第二章-天然藥物化學(xué)成分的提取-分離和鑒定方法

1、2021/8/61Natural Products Chemistry 天然藥物化學(xué)成分的天然藥物化學(xué)成分的提取、分離和鑒定提取、分離和鑒定2021/8/62基本內(nèi)容基本內(nèi)容v中藥有效成分的提取分離方法中藥有效成分的提取分離方法v 1H-NMR、 13C-NMR在結(jié)構(gòu)研究中的的作用及解析方法在結(jié)構(gòu)研究中的的作用及解析方法;質(zhì)譜的類型及其應(yīng)用質(zhì)譜的類型及其應(yīng)用 2021/8/632021/8/641.1.溶劑提取法溶劑提取法2.2.水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法3.3.升華法升華法4.4.超臨界流體萃取法超臨界流體萃取法5.5.超聲波提取法超聲波提取法6. 6. 微波提取法微波提取法 2021/8/6

2、51.溶劑提取法（溶劑提取法（extraction with solvent） 原理：相似相溶原理：相似相溶 理想溶劑理想溶劑（ideal solvents ）有如下特點(diǎn)有如下特點(diǎn) （1 1）對(duì)有效成分溶解度大；）對(duì)有效成分溶解度大； （2 2）對(duì)無效成分溶解度小；）對(duì)無效成分溶解度??； （3 3）與有效成分不起化學(xué)反應(yīng)；）與有效成分不起化學(xué)反應(yīng)； （4 4）安全，成本低，易得。）安全，成本低，易得。溶劑的極性由弱至強(qiáng)的順序：石油醚溶劑的極性由弱至強(qiáng)的順序：石油醚氯仿氯仿乙酸乙酸乙酯乙酯正丁醇正丁醇丙酮丙酮甲醇甲醇水水 2021/8/66一、提取法：一、提取法：1.溶劑提取法（溶劑提取法（ex

3、traction with solvent）影響提取的因素：影響提取的因素：藥材的粉碎度藥材的粉碎度：一般以：一般以20-6020-60目為度。目為度。溫度：溫度：對(duì)熱不穩(wěn)定的溫度不宜過高。對(duì)熱不穩(wěn)定的溫度不宜過高。濃度差：濃度差：攪拌、換溶劑、滲漉。攪拌、換溶劑、滲漉。提取時(shí)間：提取時(shí)間：水加熱提取水加熱提取1-21-2小時(shí)，乙醇加熱小時(shí)，乙醇加熱1 1小時(shí)為宜。小時(shí)為宜。2021/8/67Simple percolate assembly 1)冷提取法：冷提取法：適用于受熱不穩(wěn)定的成分。適用于受熱不穩(wěn)定的成分。 浸漬浸漬 (Maceration) 滲漉（滲漉（Percolation）202

4、1/8/68工業(yè)生產(chǎn)用的滲漉裝置工業(yè)生產(chǎn)用的滲漉裝置2021/8/692)熱提取法：煎煮法（熱提取法：煎煮法（Decoction） 回流（回流（Refluxing） 連續(xù)回流（連續(xù)回流（Continuous Refluxing）Simple refluxing assembly Assembly of Soxhlet extractor 2021/8/6102.水蒸氣蒸餾法（水蒸氣蒸餾法（water-steam distillation ） 提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣提取具有揮發(fā)性，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的成分，如揮發(fā)油。蒸餾而不被破壞的成分，如揮發(fā)油。 Simple water-steam

5、 distillation refluxing assembly2021/8/6113.升華法（升華法（ sublimation ） 用于具有升華性的成分提取，如香豆素，蒽醌，用于具有升華性的成分提取，如香豆素，蒽醌，樟腦等。樟腦等。2021/8/612l 超臨界流體的密度與液體很接近超臨界流體的密度與液體很接近，而它又具有氣體而它又具有氣體擴(kuò)散性能擴(kuò)散性能l常用的臨界流體有常用的臨界流體有CO2、N2O、 乙烷、丙烷乙烷、丙烷等。等。4.超臨界流體提取法（超臨界流體提取法（supercritical fluid extraction SFE) 利用溶劑在超臨界條件下特殊的流體性能對(duì)樣品進(jìn)利用

6、溶劑在超臨界條件下特殊的流體性能對(duì)樣品進(jìn)行提取，為行提取，為20世紀(jì)世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的一種提取方法年代迅速發(fā)展起來的一種提取方法。2021/8/613超臨界萃取實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法超臨界萃取實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方法CO2鋼瓶冷溫槽流量計(jì)小試實(shí)驗(yàn)裝置圖小試實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置小型實(shí)驗(yàn)裝置小型實(shí)驗(yàn)裝置2021/8/614中中小小型型2021/8/615 為物理過程，無化為物理過程，無化學(xué)反應(yīng)，生物活性不學(xué)反應(yīng)，生物活性不減。大能量的超聲波減。大能量的超聲波產(chǎn)生的極大壓力造成產(chǎn)生的極大壓力造成植物細(xì)胞壁及整個(gè)生植物細(xì)胞壁及整個(gè)生物體破裂，胞內(nèi)物質(zhì)物體破裂，胞內(nèi)物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散及溶解。的釋放、擴(kuò)

7、散及溶解。5.超聲提取法（超聲提取法（ultrasonic extraction)實(shí)驗(yàn)室用小型超聲儀實(shí)驗(yàn)室用小型超聲儀2021/8/616工工業(yè)業(yè)生生產(chǎn)產(chǎn)用用超超聲聲儀儀2021/8/6176.微波提取法（微波提取法（microwave extraction） 具有穿透力強(qiáng)、選擇具有穿透力強(qiáng)、選擇性高、加熱效率高等性高、加熱效率高等顯著特點(diǎn)，而且其操顯著特點(diǎn)，而且其操作簡便、快速、節(jié)能、作簡便、快速、節(jié)能、高效。高效。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：工業(yè)化設(shè)備少、：工業(yè)化設(shè)備少、成分變化、生物活性成分變化、生物活性變化。變化。工業(yè)生產(chǎn)用微波提取罐工業(yè)生產(chǎn)用微波提取罐2021/8/6182021/8/619根據(jù)根據(jù)

