《天然药化总论》PPT课件.ppt

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1、天然药物化学天然药物化学天然药物化学是天然药物化学是药学类的一门专业课药学类的一门专业课，通过，通过该课程该课程的的教学，教学，同学们能够同学们能够掌握天然药物中的主要类型成分的掌握天然药物中的主要类型成分的结构特征、理化性质、提取、分离，精制及结构鉴定的结构特征、理化性质、提取、分离，精制及结构鉴定的基本理论和技能。基本理论和技能。能够能够了解天然药物化学成分结构测定了解天然药物化学成分结构测定的一般原则和方法，以及寻找的一般原则和方法，以及寻找研究天然药物的研究天然药物的有效成分有效成分的途径，为开发研究新药奠定基础。的途径，为开发研究新药奠定基础。教教材材及及参参考考书书第一节、绪论第一

2、节、绪论第二节、生物合成第二节、生物合成第三节、提取分离的方法第三节、提取分离的方法第四节、结构研究方法第四节、结构研究方法第一章第一章 总论总论1、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务；、掌握天然药物化学的含义、研究对象、性质与任务；2、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法；、掌握天然药物有效成分提取分离的一般原理及常用方法；3、掌握天然化合物结构研究的一般步骤和常用方法；、掌握天然化合物结构研究的一般步骤和常用方法；4、熟悉不同的生物合成途径；、熟悉不同的生物合成途径；5、了解天然药物化学的发展历史、研究成就及发展趋势；、了解天然药物化学的发展历史、研究成就及发展趋势；

3、6、了解天然药物化学与药学相关学科的关系。、了解天然药物化学与药学相关学科的关系。教学要求教学要求l天然药物化学的研究内容天然药物化学的研究内容l天然药物化学的简要发展历程天然药物化学的简要发展历程l天然药物化学天然药物化学学习重点学习重点第一节第一节 绪绪 论论一、一、天然药物化学的研究内容天然药物化学的研究内容定义：定义：天然药物化学是天然药物化学是药物化学药物化学的一个分支学科。是应用现代科的一个分支学科。是应用现代科学理论和方法研究学理论和方法研究天然药物天然药物（包括动物、植物、海洋生物、（包括动物、植物、海洋生物、微生物代谢产物等）中微生物代谢产物等）中化学成分化学成分的一门学科。

4、的一门学科。第一节第一节 绪绪 论论天然药物中化学成分天然药物中化学成分结构特点结构特点理化性质理化性质提取分离提取分离结构测定结构测定生物合成生物合成研究内容：研究内容：（1 1）植物药物）植物药物（2 2）动物药物）动物药物（3 3）矿物药物）矿物药物（4 4）海洋生物）海洋生物（5 5）微生物及内源性生物活性物质）微生物及内源性生物活性物质2.天然药物的来源天然药物的来源第一节第一节 绪论绪论 有关一些概念：有关一些概念：中草药成分化学中草药成分化学 天然有机化学天然有机化学天然产物化学天然产物化学 植物化学植物化学化学成分化学成分 有效成分有效成分生物活性成分生物活性成分 有效部位有效

5、部位化学成分化学成分：天然药物中含有的各种化学物质。如生物：天然药物中含有的各种化学物质。如生物碱、黄酮类化合物、皂苷、挥发油等。碱、黄酮类化合物、皂苷、挥发油等。如中药如中药麻黄麻黄中含有左旋麻黄素等多种生物碱以及挥发油、中含有左旋麻黄素等多种生物碱以及挥发油、淀粉、树脂、叶绿素、纤维素、草酸钙等化学成分；淀粉、树脂、叶绿素、纤维素、草酸钙等化学成分；中药中药甘草甘草中则含有甘草酸等多种皂苷以及黄酮类、淀粉、中则含有甘草酸等多种皂苷以及黄酮类、淀粉、纤维素、草酸钙等化学成分。纤维素、草酸钙等化学成分。有效成分有效成分：即药材中代表其：即药材中代表其功效功效的化学成分。的化学成分。如左旋麻黄素

