天然產(chǎn)物提取分離鑒定

第2章天然產(chǎn)物的提取分離與結(jié)構(gòu)鑒定天然產(chǎn)物的預(yù)試驗(yàn)天然產(chǎn)物的系統(tǒng)分離

提取天然產(chǎn)物的常用方法

1.溶劑法

用溶劑提取植物成分時(shí)，常用浸漬法、滲漉法、煎煮法、回流提取法及連續(xù)回流提取法等。從固體混合物中萃取所需要的物質(zhì)，最簡(jiǎn)單的方法是把固體混合物先進(jìn)行研細(xì)，放在容器里，加以適當(dāng)溶劑，讓其在常溫或加熱下浸泡，經(jīng)常振蕩或攪拌，到一定時(shí)間后，將浸出液濾出，殘?jiān)右詨赫n液和殘?jiān)珠_。必要時(shí)殘?jiān)稍偌尤肴軇┓磸?fù)浸漬。如果萃取物質(zhì)的溶解度很小，要消耗大量的溶劑和很長(zhǎng)的時(shí)間。在這種情況下，一般用索氏（Soxhlet）提取器來萃取，索氏提取器是利用溶劑回流及虹吸原理，使固體物質(zhì)每一次都能為純的溶劑所萃取，因而效率高。為了提高天然產(chǎn)物化學(xué)成分的提取效率，目前人們又提出了一些新的方法以強(qiáng)化溶劑提取率，這些新的方法有植物細(xì)胞膜真空破碎法，酶浸漬提取法，超聲波強(qiáng)化提取法，微波加熱提取法，超臨界流體提取法等。2.水蒸氣蒸餾法此法適用于能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞的植物成分的提取，這些化合物與水不相混溶或僅微溶，且在約100℃時(shí)有一定的蒸汽壓，當(dāng)水蒸氣加熱沸騰時(shí)，能將該物質(zhì)一并隨水蒸氣帶出。譬如植物中的揮發(fā)油，某些小分子生物堿如麻黃堿、煙堿，檳榔堿等，以及某些小分子的酸性物質(zhì)如丹皮酚等均可應(yīng)用本法提取.3.分餾法利用沸點(diǎn)不同進(jìn)行分餾，然后精制純化，在分離毒芹總堿中的毒芹堿和羥基毒芹堿以及石榴皮中的偽石榴皮堿、異石榴堿和甲基異石榴皮堿時(shí)均可利用它們的沸點(diǎn)不同進(jìn)行常壓或減壓分餾，然后再精制純化，又如植物Anabcsis

aphyllaL中的總生物堿中的主要成分新煙堿（anabasine沸點(diǎn)270-272℃）亦可用此法獲得。4.吸附法吸附法的目的，一種是吸附除去雜質(zhì)，這常指鞣質(zhì)色素，另一種是吸附所需物質(zhì)，常用的吸附劑有氧化鋁、氧化鎂，酸性白土和活性炭等.5.沉淀法利用某些植物成分與某些試劑產(chǎn)生沉淀的性質(zhì)而得到分離或除去“雜質(zhì)”的方法，但對(duì)所需成分來講，這種沉淀反應(yīng)是可逆性的，最常用的是鉛鹽法，利用中性乙酸鉛或堿式乙酸鉛在水或稀醇溶液中能與許多物質(zhì)生成難溶性的鉛鹽或絡(luò)鹽沉淀，故可利用這種性質(zhì)使所需成分與雜質(zhì)分離，脫鉛方法常通以硫化氫氣體，使分解并轉(zhuǎn)為不溶性硫化鉛沉淀而除去.6.鹽析法鹽析法通常是往植物水提取液中加入易溶性無機(jī)鹽至一定濃度或達(dá)到飽和狀態(tài)，使某些成分在水中的溶解度降低，沉淀析出或被有機(jī)溶劑提取出，常用的化合物如氯化鈉，氯化銨、硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鎂等，譬如，三顆針根粉用稀酸浸泡，稀酸液加氯化鈉近飽和即析出小檗堿鹽酸鹽，又如滇三七粉先用戊醇提取得三七皂苷甲，殘?jiān)靡掖继崛?，醇提物加水溶解，濾去不溶物加硫酸鎂飽和即析出三七皂苷乙。7.透析法利用小分子物質(zhì)在溶液中可通過半透膜，而大分子物質(zhì)不能通過半透膜的性質(zhì)而達(dá)到分離的方法。常用于純化皂苷、蛋白質(zhì)、多肽和多糖等化合物，用透析法可以除去其中無機(jī)鹽、單糖、雙糖等。反之也可將大分子的雜質(zhì)留在半透膜內(nèi)，而小分子物質(zhì)通過半透膜進(jìn)入膜外溶液，而加以分離精制，透析是否成功與膜孔的大小密切相關(guān)，根據(jù)欲分離成分分子的大小選擇適當(dāng)規(guī)格的透析模.8.升華法固體物質(zhì)加熱時(shí)，直接變成氣態(tài)，遇冷凝結(jié)成原來的固體，此現(xiàn)象稱為升華，植物中凡具有升華性質(zhì)的化合物，均可用此法進(jìn)行純化，例如樟木中樟腦（camphor），茶葉中的咖啡堿.天然產(chǎn)物的分離與精制

