己烷苯氯仿乙醚乙酸乙酯 正丁醇丙醇,乙醇甲醇水含鹽水極性:小 大 親脂性:大 小 親水性:小 大天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第7頁,共142頁。適用于極性從小到

3、大的預實驗采用石油醚、水、95%乙醇的三段法進行粗分,提高工作效率天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第8頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第9頁,共142頁。二、天然產(chǎn)物化學成分的系統(tǒng)分離1.系統(tǒng)分離: 選擇一系列分離措施,將性質(zhì)相近的組分集中在一起提取出來,以便分別與臨床、動物試驗、檢測等相配合,確定該部分是否有效目的:對無效部分暫不追蹤,對有效部分視具體情況再進行分離,找出關(guān)鍵成分。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第10頁,共142頁。2.系統(tǒng)分離階段粗分階段:又稱部位分離,大類物質(zhì)的分離,如皂苷、蛋白質(zhì)等;細分階段:組分分離天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第11頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取

4、分離和結(jié)構(gòu)鑒定第12頁,共142頁。對于水提取液,采用離子交換樹脂將其分為堿、酸和中性三部分:天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第13頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第14頁,共142頁。三、提取天然產(chǎn)物的常用方法1.溶劑法2.水蒸氣蒸餾法3.分餾法4.吸附法5.沉淀法6鹽析法7.透析法8.升華法天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第15頁,共142頁。1、溶劑提取法及其原理 溶 劑 法 溶劑提取法:是根據(jù)天然產(chǎn)物中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì),選用對活性成分溶解度大,對不需要溶出成分溶解度小的溶劑,而將有效成分從藥材組織內(nèi)溶解出來的方法。 原理:根據(jù)“相似相溶”原理,選擇與化合物極性相當?shù)娜軇?/p>

5、化合物從植物組織中溶解出來,同時,由于某些化合物的增溶或助溶作用,其極性與溶劑極性相差較大的化合物也可溶解出來。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第16頁,共142頁。2、常用溶劑的特點石油醚,環(huán)己烷, 苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯,正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇,極性:小 大親脂性:大 小 親水性:小 大 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第17頁,共142頁。比水重的有機溶劑:氯仿與水分層的有機溶劑:環(huán)己烷 正丁醇能與水分層的極性最大的有機溶劑:正丁醇與水可以以任意比例混溶的有機溶劑:丙酮 甲醇極性最大的有機溶劑:甲醇極性最小的有機溶劑:石油醚常用來從水中萃取苷類、水溶性生物堿類成分的有機溶劑:正丁醇 溶解范圍

6、最廣的有機溶劑:乙醇天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第18頁,共142頁。選擇溶劑要注意以下三點:溶劑對有效成分溶解度大,對雜質(zhì)溶解度??;溶劑不能與中藥的成分起化學變化;溶劑要經(jīng)濟、易得、使用安全等。3、溶劑的選擇天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第19頁,共142頁。4、各種溶劑提取法 連續(xù)回流提取法等 浸漬法滲漉法煎煮法回流提取法天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第20頁,共142頁。浸漬法:浸漬法系將天然產(chǎn)物粉末或碎塊裝入適當?shù)娜萜髦?,加入適宜的溶劑(如乙醇、稀醇或水),浸漬藥材以溶出其中成分的方法。滲漉法:滲漉法是將天然產(chǎn)物粉末裝在滲漉器中,不斷添加新溶劑,使其滲透過藥材,自上而下從滲漉器下部流出浸出

7、液的一種浸出方法。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第21頁,共142頁。01 溶劑罐02 變頻物料泵 03 快速滲漏機 04 流量計 05 滲濾液罐 06 可調(diào)試電加熱水箱 07 熱水泵 08 高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器 09 濃縮液罐 10 冷凝器 11 冷卻器 12 受卻器 13 真空泵 14 控制柜 SLNS-快速滲漉提取濃縮機組工藝流程圖 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第22頁,共142頁。SLNS-快速滲漉提取濃縮機組天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第23頁,共142頁。煎煮法: 煎煮法是我國最早使用的傳統(tǒng)的浸出方法。所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪瓷器皿,不宜用鐵鍋,以免藥液變色。直火加熱時最好時

8、常攪拌,以免局部藥材受熱太高,容易焦糊。有蒸汽加熱設(shè)備的藥廠,多采用大反應鍋、大銅鍋、大木桶,或水泥砌的池子中通入蒸汽加熱。還可將數(shù)個煎煮器通過管道互相連接,進行連續(xù)煎浸。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第24頁,共142頁。回流提取法: 應用有機溶劑加熱提取,需采用回流加熱裝置,以免溶劑揮發(fā)損失。小量操作時,可在圓底燒瓶上連接回流冷凝器。溶劑浸過藥材表面約12cm。在水浴中加熱回流,一般保持沸騰約1小時后放冷過濾,再在藥渣中加溶劑,作第二、三次加熱回流分別約半小時,或至基本提盡有效成分為止。此法提取效率較冷浸法高,大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第25頁,共142頁。

9、天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第26頁,共142頁。連續(xù)回流提取法:應用揮發(fā)性有機溶劑提取天然產(chǎn)物有效成分,不論小型實驗或大型生產(chǎn),均以連續(xù)提取法為好,而且需用溶劑量較少,提取成分也較完全。實驗室常用脂肪提取器或稱索氏提取器。連續(xù)提取法,一般需數(shù)小時才能提取完全。提取成分受熱時間較長,遇熱不穩(wěn)定易變化的成分不宜采用此法。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第27頁,共142頁。提取方法溶劑操作提取效率使用范圍備注浸漬法水或有機溶劑不加熱效率低各類成分,尤遇熱不穩(wěn)定成分出膏率低,易發(fā)霉,需加防腐劑滲漉法有機溶劑不加熱脂溶性成分消耗溶劑量大,費時長煎煮法水直火加熱水溶性成分易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定不宜用回流提取法