6、如左旋麻黄素(l-ephedrine)具有平喘、解痉作用，甘具有平喘、解痉作用，甘草酸草酸(glycyrrhizin)具有抗炎、抗过敏、治疗胃溃疡的具有抗炎、抗过敏、治疗胃溃疡的作用，分别被认为是麻黄及甘草中的代表性有效成分。作用，分别被认为是麻黄及甘草中的代表性有效成分。生理活性成分生理活性成分：即经过不同程度药效试验或生物活性：即经过不同程度药效试验或生物活性试验，包括试验，包括体外体外（in vitro）及）及体内体内（in vivo）试验，）试验，证明对机体具有一定生理活性的成分。证明对机体具有一定生理活性的成分。有效部位：有效部位：指指一味中药一味中药或或复方中药复方中药提取物中的提

7、取物中的一类一类或或几几类类化学成分被认为是有效成分时，该化学成分被认为是有效成分时，该一类或几类化学成分一类或几类化学成分的混合体被认为是的混合体被认为是有效部位，如：总生物碱、总皂苷或总有效部位，如：总生物碱、总皂苷或总黄酮等。黄酮等。二、天然药物化学的发展简史二、天然药物化学的发展简史（1）天然药物化学的建立与形成天然药物化学的建立与形成“植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成”国外国外17691769年年 酒石酸酒石酸17751775年年 苯甲酸苯甲酸17781778年年 乳酸乳酸17851785年年 苹果酸苹果酸17861786年

8、年 没食子酸没食子酸中国古代中国古代15751575年年 没食子酸没食子酸17111711年年 樟脑樟脑医学医学入门入门集验方集验方舍勒舍勒1803 1806吗啡吗啡(鸦片鸦片)德罗逊德罗逊 (Derosen)斯托勒斯托勒 (Sertrner)1818 1818 士的宁碱士的宁碱1820 1820 咖啡因咖啡因1820 1820 喹宁喹宁1828 1828 尼古丁尼古丁1831 1831 阿托品阿托品1833 1833 乌头碱乌头碱morphine MorphineMorphine为第一个从天然界分离的生物活性成分，生物碱的为第一个从天然界分离的生物活性成分，生物碱的研究是天然药物化学发展的开

9、端研究是天然药物化学发展的开端 。1）合成药物的工业化生产制约了天然药物化学研究）合成药物的工业化生产制约了天然药物化学研究 二十世纪二十世纪 三十年代：磺胺药三十年代：磺胺药(1935)、维生素问世、维生素问世 四十年代：盘尼西林的使用四十年代：盘尼西林的使用 五十年代：形成了新药上市的黄金时代五十年代：形成了新药上市的黄金时代 2）药害震惊全球药害震惊全球Thalidomide西德西德19561956年出售镇静药年出售镇静药“反应反应停停”肽胺哌啶酮肽胺哌啶酮到到19621962年就年就引起数千例畸胎。引起数千例畸胎。(2)天然药物化学的兴衰天然药物化学的兴衰 利血平利血平 (Reserp

10、ine)（3 3）大规模寻找天然活性物质）大规模寻找天然活性物质大量特殊生物活性天然物质的发现大量特殊生物活性天然物质的发现1 1、微量物质、微量物质2 2、水溶性物质、水溶性物质3 3、不稳定物质、不稳定物质4 4、海洋生理活性物质、海洋生理活性物质5 5、生物体内源性生理活性物质、生物体内源性生理活性物质天然药物化学的发展趋势天然药物化学的发展趋势morphinemorphine从从18031803年分离到年分离到19521952年合成计年合成计150150年年,ReserpineReserpine只花了只花了4 4年年morphine提取分离提取分离:1803-1806提出结构提出结构:

11、1925合成证实合成证实:1952结构鉴定技术的进步推动了学科的飞速发展结构鉴定技术的进步推动了学科的飞速发展发发 现现确确 定定 结结 构构人工合成证实人工合成证实Reserpine1952-1956沙海葵毒素（沙海葵毒素（C129H223N3O54）三、天然药物化学与新药发现三、天然药物化学与新药发现第一节第一节 绪论绪论v青蒿青蒿 青蒿素的化学结构青蒿素的化学结构 立体结构立体结构世界卫生组织统计数据显示，目前世界植物世界卫生组织统计数据显示，目前世界植物药市场年销售额超过世界卫生组织统计数据显示，药市场年销售额超过世界卫生组织统计数据显示，目前世界植物药市场年销售额超过目前世界植物药市

12、场年销售额超过 160 160 亿。亿。日本的汉方药：日本的汉方药：8080韩国的韩药：韩国的韩药：1515中国中草药：中国中草药：3 3-5-5第二节第二节 天然化合物的生物合成天然化合物的生物合成一、一次代谢及二次代谢一、一次代谢及二次代谢二、生物合成的基本构建单元二、生物合成的基本构建单元三、生物合成途径三、生物合成途径 四、生物合成的意义四、生物合成的意义 这些是这些是植物生存不可缺少的物质植物生存不可缺少的物质，该过程存在于所，该过程存在于所有的绿色植物中，称为一次代谢过程，产生的物质称为有的绿色植物中，称为一次代谢过程，产生的物质称为一一次代谢产物。次代谢产物。1、一次代谢：、一次

13、代谢：二氧化碳、水二氧化碳、水各种代谢各种代谢糖和氧气糖和氧气糖、蛋白质、脂质、核酸糖、蛋白质、脂质、核酸光合作用光合作用第二节第二节 天然化合物的生物合成天然化合物的生物合成一、一次代谢及二次代谢：一、一次代谢及二次代谢：植物体内的物质代谢与生物合成程植物体内的物质代谢与生物合成程植物体内的物质代谢与生物合成程植物体内的物质代谢与生物合成程三羧酸循环三羧酸循环（TCATCA）丁酮二酸丁酮二酸-酮戊二酸酮戊二酸丁二酸丁二酸鞣酸类鞣酸类CO2 H2Ohh /叶绿素叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸甲戊二羟酸丙酮酸丙酮酸 丙二酸单酰辅酶丙二酸单酰辅酶A A赤藻糖赤藻糖4-4-磷酸磷酸

14、葡萄糖代谢葡萄糖代谢莽草酸莽草酸苯丙素类苯丙素类芳香族氨基酸芳香族氨基酸脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶嘌呤、嘧啶 脂肪酸类脂肪酸类萜萜 类类甾甾 醇醇胡萝卜素类胡萝卜素类生物碱类生物碱类肽肽 类类含氮化合物含氮化合物香豆素、木香豆素、木脂（质）素脂（质）素黄酮类黄酮类-氨基乙酰丙酸氨基乙酰丙酸核苷核苷核苷酸类核苷酸类醌醌 类类胆胆 碱碱卟啉类卟啉类前列腺素类前列腺素类脂肪族及芳香脂肪族及芳香族聚酮类族聚酮类乙酰辅酶乙酰辅酶A A 这些物质对植物生命活动不起主要作用，该过程不这些物质对植物生命活动不起主要作用，该过程不是存在所有的绿色植物中，产生的生物碱、萜类等化合物是存在所有的绿色植物中，