8、溶解度溶解度差別進(jìn)行分離差別進(jìn)行分離2.2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比分配比不同進(jìn)行分離不同進(jìn)行分離3.3. 根據(jù)物質(zhì)的根據(jù)物質(zhì)的吸附性吸附性差別進(jìn)行分離差別進(jìn)行分離吸附色譜法吸附色譜法4. 根據(jù)物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)離解程度不同離解程度不同進(jìn)行分離進(jìn)行分離離子交換法離子交換法5. 5. 根據(jù)物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別分子大小差別進(jìn)行分離進(jìn)行分離凝膠濾過法凝膠濾過法2021/8/6201. 1. 根據(jù)根據(jù)溶解度溶解度差別進(jìn)行分離差別進(jìn)行分離 1.1 1.1 結(jié)晶法結(jié)晶法（純化時(shí)常用）（純化時(shí)常用）條件：濃度；合適的溶劑；溫度條件：濃度；合適的溶劑；溫度1.2 1.2 沉淀法沉淀法

9、a a 分級(jí)沉淀法：改變極性，如水提醇沉法分級(jí)沉淀法：改變極性，如水提醇沉法b b 酸堿沉淀法：改變酸堿沉淀法：改變pHpH，處理酸、堿、兩性成分；處理酸、堿、兩性成分；c c 專屬試劑沉淀法：如鉛鹽沉淀法，酸性、酚性成專屬試劑沉淀法：如鉛鹽沉淀法，酸性、酚性成分加中性分加中性PbAcPbAc2 2，形成沉淀。形成沉淀。d d 鹽析法：水溶液中加入無機(jī)鹽鹽析法：水溶液中加入無機(jī)鹽2021/8/6211.1 1.1 結(jié)晶法結(jié)晶法關(guān)鍵：關(guān)鍵：選擇合適的溶劑選擇合適的溶劑 對(duì)被溶解成分的溶解度隨溫度不同應(yīng)有顯著差別對(duì)被溶解成分的溶解度隨溫度不同應(yīng)有顯著差別與被結(jié)晶成分不應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)與被結(jié)晶成分不應(yīng)

10、產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng) 沸點(diǎn)適中沸點(diǎn)適中2021/8/622a a 分級(jí)沉淀法：分級(jí)沉淀法：改變極性改變極性水提醇沉法：含有糖類或蛋白質(zhì)的水溶液中，分次加水提醇沉法：含有糖類或蛋白質(zhì)的水溶液中，分次加入乙醇，使含醇量逐步增高，逐級(jí)沉淀出分子量段入乙醇，使含醇量逐步增高，逐級(jí)沉淀出分子量段由大到小的蛋白質(zhì)、多糖、多肽等。由大到小的蛋白質(zhì)、多糖、多肽等。在含皂苷的乙醇溶液中分次加入乙醚或乙醚在含皂苷的乙醇溶液中分次加入乙醚或乙醚- -丙酮混丙酮混合液可使極性有差異的皂苷逐段沉淀出來。合液可使極性有差異的皂苷逐段沉淀出來。2021/8/623b b 酸堿沉淀法：改變酸堿沉淀法：改變pHpH，處理酸、堿、兩性成

11、分；處理酸、堿、兩性成分； 堿性成分：堿性成分：生物堿類與無機(jī)酸成鹽溶于水，調(diào)節(jié)生物堿類與無機(jī)酸成鹽溶于水，調(diào)節(jié)pHpH堿化后生物堿游離出來，在水溶液中沉淀析出。堿化后生物堿游離出來，在水溶液中沉淀析出。 酸性成分：酸性成分：對(duì)于具有羧基或酚羥基的酸性成分，與對(duì)于具有羧基或酚羥基的酸性成分，與堿成鹽而溶于水，酸化后游離出來，在水溶液中沉堿成鹽而溶于水，酸化后游離出來，在水溶液中沉淀析出。淀析出。注意：酸堿處理結(jié)構(gòu)的變化。注意：酸堿處理結(jié)構(gòu)的變化。2021/8/624c c 專屬試劑沉淀法：專屬試劑沉淀法：雷氏銨鹽雷氏銨鹽用于分離生物堿與非生物堿類成分，以及用于分離生物堿與非生物堿類成分，以及水

12、溶性生物堿與其他生物堿的分離；水溶性生物堿與其他生物堿的分離；膽甾醇能和甾體皂苷沉淀，可使其與三萜皂苷分離。膽甾醇能和甾體皂苷沉淀，可使其與三萜皂苷分離。明膠能沉淀鞣質(zhì)，可用于分離或除去鞣質(zhì)。明膠能沉淀鞣質(zhì)，可用于分離或除去鞣質(zhì)。d d 鹽析法：水溶液中加入無機(jī)鹽鹽析法：水溶液中加入無機(jī)鹽2021/8/6252.1 影響分離的因素影響分離的因素分離因子分離因子，分配系數(shù)分配系數(shù)K= kA/ kB kAkB, k=CU/CL （CU, CL被分離物質(zhì)在上相和下相中濃度）被分離物質(zhì)在上相和下相中濃度） 根據(jù)根據(jù)值的大小可決定分離采用的方法值的大小可決定分離采用的方法:100，簡單的一次萃取，可基本

