第一章 总 论.

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第一章 总 论

本章内容 一、绪论 二、生物合成 三、提取分离方法 四、结构研究法

一、概念: 天然药物化学是运用现代科学的理论与方法研究 天然药物中化学成分的一门科学。 绪 论 一、概念: 天然药物化学是运用现代科学的理论与方法研究 天然药物中化学成分的一门科学。

绪 论 药物: 具有医疗、诊断、预防疾病和保健作用的物质。 按照药物来源: 1、天然药物及其制品 天然药物化学 2、人工合成的化学品 药物化学 3、生化制品 生化药学

绪 论 天然药物:来源于自然界(植物、动物、矿物和微生物 等的药物。在中国又称为中草药(中药、草药)、还 包括一些民族药物,如蒙药、藏药、回药、傣药等。 中药:依据中医学的理论和临床经验应用的,并为历代 本草所收载的药物。《本纲》中记载的1892种药材。 《本纲拾遗》中又补充的1021种药材,共计2913种。 (明·李时珍、清·赵学敏) 草药:草医用以治病或地区性口碑相传的民间用药,无 人统计过有多少。

绪 论 天然药物的来源(陆地资源、海洋资源) 陆地资源:植物:以此类为主,种类繁多 动物: 矿物: 海洋资源: 它是目前待开发的目标,海洋占地球表积2/3,所含 的生物资源是丰富的,近来号称“生命的摇篮”。

绪 论 二、研究内容 天然药化是运用现代科学的理论与方法研究天然药 物中有效成分的结构特点,理化性质,提取分离方法, 结构鉴定及生物合成途径等内容的一门实践科学。

绪 论 有效成分:有生理活性,能治病的成分叫有效成分。 无效成分:无生理活性,不能治病的成分叫无效成 分。 有毒成分:能致病的成分叫有毒成分。

绪 论 三、国内外相应学科:植物化学 1、The chemistry of plants 2、phytochemistry 中药化学、天然产物化学等

本章内容 一、绪论 二、生物合成 三、提取分离方法 四、结构研究法

一、一次代谢及二次代谢 二、生物合成假说(自学) 三、主要的生物合成途径

植物中所含成分的种类是多种多样的,这与植 物本身体内物质代谢与生物合成过程有关。 生物合成 一次代谢及二次代谢 植物中所含成分的种类是多种多样的,这与植 物本身体内物质代谢与生物合成过程有关。

生物合成 一次代谢及

生物合成 一次代谢(primary metabolism):也称为初生 代谢,是植物生命活动必需物质的代谢过程,所生成 的物质有蛋白质类、氨基酸类、糖类、脂肪类、RNA、 DNA等,这些产物称为一次代谢产物( primary metabolites)。 二次代谢(secondary metabolism):利用一次 代谢产物产生对植物本身无明显作用的化合物,如: 苷类、生物碱类、萜类、酚类化合物等,这些产物称 为二次代谢产物(secondary metabolites)。 研究对象

一、绪论 二、生物合成 三、提取分离方法 四、结构研究法 本章内容 一、绪论 二、生物合成 三、提取分离方法 四、结构研究法

本节内容 一、中药有效成分的提取 二、中草药有效成分的分离与精制

1. 新鲜药材较为理想。应在采集后数小时内投 入乙醇中。不能及时处理的药材,应迅速干燥 (低温、通风),防止霉变、酶解。 中药有效成分的提取 提取前药材的处理: 1. 新鲜药材较为理想。应在采集后数小时内投 入乙醇中。不能及时处理的药材,应迅速干燥 (低温、通风),防止霉变、酶解。 2.干燥药料须经适当粉碎,以利增大与溶剂的接 触表面,提高萃取效率。 3.在进行提取之前,应对所用材料的基源、产地、 药用部位、采集时间与方法等进行考查。确定 药材来源的真实性,每次实验之前要将原料药 材留样。

