kj-1藥物化學(xué)

1、u 天然藥物化學(xué)天然藥物化學(xué) 運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中運用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中 化學(xué)成分化學(xué)成分的一門學(xué)科。其內(nèi)容包括各類天的一門學(xué)科。其內(nèi)容包括各類天 然藥物化學(xué)成分的然藥物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點, ,物理化學(xué)性質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì), , 提取分離方法以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)提取分離方法以及主要類型化學(xué)成分的結(jié)構(gòu) 鑒定等鑒定等. .u 目的目的: : 促進(jìn)藥物化學(xué)的開發(fā)和利用促進(jìn)藥物化學(xué)的開發(fā)和利用 控制天然藥物及其制劑的質(zhì)量控制天然藥物及其制劑的質(zhì)量 探索天然藥物治病的原理探索天然藥物治病的原理Diseases & Healthu 中藥成分復(fù)雜多樣中藥成分復(fù)

2、雜多樣例例: : 麻黃麻黃(Ephedra spp.)(Ephedra spp.)含含左旋麻黃素左旋麻黃素等生物堿以及揮發(fā)油等生物堿以及揮發(fā)油, ,淀粉淀粉, ,樹脂樹脂, ,葉綠素葉綠素, ,纖維素纖維素, ,草酸鈣等草酸鈣等左旋麻黃素左旋麻黃素: :平喘平喘, ,解痙作用解痙作用例例: : 甘草甘草(Glycyrrhiza uralensis)(Glycyrrhiza uralensis)含含甘草酸甘草酸等皂苷以及黃酮等皂苷以及黃酮, ,淀粉淀粉, , 纖維素纖維素, ,草酸鈣等草酸鈣等甘草酸甘草酸: : 抗炎抗炎, ,抗過敏抗過敏, ,治療胃潰瘍等作用治療胃潰瘍等作用第二節(jié)第二節(jié) 提取分

3、離方法提取分離方法一一 中藥有效成分提取中藥有效成分提取1)1)提取前查閱文獻(xiàn)和藥材生藥鑒定提取前查閱文獻(xiàn)和藥材生藥鑒定2)2)中藥有效成分提取中藥有效成分提取u 溶劑法溶劑法 石油醚可提取油脂石油醚可提取油脂, ,葉綠素葉綠素, ,揮發(fā)油揮發(fā)油, ,游離甾體游離甾體 氯仿或乙酸乙酯可提取游離生物堿氯仿或乙酸乙酯可提取游離生物堿, ,有機(jī)酸有機(jī)酸, ,黃酮黃酮, ,香香豆素豆素 丙酮丙酮, ,甲醇甲醇, ,乙醇可提取苷類乙醇可提取苷類, ,生物堿鹽以及鞣質(zhì)生物堿鹽以及鞣質(zhì) 水可提取氨基酸水可提取氨基酸, ,糖類糖類u 水蒸氣蒸餾法水蒸氣蒸餾法u 升華法升華法二二 中草藥分離與精制中草藥分離與精

4、制( (一）根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同進(jìn)行分離一）根據(jù)物質(zhì)溶解度的不同進(jìn)行分離n 利用溫度不同引起溶解度不同以分離物質(zhì)利用溫度不同引起溶解度不同以分離物質(zhì)n 在溶液中加入另一種溶劑以改變?nèi)芤旱臉O性在溶液中加入另一種溶劑以改變?nèi)芤旱臉O性, ,使一部分物質(zhì)使一部分物質(zhì)沉淀析出沉淀析出, ,從而實現(xiàn)分離從而實現(xiàn)分離n 對酸性或堿性化合物來說對酸性或堿性化合物來說, ,常可加入酸?？杉尤胨? ,堿以調(diào)節(jié)溶液的堿以調(diào)節(jié)溶液的pHpH值值, ,改變分子的存在狀態(tài)改變分子的存在狀態(tài)( (游離態(tài)或結(jié)合態(tài)游離態(tài)或結(jié)合態(tài)),),從而改變?nèi)芙舛葘崿F(xiàn)分離從而改變?nèi)芙舛葘崿F(xiàn)分離n 對酸性或堿性化合物來說對酸性或堿性化合物來說

5、, ,可以加入某些沉淀劑使生成水不溶可以加入某些沉淀劑使生成水不溶性的鹽類等沉淀析出性的鹽類等沉淀析出( (二二) )根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中分配比不同根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中分配比不同進(jìn)行分離進(jìn)行分離n 液液- -液萃取法液萃取法n 反流分布法反流分布法 (CCD)(CCD)n 液滴逆流色譜液滴逆流色譜 (DCCD)(DCCD)n 高速逆流色譜高速逆流色譜 (HSCCC)(HSCCC)n 氣液分配色譜氣液分配色譜 (GC(GC或或GLC)GLC)n 液液分配色譜液液分配色譜 (LC(LC或或LLC)LLC)n 液液- -液萃取法液萃取法 分配比分配比: :兩種相互不能任意混溶的溶劑兩種相互不能任意混