13、分離簡單的一次萃取，可基本分離.10010，10-12次萃取，次萃取，CCD法。法。2，100次以上萃取，次以上萃取，DCCC法，法，HSCCC法。法。=1，不能分離。不能分離。2.2. 根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比分配比不同進(jìn)行分離不同進(jìn)行分離2021/8/626或用或用PC法求法求值，選擇理想分離條件。值，選擇理想分離條件。 紙色譜（紙色譜（PC）也叫紙分配色譜（也叫紙分配色譜（PPC， Paper Partition Chromatography）。）。KAKB=1rRfa1-Rfa1rRfb1-Rfb=Rfa (1-Rfb)Rfb (1-Rfa)（ 紙色譜定數(shù)）紙

14、色譜定數(shù)）Rfa，Rfb為為A，B兩物質(zhì)在兩物質(zhì)在PC上上Rf值值=2021/8/627 2.1 影響分離的因素影響分離的因素 pH值值 對(duì)于酸性、堿性、兩性化合物，對(duì)于酸性、堿性、兩性化合物，pH值可改變它值可改變它們的存在狀態(tài)（游離型和解離型）們的存在狀態(tài)（游離型和解離型），分配比受分配比受pH值的影響，因?yàn)橹档挠绊?，因?yàn)镠A + H2OA- + H3+OKa =A- H3+OHApka = pH- log A- / HApH= pKa + log A- / HAHA達(dá)到達(dá)到99%解離時(shí)，解離時(shí)，pH= pKa + 2HA達(dá)到達(dá)到99%游離時(shí)，游離時(shí)，pH= pKa - 22021/8/6

15、282.2 酸堿性成分的分離酸堿性成分的分離pH-梯度萃取法梯度萃取法、酸堿溶酸堿溶劑法劑法 按酸堿性強(qiáng)弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，按酸堿性強(qiáng)弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，改變改變pH值值使酸堿成分呈不同狀態(tài)。使酸堿成分呈不同狀態(tài)。 2021/8/629pH-梯度萃取法梯度萃取法 2021/8/630酸堿溶劑法酸堿溶劑法 洋金花粗粉30g(揉碎)0.5%HCl(V/V,自配) 300ml冷浸30分鐘 棉花過濾，濾液再用濾紙加硅藻土抽濾一次 酸水液取60ml酸水液加濃氨水調(diào)PH值至11，加氯仿萃取3次，每次20ml氯仿層（總堿的氯仿液）2021/8/631 簡單萃取簡單萃取分離分離極性較大

16、極性較大的成分：的成分：正丁醇正丁醇- -水水分離分離極性中等極性中等成分：成分：乙酸乙酯乙酸乙酯- -水水分離分離極性小極性小的成分：的成分：氯仿氯仿( (或乙醚或乙醚)-)-水水石油醚石油醚脫脂脫脂2.3 溶劑分配法溶劑分配法2021/8/6322.3 溶劑分配法溶劑分配法Sinoodophyllum emodi (Wall.)Ying(18.8Kg)extracted with 95% EtOHEtOH extractsuspended in waterpartitioned with petroleum, CHCl3,ethyl acetate, n-butanol successiv

17、elypetroleum(93g) CHCl3(1600g) ethyl acetate(157g) n-butanol(480g) water layer系統(tǒng)溶劑萃取法系統(tǒng)溶劑萃取法2021/8/6332.2 酸堿性成分的分離酸堿性成分的分離pH-梯度萃取法梯度萃取法、酸堿溶酸堿溶劑法劑法 按酸堿性強(qiáng)弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，按酸堿性強(qiáng)弱不同分離酸性、堿性、中性物質(zhì)，改變改變pH值值使酸堿成分呈不同狀態(tài)。使酸堿成分呈不同狀態(tài)。 2.3 逆流分溶法、液滴逆流色譜、高速逆流色譜逆流分溶法、液滴逆流色譜、高速逆流色譜 逆流分溶法逆流分溶法(CCD)： 多次連續(xù)液多次連續(xù)液-液萃取分離過程。液

18、萃取分離過程。 特點(diǎn)特點(diǎn)：條件溫和，樣品易回收，適用于中等極性、：條件溫和，樣品易回收，適用于中等極性、不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。不穩(wěn)定物質(zhì)的分離。2021/8/634 液滴逆流色譜液滴逆流色譜(DCCC): 一種液一種液- -液分配色譜，流動(dòng)相呈液滴形式垂直上液分配色譜，流動(dòng)相呈液滴形式垂直上升或下降，通過固定相的液柱，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的逆流升或下降，通過固定相的液柱，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的逆流色譜分離。色譜分離。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：不易乳化，樣品可定量回收，分離效果好，不易乳化，樣品可定量回收，分離效果好，特別適合于分離皂苷等水溶性成分。特別適合于分離皂苷等水溶性成分。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：樣品處理量小。：樣品處理量小。2021/8

19、/635高速逆流色譜高速逆流色譜（HSCCC） 通過特定的高速行星式旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力場通過特定的高速行星式旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力場作用，使無載體支持的固定相穩(wěn)定地保留在蛇形管作用，使無載體支持的固定相穩(wěn)定地保留在蛇形管內(nèi)，并使流動(dòng)相單向、低速通過固定相，實(shí)現(xiàn)連續(xù)內(nèi)，并使流動(dòng)相單向、低速通過固定相，實(shí)現(xiàn)連續(xù)逆流萃取分離物質(zhì)的目的。逆流萃取分離物質(zhì)的目的。 用于各種物質(zhì)的分離，包括蛋白、酶、三萜、生用于各種物質(zhì)的分離，包括蛋白、酶、三萜、生物堿、皂苷等。物堿、皂苷等。2021/8/6362.4 液液-液分配柱色譜液分配柱色譜 正相色譜：正相色譜： 固定相固定相極性大極性大，如氰基與氨基鍵和相、水、緩