10、有機溶劑水浴加熱脂溶性成分熱不穩(wěn)定不宜用,溶劑量大連續(xù)回流提取法有機溶劑水浴加熱節(jié)省溶劑、效率最高親脂性較強成分用索氏提取器,時間長天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第28頁,共142頁。5、溶劑萃取法分以下幾種情況采取幾種不同極性的溶劑分步提取先用極性低,與水不相混溶的有機溶劑(如石油醚,苯等),再用與水相溶的有機溶劑(如丙酮,乙醇等),最后用水提取。目前采用的兩種系統(tǒng)為: 乙醇-乙醚-甲醇-水 己烷-二氯甲苯-甲醇-水 常用作提供生物試驗的樣品用天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第29頁,共142頁。單一溶劑提取用水提取,雜質(zhì)較多,常加入少量戊醇或辛醇如果植物中含胺型生物堿、苷類及有機酸等含有親水性基

11、團,并能溶于水,可直接用水提?。ㄈ纾盒¢迚A,蕓香苷,甘草酸)如果植物中含的成分較為簡單或某一成分含量較高時,可估計其極性大小或溶劑性能,選擇一種適當?shù)娜軇┨崛。ㄈ纾杭毿了厥兔?,橙皮苷甲醇或乙醇)。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第30頁,共142頁。兩種或兩種以上溶劑利用植物中所含成分在某種溶劑中溶解度大差異而達到分離的目的 如: 川楝素:苯石油醚溶解脂類,川楝素難溶而分出 60%乙醇減壓濃縮氯仿提取天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第31頁,共142頁。液-液分配萃取利用混合物中的各成分在兩種互不相溶的溶劑中,由于分配系數(shù)不同而達到的分離目的分配系數(shù)相差越大,分離效果越高。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒

12、定第32頁,共142頁。反應溶劑萃取常用于內(nèi)酯化合物,因為內(nèi)酯環(huán)遇堿水解成為羧酸鹽而溶于水,再加酸酸化,可重新形成內(nèi)酯環(huán),不溶于水,即分開。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第33頁,共142頁。6、強化溶劑提取的新方法超臨界流體萃取SCFE超聲波強化提取技術(shù)微波萃取技術(shù)酶法萃取技術(shù)天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第34頁,共142頁。超臨界流體萃取SCFE 超臨界流體萃取: 是以某一介質(zhì)作為萃取劑,在其臨界溫度和臨界壓力之上的條件下,從液體或固體物料中萃取出待分離的組分的一種方法。 超臨界流體: 由于接近液體的密度使之具有較高溶解度,由于接近氣體的粘度, 使之具有良好的流動性能,擴散系數(shù)介于氣液之間,

13、使之對待萃取的物料組織有良好的滲透性,這些特征大大提高了溶質(zhì)進入超臨界流體的傳質(zhì)速率。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第35頁,共142頁。超臨界流體萃取的特點 萃取過程在較低溫度范圍內(nèi)進行,特別適用于具有熱敏性或易氧化的成分。萃取介質(zhì)通常選用二氧化碳,二氧化碳化學性質(zhì)穩(wěn)定,無腐蝕性、無毒性、不易燃、不易爆,萃取后容易從分離成分中脫除,不會造成污染,適用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。 工藝條件容易控制,通過對溫度和壓力進行調(diào)節(jié), 可以實現(xiàn)選擇性萃取和分離。 萃取產(chǎn)物的理化性質(zhì)保持良好,產(chǎn)品質(zhì)量好,且無溶劑殘留問題,萃取介質(zhì)循環(huán)利用,無環(huán)境污染問題。 超臨界流體萃取需要冷媒和高壓支持且生產(chǎn)量較小,操作成本大。

14、 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第36頁,共142頁。超臨界流體萃取的應用 由于超臨界流體萃取技術(shù)上有許多不可替代的優(yōu)點,近年來獲得高度的重視和廣泛的應用,例如中藥有效成分的提??;菌體生成物的分離;香精香料色素的提?。粍又参镏?、脂溶性成分、植物堿、甾醇類物質(zhì)等成分的提??;有機溶劑以及有害有毒物質(zhì)的脫除等。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第37頁,共142頁。超聲波強化提取技術(shù)原理:利用超聲波的空化作用加速植物有效成分的浸出提取。優(yōu)點:提取時間短,收率高,避免高溫對有效成分的破壞缺點:對容器壁的薄厚,放置位置要求較高天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第38頁,共142頁。微波萃取技術(shù)原理:在微波場中,利

15、用吸收微波能力的差異,被提取物質(zhì)的某些區(qū)域或萃取體系中某些成分選擇性加熱分離優(yōu)點:提取速度快缺點:要求藥材含一定的水分,微波對某些化合物有一定降解作用,只適宜對熱穩(wěn)定的產(chǎn)物天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第39頁,共142頁。酶法萃取技術(shù)原理:利用酶破壞植物的細胞壁,使有效成分溶出是一種最大限度從植物體內(nèi)提取有效成分的方法之一中藥提取中多用纖維素酶天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第40頁,共142頁。水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法,適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的天然產(chǎn)物成分的提取。此類成分的沸點多在100以上,與水不相混溶或僅微溶,且在約100時存一定的蒸氣壓。當與水在一起加熱時,其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和