對(duì)于上述方法提取得到的有些是混合物。尚需進(jìn)一步分離及精制。1.根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離許多分離物質(zhì)的操作需要在溶液中進(jìn)行。實(shí)踐中可以采用下列方法：（1）利用不同溫度可引起物質(zhì)溶解度的改變的性質(zhì)以分離物質(zhì)，如常見的結(jié)晶及重結(jié)晶等方法。（2）在溶液中加入另一種溶劑以改變混合劑的極性，使一部分物質(zhì)沉淀析出，從而實(shí)現(xiàn)分離。如在藥材濃縮水提取液中加入數(shù)倍量高濃度乙醇，使沉淀而除去多糖、蛋白質(zhì)等水溶性雜質(zhì)（水提醇沉法）；或在濃縮乙醇提取液中加入數(shù)倍量水稀釋，放置使沉淀而除去樹脂、葉綠素等水不溶性雜質(zhì)（醇提水沉法）；或在乙醇濃縮液中加入數(shù)倍量乙醚（醇提醚沉法）或丙酮（醇提丙酮沉法），可使皂苷沉淀析出，而脂溶性的樹脂等雜質(zhì)則留在母液中。（3）對(duì)酸性、堿性或兩性有機(jī)化合物來說，?？赏ㄟ^加入酸、堿以調(diào)節(jié)溶液的pH，改變分子的存在狀態(tài)（游離型或解離型），從而改變?nèi)芙舛榷鴮?shí)現(xiàn)分離。例如，一些生物堿類用酸水從藥材中提出后，加堿調(diào)至堿性即可從水中沉淀析出（酸提堿沉法）。至于提取黃酮、蒽醌類酚酸性成分時(shí)采用的堿提酸沉法，以及調(diào)節(jié)pH至等電點(diǎn)使蛋白質(zhì)沉淀的方法等也均屬于這一類型。這種方法簡(jiǎn)便易行，在工業(yè)生產(chǎn)中用得很廣。（4）酸性或堿性化合物還可通過加入某種沉淀試劑使之生成水不溶性的鹽類沉淀等析出。2.根據(jù)物質(zhì)在兩相溶劑中的分配比不同進(jìn)行分離常見的方法有簡(jiǎn)單的液-液萃取法、及液-液分配色譜等。（1）液-液萃取與分配系數(shù)K值兩種相互不能任意混溶的溶劑（如氯仿與水）置分液漏斗中進(jìn)行充分振搖，放置后即可分成兩相。此時(shí)其中如含有溶質(zhì)，則溶質(zhì)在兩相溶劑中的分配比（K）在一定溫度及壓力下為一常數(shù)，可以下式表示：

K=CU/CLK：表示分配系數(shù)；Cu：表示溶質(zhì)在上相溶劑中的濃度；CL：表示溶質(zhì)在下相溶劑中的濃度。現(xiàn)在假定有A、B兩種溶質(zhì)用的氯仿及水進(jìn)行分配，如A、B均為1.0g，KA=10，KB=0.l，兩相溶劑體積比VCHCl3/VH2O=1，則用分液漏斗作一次振搖分配平衡后，90%以上的溶質(zhì)A將分配在上相溶劑（水）中，不到10%的溶質(zhì)A則分配到下相溶劑（氯仿）中。同理，KB=0.1=1/10，則振搖平衡后，溶質(zhì)B的分配將與A相反。留在水中的不到10%，90%以上分配在氯仿中。這說明，在上述條件下，A、B兩種溶質(zhì)在氯仿及水中僅作一次分配就可實(shí)現(xiàn)90%以上程度的分離。