20、沖液等；，如氰基與氨基鍵和相、水、緩沖液等； 流動(dòng)相流動(dòng)相極性小極性小，如氯仿、乙酸乙酯等。，如氯仿、乙酸乙酯等。載體：硅膠（含水可達(dá)載體：硅膠（含水可達(dá)17%），硅藻土，纖維素等。），硅藻土，纖維素等。分離極性大或中等極性的成分。分離極性大或中等極性的成分。 洗脫順序：極性小的物質(zhì)先被洗脫出來。洗脫順序：極性小的物質(zhì)先被洗脫出來。2021/8/6372.4 液液-液分配柱色譜液分配柱色譜 反相色譜：反相色譜：固定相極性小于流動(dòng)相固定相極性小于流動(dòng)相。如。如HPLC反相反相柱，反相板。柱，反相板。 固定相固定相：硅膠硅醇基結(jié)合烷基，如：硅膠硅醇基結(jié)合烷基，如RP-2，RP-8，RP-18。親脂

21、性：親脂性：RP-18 RP-8 RP-2。 流動(dòng)相流動(dòng)相(洗脫劑洗脫劑)：MeOH-H2O，CH3CN-H2O 洗脫順序：洗脫順序：分離非極性及中等極性的成分分離非極性及中等極性的成分，極性大者，極性大者先洗脫下來。先洗脫下來。 2021/8/6382021/8/6393.1 吸附分類：吸附分類： 物理吸附物理吸附：無選擇性的吸附，吸附解析發(fā)生迅速。：無選擇性的吸附，吸附解析發(fā)生迅速。吸附劑如硅膠、氧化鋁、活性炭等；吸附劑如硅膠、氧化鋁、活性炭等； 化學(xué)吸附化學(xué)吸附：不可逆性。如堿性氧化鋁對(duì)酚酸性成分：不可逆性。如堿性氧化鋁對(duì)酚酸性成分的吸附，硅膠對(duì)生物堿的吸附等。的吸附，硅膠對(duì)生物堿的吸附

22、等。 半化學(xué)吸附半化學(xué)吸附：聚酰胺對(duì)酚酸類、醌類的氫鍵吸附。：聚酰胺對(duì)酚酸類、醌類的氫鍵吸附。3.3. 根據(jù)物質(zhì)的根據(jù)物質(zhì)的吸附性吸附性差別進(jìn)行分離差別進(jìn)行分離吸附色譜法吸附色譜法2021/8/640吸附原理：相似相吸吸附原理：相似相吸影響吸附過程的三要素：影響吸附過程的三要素： 吸附劑（固定相），吸附劑（固定相）， 溶質(zhì)（被分離物質(zhì)），溶質(zhì)（被分離物質(zhì)）， 溶劑（洗脫劑，展開劑，流動(dòng)相）溶劑（洗脫劑，展開劑，流動(dòng)相）2021/8/6413.2 硅膠、氧化鋁：硅膠、氧化鋁： 極性吸附劑極性吸附劑：載樣量大，吸：載樣量大，吸附力強(qiáng)附力強(qiáng) 硅膠硅膠：應(yīng)用最廣，：應(yīng)用最廣，適用于各適用于各類成分分離

23、類成分分離 氧化鋁氧化鋁：有中性、酸性、堿：有中性、酸性、堿性氧化鋁。性氧化鋁。堿性氧化鋁不適合堿性氧化鋁不適合于分離酸性成分，多用于分離于分離酸性成分，多用于分離生物堿生物堿。2021/8/6423.2 硅膠、氧化鋁：硅膠、氧化鋁： 被分離物質(zhì)吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系被分離物質(zhì)吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 被分離物質(zhì)極性大，吸附力強(qiáng)，被分離物質(zhì)極性大，吸附力強(qiáng)，Rf值小，洗脫難，值小，洗脫難，后被洗脫下來。后被洗脫下來。 官能團(tuán)極性大小排列順序：官能團(tuán)極性大小排列順序： -COOH Ar-OH R-OH R-NH2, RNHR , RNR R R-CO-NRR RCHO RCOR RCOOR ROR RH2

24、021/8/6433.2 硅膠、氧化鋁：硅膠、氧化鋁：溶劑溶劑( (洗脫劑洗脫劑) )的極性與洗脫力的關(guān)系的極性與洗脫力的關(guān)系洗脫劑極性越大洗脫劑極性越大, , 洗脫力越強(qiáng)洗脫力越強(qiáng). .石油醚石油醚- -丙酮丙酮石油醚石油醚- -乙酸乙酯乙酸乙酯氯仿氯仿- -甲醇甲醇 2021/8/644 練習(xí)練習(xí): : 從黃花夾竹桃果仁中分離到七種強(qiáng)心苷成從黃花夾竹桃果仁中分離到七種強(qiáng)心苷成分分, , 比較極性大小和硅膠柱上洗脫順序比較極性大小和硅膠柱上洗脫順序. .名稱名稱RR黃夾苷黃夾苷ACHO(D-Glc)2黃夾苷黃夾苷BCH3(D-Glc)2黃夾次苷黃夾次苷ACHOH黃夾次苷黃夾次苷BCH3H黃夾

25、次苷黃夾次苷CCH2OHH黃夾次苷黃夾次苷DCOOHH單乙酰黃夾單乙酰黃夾次苷次苷BCH3H單乙酰黃夾次苷單乙酰黃夾次苷B R”=COCH3, 其它其它R”=HOROHOCH3OROCH3OROO2021/8/645答案：答案：1. 1. 極性大極性大 ?。狐S夾苷?。狐S夾苷A A黃夾苷黃夾苷B B 次次苷苷D D次苷次苷C C次苷次苷A A次苷次苷B B 單乙酰黃夾單乙酰黃夾次苷次苷B2. 2. 硅膠柱上的出柱順序：后硅膠柱上的出柱順序：后 先先 2021/8/6463.2 活性炭活性炭非極性吸附劑非極性吸附劑 吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 分子量大者分子量大者 分子量小者分子量小者