16、為一個大氣壓時,液體就開始沸騰,水蒸氣將揮發(fā)性物質(zhì)一并帶出大蒜素、丹皮酚、麻黃堿天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第41頁,共142頁。分 餾 法利用沸點不同進行分餾,再精制純化如:在分離毒芹總堿中的毒芹堿和羥基毒芹堿時,利用沸點不同進行常壓或減壓分餾天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第42頁,共142頁。吸附法吸附目的:1.吸附除去雜質(zhì),常指鞣質(zhì)色素2.吸附所需物質(zhì)常常用氧化鋁、酸性白土、活性炭 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第43頁,共142頁。沉 淀 法利用某些試劑產(chǎn)生沉淀的性質(zhì)而得到分離或除去“雜質(zhì)”。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第44頁,共142頁。鹽析法:加易溶無機鹽至一定濃度或飽和,降低成分溶

17、解度,常用氯化鈉、氯化銨、硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鎂透析法:小分子可通過半透膜,大分子不能通過,常用于純化皂苷、蛋白質(zhì)、多肽和多糖等化合物。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第45頁,共142頁。升 華 法固體物質(zhì)受熱直接氣化,遇冷后又凝固為固體化合物,稱為升華。天然產(chǎn)物中有一些成分具有升華的性質(zhì),故可利用升華法直接自天然產(chǎn)物中提取出來。例如樟木中升華的樟腦(camphor),在本草綱目中已有詳細的記載,為世界上最早應用升華法制取藥材有效成分的記述。茶葉中的咖啡堿在178以上就能升華而不被分解。游離羥基蒽醌類成分,一些香豆素類,有機酸類成分,有些也具有升華的性質(zhì)。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第46頁,

18、共142頁。四、天然產(chǎn)物的分離與精制根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進行分離根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配系數(shù)不同進行分離根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進行分離天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第47頁,共142頁。根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進行分離 利用不同溫度,不同溶解度。eg結(jié)晶,重結(jié)晶加入另一溶劑,改變混合劑的極性,使一部分沉淀析出溶劑沉淀對酸、堿或兩性有機化合物,常加酸堿來調(diào)節(jié)PH值,改變分子存在狀態(tài)(游離型或離解型),從而改變?nèi)芙舛榷鴮崿F(xiàn)分離沉淀劑沉淀酸或堿性的化合物可通過加入沉淀劑,使之生成不溶性的鹽類析出。鹽析沉淀天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第48頁,共142頁。根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進行 分離液-液萃取與分

19、配系數(shù)K值K=CU/CLCU-溶質(zhì)在上相溶劑中的濃度CL-溶質(zhì)在下相溶劑中的濃度天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第49頁,共142頁。分離難易與分離因子分離因子表示 A、B 兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值。即: =KA/KB( 注:KA KB )100,僅作一次簡單萃取就可實現(xiàn)基本分離;100 10,萃取10-12次 2,須100次以上萃取才基本分離 1,不能分離天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第50頁,共142頁。分配比與PH值 一般 pH12,則酸性物質(zhì)呈離解狀態(tài)(A-)、堿性物質(zhì)則呈非離解狀態(tài)(B)存在。據(jù)此,可采用圖2-5所示在不同pH的緩沖溶液與有機溶劑中進行分配的方法,使酸性、堿性

20、、中性及兩性物質(zhì)得以分離。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第51頁,共142頁。液-液萃取與紙色譜50,簡單萃取50,采用逆流分溶法如果不知道分配比,可以借助紙色譜(PPC)求值作業(yè):逆流分溶法的原理和內(nèi)容 什么是色譜,色譜的分類天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第52頁,共142頁。逆流分溶法液-液萃取分離中經(jīng)常遇到的情況是分離因子值較小, 故萃取及轉(zhuǎn)移操作常須進行幾十次乃至幾百次。此時簡單萃取已不能滿足需要, 而要采用逆流分溶法( countercurrent distribution,簡稱CCD)。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第53頁,共142頁。逆流分溶法【逆流分溶法】又稱逆流分配法、逆流分布

21、法或反流分布法。利用不同物質(zhì)在兩個互不相溶的溶劑中溶解度不同的原理使混合物分離的方法。此法相當于多次萃取。利用此原理制成了連續(xù)、自動的逆流分溶儀。該儀器可使兩種性質(zhì)相似、即使分溶常數(shù)很接近的化合物,經(jīng)過一定次數(shù)振搖、轉(zhuǎn)移的操作,亦可達到分離的目的。用于分離抗生素、脂肪酸、蛋白質(zhì)、核酸以及激素等,也用于測定溶質(zhì)的分溶常數(shù)。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第54頁,共142頁。CCD 法因為操作條件溫和、試樣容易回收,故特別適于中等極性、不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。另外,溶質(zhì)濃度越低,分離效果越好。但是,試樣極性過大或過小,或分配系數(shù)受濃度或溫度影響過大時則不易采用此法分離。易于乳化的萃取溶劑系統(tǒng)也不宜采用。

22、 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第55頁,共142頁。色譜法 色譜法(chromatography)又稱層析法,是一種分離和鑒定化合物的有效方法,其最大的優(yōu)點在于分離效能高、快速簡便。對一些結(jié)構(gòu)性質(zhì)相似化合物的分離,用經(jīng)典的萃取法、沉淀法和結(jié)晶法等難以達到分離目的時,用色譜法往往可以收到很好的分離效果。 基本原理:利用混合物各組分在某一物質(zhì)中的吸附或溶解性能(即分配)的不同,或其它親和作用性能的差異,混合物的溶液流經(jīng)該種物質(zhì),進行反復的吸附或分配等作用,從而將各組分分開。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第56頁,共142頁。分類:按流動相的分子聚集狀態(tài)分類:GC、LC、SFC 等按固定相的分子聚集狀