（2）液-液分配柱色譜液-液分配柱色譜是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(dòng)相）沖洗色譜柱。這樣，物質(zhì)同樣可在兩相溶劑相對(duì)作逆流移動(dòng)，在移動(dòng)過程中不斷進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配而得以分離。這種方法稱之為液-液分配柱色譜法。正相色譜與反相色譜液-液分配柱色譜用的載體主要有硅膠、硅藻土及纖維素粉等。通常，分離水溶性或極性較大的成分如生物堿、苷類、糖類、有機(jī)酸等化合物時(shí)，流動(dòng)相多采用強(qiáng)極性溶劑，如水、緩沖溶液等，分離中等或弱極性的成分如生物堿,萜類,黃酮等化合物時(shí)流動(dòng)相則用氯仿、乙酸乙酯、丁醇等中或弱極性有機(jī)溶劑，稱之為正相色譜；但當(dāng)分離脂溶性化合物，如高級(jí)脂肪酸、油脂、游離甾體等時(shí)，則兩相可以顛倒，固定相可用石蠟油，而流動(dòng)相則用水或甲醇等強(qiáng)極性溶劑，故稱之為反相分配色譜（reversephasepartitionchromatography）。除色譜柱外，液-液分配色譜也可在硅膠薄層色譜上進(jìn)行。因此液-液分配柱色譜的最佳分離條件可以根據(jù)相應(yīng)的薄層色譜結(jié)果（正相柱用正相板，反相柱用反相板）進(jìn)行選定。常用反相硅膠薄層及柱色譜的填料系普通硅膠經(jīng)下列方式進(jìn)行化學(xué)修飾，鍵合上長(zhǎng)度不同的烴基（R）、形成親油表面而成。根據(jù)烴基（-R）長(zhǎng)度為乙基（-C2H5）還是辛基（-C8H17）或十八烷基（-C18H37），分別命名為RP（reversephase）-2、RP-8及RP-18。三者親脂性強(qiáng)弱順序如下：RP-18>RP-8>RP-2。定性試驗(yàn)一般定性試驗(yàn)可初步驗(yàn)證有無上述各類物質(zhì)，例如：生物堿：常用碘化鉍鉀（Dragendorff試劑），它與生物堿試液顯棕黃色或桔紅色沉淀，反應(yīng)在濾低上試驗(yàn)更為敏感和清晰。黃酮：將乙醇液加Mg粉，滴入濃鹽酸后振蕩在泡沫處呈桃紅色，或與1%AlCl3乙醇溶液呈有色熒光。皂苷、強(qiáng)心苷、甾體：在乙酐溶液中與濃H2SO4反應(yīng)后顯各種紅紫色，皂甙水溶液振蕩時(shí)能產(chǎn)生大量泡沫。氨基酸和肽：與茚三酮反應(yīng)顯蘭紫色蛋白質(zhì)：以雙縮脲反應(yīng)（NaOH+CuSO4）顯紫紅色有機(jī)酸：與溴酚蘭反應(yīng)呈黃色酚類：與FeCl3顯紫、蘭色蒽醌：與硼酸水溶液顯色糖和苷：與斐林試劑作用有磚紅色Cu2O↓3.根據(jù)物質(zhì)的吸附性差別進(jìn)行分離在天然產(chǎn)物分離及精制工作中，吸附現(xiàn)象利用得十分廣泛。其中又以固-液吸附用得最多，并有物理吸附、化學(xué)吸附及半化學(xué)吸附之分。物理吸附也叫表面吸附，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(diǎn)是無選擇性，吸附與解吸附過程可逆，且可快速進(jìn)行，故在實(shí)際工作中用得最多，如采用硅膠、氧化鋁及活性炭為吸附劑進(jìn)行的吸附色譜即屬于這一類型；化學(xué)吸附，如黃酮等酚酸性物質(zhì)被堿性氧化鋁的吸附，或生物堿被酸性硅膠的吸附等，因?yàn)榫哂羞x擇性，吸附十分牢固，有時(shí)甚至不可逆，故用得較少；半化學(xué)吸附，如聚酰胺對(duì)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(xué)吸附之間，也有一定應(yīng)用。層析分離分析方法