6、溶的溶劑, ,置于分液漏斗中充置于分液漏斗中充分振搖分振搖, ,放置后可分成兩相放置后可分成兩相. . 如果其中含有溶質(zhì)如果其中含有溶質(zhì), ,則溶質(zhì)在則溶質(zhì)在兩相中的分配比兩相中的分配比K K在一定溫度和壓力下為一常數(shù)在一定溫度和壓力下為一常數(shù). . K=Cupper/ClowerK=Cupper/Clower 分離因子分離因子: :表示分離的難易表示分離的難易. .可定義為可定義為a,ba,b兩種溶質(zhì)在同一兩種溶質(zhì)在同一溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值溶劑系統(tǒng)中分配系數(shù)的比值. .= Ka/Kb (注注: KaKb)100 100 一次萃取可分離一次萃取可分離10010010 10 萃取萃取1010

7、次左右次左右1 1時時 Ka Ka Kb,Kb,兩者性質(zhì)極其相近兩者性質(zhì)極其相近, ,很難分離很難分離 分配比與分配比與pHpH值值對酸性對酸性, ,堿性及兩性有機(jī)化合物來說堿性及兩性有機(jī)化合物來說, ,分配比還受溶劑分配比還受溶劑系統(tǒng)系統(tǒng), pH, pH值的影響值的影響. .因因pHpH值變化可以改變它們的存在值變化可以改變它們的存在狀態(tài)狀態(tài)( (游離型和解離型游離型和解離型),),從而影響在溶劑系統(tǒng)中的分配比從而影響在溶劑系統(tǒng)中的分配比. .一般一般pH3pH12,;pH12,則恰好相反則恰好相反. .n 逆流分溶法逆流分溶法(Countercurrent distribution, CC

8、D) 定義定義: :也稱反流分配法也稱反流分配法, ,是一種多次是一種多次, ,連續(xù)的液液萃取分離過程連續(xù)的液液萃取分離過程. .在多個在多個分液漏斗中裝入固定相分液漏斗中裝入固定相, ,在第一個漏斗中溶入溶質(zhì)在第一個漏斗中溶入溶質(zhì), ,并加入流動并加入流動相溶劑相溶劑, ,振搖使兩相溶劑充分混合振搖使兩相溶劑充分混合, ,靜止分層后靜止分層后, ,分出流動相令其分出流動相令其進(jìn)入第二個試管進(jìn)入第二個試管, ,再在第一個試管中補(bǔ)充新流動相再在第一個試管中補(bǔ)充新流動相, ,再次振搖混合再次振搖混合, ,靜止分層靜止分層, ,并進(jìn)行轉(zhuǎn)移并進(jìn)行轉(zhuǎn)移. .如此連續(xù)操作溶質(zhì)即在兩相溶劑相對做逆如此連續(xù)操

9、作溶質(zhì)即在兩相溶劑相對做逆流移動過程中流移動過程中, ,不斷重新分配而達(dá)到分離目的不斷重新分配而達(dá)到分離目的. . 逆流分溶法逆流分溶法優(yōu)點及適用范圍優(yōu)點及適用范圍(1)(1)操作條件溫和操作條件溫和(2)(2)樣品易回收樣品易回收(3)(3)適用于中等極性適用于中等極性, ,不穩(wěn)定物質(zhì)分離不穩(wěn)定物質(zhì)分離(4)(4)溶質(zhì)濃度越低溶質(zhì)濃度越低, ,分離效果越好分離效果越好(5)(5)不宜采用易于乳化的溶劑萃取單元不宜采用易于乳化的溶劑萃取單元(6)(6)樣品極性過大或過小不適合采用樣品極性過大或過小不適合采用CCDCCDn 液液分配柱色譜液液分配柱色譜 定義定義:將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠等多

10、孔載體上將兩相溶劑中的一相涂覆在硅膠等多孔載體上,作為作為固定相固定相,填充在色譜管中填充在色譜管中,然后加入與固定相不相混溶然后加入與固定相不相混溶的另一相作為流動相的另一相作為流動相,沖洗色譜柱沖洗色譜柱.物質(zhì)在兩相溶劑相物質(zhì)在兩相溶劑相對做逆流移動中不斷進(jìn)行動態(tài)分配而得到分離對做逆流移動中不斷進(jìn)行動態(tài)分配而得到分離.n 液滴逆流色譜液滴逆流色譜(Droplet counter current chromatography, DCCC)原理原理: :可使流動相呈液滴形式垂直上升或下降可使流動相呈液滴形式垂直上升或下降, ,通過固定通過固定相的液柱相的液柱, ,實現(xiàn)物質(zhì)的逆流色譜分離實現(xiàn)物質(zhì)

11、的逆流色譜分離. .高速逆流色譜高速逆流色譜 (High-speed counter-current chromatography)原理原理: :是一種不用固態(tài)支撐體或載體的液液分配色譜，利用是一種不用固態(tài)支撐體或載體的液液分配色譜，利用一種單向流體動力學(xué)平衡現(xiàn)象，使互不相溶的兩個溶劑相在一種單向流體動力學(xué)平衡現(xiàn)象，使互不相溶的兩個溶劑相在高速旋轉(zhuǎn)的螺旋管中單向分布。其中一相作為固定相，另一高速旋轉(zhuǎn)的螺旋管中單向分布。其中一相作為固定相，另一相作為流動相，利用樣品在兩相中分配系數(shù)的不同實現(xiàn)目標(biāo)相作為流動相，利用樣品在兩相中分配系數(shù)的不同實現(xiàn)目標(biāo)化合物的分離?；衔锏姆蛛x。( (三三) )根據(jù)物