23、態(tài)分類:GSC、GLC、LSC、LLC等按操作形式分類:柱色譜法、平面色譜法、毛細管電泳法等按色譜過程的分離機制分類:分配色譜法、吸附色譜法、離子交換色譜法、 空間排阻色譜法、毛細管電泳法等天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第57頁,共142頁。毛細管電色譜法(CEC)色譜法GSC液相色譜法 (LC)柱色譜法平面色譜法毛細管電泳法 (CE)LLCLSCSECIECBPC紙色譜法薄層色譜法(TLC)LLCLLCLSC氣相色譜法(GC)柱色譜法GLC超臨界流體色譜法 (SFC)天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第58頁,共142頁。 實現(xiàn)色譜操作的基本條件是必須具備相對運動的兩相,固定相(stationary

24、 phase)和流動相(mobile phase)。色譜過程是組分的分子在流動相和固定相間多次“分配”的過程。組分的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)微小差異 與固定相作用差異 隨流動相移動的速度不等 差速遷移 色譜分離。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第59頁,共142頁。液-液分配柱色譜 將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠等多孔載體上,作為固定相,填充在色譜管中,然后加入與固定相不相混溶的另一相溶劑 (流動相)沖洗色譜柱。這樣,物質(zhì)同樣可在兩相溶劑中相對作逆流移動,在移動過程中不斷進行動態(tài)分配而得以分離。這種方法稱之為液-液分配柱色譜法。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第60頁,共142頁。正相色譜:分離水溶性或極性較大的成

25、分如生物堿、苷類、糖類、有機酸等化合物時,固定相多采用強極性溶劑,如水、緩沖溶液等,流動相則用氯仿、乙酸乙醋、丁醇等弱極性有機溶劑,稱之為正相色譜;反相色譜:但當分離脂溶性化合物,如高級脂肪酸、油脂、游離甾體等時,則兩相可以顛倒,固定相可用石蠟油,而流動相則用水或甲醇等強極性溶劑,故稱之為反相分配色譜 (reverse phase partition chromatography)。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第61頁,共142頁。加壓液相柱色譜特點:加壓液相色譜用的載體多為顆粒直徑較小、機械強度及比表面積均大的球形硅膠微粒,因而柱效率大大提高。分類:快速色譜FC,低壓液相色譜LPLC,中壓

26、液相色譜MPLC,高壓液相色譜HPLC天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第62頁,共142頁。根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進行分離固-液吸附:物理吸附(主要)化學吸附半化學吸附天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第63頁,共142頁。物理吸附 (physical absorption) 也叫表面吸附,是因構(gòu)成溶液的分子(含溶質(zhì)及溶劑)與吸附劑表面分子的分子間力的相互作用所引起。 特點:是無選擇性、吸附與解吸過程可逆、 可快速進行。故在實際工作中用得最廣。如采用硅膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑進行的吸附色譜即屬于這一類型。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第64頁,共142頁?;瘜W吸附(chemical absorption)

27、,如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁吸附,或生物堿被酸性硅膠吸附等吸附質(zhì)與吸附劑之間要發(fā)生化學反應的一類吸附。特點:具有選擇性、 吸附十分牢固、有時甚至不可逆,故用得較少。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第65頁,共142頁。半化學吸附(semi-chemical absorption),如聚酰胺對黃酮類、醌類等化合物之間的氫鍵吸附,力量較弱,介于物理吸附與化學吸附之間的一類吸附。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第66頁,共142頁。1 物理吸附基本規(guī)律 (2)被分離的物質(zhì)與吸附劑、洗脫劑共同構(gòu)成吸附過程中的三要素,彼此緊密相連。(1)物理吸附過程一般無選擇性,但吸附強弱大體遵循“相似者易于吸附” 的經(jīng)驗

28、規(guī)律。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第67頁,共142頁。硅膠、氧化鋁因均為極性吸附劑,故有以下特點:(1)對極性物質(zhì)具有較強的親和能力,極性強的溶質(zhì)將被優(yōu)先吸附。(2)溶劑極性越弱,則吸附劑對溶質(zhì)將表現(xiàn)出較強的吸附能力。溶劑極性增強,則吸附劑對溶質(zhì)的吸附能力即隨之減弱。(3)溶質(zhì)即使被硅膠、氧化鋁吸附,但一旦加入極性較強的溶劑時,又可被后者置換洗脫下來。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第68頁,共142頁?;钚蕴恳驗槭欠菢O性吸附劑, 對非極性物質(zhì)具有較強的親和能力,在水中對溶質(zhì)表現(xiàn)出強的吸附能力。溶劑極性降低,則活性炭對溶質(zhì)的吸附能力也隨之降低。故從活性炭上洗脫被吸附物質(zhì)時,洗脫溶劑的洗脫能力將隨

29、溶劑極性的降低而增強。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第69頁,共142頁。2 極性及其強弱判斷 極性強弱是支配物理吸附過程的主要因素。所謂極性乃是一種抽象概念,用以表示分子中電荷不對稱(asymmetry)的程度,并大體上與偶極矩(dipole moment)、極化度(polarizability)及介電常數(shù)(dielectric constant)等概念相對應。 (1)官能團的極性按下列官能團的順序增強: CH2CH2,CH2=CH2,OCH3,COOR, C=O,CHO,NH2,OH,COOH (2)化合物的極性則由分子中所含官能團的種類、數(shù)目及排列方式等綜合因素所決定。天然產(chǎn)物的提取分離

30、和結(jié)構(gòu)鑒定第70頁,共142頁。(3)大體上溶劑極性的大小可以根據(jù)介電常數(shù)()的大小來判斷。介電常數(shù)越大,則極性越大。一般溶劑的介電常數(shù)按下列順序增大: 環(huán)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) 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第71頁,共142頁。 3.簡單吸附法進行物質(zhì)的濃縮與精制 簡單吸附,如在結(jié)晶及重結(jié)晶過程中加入活性炭進行的脫色、脫臭等操作,在物質(zhì)精制過程中應用很廣。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第72頁,共142頁。4. 吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離 吸附色譜法中硅膠、氧化鋁柱色譜