26、芳香族芳香族 脂肪族脂肪族 含含OH, COOH, NH2多者多者 少者少者 洗脫力與溶劑的關(guān)系洗脫力與溶劑的關(guān)系 吡啶吡啶 15%酚酚/醇醇 7%酚酚/H2O 醇醇 含水醇含水醇H2O 應(yīng)用應(yīng)用: 黃酮、生物堿的富集，糖的分離、脫色等。黃酮、生物堿的富集，糖的分離、脫色等。2021/8/647CH2COHOCH2NCH2CCH2H2CCH2H2CNHHOOOHHOOH2CCNCH2H2CCH2H2CCH2CNH2C固 定 相 移動(dòng)相3.4 聚酰胺聚酰胺(Polyamide) 是由己酰胺聚合成的一類高分是由己酰胺聚合成的一類高分子化合物。子化合物。分離原理分離原理：主要通過：主要通過酰胺鍵與酚

27、羥基、酸、醌等形成酰胺鍵與酚羥基、酸、醌等形成氫鍵氫鍵，產(chǎn)生，產(chǎn)生吸附吸附作用。吸附力取決于作用。吸附力取決于形成氫鍵締合的形成氫鍵締合的能力能力。2021/8/648 3.4 聚酰胺聚酰胺 吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 a.a.形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多形成氫鍵的基團(tuán)數(shù)目越多, , 吸附力越強(qiáng)吸附力越強(qiáng); ; b.b.形成分子內(nèi)氫鍵者形成分子內(nèi)氫鍵者, , 吸附力減少吸附力減少; ; OHOHHOOHOHOHOHOHOHOHOHCOOHOHOHCOOH2021/8/649d.d.芳香苷苷元芳香苷苷元 苷苷, , 單糖苷單糖苷 雙糖苷雙糖苷 叁糖苷叁糖苷 c.c.芳香化程度越高或共軛鍵越多

28、芳香化程度越高或共軛鍵越多, ,吸附力越強(qiáng)吸附力越強(qiáng); ;OHOH3.4 聚酰胺聚酰胺 吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系吸附力與結(jié)構(gòu)的關(guān)系溶劑的洗脫能力溶劑的洗脫能力 水水 含水醇含水醇醇醇 丙酮丙酮NaOH/H2O甲酰胺甲酰胺二二甲基甲酰胺甲基甲酰胺 B ASiO2-TLC Rf: A B CPolyamide TLC, Rf: C B A答案：答案：2021/8/6533.5 大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂(macro-reticular resin)組成組成: 苯乙烯，二乙烯苯和致孔劑苯乙烯，二乙烯苯和致孔劑分離原理分離原理:吸附吸附(范德華力和氫鍵范德華力和氫鍵)和和分子篩分子篩作用作用(多多孔性結(jié)構(gòu)孔性

29、結(jié)構(gòu))樹脂類型樹脂類型:非極性、中極性和極性三種。非極性、中極性和極性三種。 非極性非極性：由苯乙烯和二乙烯苯縮合而成，故又稱由苯乙烯和二乙烯苯縮合而成，故又稱 芳香吸附樹脂。芳香吸附樹脂。 中極性中極性：含脂基的吸附樹脂：含脂基的吸附樹脂。 極極 性性：含酰氨基、氰基、酚羥基等含氮、氧、：含酰氨基、氰基、酚羥基等含氮、氧、硫不同極性功能的吸附樹脂。硫不同極性功能的吸附樹脂。2021/8/6543.5 大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂 洗脫劑洗脫劑: H2O 及不同比例的含水醇。及不同比例的含水醇。 洗脫分離洗脫分離: H2O 洗洗: 糖糖,水溶性色素水溶性色素 30% EtOH/ H2O: 極性大的

30、成分極性大的成分 50-75% EtOH: 皂苷類皂苷類 95% EtOH: 極性小成分極性小成分 應(yīng)用應(yīng)用: 除多糖除多糖, 水溶性色素水溶性色素, 富集苷類成分富集苷類成分2021/8/6554.根據(jù)物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)離解程度不同離解程度不同進(jìn)行分離進(jìn)行分離離子交換法離子交換法 固定相固定相：離子交換樹脂（聚苯乙烯高分子化合物，引：離子交換樹脂（聚苯乙烯高分子化合物，引 入交換基團(tuán)）入交換基團(tuán)） 分類：分類： 陽離子交換樹脂：強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：強(qiáng)酸型 RSO3-H+ 弱酸型弱酸型 RCOO-H+ 陰離子交換樹脂：強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂：強(qiáng)堿型 RN+(CH3)3Cl- 弱堿型弱堿型 RNH2,

31、 RNHR, RNRR” 2021/8/6564.1交換原理交換原理: 陽離子交換樹脂：陽離子交換樹脂：R-N+(CH3)3Cl- + RCOO-R-N+(CH3)3 .RCOO-HClR-N+(CH3)3Cl- + RCOOHR-SO3-H+ + BH+R-SO3-BH+OH-R-SO3-H+ B 陰離子交換樹脂：陰離子交換樹脂：4.2應(yīng)用：應(yīng)用：主要用于主要用于生物堿生物堿和和有機(jī)酸有機(jī)酸的分離。的分離。4.根據(jù)物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)離解程度不同離解程度不同進(jìn)行分離進(jìn)行分離離子交換法離子交換法2021/8/657 透析法透析法: : 半透膜半透膜, , 分子篩濾過作用分子篩濾過作用 超濾法超濾法:

32、: 分子大小不同分子大小不同, , 擴(kuò)散速度不同擴(kuò)散速度不同 超速離心法超速離心法: : 溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的 沉降性或浮游性沉降性或浮游性 凝膠濾過法凝膠濾過法: : 分子篩的作用分子篩的作用( (凝膠滲透色譜凝膠滲透色譜, ,分子分子 篩濾過篩濾過, , 排阻色譜排阻色譜), ), 被分離物質(zhì)按分子被分離物質(zhì)按分子 由大到小的順序流出色譜柱由大到小的順序流出色譜柱. .5.5.根據(jù)物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別分子大小差別進(jìn)行分離進(jìn)行分離凝膠濾過法凝膠濾過法5.1 5.1 主要的幾種方法主要的幾種方法2021/8/6585.2凝膠種類凝膠種類:葡聚糖凝膠葡