12、質(zhì)吸附性差別進(jìn)行分離根據(jù)物質(zhì)吸附性差別進(jìn)行分離u 吸附色譜法吸附色譜法: : 利用同一吸附劑對混合物中不同成利用同一吸附劑對混合物中不同成分吸附能力的差異，而使各成分達(dá)到分離目的的色譜分吸附能力的差異，而使各成分達(dá)到分離目的的色譜法。法。u 原理原理: :吸附劑對不同的化合物表現(xiàn)出程度不同的吸吸附劑對不同的化合物表現(xiàn)出程度不同的吸附能力。整個過程中貫穿吸附與解吸附（在一定的溶附能力。整個過程中貫穿吸附與解吸附（在一定的溶劑系統(tǒng)中，溶劑與混合物里各組分爭奪吸附劑活性表劑系統(tǒng)中，溶劑與混合物里各組分爭奪吸附劑活性表面面) )u 分類分類: :(1)(1)物理吸附物理吸附: :也叫表面吸附也叫表面吸

13、附, ,因構(gòu)成溶液的分子因構(gòu)成溶液的分子( (含溶質(zhì)含溶質(zhì)及溶劑及溶劑) )與吸附劑表面分子的分子間力的相互作用引起與吸附劑表面分子的分子間力的相互作用引起優(yōu)點優(yōu)點: :無選擇性無選擇性, ,吸附與解吸附過程可逆吸附與解吸附過程可逆, ,快速快速(2)(2)化學(xué)吸附化學(xué)吸附: :如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁的吸附等如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁的吸附等, ,具有選擇性具有選擇性, ,過程不可逆過程不可逆(3)(3)半化學(xué)吸附半化學(xué)吸附: :如聚酰胺對黃酮等化合物之間的氫鍵的如聚酰胺對黃酮等化合物之間的氫鍵的吸附吸附, ,力量較弱力量較弱, ,介于物理吸附和化學(xué)吸附之間介于物理吸附和化學(xué)吸附之

14、間物理吸附物理吸附物理吸附基本規(guī)律物理吸附基本規(guī)律相似者易于吸附相似者易于吸附. .固液吸附時固液吸附時, ,吸附劑吸附劑, ,溶質(zhì)溶質(zhì), ,溶劑三者統(tǒng)一溶劑三者統(tǒng)一稱為吸附過程中的三要素稱為吸附過程中的三要素吸附劑類型吸附劑類型極性吸附劑極性吸附劑: : 硅膠硅膠, ,氧化鋁氧化鋁非極性吸附劑非極性吸附劑: : 活性碳活性碳極性吸附劑極性吸附劑: :(1)(1)對極性物質(zhì)具對極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力有較強(qiáng)的親和能力, ,故同為溶質(zhì)故同為溶質(zhì), ,極極性強(qiáng)者優(yōu)先被吸附性強(qiáng)者優(yōu)先被吸附(2)(2)溶劑極性越弱溶劑極性越弱, ,則吸附劑對溶質(zhì)將表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸則吸附劑對溶質(zhì)將表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力附

15、能力. .反之反之, ,吸附劑對溶質(zhì)將表現(xiàn)出較弱的吸附能力吸附劑對溶質(zhì)將表現(xiàn)出較弱的吸附能力(3)(3)溶質(zhì)即使被溶質(zhì)即使被SiO2,Al2O3SiO2,Al2O3吸附吸附, , 但加入極性強(qiáng)的溶但加入極性強(qiáng)的溶劑時劑時, ,可被后者置換洗脫出來可被后者置換洗脫出來非極性吸附劑非極性吸附劑 如活性炭極性小對非極性化合物的吸附力強(qiáng)如活性炭極性小對非極性化合物的吸附力強(qiáng), ,洗脫時洗脫力隨洗脫劑的極性減弱而增強(qiáng)洗脫時洗脫力隨洗脫劑的極性減弱而增強(qiáng)2. 2. 極性及其強(qiáng)弱判斷極性及其強(qiáng)弱判斷u 概念概念: 極性指分子中電荷不對稱的程度極性指分子中電荷不對稱的程度 官能團(tuán)的極性強(qiáng)弱官能團(tuán)的極性強(qiáng)弱R-