15、产生的生物碱、萜类等化合物称为称为二次代谢产物二次代谢产物二次代谢产物二次代谢产物。2、二次代谢：、二次代谢：一次代谢产物一次代谢产物特定条件特定条件生物碱、萜类生物碱、萜类黄酮、蒽醌等黄酮、蒽醌等第二节第二节 生物合成生物合成二、生物合成的基本构建单元二、生物合成的基本构建单元1 1、C C1 1单元：多来源于单元：多来源于L-L-蛋氨酸的蛋氨酸的S-S-甲基（如甲基）甲基（如甲基）2 2、C C2 2单元：多为乙酰辅酶单元：多为乙酰辅酶A A的两碳单位（如脂肪酸、酚类、的两碳单位（如脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮类）苯醌等聚酮类）3 3、C C5 5单元：来源于甲戊二羟酸或去氧木酮磷酸酯代谢产单

16、元：来源于甲戊二羟酸或去氧木酮磷酸酯代谢产物（如萜类、甾类）物（如萜类、甾类）4 4、C C6 6C C3 3单元：多由单元：多由L-L-苯丙氨酸和苯丙氨酸和L-L-酪氨酸转化酪氨酸转化5 5、C C6 6C C2 2N N单元：前体为单元：前体为L-L-苯丙氨酸和苯丙氨酸和L-L-酪氨酸酪氨酸6 6、吲哚、吲哚C C2 2N N单元：单元：L-L-色氨酸中吲哚环色氨酸中吲哚环7 7、C C4 4N N单元：来源单元：来源L-L-鸟氨酸鸟氨酸8 8、C C5 5N N单位：单位：二、生物合成的基本结构单元二、生物合成的基本结构单元（一）醋酸（一）醋酸丙二酸途径（丙二酸途径（AA-MA途径）途径

17、）1.1.脂肪酸类脂肪酸类2.2.聚酮类聚酮类3.3.酚及芳聚酮类酚及芳聚酮类三、生物合成途径三、生物合成途径（二）甲戊二羟酸途径和脱氧木酮磷酸酯途径（二）甲戊二羟酸途径和脱氧木酮磷酸酯途径1.1.甲戊二羟酸途径甲戊二羟酸途径(MVA(MVA途径）途径）合成成分类别：萜类、甾体类合成成分类别：萜类、甾体类2.脱氧木脱氧木酮糖磷酸酯途径（酮糖磷酸酯途径（DXPDXP途径）途径）三、生物合成途径三、生物合成途径（三）莽草酸途径（三）莽草酸途径1.1.芳香氨基酸和简单苯甲酸类芳香氨基酸和简单苯甲酸类2.2.桂皮酸途径（苯丙酸、香豆素、木脂素、黄酮）桂皮酸途径（苯丙酸、香豆素、木脂素、黄酮）3.3.醌

18、类化合物醌类化合物（四）氨基酸途径（四）氨基酸途径 生物碱类生物碱类三、生物合成途径三、生物合成途径（五）复合途径（五）复合途径三、生物合成途径三、生物合成途径四、生物合成的意义四、生物合成的意义有利于天然化合物的结构分类；有利于天然化合物的结构分类；有利于天然化合物的结构推测；有利于天然化合物的结构推测；指导植物化学分类学；指导植物化学分类学；指导仿生合成；指导仿生合成；指导组织培养生物活性物质；指导组织培养生物活性物质；定向寻找生物活性成分；定向寻找生物活性成分；生物调控，提高活性成分的含量。生物调控，提高活性成分的含量。一、天然药物有效成分的提取一、天然药物有效成分的提取 二、天然药物化

19、学成分的分离与精制二、天然药物化学成分的分离与精制 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法一、天然药物有效成分的提取一、天然药物有效成分的提取提取方法：提取方法：v 溶剂提取法溶剂提取法v 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法v 升华法升华法（一）、溶剂提取法：（一）、溶剂提取法：1.溶剂提取法原理：溶剂提取法原理：渗透，溶出，扩散渗透，溶出，扩散平衡平衡影响提取效率影响提取效率:原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条原料的粉碎度、提取时间、提取温度、设备条件等因素件等因素一、天然药物有效成分的提取一、天然药物有效成分的提取2.2.溶剂的选择：溶剂的选择：1.1.水水：2.2.亲水性有机溶剂（甲醇、乙醇