中药有效成分的提取 从药材中提取天然活性成分的方法有:溶剂 提取法、水蒸气蒸馏法及升华法等。大多数情况 下采用溶剂提取法。 溶剂提取法 升华法 水蒸气蒸馏法

1 对溶剂的要求:提出有效成分,不提出或尽可能少 提取杂质。 中药有效成分的提取 溶剂提取法 (一)溶剂提取法:系选择适当溶剂将中草药中的化 学成分从药材中提取出来。 1、溶剂提取法的原理:根据相似者相溶原理, 选择与化合物极性相当的溶剂将化合物从植物组织 中溶解出来,同时,由于某些化合物的增溶或助溶 作用,其极性与溶剂极性相差较大的化合物也可溶 解出来。 1 对溶剂的要求:提出有效成分,不提出或尽可能少 提取杂质。 2 选择溶剂的原则:遵循“相似相溶”原则。

中药有效成分的提取 溶剂提取法 2、三大溶剂系统: 一种分类:极性溶剂、中等极性溶剂、非极性溶剂; 另一种分类:水溶剂、醇溶剂、有机溶剂。

中药有效成分的提取 溶剂提取法 常用溶剂的特点: 环己烷,石油醚,苯,氯仿,乙醚,乙酸乙酯, 正丁醇,丙酮,乙醇,甲醇 极性:小 ————大 亲脂性:大 ———— 小 亲水性:小 ———— 大

常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的 有机溶剂:正丁醇 中药有效成分的提取 溶剂提取法 比水重的有机溶剂:氯仿 与水分层的有机溶剂:环己烷 - 正丁醇 能与水分层的极性最大的有机溶剂:正丁醇 极性最大的有机溶剂:甲醇 极性最小的有机溶剂:环己烷 常用来从水中萃取苷类、水溶性生物碱类成分的 有机溶剂:正丁醇

中药有效成分的提取 溶剂提取法 3、各种溶剂提取法 溶剂提取法一般包括浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取 法、连续回流提取法等,其使用范围及特点见下表。 提取方法 溶剂 操作 提取效率 使用范围 备注 浸渍法 水或有机溶剂 不加热 效率低 各类成分,尤遇热不稳定成分 出膏率低,易发霉,需加防腐剂 渗漉法 有机溶剂 — 脂溶性成分 消耗溶剂量大,费时长 煎煮法 水 直火加热 水溶性成分 易挥发、热不稳定不宜用 回流提取法 水浴加热 热不稳定不宜用,溶剂量大 连续回流提取法 节省溶剂、效率最高 亲脂性较强成分 用索氏提取器,时间长

中药有效成分的提取 溶剂提取法 升华法 水蒸气蒸馏法 从药材中提取天然活性成分的方法有:溶剂 提取法、水蒸气蒸馏法及升华法等。大多数情况 下采用溶剂提取法。 溶剂提取法 升华法 水蒸气蒸馏法

中药有效成分的提取 升华法 (二)升华法: 固体物质受热不经过熔融,直接变成蒸汽,遇 冷后又凝固为固体化合物,称为升华。中草药中有 一些成分具有升华的性质,可以利用升华法直接自 中草药中提取出来。如樟脑、咖啡因、少数木质素、 游离醌类 。

中药有效成分的提取 从药材中提取天然活性成分的方法有:溶剂 提取法、水蒸气蒸馏法及升华法等。大多数情况 下采用溶剂提取法。 溶剂提取法 升华法 水蒸气蒸馏法

中药有效成分的提取 水蒸气蒸馏法 (三)水蒸气蒸馏法: 适用于具有挥发性、能随水蒸汽蒸馏而不被破坏、 难溶或不溶于水的成分的提取,如挥发油、小分子的 香豆素类、小分子的醌类成分。 (玫瑰中的挥发油)

一、中药有效成分的提取 二、中草药有效成分的分离与精制 本节内容 一、中药有效成分的提取 二、中草药有效成分的分离与精制

中草药有效成分的分离与精制 中草药有效成分的分离与精制 以上所得多为混合物,尚需进一步分离及精制.常用方法原理 如下: (一)根据物质溶解度差别进行分离 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 (三)根据物质的吸附性差别进行分离 (四)根据物质分子大小进行分离 (五)根据物质解离程度不同进行分离