16、COOHAr-OHH2OR-OHR-NH2R-CO-N-RRCHOR-CO-RR-COO-RR-O-RR-X極性極性大大小小(2) (2) 化合物的極性由分子中所含官能團(tuán)的種類化合物的極性由分子中所含官能團(tuán)的種類, ,數(shù)目及數(shù)目及排列方式等決定排列方式等決定(3) (3) 溶劑的極性大小溶劑的極性大小3.3.簡單吸附法進(jìn)行物質(zhì)的濃縮與精制簡單吸附法進(jìn)行物質(zhì)的濃縮與精制4.4.吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離吸附柱色譜法用于物質(zhì)的分離(1) (1) 采用硅膠采用硅膠, ,氧化鋁吸附色譜進(jìn)行分離時氧化鋁吸附色譜進(jìn)行分離時, ,吸附劑的用量吸附劑的用量一般為樣品量的一般為樣品量的30-6030-60倍倍(

17、2) (2) 采用硅膠采用硅膠, ,氧化鋁吸附色譜進(jìn)行分離時氧化鋁吸附色譜進(jìn)行分離時, ,應(yīng)盡可能選擇極性應(yīng)盡可能選擇極性小的溶劑裝柱和溶解樣品小的溶劑裝柱和溶解樣品, ,以利樣品在吸附柱上形成較窄的原始以利樣品在吸附柱上形成較窄的原始譜帶譜帶, ,若樣品在所裝柱溶劑中不易溶解若樣品在所裝柱溶劑中不易溶解, ,可將樣品用少量極性稍可將樣品用少量極性稍大的溶劑溶解后大的溶劑溶解后, ,用少量吸附劑拌勻用少量吸附劑拌勻, ,并在并在6060度下加熱揮盡溶劑度下加熱揮盡溶劑, ,研粉后鋪在吸附劑上研粉后鋪在吸附劑上(3) (3) 洗脫用溶劑的極性應(yīng)逐步加大洗脫用溶劑的極性應(yīng)逐步加大, ,但跳躍不能太

18、大但跳躍不能太大(4) (4) 為避免化學(xué)吸附為避免化學(xué)吸附, ,酸性物質(zhì)宜用硅膠酸性物質(zhì)宜用硅膠, ,堿性物質(zhì)堿性物質(zhì)宜用氧化鋁宜用氧化鋁(5) (5) 溶劑系統(tǒng)可通過溶劑系統(tǒng)可通過TLCTLC來篩選來篩選薄層色譜薄層色譜u 分配系數(shù)分配系數(shù)分配系數(shù)分配系數(shù)K K為液液色譜中為液液色譜中, ,兩相達(dá)到平衡后兩相達(dá)到平衡后, ,某組分在某組分在固定相中的濃度固定相中的濃度(Cs)(Cs)與在流動相中的濃度與在流動相中的濃度(Cm)(Cm)之比之比u 分離度分離度(R)(R)是兩個相鄰斑點的分離程度是兩個相鄰斑點的分離程度, ,以兩個相鄰斑點中心以兩個相鄰斑點中心距離之差與其平均斑點寬度之比距離

19、之差與其平均斑點寬度之比兩個相鄰斑點的距離越大兩個相鄰斑點的距離越大, ,斑點越集中斑點越集中, ,分離度越大分離度越大利用不同物質(zhì)在相利用不同物質(zhì)在相同色譜條件下同色譜條件下, ,產(chǎn)生產(chǎn)生各自不同的特征色各自不同的特征色譜行為譜行為(Rf(Rf值或保留值或保留時間等時間等) )進(jìn)行鑒別實進(jìn)行鑒別實驗驗溶劑前沿溶劑前沿原點原點ba . . . . .W1W2d分離度分離度R=2dW1+W2島津島津CS-9000雙波長薄層掃描儀雙波長薄層掃描儀瑞士瑞士CAMAG SCANNER薄層掃描儀薄層掃描儀1 1、薄層色譜鑒別法、薄層色譜鑒別法將固定相涂布于平面的將固定相涂布于平面的栽板上栽板上, ,流動

20、相通常借流動相通常借毛細(xì)管作用流經(jīng)固定相毛細(xì)管作用流經(jīng)固定相, ,使被分離后的物質(zhì)保留使被分離后的物質(zhì)保留在固定相上在固定相上. . 特點特點: : 固定相一次使用固定相一次使用, ,不會被污染不會被污染, ,樣品預(yù)處理樣品預(yù)處理簡單簡單 對被分離物質(zhì)性質(zhì)沒有限制對被分離物質(zhì)性質(zhì)沒有限制 具有多路柱效應(yīng)具有多路柱效應(yīng), ,可同時分析大量樣品可同時分析大量樣品 完成一次分離只需要少量展開劑完成一次分離只需要少量展開劑 固定相和流動相選擇范圍寬固定相和流動相選擇范圍寬 可定性可定性, ,定量分析樣品定量分析樣品 可根據(jù)需要制備單一化合物可根據(jù)需要制備單一化合物5. 聚酰胺聚酰胺-CH2-CO-NH

