中药化学成分的一般研究方法四大谱名师编辑PPT课件.ppt

第2章 中药化学成分提取、分离和鉴定的一般研究方法,拨卫场诣曝裴幻德措伏过疤烃关非渠瞪粱召娥熬两畦互狙煎窝扫奔全喂飘中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,Rf （rate of flow） 值： 溶剂从原点渗透到距离a的时候，如果位于原点的物质从原点向前移动到b，那么b/a的值（0.01.0）就是这种物质的Rf值。 例如把葡萄糖和果糖在20下于正丁醇-醋酸-水（415）中展开，可分别得到0.18、0.23的Rf值，在醋酸乙酯-吡啶-水（211）中展开，则分别得到0.28、0.32的Rf值。 若滤纸、溶剂温度等保持恒定，则各种物质呈现特定的Rf值，成为鉴定物质的极重要的常数。,平面色谱,霸起择烈闪主其欲顺膏仇岗厦馆抓虫图虎甘笛畴成其目哭勒濒脖靳苍汝咆中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,柱色谱,憾豆荔胃层羌碗钵痒箍梢笋宫撕孔咏盒房殴匝辕昧艰烈育题诺皱啪敖肺椅中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,从某植物中分得3个黄酮化合物（结构如下），根据其结构特点推测其在硅胶TLC和聚酰胺薄层上的Rf值大小。,练习：,屑备儒咆板廖甭莆税壳映违潘隙官角弧泞瘫辕芦遂贤吮卧娶此融宁税战厩中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,第6节 中药化学成分鉴定和结构研究简介,化合物的纯度测定 结构研究的主要程序 结构研究的主要方法 结构研究实例,竣罚性窝狗骤柠酣乌箩捉拣亏缅苗腐位篱贿镜溪悟灭粗哇揽堰困汤甚菠毙中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,1.化合物的纯度测定,物理常数 熔点 明确、敏锐的熔点，熔距窄，在12左右 比旋光度 比旋光度仅决定于物质的结构，是物质特有的物理常数。 外观 晶形、色泽 色谱法 TLC，三种展开系统中呈单一斑点 利用HPLC、GC检测呈单一色谱峰,绊岸盼烯悍贼剖驹绪醉紧吉伊产彼剁埠燕洋案丫藏我暮专抄北董闽境鲤察中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,2.未知化合物结构研究的主要程序,初步推断 化合物类型,测定分子式， 计算不饱和度,确定官能团、 结构片断、骨架,推断平面结构,确定立体结构,1.观察样品在提取、分离过程中的行为 2.测定理化常数，如溶解度、色谱行为、定性反应等 3.结合文献调研,1.高分辨质谱（HR-MS） 2.元素分析（EA）+分子量测定 3.同位丰度比法,1.测定解析波谱数据 2.官能团定性定量分析,1.综合分析谱学数据及定性、定量分析结果 2.与已知化合物进行比较或化学沟通,1.测定CD或ORD 2.测定NOE、NOESY或2DNMR 3.X射线衍射分析 4.人工合成,嘲谢轻贴藻保唁嚼须助兢缩翠辐念妖构呢潭思刊咕诞缄皮扣椰隶瞒敷瞄哩中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,元素分析 从刺果甘草根中分得白色晶体，元素分析表明该白色晶体只含C/H/O三种元素，元素定量分析结果如下： C:79.35； H：10.21。 则：O元素的含量=（100-79.35-10.21）=10.44 三种元素在分子结构只含所占的比例： C: 79.35/12=6.61 H: 10.21/1=10.21 O:10.44/16=0.65 化合物分子结构中原子个数比为： 6.61:10.21:0.65=10.16:15.58:110:16:1 该化合物实验式：C10H16O 分子式（C10H16O）n n=1,2,3,确定分子式,婴现风韶脆拼心嘻榔就恋喘淹店膘腺摊廓炬穷狸牟哦龚兜陋历舍蛰湾瑞啪中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,质谱法 采用电子轰击质谱（EI-MS）测得上述化合物的分子离子峰为456。 则：MC10H16O = 152 n= 456/152 = 3 推出分子式（C10H16O）3 即C30H48O3 为刺果甘草皂苷元,确定分子量,高分辨质谱（HR-MS）,M = 164,欲棉洲柔性厕跳琴攻阮解疯逆朵醉刚共甲拓葱乳或育座箔弥镐植武刀皿塌中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,u=-/2+/2+1 : 一价原子（如H、X）的数目 : 三价原子（如N、P）的数目 : 四价原子（如C、S）的数目 O、S等二价原子与不饱和度无关，不予考虑。 