薄層層板法薄層層析法，系將適宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或鋁基片上，成一均勻薄層。待點(diǎn)樣、展開后；與適宜的對(duì)照物按同法所得的色譜圖作對(duì)比，用以進(jìn)行化合物的鑒別、雜質(zhì)檢查或含量測(cè)定的方法。固定相或載體最常用硅膠G、硅膠GF，硅膠H、硅膠HF254，其次有硅藻土、硅藻土G、氧化鋁、氧化鋁G、微晶纖維素、微晶纖維素F254等。其顆粒大小，一般要求直徑為10-40μm。薄層涂布，一般可分無膠粘劑和含膠粘劑兩種；前者系將固定相直接涂布于玻板上，后者系在固定相中加入一定量的膠粘劑，一般常用10%-15%煅石膏（CaSO4·2H2O在140℃加熱4h），混勻后加水適量使用，或用羧甲基纖維素鈉水溶液（0.5%-0.7%）適量調(diào)成糊狀，均勻涂布于玻板上。也有含一定固定相或緩沖液的薄層。操作方法如下：①薄層板制備將1份固定相和3份蒸餾水在研缽中向一方向研磨混合；去除表面的氣泡后，倒入涂布器中，在玻板上平穩(wěn)地移動(dòng)涂布器進(jìn)行涂布（厚度為0.2-0.3mm），取下涂好薄層的玻板，置水平臺(tái)上于室溫下晾干，后在110℃烘30min，即置有干燥劑的干燥箱中備用。②點(diǎn)樣用點(diǎn)樣器點(diǎn)樣于薄層板上，一般為圓點(diǎn)，點(diǎn)樣基線距底邊2.0cm，樣點(diǎn)直徑及點(diǎn)間距離同紙色譜法，點(diǎn)間距離可視斑點(diǎn)擴(kuò)散情況以不影響檢出為宜。點(diǎn)樣時(shí)必須注意勿損傷薄層表面。③展開展開缸如需預(yù)先用展開劑飽和，可在缸中加入足夠量的展開劑，并在壁上貼二條與缸一樣高、寬的濾紙條，一端浸入展開劑中，密封缸頂?shù)纳w，使系統(tǒng)平衡將點(diǎn)好樣品的薄層板放入展開缸的展開劑中，浸入展開劑的深度為距薄層板底邊0.5-1.0cm（切勿將樣點(diǎn)浸入展開劑中），密封缸蓋，待展開至規(guī)定距離（一般為薄層板的4/5左右），取出薄層板，晾干。④顯色和Rf值顯色劑是多種多樣的，下面是實(shí)驗(yàn)室常用的幾種。常見化合物的薄層層析顯色劑:

生物堿:1、碘化鉍鉀試劑2、碘蒸氣;黃酮類:1、紫外線-氨熏2、三氯化鋁乙醇液;蒽醌類:乙酸鎂甲醇液,5%氫氧化鉀;糖類:鄰苯二甲酸-苯胺;強(qiáng)心苷:1、氨胺T-三氯乙酸,2、Kedde試劑;甾體:1、茴香醛硫酸液,2、三氯化銻冰乙酸;酚類:1,三氯化鐵水溶液2、三氯化鐵-鐵氰化鉀溶液,3、香草醛鹽酸液,4、快速藍(lán)鹽-B;酸類:1、葡萄糖苯胺;2、溴甲酚綠乙醇液

Rf值是樣品在流動(dòng)相與固定相中運(yùn)動(dòng)的狀況，也就是溶質(zhì)移動(dòng)和流動(dòng)相移動(dòng)的關(guān)系。