根据物质溶解度差别进行分离 根据物质溶解度差别进行分离: 一、结晶及重结晶法 二、溶剂分离法

结晶及重结晶法 概念: 利用不同温度可引起物质溶解度的改变的性质 以分离物质。 结晶:将不是结晶状态的固体物质处理成结晶状 态的操作称结晶; 重结晶:将不纯的结晶进一步精制成较纯的结晶 的过程称重结晶。

结晶及重结晶法 (1)溶剂选择的一般原则: 1、不反应; 2、冷时对所需要的成分溶解度较小,而热时溶解度较 大; 3、对杂质溶解度很大或很小; 4、沸点低,易挥发; 5、无毒或毒性小。 若无理想的单一溶剂时,可以考虑使用混合溶剂。一般 常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙酯等。

结晶及重结晶法 (2)结晶操作: 结晶操作实际是进一步分离纯化过程,一般是应用适量的溶剂 在加热至沸点的情况下将化合物溶解,制成过饱和溶液,趁热过 滤去除不溶性杂质,放置冷处,以析晶。

结晶及重结晶法 (3)结晶纯度的判定: 结晶形态和色泽:单一化合物的结晶具有结晶形状均一和均匀的色 泽。 熔点和熔距:单一化合物具有一定的熔点和较小的熔距,结晶前后 的熔点应一致,熔距很窄,在1℃2℃的范围内。 色谱法:单一化合物在薄层色谱或纸色谱层析中经三种不同的溶剂 系统展开,均为一个斑点者。

根据物质溶解度差别进行分离 根据物质溶解度差别进行分离: 一、结晶及重结晶法 二、溶剂分离法

溶剂分离法 (1)在中草药提取液中加入另一种溶剂以改变混合物 溶剂的极性,使一部分物质沉淀析出,从而实现分离。 如:水—醇法除多糖、蛋白质等水溶性杂质; 醇—水法除树脂、叶绿素等水不溶性杂质;

溶剂分离法 (2)对酸性、碱性或两性有机化合物来说,通常 通过加入酸、碱以调节溶液的pH,以改变分子的存在状 态(游离型或解离型),从而改变溶解度而实现分离。 例如,一些生物碱类在用酸性水从药材中提出后,加 碱调至碱性,可从水中沉淀析出(酸/碱法).提取黄酮、 蒽醌类酚酸性成分咐采用的碱/酸法,以及调节ρH至等 电点使蛋白质沉淀的方法等也均属于这一类型.

溶剂分离法 (3)沉淀法:酸性或碱性化合物还可通过加入 某 种沉淀试剂使之生成水不溶性的盐类沉淀等析出。 例如酸性化合物可做成钙盐,钡盐、铅盐等;碱性 化合物如生物碱等则可做成磷钼酸盐等。

中草药有效成分的分离与精制 中草药有效成分的分离与精制 以上所得多为混合物,尚需进一步分离及精制.常用方法原理 如下: (一)根据物质溶解度差别进行分离 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 (三)根据物质的吸附性差别进行分离 (四)根据物质分子大小进行分离 (五)根据物质解离程度不同进行分离

根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离: 1、两相溶剂萃取法 2、液—液分配柱色谱

两相溶剂萃取法 两相溶剂萃取法 一、原理:利用混合物中各成分在两相互不相溶 的溶剂中分配系数的不同而实现分离。萃取时如果各成 分在两相溶剂中分配系数相差越大,则分离效率越高。

两相溶剂萃取法 ①分配系数K值(即分配比): K=CU/CL K:示分配系数;CU:示溶质在上相溶剂中的浓度;CL示 溶质在下相溶剂中的浓度. 溶质在两相溶剂中的分配比(K)在一定温度及压力下 为一常数

两相溶剂萃取法 ②分离难易与分离因子: 分离因子可定义为A、B两种溶质在同一溶剂系统 中分配系数的比值。 β=KA/KB (注:KA>KB) 分离因子可以表示分离的难易。 应用: ≥100,一次萃取基本分离 100≥≥10,萃取10~12次 ≤2时,100次以上萃取 ≌1时,则KA≌KB,无法实现分离