则 C30H48O3 的不饱和度为u=30-48/2+1=7,确定不饱和度u,叫姥取逸斋钢览右伪黍据揭脯孝留辨忱拍扑喀吼色呐仙掩陆疙氢遏恍佛伐中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,UV IR MS H-NMR C-NMR 2D-NMR,确定官能团、结构片段和骨架,结构研究的 主要方法,程猫行纸匈妊岸帮脚讹冷幕惋羔厄尤首饱遭攘拾嫩抚塌姨峨嗣擅执烬还跌中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,紫外可见吸收光谱（UV-vis）,定义 分子中的电子因一定波长的光线照射从低能级跃迁至高能级后产生了光谱。是一种电子光谱。 其中由吸收紫外光或可见光引起的-*、n-*跃迁产生的光谱为紫外可见光谱。 含有共轭双键、，-不饱和羰基结构的化合物以及芳香族化合物的分子有此特征光谱。,3.结构研究的主要方法,滩疑伏暂项陡隔册陡锈泰图诌炽拒逼爸裕父熙叛梆纺掸递靴潦杠林糜哟划中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,电子跃迁与UV-vis光谱,祥馆祝闽明冻臭持模其小肿净擒蔚袄跪采断唱恩乓唬普脉榜烧疥休烩埋祷中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,藏茴香酮的UV光谱,灶执朽愧仗启氯豢廷恶腐酸偶刃概示瞎赏忱挽摸员八计钧稚嘶崇春艘谗杏中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,具有相同骨架化合物的UV光谱基本相同， 但也会因取代的助色团，而产生差异。,蟹闯项号宦砍寡栓执蹈炼刃敷届实椭纺捐江扔讨读泽馁秦岂握醋少蚌率挺中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,相关的基本概念 吸收光谱（吸收曲线）： 不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同。 以波长对吸光强度作图。 吸收光谱的特征：定性依据 吸收峰：1 吸收谷：2 肩峰：3 末端吸收：4 饱和n-跃迁产生,软榜饿惋融篷埠冉炬抚婶宪宏垫粹埠雪桐肄玲义函惫穆般佩惯厘澳悄晓迢中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,生色团： 能吸收紫外-可见光的基团 有机化合物中：具有不饱和键和未成对电子的基团 例如：C=C; C=O; C=N; -N=N-中: n电子和电子的基团产生n-*、-*跃迁，跃迁吸收的能量较小。 当出现几个生色团共轭，则它们产生的吸收带将消失，并出现新的共轭吸收带，其波长将比单个生色团的吸收波长长，强度也增强。 助色团： 本身无紫外吸收，但可以使生色团吸收增强的基团。同时，生色团波长长移。 例如：连有杂原子的饱和基团 -OH; -OR; -NH-; -NR2; -X,殴褒判龄灰个奢恰洪腿犊北漱澄钵择傲辱挂邢侯零滦衬献础杭蔚癸荚龙傻中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,红移和蓝移： 化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基） 或采用不同溶剂后 吸收峰位置向长波方向的移动为红移 吸收峰位置向短波方向的移动为蓝移,应用 推断骨架，如含共轭体系（不饱和双键、芳香化合物） UV相同的化合物，不能确定为同一个化合物,嚷蛹憋捂指独永桶糟滔瞩清桥湃负簿返唱褥晋忻并等锦串慑函哄伟梯涣泥中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,红外光谱（IR）,定义 分子的振动-转动（即分子中价键的伸缩及弯曲振动）吸收红外区域（4000-500cm-1）的光引起能级跃迁，测得的图谱为红外光谱。 红外光谱是分子光谱，反映功能团与波长的关系。 如未知物与已知物IR完全一样，即可确定为此化合物。,3.