Rf=展開后原點(diǎn)與斑點(diǎn)的距離/原點(diǎn)與溶劑前沿間距離一種純凈的物質(zhì)在相同溶劑，相同吸附劑的條件下，其Rf值是一常數(shù)，故在生物化學(xué)或天然產(chǎn)物的研究中，據(jù)某一物質(zhì)的Rf值和班點(diǎn)顏色來判斷其存在。柱層析法（1）、吸附柱層析色譜柱為內(nèi)徑均勻、下端縮口的硬質(zhì)玻璃管，下端用棉花或玻璃纖維塞住，管內(nèi)裝入吸附劑，如硅膠氧化鋁。吸附劑的顆粒應(yīng)盡可能保持大小均勻，以保證良好的分離效果。除另有規(guī)定外，通常多采用直徑為0.07-0.15mm的顆粒。①吸附劑的填裝干法：將吸附劑一次加入色譜柱，振動(dòng)管壁使其均勻下沉，然后沿管壁緩緩加入洗脫劑；或在色譜柱下端出口處連接活塞，加入適量的洗脫劑，旋開活塞使洗脫劑緩緩滴出，然后自管頂緩緩加入吸附劑，使其均勻地潤(rùn)濕下沉，在管內(nèi)形成松緊適度的吸附層。操作過程中應(yīng)保持有充分的洗脫劑留在吸附層的上面。濕法：將吸附劑與洗脫劑混合，攪拌除去空氣泡，徐徐傾入層析柱中，然后加入洗脫劑將附著管壁的吸附劑洗下，使色譜柱平整。待填裝吸附劑所用洗脫劑從色譜柱自然流下，液面和柱表面相平時(shí)，即加供試品溶液。②樣品的加入將樣品溶于開始洗脫時(shí)使用的洗脫劑中，再沿色譜管壁緩緩加入，注意勿使吸附劑翻起?；?qū)悠啡苡谶m當(dāng)?shù)娜軇┲?，與少量吸附劑混勻，再使溶劑揮發(fā)去盡使呈松散狀，加在已制備好的色譜柱上面。如樣品在常用溶劑中不溶，可將樣品與適量的吸附劑在乳缽中研磨混勻后加入。③洗脫通常按洗脫劑洗脫能力大小遞增變換洗脫劑的品種和比例，分別分部收集流出液，至流出液中所含成分顯著減少或不再含有時(shí)，再改變洗脫劑的品種和比例。操作過程中應(yīng)保持有充分的洗脫劑留在吸附層的上面。（2）分配柱層析方法和吸附柱層析基本一致。裝柱前，先將載體和固定液混合，然后分次移入層析柱中并用帶有平面的玻棒壓緊；樣品可溶于固定液，混以少量載體，加在預(yù)制好的層析柱上端。洗脫劑需先加固定液混合使之飽和，以避免洗脫過程中兩相分配的改變。

快速柱層析法柱層析技術(shù)是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室必不可少的分離手段。但一般的柱層析非常費(fèi)時(shí)，而高效（壓）液相層析（HPLC）則需昂貴的設(shè)備、特殊處理的溶劑，目前也難于在一般實(shí)驗(yàn)室普遍使用。近年來出現(xiàn)的所謂FlashChromatography或其它類型的加壓層析技術(shù)，克服了這二者的缺點(diǎn)，既快速簡(jiǎn)便，又有相當(dāng)分離效果。這里簡(jiǎn)單介紹一種在實(shí)驗(yàn)室常用的快速層析方法.真空液相層析法近年來在國(guó)外有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室流行真空液相層析（VacuumLiquidChromatography，簡(jiǎn)稱VLC）。

VLC法具有操作快速簡(jiǎn)便、高效價(jià)廉、樣品處理量大等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于天然有機(jī)化合物以及多量有機(jī)反應(yīng)產(chǎn)物的純化與分離。VLC是有機(jī)化學(xué)家不滿意經(jīng)典柱層析方法分離操作費(fèi)時(shí)，固定相、洗脫劑用量過大等缺點(diǎn)而改進(jìn)提出的新方法。