31、在實際工作中用得最多。有關(guān)注意事項如下: (1) 硅膠、氧化鋁吸附柱色譜過程中,吸附劑的用量一般為試樣量的3060倍。試樣極性較小、難以分離者,吸附劑用量可適當提高至試樣量的100200倍。 據(jù)此可選用適當規(guī)格的色譜管, 實驗室中常用色譜管的規(guī)格如下所示,其高度與直徑比約為(15:1) (20:1)。 色譜管內(nèi)徑(cm):0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 6.0 8.0 10 長度 (cm):10 15 30 45 60 75 90 120 150天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第73頁,共142頁。(2) 硅膠、氧化鋁吸附柱色譜,應盡可能選用極性小的溶劑裝柱和溶解試樣,以利試樣在吸

32、附劑柱上形成狹窄的原始譜帶。(3) 洗脫用溶劑的極性宜逐步增加,但跳躍不能太大。實踐中多用混合溶劑,并通過巧妙調(diào)節(jié)比例以改變極性,達到梯度洗脫分離物質(zhì)的目的。(4) 為避免發(fā)生化學吸附,酸性物質(zhì)宜用硅膠、堿性物質(zhì)則宜用氧化鋁進行分離。(5) 如液-液分配色譜中所述,吸附柱色譜也可用加壓方式進行,溶劑系統(tǒng)可通過 TLC進行篩選。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第74頁,共142頁。5. 聚酰胺吸附色譜法 聚酰胺(polyamide)吸附屬于氫鍵吸附,是一種用途十分廣泛的分離方法,極性物質(zhì)與非極性物質(zhì)均可適用,但特別適合分離酚類、醌類、黃酮類化合物。 (1) 聚酰胺的性質(zhì)及吸附原理 天然產(chǎn)物的提取分離

33、和結(jié)構(gòu)鑒定第75頁,共142頁。一般認為是通過分子中的酰胺羰基與酚類、黃酮類化合物的酚羥基,或酰胺鍵上的游離胺基與醌類、脂肪羧酸上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附。至于吸附強弱則取決于各種化合物與之形成氫鍵締合的能力。通常在含水溶劑中大致有下列規(guī)律: 形成氫鍵的基團數(shù)目越多,則吸附能力越強。 成鍵位置對吸附力也有影響。易形成分子內(nèi)氫鍵者,其在聚酰胺上的吸附即相應減弱。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第76頁,共142頁。 分子中芳香化程度高者,則吸附性增強;反之,則減弱。如:以上是僅就化合物本身對聚酰胺的親和力而言。但吸附因為是在溶液中進行,故溶劑也會參加吸附劑表面的爭奪,或通過改變聚酰胺對溶質(zhì)的氫鍵

34、結(jié)合能力而影響吸附過程。顯然,聚酰胺與酚類或醌類等化合物形成氫鍵締合的能力在水中最強,在含水醇中則隨著醇濃度的增高而相應減弱,在高濃度醇或其它有機溶劑中則幾乎不締合。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第77頁,共142頁。(2)聚酰胺柱的洗脫在聚酰胺柱上的洗脫能力由弱至強,可大致排列成下列順序:水甲醇丙酮氫氧化納水溶液甲酰胺二甲基甲酰胺尿素水溶液 (3) 聚酰胺色譜的應用 聚酰胺對一般酚類、黃酮類化合物的吸附是可逆的,分離效果好,加以吸附容量又大,故聚酰胺色譜特別適合于該類化合物的制備分離。此外,對生物堿、萜類、甾體、糖類、氨基酸等其它極性與非極性化合物的分離也有著廣泛的用途。 天然產(chǎn)物的提取分離

35、和結(jié)構(gòu)鑒定第78頁,共142頁。6. 大孔吸附樹脂 (1) 大孔吸附樹脂的吸附原理 大孔吸附樹脂是吸附性和分子篩性原理相結(jié)合的分離材料,它的吸附性是由于范德華引力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果。分子篩性是由于其本身多孔性結(jié)構(gòu)的性質(zhì)所決定。 (2) 影響吸附的因素 比表面積、表面電性、能否與化合物形成氫鍵(3)大孔吸附樹脂的應用 大孔吸附樹脂現(xiàn)在已被廣泛應用于天然化合物的分離和富集工作中,如苷與糖類的分離、生物堿的精制。在多糖、黃酮、三萜類化合物的分離方面都有很好的應用實例。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第79頁,共142頁。(4)洗脫液的選擇 洗脫液可使用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂等。根據(jù)吸附作用強弱選用不

36、同的洗脫液或不同濃度的同一溶劑。對非極性大孔樹脂,洗脫液極性越小,洗脫能力越強。對于中等極性的大孔樹脂和極性較大的化合物來說,則選用極性較大的溶劑為宜。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第80頁,共142頁。四、根據(jù)物質(zhì)分子大小差別進行分離 1、凝膠過濾法(Gel filtration) 凝膠過濾法也叫凝膠滲透色譜(Gel permeation chromatography)、分子篩過濾(molecular sieve filtration)、排祖色譜(exclusion chromatography),系利用分子篩分離物質(zhì)的一種方法。其中所用載體,如葡聚糖凝膠,是在水中不溶、但可膨脹的球形顆粒,