20、、丙酮）：亲水性有机溶剂（甲醇、乙醇、丙酮）：3.3.亲脂性有机溶剂（石油醚、苯、乙醚、亲脂性有机溶剂（石油醚、苯、乙醚、氯仿）：氯仿）：（一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法常用的溶剂的极性：常用的溶剂的极性：石油醚（低沸点石油醚（低沸点-高沸点）二硫化碳四氯化碳三高沸点）二硫化碳四氯化碳三氯乙烯苯二氯甲烷乙醚三氯甲烷乙酸乙酯氯乙烯苯二氯甲烷乙醚三氯甲烷乙酸乙酯正丁醇丙酮乙醇甲醇乙腈水吡啶醋酸正丁醇丙酮乙醇甲醇乙腈水吡啶醋酸（一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法3.3.溶剂提取方法分类：溶剂提取方法分类：浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续提取浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续提取法、

21、法、超临界流体萃取法、超声波提取技术、微波提超临界流体萃取法、超声波提取技术、微波提取法取法（一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法浸渍法浸渍法1 1、烧瓶、烧瓶 2 2、渗漉筒、渗漉筒 （一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法煎煮法煎煮法（一）、溶剂提取法（一）、溶剂提取法常压微波回流装置示意图常压微波回流装置示意图1.微波炉微波炉 2.瓶架瓶架 3.蒸馏瓶蒸馏瓶 4.搅拌器搅拌器 5.铜管铜管6.冷凝管冷凝管 7.开关开关 8.控制面板控制面板 分离和提纯液态或固态有机物的方法。分离和提纯液态或固态有机物的方法。适用于：适用于：具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被

22、具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。的提取。（二）、水蒸气蒸馏法（二）、水蒸气蒸馏法 固体物质如樟脑等受热在低于其熔点的温度下，固体物质如樟脑等受热在低于其熔点的温度下，不经过熔化就可直接转化为蒸气，蒸气遇冷后又凝不经过熔化就可直接转化为蒸气，蒸气遇冷后又凝结为固体称之为升华。结为固体称之为升华。（三）、升华法（三）、升华法二、天然药物有效成分的分离与精制二、天然药物有效成分的分离与精制 （一）根据物质溶解度的差别进行分离（一）根据物质溶解度的差别进行分离（二）根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离

23、（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（三）根据物质的吸附性差别进行分离（四）根据物质分子大小的差别进行分离（四）根据物质分子大小的差别进行分离（五）根据物质离解程度不同进行分离（五）根据物质离解程度不同进行分离(一一)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1.改变温度改变温度：结晶与重结晶。：结晶与重结晶。2.改变混合溶剂极性改变混合溶剂极性：水水/醇法醇法：水提液：水提液+醇（数倍）：可沉淀多糖、蛋白性物醇（数倍）：可沉淀多糖、蛋白性物 质（杂质）。质（杂质）。醇醇/水法水法：醇提液：醇提液+水（数倍）：可除去叶绿素、水（数倍）：可除

24、去叶绿素、油脂等油脂等 杂质。杂质。3.改变改变pH值值：碱提酸沉（碱碱提酸沉（碱碱提酸沉（碱碱提酸沉（碱/酸法）：如提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分酸法）：如提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分酸法）：如提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分酸法）：如提取黄酮、蒽醌类酚酸性成分 酸酸酸酸提提提提碱碱碱碱沉沉沉沉（酸酸酸酸/碱碱碱碱法法法法）：如如如如生生生生物物物物碱碱碱碱类类类类在在在在用用用用酸酸酸酸性性性性水水水水从从从从药药药药材材材材中中中中提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀析出。提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀析出。提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀析出。提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀析出。4.沉淀试