高效液相色譜法高效液相色譜法是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、緩沖液等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，經(jīng)進(jìn)樣閥注入樣品，由流動(dòng)相帶入柱內(nèi)，在柱內(nèi)各成分被分離后，依次進(jìn)入檢測(cè)器，色譜信號(hào)由記錄儀或積分儀記錄。天然產(chǎn)物化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定已知化合物鑒定的一般程序(1)測(cè)定樣品的熔點(diǎn)，與已知品的文獻(xiàn)值對(duì)照，比較是否一致或接近。(2)測(cè)樣品與標(biāo)準(zhǔn)品的混熔點(diǎn)，所測(cè)熔點(diǎn)值不下降。(3)將樣品與標(biāo)準(zhǔn)品共薄層層析或紙層析，比較其Rf值是否一致。(4)測(cè)樣品的紅外光譜圖，與標(biāo)準(zhǔn)品的紅外光譜或標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較，是否完全一致。未知化合物的結(jié)構(gòu)測(cè)定方法(1)測(cè)定樣品的物理常數(shù):如熔點(diǎn)或沸點(diǎn)，比旋度或折光率等，查對(duì)有關(guān)文獻(xiàn)手冊(cè)，初步判斷樣品是已知物還是未知物，若是已知物，則按已知物的程序鑒定；若是未知物，則應(yīng)進(jìn)行以下程序的結(jié)構(gòu)測(cè)定。(2)進(jìn)行檢識(shí)反應(yīng)，確定樣品是哪個(gè)類型的化合物，如生物堿、黃酮、強(qiáng)心苷等。(3)分子式的測(cè)定：通過元素分析和分子量的測(cè)定，計(jì)算其分子式?，F(xiàn)在一般用高分辨MS法測(cè)定分子式。(4)結(jié)構(gòu)分析：測(cè)定樣品的紫外光譜（UV）、紅外光譜（IR）、質(zhì)譜（MS）和核磁共振譜（NMR）。紫外光譜用于判斷分子結(jié)構(gòu)中是否存在共軛體系；紅外光譜用于確定分子結(jié)構(gòu)中的官能團(tuán)；質(zhì)譜可根據(jù)分子離子峰確定分子量，高分辨質(zhì)譜可計(jì)算分子式，還可根據(jù)碎片離子峰解析分子結(jié)構(gòu)；核磁共振譜分質(zhì)子核磁共振譜（1H-NMR）和碳核磁共振譜（13C-NMR），從圖譜解析中可以得知共振原子的相對(duì)數(shù)目及其化學(xué)環(huán)境，因而可推導(dǎo)化合物的基本骨架。綜合分析以上四譜數(shù)據(jù)，可推導(dǎo)出一般化合物的結(jié)構(gòu)，(5)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證：化學(xué)結(jié)構(gòu)確定后，還應(yīng)注意將所測(cè)得的四譜特別是核磁共振譜的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，檢查推導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)是否與波譜數(shù)據(jù)相符合。對(duì)于一些復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如鍵長(zhǎng)、鍵角和相對(duì)構(gòu)型等，尤其是大分子的結(jié)構(gòu)，波譜分析的方法難以解決，必須借助于X射線的衍射，它是通過被測(cè)物質(zhì)的晶體對(duì)X射線的衍射，將大量的衍射信息用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再還原為分子中原子的排列關(guān)系，最后獲得原子在某一坐標(biāo)系中的分布，分子的結(jié)構(gòu)也就一目了然

方法1．注意觀察樣品在提取、分離過程中的行為2．測(cè)定其有關(guān)理化性質(zhì)，如不同pH、不同溶劑中的溶解度及色譜行為、灼燒試驗(yàn)、化學(xué)定性反應(yīng)等3．結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研

分子式測(cè)定可采用下列方法⑴元素定量分析配合分子量測(cè)定⑵同位素峰法⑶HR-MS計(jì)算不飽和度⑴官能團(tuán)定性及定量分析⑵測(cè)定并解析化合物的有關(guān)譜學(xué)數(shù)據(jù)，如UV，IR、MS、1H-NMR及13C-NMR結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研⑴綜合分析譜學(xué)數(shù)據(jù)及官能團(tuán)定性、定量分析結(jié)果⑵與已知化合物進(jìn)行比較或化學(xué)溝通（化學(xué)降解、衍生物制備或人工合成）常用方法⑴測(cè)定CD或ORD譜⑵測(cè)定NOE譜或2D-NMR譜⑶進(jìn)行X射線衍射分析⑷進(jìn)行人工合成

β-紫羅蘭酮的噪音去偶譜（62.5MHz，13CNMR，CDCl3）β-紫羅蘭酮的DEPT譜一般未知物的NMR解析步驟如下：

（1）做出13CNMR譜，確定碳的總數(shù)；（2）做出碳分類譜（DEPT），DEPT譜包括三個(gè)子譜：DEPT-45，DEPT-90，DEPT-135譜，確認(rèn)伯、仲、叔、季碳，確定碳的骨架單元；（3）做出13C-1H相關(guān)譜（HMQC），HMQC譜是異核多量子化學(xué)位移相關(guān)譜，它實(shí)現(xiàn)了13C和與之相連的質(zhì)子的相關(guān)，可確認(rèn)各碳上可能存在的氫；（4）做出1H-1H化學(xué)位移相關(guān)譜（COSY），找出各氫之間的鏈接及偶合關(guān)系，確定可能的結(jié)構(gòu)單位；（5）做出異核多鍵遠(yuǎn)程相關(guān)譜（HMBC），將可能的結(jié)構(gòu)單元相連接；（6）做出空間效應(yīng)譜（NOESY），充分考慮分子結(jié)構(gòu)的空間效應(yīng)，精確連接結(jié)構(gòu)單元；（7）對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面確認(rèn)。各類天然產(chǎn)物概述1.糖苷碳水化合物(carbohydrate)，又稱為糖(sugar)，在自然界分布很廣。它與蛋白質(zhì)、脂肪一起組成生命體營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)。。實(shí)質(zhì)上碳水化合物是指多羥基醛、酮以及經(jīng)水解后能生成多羥基醛、酮的一類化合物。 碳水化合物(即糖類)，按其能否水解和水解的產(chǎn)物情況可分為以下三類：?jiǎn)翁牵翰荒芩獾亩嗔u基醛或多羥基酮。例如葡萄糖、果糖和核糖。低聚糖：水解后能生成2~10個(gè)分子單糖的化合物。其中最重要的是二糖，例如蔗糖、麥芽糖、纖維二糖等。多糖：水解后生成10個(gè)以上單糖分子的化合物。例如淀粉、纖維素等。