两相溶剂萃取法 ③分配比与pH: 对酸性、碱性及两性化合物来说,分配 比还受溶剂系统的影响。因为pH的变化可以 改变它们的存在状态(游离型或解离型), 从而影响在溶剂系统中的分配比。

两相溶剂萃取法 pH3时: 酸性物质多呈非解离状态(HA) 碱性物质则呈解离状态(BH+)存在; pH12: 酸性物质多呈解离状态(A—) 碱性物质则呈非解离状态(B)存在。 应用:采用在不同pH的缓冲溶液与有机溶剂中进行分 配的方法,使酸性、碱性、中性及两性物质的以分离。

根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离: 1、两相溶剂萃取法 2、液—液分配柱色谱

液—液分配柱色谱 概念: 将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上,作为固定相, 填充在色谱管中,然后加入与固定相不相混溶的另一相溶剂(流动 相)冲洗色谱柱.这样,物质同样可在两相溶剂相对作逆流移动过程 中不断进行动态分配而得以分离.这种方法称之为液-液分配柱色 谱法. 分类: 1.正相分配色谱 2.反相分配色谱

液—液分配柱色谱 1.正相分配色谱: 支持剂:硅胶、硅藻土、纤维素粉等 固定相:水、缓冲溶液 流动相:固定相饱和的氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极性有机溶剂 洗脱顺序:化合物极性越小,越先出柱;反之,化合物极性越大,越后出柱。 应用:通常用于分离水溶性或极性较大的成分,如生物碱、苷类、糖类、有机酸等化合物。

液—液分配柱色谱 2.反相分配色谱: 支持剂:硅胶、硅藻土、纤维素粉等 固定相:石蜡油、化学键合固定相 流动相:固定相饱和的水或甲醇等强极性有机溶 剂 洗脱顺序:化合物极性越大,越先出柱;反之, 化合物极性越小,越后出柱。 应用:适合于分离脂溶性化合物,如高级脂肪酸、 油脂、游离甾体等。

中草药有效成分的分离与精制 中草药有效成分的分离与精制 以上所得多为混合物,尚需进一步分离及精制.常用方法原理 如下: (一)根据物质溶解度差别进行分离 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 (三)根据物质的吸附性差别进行分离 (四)根据物质分子大小进行分离 (五)根据物质解离程度不同进行分离

根据物质的吸附性差别进行分离 在天然有机化合物分离及精制工作中,吸附现象利用得十分广泛.其中又以固-液吸附用得最多,并有物理吸附、化学吸附及半化学吸附之分.

根据物质的吸附性差别进行分离 物理吸附(physical absorption): 也叫表面吸附,是因构成溶液的分子(含溶质及溶剂)与吸附剂表面分子的分子间力的相互作用所引起. 特点:无选择性,吸附与解吸附过程可逆,且可快速进行, 在实际工作中用得最广.常见如采用硅胶、氧化铝及活性炭为吸附剂进行的吸附色谱即属于这一类型;

根据物质的吸附性差别进行分离 1、物质的吸附规律: (1)物理吸附过程一般无选择性,但吸附强弱大体遵循“相似者易于吸附” 的经验规律。 (2)被分离的物质(溶质)与吸附剂、洗脱剂(溶剂)共同构成吸附层析的三要素,彼此紧密相连。 分离的过程即是溶质分子、溶剂分子、以及溶质分子之间相互间对吸附剂表面争夺的过程。

随着样品在固定相上的吸附能力由大到小 在色谱柱上的保留由长到短 洗脱剂 吸附剂 洗脱剂 被分离 的物质

根据物质的吸附性差别进行分离 常用的极性吸附剂: 硅胶显微酸性,适于分离酸性和中性化合物; 氧化铝呈碱性,适于分离生物碱等碱性成分,不宜用于分离有机酸、酚性等酸性成分。 特点: ①对极性物质具有较强的吸附能力,强极性溶质将优先被吸附。 ②溶剂极性越弱,则吸附剂对溶质的吸附能力越强。随溶剂极性的增强,则吸附剂对溶质的吸附力将减弱(洗脱剂的洗脱能力增强)。 ③当加入极性较强的溶剂后,先前被硅胶或氧化铝所吸附的溶质可被置换而洗脱出来。