37、具有三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(1)原理:分子篩原理。即利用凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩的過濾作用將化合物按分子量大小不同進行分離。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第81頁,共142頁。(2)出柱順序:按分子由大到小順序先后流出并得到分離。 (3)常用的溶劑:堿性水溶液(0.1mol/L NH4OH)含鹽水溶液(0.5mol/L NaCl等)醇及含水醇,如甲醇、甲醇水其他溶劑:如含水丙酮,甲醇-氯仿天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第82頁,共142頁。(4)凝膠的種類與性質(zhì) 種類很多,常用的有以下兩種: Sephadex-G:葡聚糖凝膠,只適用于水中應用,且不同規(guī)格適合分離不同分子量的物質(zhì)。 Sephade

38、x LH-20:羥丙基葡聚糖凝膠,為Sephadex G-25經(jīng)羥丙基化后得到的產(chǎn)物,具有以下兩個特點:具有分子篩特性,可按分子量大小分離物質(zhì);在由極性與非極性溶劑組成的混合溶劑中常常起到反相分配色譜的作用,適合于不同類型有機物的分離。應用最廣。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第83頁,共142頁。交聯(lián)葡聚糖的化學結(jié)構(gòu) 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第84頁,共142頁。五、 根據(jù)物質(zhì)離解度不同進行分離 具有酸性、堿性、兩性基團的化合物在水中多呈解離狀態(tài),據(jù)此可用離子交換法進行分離。 固定相:離子交換樹脂1、離子交換法分離物質(zhì)的原理流動相:水或含水溶劑洗脫液:強酸性陽離子交換樹脂(H型)稀氨水洗脫

39、 強堿性陰離子交換樹脂(OH型)稀氫氧化鈉洗脫原理:離子交換原理天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第85頁,共142頁。2、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)強酸性陽離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)苯乙烯通過二乙烯苯交聯(lián)而成的大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第86頁,共142頁。根據(jù)交換基團不同分為: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及仲胺、叔胺基) 3、分類4、應用用于不同電荷離子的分離,如水提取物中的酸性、堿性、兩性化合物的分離。用于相同電荷離子的分離,如同為生物堿,但堿性強弱不同,仍可用離子交換樹脂分離。 天然產(chǎn)物的提取分

40、離和結(jié)構(gòu)鑒定第87頁,共142頁。色譜是研究并應用于分離分析領(lǐng)域的一門科學技術(shù),比較公認的色譜定義是:由于物質(zhì)的吸著程度不同,在外加流體的作用下引起微分的滯留作用的差異。根據(jù)移流相的不同,可分為氣相色譜,液相色譜,超臨界流體色譜。根據(jù)固定相的不同,分離機理的不同,再分為氣液色譜、氣固色譜、填充柱色譜、毛細管柱色譜,凝膠色譜、紙色譜、薄層色譜、毛細管電泳、逆流色譜及場流色譜(單相色譜)等。 2.2色譜分離分析方法天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第88頁,共142頁。一、紙色譜紙色譜法,系以紙為載體,以紙上所含水分或其他物質(zhì)為固定相,用展開劑進行展開的分配色譜。供試品經(jīng)展開后,可用比移值(R)表示其各

41、組成成分的位置(比移值原點中心至斑點中心的距離原點中心至展開劑前沿的距離)作為化合物的鑒別時,供試品在色譜中所顯主斑點的顏色(或熒光)與位置,應與對照品在色譜中所顯的主斑點相同。作為化合物的純度檢查時,可取一定量的供試品,經(jīng)展開后,按各藥品項下的規(guī)定,檢視其所顯雜質(zhì)斑點的個數(shù)或呈色(或熒光)的強度。作為化合物的含量測定時,將主色譜斑點剪下洗脫后,再用適宜的方法測定。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第89頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第90頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第91頁,共142頁。(1) 下行法將供試品溶解于適當?shù)娜軇┲兄瞥梢欢舛鹊娜芤?。用微量吸管或微量注射?/p>

42、吸取溶液,點于點樣基線上,溶液宜分次點加,每次點加后,俟其自然干燥、低溫烘干或經(jīng)溫熱氣流吹干,樣點直徑為24mm,點間距離約為1.52.0cm,樣點通常應為圓形。將點樣后的色譜濾紙上端放在溶劑槽內(nèi)并用玻棒壓住,使色譜紙通過槽側(cè)玻璃支持棒自然下垂,點樣基線在支持棒下數(shù)厘米處。展開前,展開室內(nèi)用各品種項下規(guī)定的溶劑的蒸氣使之飽和,一般可在展開室底部放一裝有規(guī)定溶劑的平皿或?qū)⒔幸?guī)定溶劑的濾紙條附著在展開室內(nèi)壁上,放置一定時間,待溶劑揮發(fā)使室內(nèi)充滿飽和蒸氣。然后添加展開劑使浸沒溶劑槽內(nèi)的濾紙,展開劑即經(jīng)毛細管作用沿濾紙移動進行展開,展開至規(guī)定的距離后,取出濾紙,標明展開劑前沿位置,待展開劑揮散后按規(guī)

43、定方法檢出色譜斑點。(2) 上行法點樣方法同下行法。展開室內(nèi)加入展開劑適量,放置俟展開劑蒸氣飽和后,再下降懸鉤,使色譜濾紙浸入展開劑約0.5cm,展開劑即經(jīng)毛細管作用沿色譜濾紙上升,除另有規(guī)定外,一般展開至約15cm后,取出晾干,按規(guī)定方法檢視。展開可以向一個方向進行,即單向展開;也可進行雙向展開,即先向一個方向展開,取出,俟展開劑完全揮發(fā)后,將濾紙轉(zhuǎn)動90,再用原展開劑或另一種展開劑進行展開;亦可多次展開、連續(xù)展開或徑向展開等。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第92頁,共142頁。二、薄層色譜1定義:將固定相均勻涂布在表面光滑的平板上, 形成薄層而進行色譜分離和分析的方法2操作過程:鋪板 活化