D-葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)

1930年，哈沃斯提出D-葡萄糖具有分子內(nèi)的醛基與醇羥基形成半縮醛的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，現(xiàn)已得到證實(shí)。在D-葡萄糖的甲醇溶液中通入氯化氫，即能生成異頭碳上羥基變成甲氧基的縮醛。糖的這種由半縮醛羥基轉(zhuǎn)化為烷氧基而形成的衍生物稱為糖苷(glycosides)。糖的半縮醛結(jié)構(gòu)(環(huán)狀結(jié)構(gòu))中，異頭碳上的羥基稱為苷羥基。與糖形成糖苷的非糖物質(zhì)稱為苷元。糖與苷元之間的鍵稱為苷鍵。因此，D-葡萄糖與甲醇生成的化合物(縮醛)稱為D-甲基葡萄糖苷。它的苷元是甲醇。D-葡萄糖在溶液中有α-和β-兩種半縮醛結(jié)構(gòu)，所以D-葡萄糖與甲醇生成兩種苷，它們是α-D-(+)-甲基葡萄糖苷和β-D-(+)-甲基葡萄糖苷。。它們是非對(duì)映體，可以用物理方法分離。在糖苷分子中沒有苷羥基。糖苷的環(huán)狀結(jié)構(gòu)不能與開鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)互變，因此糖苷無變旋光現(xiàn)象，也無羰基特性。

糖苷與一般的縮醛一樣，在堿性條件下是穩(wěn)定的，但在酸性條件下，苷鍵斷裂水解為糖和苷元糖苷的分類根據(jù)苷元的結(jié)構(gòu)有氰苷.黃酮苷.蒽醌苷等根據(jù)苷鍵原子的不同有O-苷.S-苷.N-苷.C-苷等2.生物堿為生物體內(nèi)一類除蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸及維生素B以外含氮化合物的總稱，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜具有生理活性的植物堿。1819年，W.Weissner把植物中的堿性化合物統(tǒng)稱為類堿(alkali-like)或生物堿(alkaloids)，生物堿一名沿用至今。生物堿大多具有生物活性，往往是許多藥用植物，包括許多中草藥的有效成分。例如：阿片中的鎮(zhèn)痛成分嗎啡，麻黃的抗哮喘成分麻黃堿，顛茄的解痙成分阿托品，長(zhǎng)春花的抗癌成分長(zhǎng)春新堿，黃連的抗菌消炎成分黃連素(小檗堿)等等。生物堿能與酸結(jié)合成鹽，易被體內(nèi)吸收，它們又大多具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)。由于上述特點(diǎn)，生物堿一直吸引著有機(jī)化學(xué)家們的研究興趣并久經(jīng)不衰。生物堿是天然有機(jī)化合物中最大的一類化合物，且各類生物堿的結(jié)構(gòu)千差萬別，變幻無窮?？茖W(xué)家們?cè)陉U明化學(xué)結(jié)構(gòu)的同時(shí)亦研究它們的結(jié)構(gòu)與療效的關(guān)系，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改造，尋找療效更高、結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單并且便于大量生產(chǎn)的新型化合物。例如，人們對(duì)嗎啡(morphine)的研究發(fā)展了異喹啉類生物堿的研究，并導(dǎo)致了鎮(zhèn)痛藥杜朗丁(dolantine)的發(fā)現(xiàn)。又如可卡因(cocaine)的研究發(fā)展了莨菪類生物堿化學(xué)并導(dǎo)致局部麻醉藥普魯卡因(procaine)的產(chǎn)生。由此可見，人們對(duì)生物堿的研究大大促進(jìn)了天然有機(jī)化學(xué)與藥物化學(xué)的發(fā)展。