根据物质的吸附性差别进行分离 常用的非极性吸附剂: 活性炭:对非极性物质具有较强的亲和力,在水中对溶质表现出强的吸附能力。从活性炭上洗脱被吸附的物质时,溶剂的极性越小,洗脱能力越强。

(1)一般化合物的极性按下列官能团的顺序增强: 根据物质的吸附性差别进行分离 2、极性及其强弱判断: (1)一般化合物的极性按下列官能团的顺序增强: —CH2—CH2—,—CH2=CH2—,—OCH3,—COOR,>C=O,—CHO,—NH2,—OH,—COOH (2)溶剂的极性可大体根据介电常数的大小来判断。介电常数越大,则极性越大。一般溶剂的介电常数按下列顺序增大: 环己烷(1.88),苯(2.29),无水乙醚(4.47),氯仿(5.20),乙酸乙酯(6.11),乙醇(26.0),甲醇(31.2),水(81.0)

根据物质的吸附性差别进行分离 (3)化合物的极性则由分子中所含官能团的种类、数目及排列方式等综合因素所决定. 例如氨基酸,分子结构中既有正电基团,又有负电基团,故极性很强.高级脂肪酸,如硬脂酸,虽也含有如羧基逮样的强极性基团,但因分子的主体乃由长链烃基所组成,故极性依然很弱.又如葡萄糖,因分子中含有许多--OH基,故为极性化合物,

根据物质的吸附性差别进行分离 应用: 3、简单吸附法进行物质的浓缩与精制 简单吸附,常见如在结晶及重结晶过程中加入活性炭进行的脱色等操作,在物质精制过程中应用很广.但要注意,有时拟除去的色素不一定是亲脂性的,故活性炭脱色不一定总能收到良好的效果.一般须根据预试结果先判断色素的类型,再决定选用什么吸附剂处理为宜。

根据物质的吸附性差别进行分离 4、吸附柱色谱法用于物质的分离: A 硅胶或氧化铝为吸附剂柱色谱: 为避免化学吸附,酸性物质宜用硅胶、碱性物质宜用氧化铝作为吸附剂进行分离。通常在分离酸性(或碱性)物质时,洗脱溶剂中常加入适量的醋酸(或氨、吡啶、二乙胺),以防止拖尾、使斑点集中。

根据物质的吸附性差别进行分离 B 聚酰胺吸附色谱法: (1)原理:氢键吸附。 一般认为系通过分子中的酰胺羰基与酚类、黄酮类化合物的酚羟基,或酰胺键上的游离胺基与醌类、脂肪酸上的羰基形成氢键缔合而产生吸附。吸附强弱取决于各种化合物与之形成氢键缔合的能力。

根据物质的吸附性差别进行分离 (2)吸附能力的强弱 通常化合物在水溶剂中大致有以下规律: 1、形成氢键的基团数目越多,则能力越强。

根据物质的吸附性差别进行分离 2、成键位置对吸附能力也有影响。易形成分子内 氢键者,其在聚酰胺上的吸附响应减弱。

根据物质的吸附性差别进行分离 3、分子中芳香化程度高,则吸附性增强;反之,则减弱。

根据物质的吸附性差别进行分离 (3)应用: ①特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备和分离。 ②脱鞣质处理  

根据物质的吸附性差别进行分离 C 大孔吸附树脂:通常分为极性和非极性两类。 (1)原理:吸附性和分子筛性相结合。吸附性是由范德华引力或氢键引起的。分子筛是由于其本身多孔性结构产生的。

根据物质的吸附性差别进行分离 (2)影响因素: 一般非极性化合物在水中易被非极性树脂吸附,极性化合物在水中易被极性树脂吸附。糖是极性水溶性化合物,与D型非极性树脂吸附作用很弱。据此用大孔吸附树脂将中药的化学成分和糖类物质分离.