21、-n吸附柱色譜吸附柱色譜(1)(1)原理原理： 屬于氫屬于氫鍵吸附鍵吸附,聚酰胺分子中的酰氨羰基與聚酰胺分子中的酰氨羰基與酚類或黃酮類化合物的酚羥基酚類或黃酮類化合物的酚羥基, ,或酰胺鍵上或酰胺鍵上的游離氨基與的游離氨基與醌類上的羰基形成氫鍵締合而醌類上的羰基形成氫鍵締合而產(chǎn)生吸附產(chǎn)生吸附. .(2) (2) 影響吸影響吸附強(qiáng)弱的因素附強(qiáng)弱的因素化合物本身對化合物本身對聚酰胺的親和力聚酰胺的親和力(a) (a) 形成氫鍵基團(tuán)數(shù)目越多形成氫鍵基團(tuán)數(shù)目越多, ,吸附力越強(qiáng)吸附力越強(qiáng)HOHOOHHOOHHO(b) (b) 氫鍵位置對吸附力也有影響氫鍵位置對吸附力也有影響, ,易形成分子內(nèi)氫鍵者易形

22、成分子內(nèi)氫鍵者, ,其在聚酰胺上的吸附相應(yīng)減弱其在聚酰胺上的吸附相應(yīng)減弱HOOHHOOHOH(c)(c) 分子中芳香化程度高分子中芳香化程度高, ,則吸附性增強(qiáng)則吸附性增強(qiáng)各種溶劑在聚酰胺上的洗脫能力由弱到強(qiáng)各種溶劑在聚酰胺上的洗脫能力由弱到強(qiáng)水水 甲醇甲醇 丙酮丙酮 NaOHNaOH水溶液水溶液 甲酰胺甲酰胺 二甲基甲酰胺二甲基甲酰胺 尿素水溶液尿素水溶液OHOH(3) (3) 應(yīng)用應(yīng)用 聚酰胺對一般酚類聚酰胺對一般酚類, ,黃酮類化合物的吸附是黃酮類化合物的吸附是可逆的可逆的( (鞣質(zhì)例外鞣質(zhì)例外),),分離效果好分離效果好 用于植物粗提物的除用于植物粗提物的除鞣質(zhì)鞣質(zhì) 薄層色譜法和柱色譜

23、薄層色譜法和柱色譜6. 6. 大孔吸附樹脂大孔吸附樹脂(1)(1)原理原理: :吸附性和分子篩原理相結(jié)合的分離吸附性和分子篩原理相結(jié)合的分離, ,它的吸附性它的吸附性是由于范德華力引力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果是由于范德華力引力或產(chǎn)生氫鍵的結(jié)果, ,分子篩分子篩性是由于其本身多孔性的結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定性是由于其本身多孔性的結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定(2) (2) 影響吸附因素影響吸附因素比表面積比表面積, ,表面電性表面電性, ,能否與化合物形成氫鍵等是重要的能否與化合物形成氫鍵等是重要的 影響因素影響因素, ,一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附一般非極性化合物在水中易被非極性樹脂吸附, ,極性化合物在水中易被極性樹

24、脂吸附極性化合物在水中易被極性樹脂吸附化合物的性質(zhì)也是影響吸附的重要因素化合物的性質(zhì)也是影響吸附的重要因素, ,如化合物的分子如化合物的分子量量, ,極性極性, ,能否形成氫鍵等都影響其與大孔樹脂的吸附能否形成氫鍵等都影響其與大孔樹脂的吸附. . 分子量小分子量小, ,極性小的化合物與非極性樹脂的吸附力強(qiáng)極性小的化合物與非極性樹脂的吸附力強(qiáng), ,能與能與 大孔樹脂形成氫鍵的化合物易被吸附大孔樹脂形成氫鍵的化合物易被吸附(3) (3) 應(yīng)用應(yīng)用苷和糖類的分離苷和糖類的分離生物堿的精制生物堿的精制多糖的分離多糖的分離黃酮的分離黃酮的分離三萜的分離三萜的分離( (四四) )根據(jù)物質(zhì)分子的大小進(jìn)行分離

25、根據(jù)物質(zhì)分子的大小進(jìn)行分離1. 1. 透析法透析法利用半透膜的膜孔或凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩過濾作用利用半透膜的膜孔或凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩過濾作用2. 2. 凝膠過濾凝膠過濾利用半透膜的膜孔或凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩過濾作用利用半透膜的膜孔或凝膠的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的分子篩過濾作用3. 3. 超濾超濾: :利用因分子大小不同引起的擴(kuò)散速度的差別利用因分子大小不同引起的擴(kuò)散速度的差別4. 4. 超速離心超速離心: :利用溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的沉降性或浮游性利用溶質(zhì)在超速離心作用下具有不同的沉降性或浮游性適用于水溶性大分子化合物，適用于水溶性大分子化合物，如蛋白質(zhì)、核酸、多糖等的如蛋白

26、質(zhì)、核酸、多糖等的脫鹽精制及分離脫鹽精制及分離( (五五) )根據(jù)物質(zhì)解離程度不同的分離法根據(jù)物質(zhì)解離程度不同的分離法離子交換法：離子交換法：以離子交換樹脂作為固定相以離子交換樹脂作為固定相, ,用水或含水溶劑裝柱用水或含水溶劑裝柱. .當(dāng)樣品水溶液通過交換柱時當(dāng)樣品水溶液通過交換柱時, ,溶液中的中性分子與離溶液中的中性分子與離子交換樹脂上的交換基團(tuán)荷電相同的離子將通過柱子交換樹脂上的交換基團(tuán)荷電相同的離子將通過柱子從柱底流出子從柱底流出, ,而那些與樹脂上的交換基團(tuán)荷電相而那些與樹脂上的交換基團(tuán)荷電相反的離子將與樹脂上的交換基團(tuán)進(jìn)行離子交換并被反的離子將與樹脂上的交換基團(tuán)進(jìn)行離子交換并被吸