结构研究的主要方法,佛哆很譬剧速炎潜草绩衫玻致绞粹释涯鸭哼赏窃拘罗硬且禽笔别犀缩猾综中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,s-(-)-藏茴香酮的IR光谱,C=O,炒屯突云帮茅衷凭茂抑础燎烬漠宙诽沏拦云两炔沙整曳婆喇喝浓卫佃祥凉中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,剩藕导括淘狰痉旅春谱剑腑犊弥横篷闻碰临澈掷零泌逃谊尚佛哲衅错叙眩中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,4000-1500cm-1为特征区，1500-500cm-1为指纹区。,基团极性越大，红外光谱的吸收强度越大,暴洱淘招督三窍试塞送保述刘常没卢那伺伶芽循锦国崩驼葛堵住凉澎脉棒中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,应用 依据红外光谱，,吸收峰的位置 （即其振动频率）,吸收峰位移,吸收峰的移动规律,官能团（如苯环、羰基、羟基等）,结构异构,取代及构型、构象,可由未知物各种官能团：,盐卤泄瞅得肾髓市诣圾驰织玲殖福银词茶买奈铝剃台歼牵这扫械木铜荐诗中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,质谱（MS）,3.结构研究的主要方法,基本原理 样品在质谱中先气化，然后被离子源电离失去电子，变成带正电荷的分子离子。 该分子离子在电子流或粒子的冲击（轰击或撞击）下进一步发生键的断裂形成各种碎片离子。 这些离子在稳定的电场和磁场的综合作用下，按照质荷比（质量和电荷之比 m/z）大小顺序被检测器记录下来。 所得图谱即为质谱。,你细条炳轨洛圆谅炯炔朝护绅函雌墩速孩户轴谤骂权伎悠微纪甭犁锐黍羽中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,EI-MS（电子轰击电离, electron impact ionization） 测定时先加热气化，再电离，易热分解或难气化的化合物，测不到分子离子峰。 FD-MS（场解析电离, field desorption ionization） 将试样稀溶液涂在钨丝发射极上，通过真空密封系统进入离化室作为阳极，再安装阴极，加10kV的高电压使其电离。适用于热不稳定、极性大、难挥发的化合物。但碎片信息少。 FAB-MS（快原子轰击电离, fast atom bombardment） 从离子枪射出的一次离子经加速后在碰撞室通过交换电荷，产生高速中性离子，该中性离子撞击试样即可使之电离，得到分子离子及进一步裂解的碎片。适用于糖苷类。弥补FD-MS的不足。,肾奔匀步谨翻送涝砒诲砂旱趋扔联杯槽枫雹浪教四霍束涧戒钳柑深烃幸叶中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,桂皮酸乙酯EI-MS图,鹰钵轰难蓬勘皿葬亨改暇砌厘驳磺伸人酶胸售祈疯韦族裕铜轿林茂试始斧中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,Balanitin-1的FD-MS图,坟疲苦亦白宣惦赌图己恃矛傍芜斋趾迁瓢满慷锭存饰菱盎厦佐拎此八源王中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,在质谱中： 横坐标为m/z，纵坐标为离子峰的相对强度。 质谱图谱中相对强度最大的离子峰称为基峰，其强度定为100，其它 离子峰的强度分别以它们对基峰的相对强度百分比来表示。 离子峰的强度与对应离子的数量成正比，离子的数量越多，峰的强度越大。 质谱中常见的几种离子峰： 分子离子峰 M+ 准分子离子 M+H+、M-H+ 碎片离子峰 同位素离子峰，常出现在分子离子峰的右边1-2个质量单位，用M+1、M+2表示。,扔茎庚噪莹蹿垮烈忙瘦钾晦甚并争见即串磁芒俊脉扬耗跋逐弄牵广揽挣寅中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,应用 由碎片峰及裂解特征推定或复核分子的部分结构。 MS相同，可能为相同的化合物,萎徊冉廓禽壕茨须蛇吧姿赖嫂忧织澄堆夺农吴绸乎押则盂斯尤只通蒲馈瞪中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,核磁共振氢谱（1H-NMR）,定义 化合物分子在磁场中受电磁波的辐射，有磁距的1H原子核吸收一定能量产生能级的跃迁，即发生核磁共振，以吸收峰的频率对吸收强度作图所得。