33、聚糖凝膠(Sephadex G): 只適于在只適于在水水中應(yīng)用中應(yīng)用, 分離多糖分離多糖、 蛋白質(zhì)等蛋白質(zhì)等.羥丙基葡聚糖凝膠羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)： 適用于各類化合物的分離，除具有分子篩的特性適用于各類化合物的分離，除具有分子篩的特性外，還起到反相分配色譜的效果。外，還起到反相分配色譜的效果。 常用溶劑有常用溶劑有甲醇、氯仿甲醇、氯仿-甲醇甲醇等。等。5.5.根據(jù)物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)分子大小差別分子大小差別進(jìn)行分離進(jìn)行分離凝膠濾過法凝膠濾過法2021/8/6592021/8/660 1. 測熔點(diǎn)測熔點(diǎn): 看熔程看熔程 2. 外觀結(jié)晶色澤與形狀外觀結(jié)晶色澤與形狀: 均一性均一

34、性 3. 色譜法色譜法: TLC 三種組成不同的溶劑系統(tǒng)三種組成不同的溶劑系統(tǒng), 單一斑點(diǎn)單一斑點(diǎn); HPLC 單一峰單一峰 GC 單一峰單一峰 4. 核磁法核磁法：不主張。：不主張。？2021/8/661 1. 有標(biāo)準(zhǔn)品有標(biāo)準(zhǔn)品(或?qū)φ掌坊驅(qū)φ掌?: Co-TLC (共薄層，三種系統(tǒng)共薄層，三種系統(tǒng)) 測混合熔點(diǎn)測混合熔點(diǎn)(相同溶劑結(jié)晶相同溶劑結(jié)晶); 測測IR (考察是否重疊）考察是否重疊） 2. 無標(biāo)準(zhǔn)品無標(biāo)準(zhǔn)品: 與文獻(xiàn)值對(duì)照與文獻(xiàn)值對(duì)照(相同的溶劑條件下：相同的溶劑條件下：m.p., IR, UV, 1H-NMR, 13C-NMR等等)。2021/8/662三、未知化合物三、未知化合

35、物 程序程序 1.結(jié)構(gòu)類型的確定結(jié)構(gòu)類型的確定 2. 分子式及不飽和度分子式及不飽和度 的確定的確定 3. 官能團(tuán)和分子骨架的確定官能團(tuán)和分子骨架的確定 4. 平面結(jié)構(gòu)的確定平面結(jié)構(gòu)的確定 5. 立體結(jié)構(gòu)的確定立體結(jié)構(gòu)的確定2021/8/663三、未知化合物三、未知化合物 多種譜學(xué)結(jié)合的結(jié)構(gòu)解析多種譜學(xué)結(jié)合的結(jié)構(gòu)解析 1.紫外光譜紫外光譜(Ultraviolet spectra UV) 為結(jié)構(gòu)解析提供的信息為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 用于判斷結(jié)構(gòu)中的共軛系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)骨架（如香用于判斷結(jié)構(gòu)中的共軛系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)骨架（如香豆素、黃酮）豆素、黃酮） UV譜一致，不一定是一個(gè)化合物譜一致，不一定是一個(gè)化合物。 應(yīng)

36、用：應(yīng)用：確定平面的確定平面的結(jié)構(gòu)骨架結(jié)構(gòu)骨架，立體結(jié)構(gòu)的構(gòu)型、，立體結(jié)構(gòu)的構(gòu)型、構(gòu)象。構(gòu)象。2021/8/664三、未知化合物三、未知化合物 多種譜學(xué)結(jié)合的結(jié)構(gòu)解析多種譜學(xué)結(jié)合的結(jié)構(gòu)解析 1.紫外光譜紫外光譜(Ultraviolet spectra UV)OOCH3OHHOH3COOCH3OH137887993156562021/8/6652. 紅外光譜紅外光譜(Infrared spectra IR) 為結(jié)構(gòu)解析提供的信息為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 提供各種官能團(tuán)的信息提供各種官能團(tuán)的信息 八大區(qū)（復(fù)習(xí)）八大區(qū)（復(fù)習(xí)） 如：芳香環(huán)如：芳香環(huán): 1600-1480cm-1， OH: 3000 cm

37、-1, C=O : 1700 cm-1. IR相同者為同一化合物相同者為同一化合物.2021/8/6663425締合羥基締合羥基1769酯羰基酯羰基IRIROOOH3COOHOCH3OOOOHHOHOOOOHHOHOOH2021/8/6673.質(zhì)譜質(zhì)譜(Mass spectra MS)為結(jié)構(gòu)解析提供的信息為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 給出分子量給出分子量(M+), 給出基團(tuán)或片段信息給出基團(tuán)或片段信息, HR-MS可計(jì)算分子式可計(jì)算分子式;MS圖一致圖一致(同一型號(hào)儀器同一型號(hào)儀器,同一條件同一條件)一般為同一化合一般為同一化合物物。類型類型 EI-MS: 醇、糖苷不能給出分子離子峰醇、糖苷不能給出分

38、子離子峰; FD-MS、FAB-MS、ESI-MS ：用于糖苷用于糖苷,肽肽,核酸核酸類類,可確定分子量?？纱_定分子量。 HR-MS：給處精確的分子量和分子式。給處精確的分子量和分子式。2021/8/668M+Na+M+K+M-H-ESI-MS2021/8/669HR-ESI-MSC33H40O18 =12M+Na+2021/8/670為結(jié)構(gòu)解析提供的信息為結(jié)構(gòu)解析提供的信息 化學(xué)位移化學(xué)位移: (用于判斷用于判斷H的化學(xué)環(huán)境的化學(xué)環(huán)境 chemical shift); 偶合常數(shù)偶合常數(shù): J (Hz) 用于判斷用于判斷H與與H的關(guān)系的關(guān)系 coupling constant) 積分強(qiáng)度積分強(qiáng)