根据物质的吸附性差别进行分离 (3)应用:广泛应用于化合物的分离与富集工作中。如:苷类与 糖类的 分离,生物碱的精制,多糖、黄酮、三萜类化合物的分离等。

中草药有效成分的分离与精制 中草药有效成分的分离与精制 以上所得多为混合物,尚需进一步分离及精制.常用方法原理 如下: (一)根据物质溶解度差别进行分离 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 (三)根据物质的吸附性差别进行分离 (四)根据物质分子大小进行分离 (五)根据物质解离程度不同进行分离

根据物质分子大小进行分离 天然有机化合物分子大小各异,分子量从几十到几百万,故也可据此进行分离.常用有透析法,凝胶过滤法、超滤法、超速离心法等.前两者系利用半透膜的膜孔或凝胶的三维网状结构的分子筛过滤作用;超滤法则利用因分子大小不同引起的扩散速度的差别;至于超速离心法则系利用溶质在超速离心作用下具有不同的沉降性或浮游性.

根据物质分子大小进行分离 1、凝胶过滤法(gel filtration) : (1)原理: 利用分子筛分离物质的一种方法.其中所用载体,如葡聚糖凝胶,是在水中不溶、但可膨胀的球形颗粒,具有三维空间的网状结构.当在水中充分膨胀后装入色谱柱中,加入样品混合物,用同一溶剂洗脱时,由于凝胶网孔半径的限制,大分子将不能渗入凝胶颗粒内部(即被排阻在凝胶粒子外部),故在颗粒间隙移动,并随溶剂一起从柱底先行流出。

根据物质分子大小进行分离 (2)出柱顺序:按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。 (3)常用的溶剂: ①碱性水溶液(0.1mol/L NH4OH)含盐水溶液(0.5mol/L NaCl等) ②醇及含水醇,如甲醇、甲醇—水 ③其他溶剂:如含水丙酮,甲醇-氯仿

根据物质分子大小进行分离 2.膜过滤法: (1)概念:膜过滤法是一种用天然或人工合成的膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯或富集的方法。 (2)分类:膜过滤技术主要包括渗透、反渗透、超滤、电渗析、液膜技术等。

根据物质分子大小进行分离 3.透析法: 透析法是膜过滤法中的一种。 (1)原理:透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜、而大分子物质不能透过半透膜的性质,以达到分离的目的,本质上是一种分子筛作用。 (2)应用:对于生物大分子,一般可以通过透析法进行浓缩和精制。如药用酶的精制。 应用:分离和纯化皂苷、蛋白质、多肽、多糖等大分子物质,可将其留在半透膜内,而将如无机盐、单糖、双糖等小分子的物质透过半透膜,进入膜外的溶液中,而加以分离精制。

中草药有效成分的分离与精制 中草药有效成分的分离与精制 以上所得多为混合物,尚需进一步分离及精制.常用方法原理 如下: (一)根据物质溶解度差别进行分离 (二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离 (三)根据物质的吸附性差别进行分离 (四)根据物质分子大小进行分离 (五)根据物质解离程度不同进行分离

天然有机化合物中,具有酸性、碱性及两性基团的分子,在水中多呈解离状态,据此可用离子交换法或电泳技术进行分离.以下仅简单介绍离子交换法. 根据物质解离程度不同进行分离 天然有机化合物中,具有酸性、碱性及两性基团的分子,在水中多呈解离状态,据此可用离子交换法或电泳技术进行分离.以下仅简单介绍离子交换法. 1、原理 离子交换法系以离子交换树脂作为固定相,用水或含水溶剂装柱.当样品水溶液通过交换柱时,溶液中的中性分子及与离子交换树脂上的交换基团荷电相反的离子将通过柱子从杜底流出,而那些与树脂上交换基团荷电相反的离子将与树脂上的交换基团进行离子交换并被吸附到柱上,随后改变条仲,并用适当溶剂从柱上洗脱下来.即可实现物质分离.