27、附在柱上吸附在柱上, ,隨后改變條件隨后改變條件, ,并用適當(dāng)溶劑從柱上洗并用適當(dāng)溶劑從柱上洗脫下來脫下來 一、概述一、概述二、提取分離的方法二、提取分離的方法三、結(jié)構(gòu)研究方法三、結(jié)構(gòu)研究方法 第三節(jié)第三節(jié) 結(jié)構(gòu)研究方法結(jié)構(gòu)研究方法1. 1. 化合物純度確定化合物純度確定紫外、紅外、液相色譜、質(zhì)譜、核磁等紫外、紅外、液相色譜、質(zhì)譜、核磁等2. 2. 通過文獻(xiàn)調(diào)研，理化常數(shù)和化學(xué)定性分析通過文獻(xiàn)調(diào)研，理化常數(shù)和化學(xué)定性分析等初步判斷結(jié)構(gòu)類型等初步判斷結(jié)構(gòu)類型3. 3. 由質(zhì)譜法等確定分子式，分子量由質(zhì)譜法等確定分子式，分子量4. 4. 紅外光譜進(jìn)一步推出結(jié)構(gòu)官能團(tuán)紅外光譜進(jìn)一步推出結(jié)構(gòu)官能團(tuán)5.

28、 5. 紫外光譜紫外光譜6. 6. 核磁核磁 紫外光譜鑒別法紫外光譜鑒別法分子中的電子可因光線照射從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。分子中的電子可因光線照射從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。其中其中 * *躍遷，躍遷，n n * *躍遷可因吸收紫外光及躍遷可因吸收紫外光及可見光引起，吸收光譜將出現(xiàn)在光的紫外區(qū)及可見光引起，吸收光譜將出現(xiàn)在光的紫外區(qū)及可見區(qū)（可見區(qū)（200-700 nm)200-700 nm) 含有共軛雙鍵、發(fā)色團(tuán)及具有共軛含有共軛雙鍵、發(fā)色團(tuán)及具有共軛體系的助色團(tuán)分子在紫外及可見光體系的助色團(tuán)分子在紫外及可見光區(qū)產(chǎn)生的吸收即由相應(yīng)的區(qū)產(chǎn)生的吸收即由相應(yīng)的 * *躍躍遷，遷，n n * *躍遷引起。躍遷引

29、起。 紫外光譜對于分子中含有含紫外光譜對于分子中含有含共軛雙鍵、共軛雙鍵、，不飽和羰基（醛、酮、酸、酯不飽和羰基（醛、酮、酸、酯)結(jié)構(gòu)的化合物以及芳香化合物的結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)的化合物以及芳香化合物的結(jié)構(gòu)是一種重要手段。一種重要手段。 紫外光譜鑒別法紫外光譜鑒別法 測定最大吸收波長測定最大吸收波長 測定最大吸收波長和最小吸收波長測定最大吸收波長和最小吸收波長 測定最大吸收波長和最小吸收波長同時測定最大吸收波長和最小吸收波長同時, ,利用更多的光譜信息利用更多的光譜信息( (如肩峰如肩峰) ) 測定吸收系數(shù)測定吸收系數(shù) 測定最大吸收波長及不同波長的吸收值比值測定最大吸收波長及不同波長的吸收值比值 分子中

30、價鍵的伸縮及彎曲振動將在光分子中價鍵的伸縮及彎曲振動將在光的紅外區(qū)域，即的紅外區(qū)域，即4000-625 cm-1處引起處引起吸收。測得的吸收光譜叫紅外光譜吸收。測得的吸收光譜叫紅外光譜（infrared spectra,IR)紅外光譜鑒別法紅外光譜鑒別法紅外光譜法是一種專屬性很強(qiáng)、應(yīng)用紅外光譜法是一種專屬性很強(qiáng)、應(yīng)用較廣（固體、液體、氣體樣品）的鑒較廣（固體、液體、氣體樣品）的鑒別方法。主要用于組分單一、結(jié)構(gòu)明別方法。主要用于組分單一、結(jié)構(gòu)明確的原料藥、特別適用于用其他方法確的原料藥、特別適用于用其他方法不易區(qū)分的同類藥物。不易區(qū)分的同類藥物。高效液相色譜法高效液相色譜法 u 原理原理: :用