39、度(積分面積積分面積): 確定確定H的數(shù)目的數(shù)目.4. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（質(zhì)子譜（1H-NMR）2021/8/671J8.0Hz 存在偶合存在偶合2021/8/6724. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（質(zhì)子譜（1H-NMR）常見基團(tuán)的化學(xué)位移常見基團(tuán)的化學(xué)位移 值值: Ar-H ：6-8, -CHO ：9.8 -CH3 ：1-1.5, C=C-CH3, COCH3, ArCH3 ：1.9-2.5 -OCH3 ：3.5-4.0, -COO

40、CH3與與ArOCH3 ：3.7-4.02021/8/673影響化學(xué)位移因素影響化學(xué)位移因素 化學(xué)位移值與化學(xué)位移值與電子云密度電子云密度有關(guān)。電子云密度有關(guān)。電子云密度降低降低, ,去屏蔽作用增強(qiáng)去屏蔽作用增強(qiáng), ,向向低場位移低場位移, , 增大增大。 1 1）誘導(dǎo)效應(yīng)）誘導(dǎo)效應(yīng) 2 2）共軛效應(yīng)）共軛效應(yīng) 3 3）磁各向異性效應(yīng)）磁各向異性效應(yīng) 4 4）氫鍵締合）氫鍵締合 5 5）范德華效應(yīng)）范德華效應(yīng)4. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 質(zhì)子譜（質(zhì)子譜（1H-NMR）2021/8/674.偶合常數(shù)偶合常數(shù)(J) a.偶合裂

41、分是有原子核引起的偶合裂分是有原子核引起的,通過化學(xué)鍵傳遞通過化學(xué)鍵傳遞; b.相互偶合的相互偶合的H核其核其J值相同值相同; c.一級(jí)圖譜峰的裂分遵循一級(jí)圖譜峰的裂分遵循n+1規(guī)律規(guī)律; d.歸屬歸屬H核核,判斷排列情況判斷排列情況.l偶合分類偶合分類 偕偶偕偶(Jgem)又為同碳偶合又為同碳偶合 sp3 J=10-15Hz; sp2 C=CH2 J=0-2Hz, N=CH2 J=7.6-17Hz4. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.1 氫譜（氫譜（1H-NMR）2021/8/675鄰偶鄰偶(Jvic) 飽和型飽和型: 自由旋轉(zhuǎn)自由

42、旋轉(zhuǎn)J=7Hz 構(gòu)象固定構(gòu)象固定: 0-18Hz,與兩面角有關(guān)與兩面角有關(guān),J90=0Hz, J180 Jo (7.5Hz); 烯型：烯型：Jcis =6-14Hz(10), Jtrans=11-18Hz(15) 芳環(huán)芳環(huán): Jo=6-9Hz,.遠(yuǎn)程偶合遠(yuǎn)程偶合: 如烯丙偶合如烯丙偶合 J4=0-3Hz，苯環(huán)的間位苯環(huán)的間位Jm=1-3Hz和對(duì)和對(duì)位偶合位偶合Jp=0-1Hz偶合分類偶合分類2021/8/6764. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（碳譜（13C-NMR）為結(jié)構(gòu)解析提供的信息為結(jié)構(gòu)解析提供的信息化學(xué)位移：碳處的

43、化學(xué)環(huán)境化學(xué)位移：碳處的化學(xué)環(huán)境峰高或峰面積峰高或峰面積: :一般不與碳數(shù)成正比一般不與碳數(shù)成正比2021/8/6774. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（碳譜（13C-NMR）常見一些基團(tuán)的化學(xué)位移常見一些基團(tuán)的化學(xué)位移 值值: 脂肪脂肪C: 50 連雜原子連雜原子C: C-O,C-N,C-S :50-100 C-OCH3 : 55; 糖端基糖端基C : 95-105 芳香碳芳香碳,烯碳烯碳: 98-160 連氧芳碳連氧芳碳 : 140-165 C=O: 168-2202021/8/678 C=O: 168-220 醛醛C

44、HO： 190205 酮酮： 195220 羧酸羧酸： 170185 酯及內(nèi)酯酯及內(nèi)酯： 165180 酰胺及內(nèi)酰胺酰胺及內(nèi)酰胺: 1651802021/8/679 a 全氫去偶譜全氫去偶譜(COM)或或噪音去偶譜噪音去偶譜(PND)或或質(zhì)子質(zhì)子寬帶去偶譜寬帶去偶譜(BBD) 特點(diǎn)特點(diǎn): 圖譜簡化圖譜簡化, 所有信號(hào)均呈單峰所有信號(hào)均呈單峰. b 偏共振去偶譜偏共振去偶譜(OFR) 特點(diǎn)特點(diǎn): 由于部分保留由于部分保留1H的偶合影響的偶合影響,可識(shí)別伯、可識(shí)別伯、仲、叔、季碳。仲、叔、季碳。 CH3, q， CH2, t， CH, d， C, s。4. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear

45、magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（碳譜（13C-NMR） 常見的常見的13C-NMR譜的類型及二維譜譜的類型及二維譜2021/8/680BBD2021/8/681練習(xí)：練習(xí)： 一化合物，分子式為一化合物，分子式為C6H14，高度對(duì)稱，在噪音去高度對(duì)稱，在噪音去偶譜（偶譜（COM）上只有兩個(gè)信號(hào)，在偏共振去偶譜上只有兩個(gè)信號(hào)，在偏共振去偶譜（OFR）上只有一個(gè)四重峰（上只有一個(gè)四重峰（q）及一個(gè)二重峰及一個(gè)二重峰(d)，試寫出其結(jié)構(gòu)試寫出其結(jié)構(gòu) 2021/8/682.常見的常見的13C-NMR譜的類型及二維譜譜的類型及二維譜 c. DEPT譜譜特點(diǎn)：特點(diǎn)：不同類型不同