2.离子交换树脂的结构及性质 离子交换树脂外观均为球形颗粒,不溶于水,但可在水中膨胀.其基本结构以强酸性阳离子交换树脂为例,图示如下: 根据物质解离程度不同进行分离 2.离子交换树脂的结构及性质 离子交换树脂外观均为球形颗粒,不溶于水,但可在水中膨胀.其基本结构以强酸性阳离子交换树脂为例,图示如下:

阳离子交换树脂: 强酸性(—SO3-H+) _ 弱酸性(—COOH) 阴离子交换树脂: 强碱性(-N+(CH3)3Clˉ) 根据物质解离程度不同进行分离 离子交换树脂由以下两个部分组成: (1)母核部分,为由苯乙烯通过二乙烯苯(DVB)交联而成的大分子网状结构.网孔大小用交联度(即加入交联剂的百分比)表示.交联度越大,则网孔越小,质地越紧密,在水中越不易膨胀;交联度越小,则网孔越大,质地疏松,在水中易于膨胀, 不同交联度适于分离不同大小的分子. (2)离子交换基团:如上列结构式中的磺酸基(—SO3H).此外,并可能有-COOH,-NH2,-NH-等基团,根据交换基的不同,离子交换树脂分为: 阳离子交换树脂: 强酸性(—SO3-H+) _ 弱酸性(—COOH) 阴离子交换树脂: 强碱性(-N+(CH3)3Clˉ) 弱碱性(-NH2,-NH-)

(1)用于不同电荷离子的分离:天然药物水提取物中的酸性、碱性及两性化合物可按下列图式进行有效的分离,这在分离、追踪活性部位时很有用处. 根据物质解离程度不同进行分离 2.应用: (1)用于不同电荷离子的分离:天然药物水提取物中的酸性、碱性及两性化合物可按下列图式进行有效的分离,这在分离、追踪活性部位时很有用处.

一、绪论 二、生物合成 三、提取分离方法 四、结构研究法 本章内容 一、绪论 二、生物合成 三、提取分离方法 四、结构研究法

结构研究法 结构研究是天然药物化学的一项重要的研究内容.从天然 药物中分离得到的单体即使具有很强的活性与较大的安全性,但 如果结构不清楚,则无法进一步开展其药效学和毒理学研究,也 不可能进行人工合成或结构修饰、改造工作,更谈不上进行高质 量的新药开发研究,其学术及应用价值将会大大降低.

一、化合物的纯度测定 二、结构研究的主要程序 三、结构研究中采用的主要方法 结构研究法 本节内容 一、化合物的纯度测定 二、结构研究的主要程序 三、结构研究中采用的主要方法

结构研究法 化合物的纯度测定 纯度检查的方法: 1.有无均匀一致的晶形,有无明确、敏锐的熔点等. 结构研究法 化合物的纯度测定 在结构研究前必须首先确定化合物的纯度.纯度不合格,会 给结构测定工作带来更大难度,甚至会导致结构测定工作的 失败. 纯度检查的方法: 1.有无均匀一致的晶形,有无明确、敏锐的熔点等. 2.色谱方法:TLC、PPC(当样品在三种展开系统中均呈 现单一斑点时方可确认其为单一化合物.)

一、化合物的纯度测定 二、结构研究的主要程序 三、结构研究中采用的主要方法 结构研究法 本节内容 一、化合物的纯度测定 二、结构研究的主要程序 三、结构研究中采用的主要方法

结构研究法 结构研究的主要程序 初步推断化合物 测定分子式, 1、注意样品在提取、分离过程中的行为 类型 结构研究法 结构研究的主要程序 初步推断化合物 类型 1、注意样品在提取、分离过程中的行为 2、测定有关理化常数,如:PH值、色谱行为、灼烧实验、化学定性实验等 3、文献调研 分子式测定方法: (1)元素定量分析配合分子量测定 (2)同位分度比法 (3)HR-MS 计算不饱和度 (1)官能团定性及定量分析 (2)波谱解析:UV、IR、MS、H-NMR、C-NMR 综合文献调研,最终确定分子平面结构 (1)测定CD或ORD谱(2)测定NOE谱或2D-NMR谱(3)X射线衍射分析 测定分子式, 计算不饱和度 确定分子中含有的官 能团,或结构 片段,或基本骨架 推断并确定分子 的平面结构 推断并确定分子 的立体结构