31、高壓輸液泵將具有不同極性的單一溶劑用高壓輸液泵將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑或不同比例的混合溶劑, ,緩沖液等流動相緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱泵入裝有固定相的色譜柱, ,經(jīng)進(jìn)樣閥注入經(jīng)進(jìn)樣閥注入供試品供試品, ,由流動相帶入柱中由流動相帶入柱中, ,在柱內(nèi)各成分在柱內(nèi)各成分被分離后被分離后, ,依次進(jìn)入檢測器依次進(jìn)入檢測器. .u 概念概念: :u 保留時間保留時間: :進(jìn)樣點至色譜峰極大點測量所得進(jìn)樣點至色譜峰極大點測量所得u 理論板數(shù)理論板數(shù): :將色譜分離過程看做一系列相繼的平將色譜分離過程看做一系列相繼的平衡過程衡過程, ,每一平衡階段稱之為一個理論板每一平衡階

32、段稱之為一個理論板, ,即把色譜即把色譜柱假想成由許多板組成柱假想成由許多板組成, ,在每一板上在每一板上, ,成分在兩相間成分在兩相間建立一次平衡建立一次平衡. .色譜柱的理論板數(shù)越色譜柱的理論板數(shù)越多多, ,柱效越高柱效越高u 分類分類 正相色譜法正相色譜法(Normal phase chromatography,NPC)(Normal phase chromatography,NPC)色譜系統(tǒng)由極性固定相和非極性流動相組成色譜系統(tǒng)由極性固定相和非極性流動相組成 反相色譜法反相色譜法(reverse phase chromatography,RPC)(reverse phase chrom

33、atography,RPC)色譜系統(tǒng)由非極性固定相和極性流動相組成色譜系統(tǒng)由非極性固定相和極性流動相組成u 適用范圍適用范圍: :可用于高分子可用于高分子, ,極性極性, ,離子和熱不穩(wěn)定化合物的分離分析離子和熱不穩(wěn)定化合物的分離分析分離度和實驗條件分離度和實驗條件2(tR2-tR1)W1+W2=R 分離度分離度公式將許多實驗變量概括為柱效公式將許多實驗變量概括為柱效, ,色譜保留及選擇性三個方面色譜保留及選擇性三個方面參數(shù)參數(shù)k k和和由流動相和固定相組成及溫度決定由流動相和固定相組成及溫度決定, ,這些條件決定溶質(zhì)這些條件決定溶質(zhì)在流動相和固定相之間的分配平衡在流動相和固定相之間的分配平衡

34、, ,從而影響了色譜保留從而影響了色譜保留柱效柱效n n取決于色譜柱的質(zhì)量取決于色譜柱的質(zhì)量, ,隨柱條件變化而變化隨柱條件變化而變化: :填料粒度填料粒度, ,柱長柱長, ,流動相流速流動相流速R=4nkk+1a-1a柱效柱效色譜保留色譜保留選擇性選擇性一一 溶劑強(qiáng)度的影響溶劑強(qiáng)度的影響u 分離度分離度R R隨隨k k的增加而增加的增加而增加u 當(dāng)當(dāng)k k達(dá)到達(dá)到1010以上以上, ,繼續(xù)增加繼續(xù)增加k不顯著影響不顯著影響R,而分析時間增而分析時間增加了加了u 最佳的最佳的k在在 2-10之間之間u 成分的保留可以通過改變流動相的溶劑強(qiáng)度而控制成分的保留可以通過改變流動相的溶劑強(qiáng)度而控制,強(qiáng)

35、溶強(qiáng)溶劑降低保留劑降低保留,而弱溶劑增加保留而弱溶劑增加保留二二 選擇性的影響選擇性的影響當(dāng)樣品所有譜帶當(dāng)樣品所有譜帶k在在0-20之間之間,仍得不到完全分離仍得不到完全分離,應(yīng)該改變應(yīng)該改變條件使譜帶間的距離或選擇性條件使譜帶間的距離或選擇性發(fā)生改變發(fā)生改變.通過改變通過改變流動相流動相,柱柱填料和溫度填料和溫度來改變來改變( (一一) ) 改變流動相改變流動相表表 RPC中改變流動相以改變選擇性中改變流動相以改變選擇性改變項 第一次 第二次 改變 B% 40%乙腈 45%乙腈 改變有機(jī)溶劑 40%乙腈 50%甲醇 混合有機(jī)溶劑 40%乙腈 20%乙腈加 25%甲醇 改變 pH pH2.5

36、pH2.5 溶劑強(qiáng)度對選擇性的影響溶劑強(qiáng)度對選擇性的影響選擇選擇B%使使k在在0.5-20之間之間,因而溶劑強(qiáng)度對因而溶劑強(qiáng)度對的的影響影響可見可見,當(dāng)當(dāng)B%改變改變5-10%,譜帶間的距離也有明顯譜帶間的距離也有明顯改變改變,分離度也改善分離度也改善. 溶劑類型的選擇性溶劑類型的選擇性改變?nèi)軇┑念愋褪歉淖冞x擇性的有效方法改變?nèi)軇┑念愋褪歉淖冞x擇性的有效方法,通常是通常是改變強(qiáng)溶劑成分改變強(qiáng)溶劑成分B 優(yōu)化溶劑類型的選擇性優(yōu)化溶劑類型的選擇性改變?nèi)軇╊愋统?dǎo)致帶間距離的變化改變?nèi)軇╊愋统?dǎo)致帶間距離的變化,但有可能使但有可能使原來分離開的譜帶重疊原來分離開的譜帶重疊,此時此時,混合這兩種不同類