46、類型13C信號(hào)呈單峰分別朝上或向下信號(hào)呈單峰分別朝上或向下,可可識(shí)別識(shí)別CH3，CH2，CH，C.脈沖系列脈沖系列 =135CH3, CH , CH2 （常用常用） =90CH , =45CH3, CH2 , CH , 季碳不出現(xiàn)季碳不出現(xiàn)4. 核磁共振譜（核磁共振譜（Nuclear magnetic resonance NMR） 4.2 碳譜（碳譜（13C-NMR）2021/8/683DEPT譜譜135 =135CH3, CH , CH2 90CH 2021/8/684.常見的常見的13C-NMR譜的類型及二維譜譜的類型及二維譜v1H-1H COSY(相互偶合的氫核給出交叉峰相互偶合的氫核給

47、出交叉峰)vNOESY(空間相近的氫核的關(guān)系空間相近的氫核的關(guān)系)vHMQC(13C-1H COSY) 13C,1H 直接相關(guān)譜直接相關(guān)譜1JCHvHMBC(遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程13C-1H COSY) 13C,1H 遠(yuǎn)程相關(guān)譜遠(yuǎn)程相關(guān)譜 2JCH, 3JCH2021/8/685HMBC2021/8/686化合物化合物 C-17 白色油狀物（CHCl3-MeOH），氯仿，丙酮中溶解度好。 TLC: 石油醚:丙酮(3:1) , Rf值約為0.2；氯仿:甲醇(7:1), Rf值約為0.4；有強(qiáng)暗斑， 10硫酸-乙醇顯棕色。 FeCl3-K3Fe(CN)6反應(yīng)(+) 2021/8/6872021/8/68815

48、50cm-11380cm-12021/8/689C-172021/8/690 7.05 (2H, d, J = 8.1 Hz) 6.78(2H, d, J = 8.1 Hz)OH2021/8/691CH2CH2 4.56 (2H, t, J = 7.5 Hz) 3.21 (2H, t, J = 7.5 Hz)OHCH2CH2X2021/8/692C-17OHCH2CH2X76.732.6154.9129.9115.8127.72021/8/693練習(xí)練習(xí): 一天然產(chǎn)物一天然產(chǎn)物A為淡黃色針狀結(jié)晶為淡黃色針狀結(jié)晶,紫外燈下紫外燈下(254nm)呈暗斑呈暗斑, FeCl3顯蘭色顯蘭色. 1H-NM

49、R (CDCl3, TMS): 9.83(1H,s), 7.43(1H, dd, J =8.5, 1.5Hz), 7.26(1H, d, J =1.5Hz), 7.04(1H, d, J = 8.5Hz), 3.97(3H, s, OCH3) 13C-NMR (CDCl3): 190.9, 151.6, 147.1, 129.9, 127.6, 114.3, 108.7, 56.1. HREIMS示分子式為示分子式為C8H8O3. 推測結(jié)構(gòu)。推測結(jié)構(gòu)。2021/8/694答案：答案：CHOOHH3CO2021/8/6955. 旋光譜和圓二色散光譜（旋光譜和圓二色散光譜（ORD and CD）(

50、Optical Rotatory Dispersion and Circular Dichroism) 旋光譜旋光譜(ORD)和圓二色譜和圓二色譜(CD,需對(duì)紫外可見光有吸需對(duì)紫外可見光有吸收收)在解決在解決手性中心手性中心附近有附近有生色團(tuán)生色團(tuán)(含通過化學(xué)轉(zhuǎn)換可變含通過化學(xué)轉(zhuǎn)換可變成生色團(tuán)的化合物，如成生色團(tuán)的化合物，如-OH、C=O)的化合物的的化合物的絕對(duì)構(gòu)絕對(duì)構(gòu)型或優(yōu)勢(shì)構(gòu)象型或優(yōu)勢(shì)構(gòu)象的。的。 當(dāng)平面偏振光通過手性中心時(shí)，左旋圓偏光和右旋當(dāng)平面偏振光通過手性中心時(shí)，左旋圓偏光和右旋圓偏光的折射率、傳播速度，當(dāng)再合成平面偏振光時(shí)，圓偏光的折射率、傳播速度，當(dāng)再合成平面偏振光時(shí)，偏振面就

51、發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，這就是產(chǎn)生旋光的光學(xué)原理。偏振面就發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，這就是產(chǎn)生旋光的光學(xué)原理。隨著波長變短，折射率差值增大，比旋度增大。隨著波長變短，折射率差值增大，比旋度增大。2021/8/696 在不同波長下測定物質(zhì)的比旋度，以比旋度為縱坐標(biāo)，在不同波長下測定物質(zhì)的比旋度，以比旋度為縱坐標(biāo)，波長為橫坐標(biāo)做圖，該圖稱為波長為橫坐標(biāo)做圖，該圖稱為ORD譜。譜。ORD譜的分類譜的分類 (1). 平坦譜線平坦譜線 無峰無谷，有旋光性，但手性中無峰無谷，有旋光性，但手性中心附近無生色團(tuán)。心附近無生色團(tuán)。 正平坦曲線正平坦曲線: 隨波長短移比旋度增大隨波長短移比旋度增大負(fù)平坦曲線負(fù)平坦曲線: 隨波長短移比旋度減小隨波長短移比旋度減小2021/8/697 (2). 單純單純Cotton曲線曲線 有峰有谷，手性中心附近有生色團(tuán)。有峰有谷，手性中心附近有生色團(tuán)。正正Cotton曲線曲線: 長波長波 短波，先峰后谷短波，先峰后谷負(fù)負(fù)Cotton曲線曲線: 長波長波