根據(jù)生物堿分子中基本母核大體分為如下幾類。

有機(jī)胺類生物堿

氮原子不結(jié)在環(huán)內(nèi)的生物堿。例如麻黃堿(ephedrine)，毒品之一，具有興奮中樞神經(jīng)、升高血壓、擴(kuò)大支氣管作用，可治哮喘等。益母草堿(leonurine)，中藥益母草的有效成分，能收縮子宮，對(duì)子宮有增強(qiáng)其緊張性與節(jié)律性作用。吡咯烷衍生物類生物堿

由吡咯及四氫吡咯衍生的生物堿，包括簡(jiǎn)單吡咯烷類和雙稠吡咯烷類。最簡(jiǎn)單的吡咯烷生物堿如古豆堿(hygrine)是從古柯葉中分出的液體生物堿，沸點(diǎn)195℃。從一葉萩的葉與根中分離出的一葉萩堿(securinine)，有興奮中樞神經(jīng)作用，臨床可用于治療脊髓灰白質(zhì)炎及某些植物神經(jīng)系統(tǒng)紊亂所引起的頭暈等病癥。吡啶衍生物類生物堿

由吡啶衍生出的生物堿，如蓖麻堿(ricinine)，分子中含有氰基，毒性較大，內(nèi)服后能至吐，損傷肝和腎。獼猴桃堿(actinidine)，具有強(qiáng)壯補(bǔ)精作用。喹啉衍生物類生物堿

具有喹啉母核的生物堿，如具抗癌活性的喜樹堿(camptothecine)與具治療瘧疾作用的奎寧(quinine)都是喹啉衍生物類生物堿。異喹啉衍生物類生物堿

具有異喹啉母核或氫化母核的生物堿，最簡(jiǎn)單的為鹿尾草中降血壓成分鹿尾草堿(salsoline)和鹿尾草定(salsolidine)，再如阿片中具有解痙作用的罌栗堿(papaverine)。吲哚衍生物類生物堿

具有簡(jiǎn)單吲哚和二吲哚類衍生物，最簡(jiǎn)單的如相思豆中的相思豆堿(abrine)，作用于中樞神經(jīng)會(huì)產(chǎn)生狂躁、精神錯(cuò)亂。另如可治青光眼的毒扁豆堿(physostigmine)。嘌啉衍生物類生物堿含有嘌啉母核的生物堿，如咖啡堿(caffeine)，是一種中樞神經(jīng)興奮劑和利尿、強(qiáng)心藥。再如香菇嘌啉(eritadenine)，具降血脂作用。大環(huán)類生物堿

美登素(maytansine)，分子式為C34H46ClO10N3，m.p183.5~184℃。1972年Kupchan報(bào)道，新型抗癌活性物質(zhì)，得率僅為千萬分之二3.黃酮類化合物(flavonoids)黃酮類化合物(flavonoids)是在植物中分布最廣的一類物質(zhì)，幾乎每種植物體內(nèi)都有，它們常以游離態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在。它們對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、開花、結(jié)果以及抵御異物的侵入起著重要的作用在1952年以前黃酮類化合物主要是指基本母核為2-苯基色原酮的一系列化合物。天然黃酮類化合物母核上常有-OH、-OCH3等取代基，由于這些助色基團(tuán)的存在使該類化合物多顯黃色。目前該類化合物是泛指兩個(gè)芳環(huán)（A與B）通過三碳鏈相互連結(jié)而成的一系列化合物，由15個(gè)碳原子組成的基本結(jié)構(gòu)如下。例如槲皮素(quercetin)，具抗氧化性，檸檬、柚子、柑桔、綠茶中含量高。稱“素”者，則A環(huán)上為游離的酚羥基或甲氧基。稱“苷”者，則至少一個(gè)羥基與糖成苷。黃酮類化合物的三種形態(tài)：游離態(tài)黃酮；黃酮苷形式；與鞣酸(tannicacid)形成酯的形式。其中黃酮苷種類較多，連接方式主要有兩種。(1)O-糖苷苷元與糖以C-O-C方式連接，例由單糖形成的黃芩苷、雙糖形成的橙皮苷等。除了單糖基苷類外，二糖基黃酮苷類在豆科植物中比較普遍。(2)C-糖苷除O-糖苷外，天然黃酮類還發(fā)現(xiàn)C-糖苷，糖基大多連接