37、混合這兩種不同類型的溶劑型的溶劑,常可達(dá)到好的效果?？蛇_(dá)到好的效果4. 4. 對離子化合物的選擇性對離子化合物的選擇性對含離子或可離子化的樣品對含離子或可離子化的樣品,流動相可通過改變流動相可通過改變pH值值,離子對試劑或胺添加劑離子對試劑或胺添加劑,緩沖鹽或其濃度等進(jìn)一步改變緩沖鹽或其濃度等進(jìn)一步改變選擇性選擇性5. 5. 選擇性絡(luò)合作用選擇性絡(luò)合作用在某些情況下加絡(luò)合劑至流動相以增加選擇性在某些情況下加絡(luò)合劑至流動相以增加選擇性. .如銀離子與順式烯和胺絡(luò)合如銀離子與順式烯和胺絡(luò)合( (二二) ) 改變固定相改變固定相色譜柱填料的性質(zhì)對選擇性有很大的影響色譜柱填料的性質(zhì)對選擇性有很大的影響

38、( (二二) ) 改變柱溫改變柱溫增加柱溫增加柱溫1,1,通常降低保留通常降低保留k k1-2%,同時也改變同時也改變?nèi)?柱理論板數(shù)的影響柱理論板數(shù)的影響增加增加n n使所有譜帶的分辨率提高使所有譜帶的分辨率提高 仔細(xì)填裝柱仔細(xì)填裝柱 用較長柱用較長柱 較低的流速較低的流速 較小的柱填料粒度較小的柱填料粒度 較低的流動相黏度和較高的柱溫較低的流動相黏度和較高的柱溫 較小的樣品分子較小的樣品分子 最小的柱外效應(yīng)最小的柱外效應(yīng)四四 進(jìn)樣量的影響進(jìn)樣量的影響對于常規(guī)柱對于常規(guī)柱(4-5mm i.d.,150-250mm L),(4-5mm i.d.,150-250mm L),進(jìn)樣量進(jìn)樣量25ul2

39、5ul和和10 ug10 ugu 柱過載柱過載 隨著進(jìn)樣量的增加隨著進(jìn)樣量的增加, ,峰展寬峰展寬, ,板數(shù)板數(shù)n n下下降降, ,保留時間下降和分離度變差保留時間下降和分離度變差, ,可分為可分為體積過載體積過載和質(zhì)量過載和質(zhì)量過載u UV檢測器檢測器光源為氘燈光源為氘燈, ,工作波長為工作波長為190-400nm190-400nmu DAD檢測器檢測器(diode array detector)光源為氘燈光源為氘燈, ,工作波長為工作波長為190-400nm190-400nm優(yōu)點優(yōu)點: :可在一次進(jìn)樣后可在一次進(jìn)樣后, ,同時采集不同波長下的色譜圖同時采集不同波長下的色譜圖, ,還可顯還可

40、顯示任一波長下的色譜圖示任一波長下的色譜圖可提供每一個色譜峰的可提供每一個色譜峰的UVUV光譜光譜, ,因此有利于選擇最佳檢測波長因此有利于選擇最佳檢測波長檢查色譜峰各個位置的光譜檢查色譜峰各個位置的光譜, ,可評價色譜峰的純度可評價色譜峰的純度檢測器檢測器蒸發(fā)光散射檢測器蒸發(fā)光散射檢測器Evaporative light scattering, ELSDEvaporative light scattering, ELSDu 原理原理: :當(dāng)柱流出物為高速氣流當(dāng)柱流出物為高速氣流( (氮氣或空氣氮氣或空氣) )霧化后霧化后, ,經(jīng)蒸發(fā)經(jīng)蒸發(fā)器使流動相蒸發(fā)器使流動相蒸發(fā), ,不揮發(fā)的待測成分成為

41、微粒氣霧流不揮發(fā)的待測成分成為微粒氣霧流, ,用一定強(qiáng)用一定強(qiáng)度的入射光度的入射光( (激光光源激光光源),),準(zhǔn)直后照射此霧氣流準(zhǔn)直后照射此霧氣流, ,測定散射光測定散射光, ,其其強(qiáng)度取決于微粒的大小和數(shù)量強(qiáng)度取決于微粒的大小和數(shù)量, ,也取決于待測成分的濃度也取決于待測成分的濃度u 范圍范圍: : 通用型檢測器通用型檢測器, ,幾乎對所有樣品成分都有響應(yīng)幾乎對所有樣品成分都有響應(yīng) 用于在揮發(fā)性流動相中測定非揮發(fā)性成分用于在揮發(fā)性流動相中測定非揮發(fā)性成分 可用于梯度洗脫可用于梯度洗脫現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)1. 1. 基本概念基本概念 質(zhì)譜質(zhì)譜(mass spectrum(mass spectrum）: :是樣品分子或原子在外部能量的作用下電離或電離后是樣品分子或原子在外部能量的作用下電離或電離后進(jìn)一步分解而生成的離子，這