44、點樣 展開 定位(定性)/洗脫(定量)3分離機制:吸附(分配,離子交換,空間排阻)4特點:分析快速、靈敏、顯色方便5應用:化合物雜質(zhì)檢查、純度測定 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第93頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第94頁,共142頁。Rf值:是樣品在流動相與固體相中運動的狀況,也就是溶質(zhì)移動和流動相移動的關(guān)系Rf=展開后原點與斑點的距離 原點與溶劑前沿間距離天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第95頁,共142頁。三、柱色譜法1.吸附柱色譜 A.吸附劑的填裝 干法 濕法 B.樣品的加入 C.洗脫2.分配柱色譜天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第96頁,共142頁。柱色譜柱色譜常用的有吸附色譜和

45、分配色譜類。前者常用氧化鋁或硅膠為吸附劑。后者以硅膠,硅藻土和纖維素為支持劑,以吸收大量的液體為固定相天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第97頁,共142頁。當加入的洗脫劑流下時,由于不同化合物吸附能力不同,因而以不同的速度沿柱向下流動,繼續(xù)洗脫時,吸附能力弱的組分隨溶劑首先流出。在連續(xù)洗脫過程中,不同組分或不同色帶就能分別收集,從而達到分離純化的目的。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第98頁,共142頁。柱色譜的吸附劑常用的吸附劑:氧化鋁,硅膠,氧化鎂,碳酸鈣,活性炭或纖維素粉。選擇吸附劑的首要條件:不與被分離物或展開劑發(fā)生化學反應。吸附能力與以下幾點有關(guān):(1)吸附劑顆粒大?。?)吸附劑含水量天然產(chǎn)

46、物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第99頁,共142頁。柱色譜溶劑通常根據(jù)被分離物中各組分的極性、溶解度和吸附活 性等來考慮。先將帶分離的樣品溶于盡量少的非極性溶劑中,從柱頂流入柱中,依次增大溶劑的極性,將不同化合物依次洗脫。常用洗脫劑的極性:石油醚 環(huán)己烷 四氯化碳 甲苯 苯 二氯甲烷 氯仿 乙醚 乙酸乙酯 丙酮 乙醇甲醇 水 乙酸天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第100頁,共142頁。四、快速柱色譜狹義的快速色譜是指用壓縮氣體產(chǎn)生壓力,加速流動相洗脫速度的低壓短柱制備液相色譜系統(tǒng),廣義的快速色譜系統(tǒng)是指一切輸液方式的中低壓液相色譜系統(tǒng)??焖偕V有人還譯為“閃式色譜”“FLASH色譜”。優(yōu)點:1、速度快,一

47、般為開口柱色譜分離時間的1/8,節(jié)省時間,樣品變化分解慢2、制備量大,比同樣直徑的HPLC制備柱,至少可多上一倍量樣品。3、成本低,首先儀器設(shè)備低于HPLC;其次,使用溶劑比玻璃柱節(jié)省,硅膠柱可多次使用,節(jié)省硅膠用量。4、使用簡單,不需要特殊溶劑處理,樣品可以干法上樣,人員不需要經(jīng)過特殊培訓。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第101頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第102頁,共142頁。五、真空液相色譜(VLC)優(yōu)點:操作快速簡便,高效低廉,樣品處理大,特別適用于天然有機化合物以及多量有機反應產(chǎn)物的純化與分離天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第103頁,共142頁。六、制備薄層色譜法七、逆流

48、色譜法八、高效毛細管電泳九、高效液相色譜法十、氣相色譜法天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第104頁,共142頁。2.3結(jié)晶和重結(jié)晶(自學)結(jié)晶的目的是為了進一步分離純化,便于進行化學鑒定及結(jié)構(gòu)測定純化合物的結(jié)晶有一定的熔點和結(jié)晶學特征,這有利于化合物性質(zhì)的判斷,所以結(jié)晶是研究分子結(jié)構(gòu)的重要步驟天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第105頁,共142頁。1、結(jié)晶結(jié)晶是利用溫度不同引起溶解度的改變而使有效成分以晶體的形式析出以達到分離物質(zhì)的目的。(1)雜質(zhì)的除去:天然產(chǎn)物經(jīng)過提取分離所得到的成分,大多仍然含有雜質(zhì),或者是混合成分。有時即使有少量或微量雜質(zhì)存在,也能阻礙或延緩結(jié)晶的形成。所以在制備結(jié)晶時,必須注

49、意雜質(zhì)的干擾,應力求盡可能除去。 (2)溶劑的選擇:制備結(jié)晶,要注意選擇合宜的溶劑和應用適量的溶劑。合宜的溶劑,最好是在冷時對所需要的成分溶解度較小,而熱時溶解度較大。溶劑的沸點亦不宜太高。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第106頁,共142頁。(3)結(jié)晶溶液的制備 :制備結(jié)晶的溶液,需要成 為過飽和的溶液。 (4)制備結(jié)晶操作:溶解,過濾,濃縮,放置,析出(5)重結(jié)晶及分步結(jié)晶:晶態(tài)物質(zhì)可以用溶劑溶解再次結(jié)晶精制。這種方法稱為重結(jié)晶法。結(jié)晶經(jīng)重結(jié)晶后所得各部分母液,再經(jīng)處理又可分別得到第二批、第三批結(jié)晶。這種方法則稱為分步結(jié)晶法或分級結(jié)晶法。 (6)結(jié)晶純度的判定:化合物的結(jié)晶都有一定的結(jié)晶形