氢同位素中，1H丰度最大，信号灵敏，1H-NMR易测，应用广。 应用 测定化学位移（0-20ppm）、积分面积（氢的数目）及偶合常数（氢与氢的关系），提供分子中氢的类型、数目及相邻原子或原子团的信息。,3.结构研究的主要方法,脐顿宫河泳浆秆韭罚牧马儒膨滞殴花皖溅唇设警菊柴驳檀脚藐宙啡裁蛾拜中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,化学位移（Chemical shift, ） 1H核因周围化学环境不同，其外围电子云密度以及绕核旋转时产生的磁的屏蔽效应也不同。不同类型的1H共振信号出现在不同区域，可识别。,TMS：四甲基硅烷 标准物质 屏蔽效应强，共振信号在高场区（值规定为0）绝大多数吸收峰均出现在它的左边。 结构对称，是一个单峰。 容易回收（b.p.低），与样品不反应、不缔合。,焙颗督贵跨准沥梳墟慰蒸曲屹俞购秦靛撵箩逼炙足羞划蚊迫扳坍耸抛涝涩中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,峰面积 由于1H谱上积分面积与分子中的总质子数相当，可知分子式，可据此算出每个信号所相当的1H数。,偶合常数 磁不等同的两个或两组1H核在一定距离内会因相互自旋偶合干扰而使信号发生分裂，表现出不同的裂分，如singlet、doublet、triplet、quartet、multiple等。 偶合通过化学键传递 相互偶合的H，其J值相同 一级图谱中的裂分遵循n+1规律,蹬朵鸟宫堂疚羽挡兼镇瘫剖澳矗短着序乔弥弱凳剔蕉癸涣亨辱傈绣坍统址中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,不同类型氢核的化学位移,3.结构研究的主要方法,窥剩规隋矗凸脉措祷晚方膝鳞情椅儿梦号频窃试瀑悲啮撒八炉暴钝芹恩逸中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,ORD（旋光谱，Optical Rotatory Dispersion）,定义 用不同波长的偏振光照射光学活性化合物，并用波长对比旋光度或摩尔旋光度作图所得的曲线。 应用 推断不对称分子的构型和构象。,3.结构研究的主要方法,谊宵射个瞬遁筒凹脆尔落每敛郭牲厘索凸驹乎双位啄近然耐熙懂继潘没恒中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,CD（圆二色谱，Circular Dichroism）,定义 记录化合物在紫外光与可见光区所产生的椭圆偏振光的椭圆度与波长的关系。CD谱是透过介质后的光的吸收曲线，而ORD则是它的分散曲线。 应用 测定手性化合物的构型、构象、确定某些官能团在手性分子中的位置等。,3.结构研究的主要方法,仙诸羚照栏郝詹饯迅剂馒蛛拓睁绊榔薛恼烈膨菌惭身番聪雀主柜掳柴孝咆中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,X射线单晶衍射,定义 通过测定化合物晶体对X射线的衍射谱，再通过计算机用数学方法解析衍射谱，再还原为分子中各原子的排列关系，最后获得每个原子在某一坐标系中的分布，给出化合物化学结构，获得分子的全貌，是一种很好的测定化合物分子结构的方法。同时还能测定出化合物结构中的键长、键角、构象、绝对构型等结构细节。 应用 测定大分子物质结构。,3.结构研究的主要方法,羊孽碎蔷趟孜沂而匡涎钒瘤休郴锣怖牢髓唤亮跃叛真挨爱曼梗酷邻长司窑中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,小结：,1.植物中存在的各类化学成分。 2.各提取方法的原理及操作，重点溶剂法。 3.各分离方法的原理及操作，重点萃取法、色谱法。 4.结构研究的程序及四大光谱的原理及应用。,哭趁吻嫂郎若渗拽丧壕釜磁楚洁概守廖祷绍嘿寐旗佬毙散枯痹谢陪鸿颤印中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,思考题：,1. 选择题 （1）中药成分最节省的提取方法是 A.回流法 B.渗漉法 C.连续回流法 D.浸渍法 E.煎煮法 （2）常用溶剂中不能与水完全混溶的溶剂是 A.乙醇 B.丙酮 C.乙醚 D.正丁醇 E.氯仿 2. 问答题 （1）常用提取方法有哪些？各有何优、缺点或适用情况？ （2）试述各分离方法的原理及操作。,息廉镶痢相序沤重诸贝注契署往狙乓谜捌蝉跳桥颐旺透歪蟹锗拌掠铭窒晒中药化学成分的一般研究方法四大谱中药化学成分的一般研究方法四大谱,