50、狀、色澤、熔點和熔距,一可以作為鑒定的初步依據(jù)。 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第107頁,共142頁。檢查純度的方法: 外觀、顏色、形態(tài)是否均一; 測定各種物理常數(shù),如熔點、沸點、比旋光度、折光率等,這些物理常數(shù)都反映了化合物的純度。 如果可能是已知物,用已知結(jié)構(gòu)的對照品進行對照 測定或測定它們的共熔點等,也可對照文獻報導值(注意各種測定條件的一致性) 薄層層析(三種展開系統(tǒng)和三種顯色方法) 高效液相層析,天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第108頁,共142頁。作業(yè):結(jié)晶的條件結(jié)晶溶劑的選擇制備結(jié)晶的方法不易結(jié)晶或非晶體化合物的處理結(jié)晶純度的判斷天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第109頁,共142頁。

51、結(jié)晶最適宜的溫度為什么是形成結(jié)晶的關(guān)鍵結(jié)晶形成過程包括哪兩部分什么是誘導晶核形成的有效手段如果沒有晶種時,可用什么方法誘導形成結(jié)晶化合物不結(jié)晶的兩個原因:單純化合物結(jié)晶的熔點熔距應在 左右,因結(jié)構(gòu)原因可允許 內(nèi) 哪些化合物具有雙熔點的特性最簡便的純度檢查方法 天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第110頁,共142頁。結(jié)晶最適宜的溫度為 5-10什么是形成結(jié)晶的關(guān)鍵 選擇合適的溶劑結(jié)晶形成過程包括哪兩部分 晶核的形成與結(jié)晶的生長什么是誘導晶核形成的有效手段 加晶種如果沒有晶種時,可用什么方法誘導形成結(jié)晶 用玻璃棒摩擦玻璃容器內(nèi)壁化合物不結(jié)晶的兩個原因: 本身性質(zhì),純度不夠單純化合物結(jié)晶的熔點熔距應在

52、左右,因結(jié)構(gòu)原因可允許 內(nèi) 0.5, 1-2哪些化合物具有雙熔點的特性 與糖結(jié)合的苷類化合物最簡便的純度檢查方法 薄層色譜法天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第111頁,共142頁。2.4天然產(chǎn)物化學成分的結(jié)構(gòu)鑒定天然產(chǎn)物化學成分的一般鑒定方法結(jié)構(gòu)研究中采用的主要方法一些天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的光譜特征天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第112頁,共142頁。一、天然產(chǎn)物化學成分的一般鑒定方法1.已知化合物鑒定的一般程序測定樣品熔點,與已知品的文獻值對照,比較是否一致或接近。測定樣品與標準品的混溶點,所測值不下降。將樣品與標準品共薄層色譜或紙色譜,比較其Rf值是否一致。測樣品的紅外光譜或標準譜圖進行比較,是否完全一

53、致。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第113頁,共142頁。2.未知化合物的結(jié)構(gòu)測定方法測定樣品的物理常數(shù),如熔點或沸點,比旋度或折光率等,查文獻,初步判斷樣品是已知還是未知物,若是未知物,按以下程序:進行檢識反應,確定樣品是哪個類型的化合物,如生物堿、黃酮、強心苷等分子式的測定,通過元素分析和分子量的測定,計算其分子式。MS結(jié)構(gòu)分析,測樣品的UV、IR、MS、NMR結(jié)構(gòu)驗證天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第114頁,共142頁。結(jié)構(gòu)測定的一般程序純度鑒定推測母體結(jié)構(gòu)類型功能基情況分子量分子式的確定波譜、化學方法推測出結(jié)構(gòu)式人工合成進行確認結(jié)構(gòu)測定天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第115頁,共142頁?;?/p>

54、學方法輔助手段 某些成分或功能基,可以和一些特定試劑產(chǎn)生各種顏色或沉淀,有助于判斷化合物類型和功能基: 生物堿類大都能和生物堿沉淀試劑產(chǎn)生沉淀; 羥基蒽醌類遇堿呈紅色; 鹽酸一鎂粉試劑能和許多黃酮類化合物呈色,鑒別功能基的化學反應:三氯化鐵反應、三氯化鋁反應等等。 利用在酸水或堿水中的溶解度情況,提示該化合物堿性功能基或酸性功能基的存在以及有無內(nèi)酯、內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第116頁,共142頁?;瘜W方法輔助手段 化學降解法-將復雜分子通過氧化、還原等化學反應,降解為幾個結(jié)構(gòu)比較簡單又穩(wěn)定的小分子化合物,通過對降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定,再按降解機理合理地推導出原來可能的化學結(jié)構(gòu)式;

55、特點: 需用化合物量大; 反應劇烈; 主要產(chǎn)物得率少又費時; 現(xiàn)在較少應用,僅保留一些比較簡單規(guī)律性又較強的降解反應 衍生物制備-用化學方法研究結(jié)構(gòu)的一種常用手段,對結(jié)構(gòu)推定有一定意義;天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第117頁,共142頁。二、結(jié)構(gòu)研究中采用的主要方法1確定分子式并計算不飽和度A元素定量分析配合分子量測定B同位素峰度比法C高分辨質(zhì)譜天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第118頁,共142頁。天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第119頁,共142頁。波譜方法主要手段UVIRMSNMR四大光譜天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第120頁,共142頁。UV:判斷分子結(jié)構(gòu)中是否存在共軛體系IR:確定分子結(jié)構(gòu)中的官能團MS:可確定分子量,計算分子式,解析分子結(jié)構(gòu)NMR 1H-NMR:可以得知共振原子的相對數(shù)目及化學環(huán)境 13C-NMR:推導化合物的基本骨架天然產(chǎn)物的提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定第121頁,共142頁。光譜紫外光譜:用

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