25、剂：沉淀试剂：pbpb2+2+、CaCa2+2+等等等等金金金金属属属属离离离离子子子子可可可可与与与与酸酸酸酸、碱碱碱碱性性性性化化化化合合合合物物物物生生生生成成成成不不不不溶溶溶溶于水的沉淀而析出。于水的沉淀而析出。于水的沉淀而析出。于水的沉淀而析出。(一一)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常见的方法有：简单的液液萃取法、纸色谱、逆常见的方法有：简单的液液萃取法、纸色谱、逆流分溶法（流分溶法（CCD)CCD)、液滴逆流色谱（、液滴逆流色谱（DCCC)DCCC)、高速逆、高速逆流色谱（流色谱（HSCCC)HSCCC)、气液分配色谱（、气液分配色谱（GCGC或或GLC)G

26、LC)、液、液液分配色谱（液分配色谱（LLCLLC或或LC)LC)(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离1.液液-液萃取与分配系数液萃取与分配系数K、分离难易及分离因子、分离难易及分离因子（值）值）原理：原理：利用两种互不相溶的溶剂中分配系数的不利用两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同达到分离同达到分离分配系数分配系数（K K值）值）K=CU/CL(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离b b=KA/KB100，一次萃取就可实现基本分离100 10，需萃取1012次2，需萃取100次以上1，无法实现

27、分离(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离2.2.分配比与分配比与pHpH溶剂系统溶剂系统pHpH的变化影响酸性、碱性、及两性有的变化影响酸性、碱性、及两性有机化合物的存在状态（游离型或离解型），从机化合物的存在状态（游离型或离解型），从而影响在溶剂系统中的分配比。而影响在溶剂系统中的分配比。游离型游离型极性小的溶剂极性小的溶剂 离解型离解型极性大的溶剂极性大的溶剂(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离一般一般 pH12时，酸性物质多为离解状态（时，酸性物质多为离解状态（A-）碱性物质为非离解状

28、态（碱性物质为非离解状态（B）(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离用不同用不同pHpH的缓冲溶液与有机溶剂分离酸性、碱性、中性及两性物质的缓冲溶液与有机溶剂分离酸性、碱性、中性及两性物质(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离3 3.液液-液萃取与纸色谱液萃取与纸色谱当当50时，简单萃取即可，时，简单萃取即可，50时，则需采用时，则需采用逆流分溶法逆流分溶法。纸色谱与液纸色谱与液-液萃取的分离原理都是分配。液萃取的分离原理都是分配。Rf Rf值与值与K K值之间有下列关系值之间有下列关系 Kor

29、/w=1/r(Rf/1-Rf)(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离当当层层析析滤滤纸纸湿湿重重（W湿湿）为为干干重重（W干干）的的1.5倍时，倍时，r=2 设设A、B两两种种（或或两两组组）物物质质的的Rf值值分分别别为为 Rfa 及及 Rfb。=Rfa(1-Rfb/1-Rfa)/Rfa（Rfa Rfb）(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离4.4.逆流分溶法（逆流分溶法（CCDCCD）：）：又称逆流分布法或反流分布法，与两相溶剂逆流萃取又称逆流分布法或反流分布法，与两相溶剂逆流萃取法原理一致

30、，对于分离具有非常相似性质的混合物效果较法原理一致，对于分离具有非常相似性质的混合物效果较好。好。0 1 2 3 n 图 CCD法的分离过程示意图(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离5.液滴逆流分配法（液滴逆流分配法（DCCC）及高速逆流色谱（）及高速逆流色谱（HSCCC)DCCCDCCC(液滴逆流色谱液滴逆流色谱液滴逆流色谱液滴逆流色谱)和和和和HSCCC HSCCC(高速逆流色谱法高速逆流色谱法高速逆流色谱法高速逆流色谱法):):是在是在逆流分溶法基础上创建的色谱装置，可使流动相呈液滴形逆流分溶法基础上创建的色谱装置，可使流动相呈液滴形式

31、在固定相间交换，分离效果好。多用于分离皂苷、蛋白式在固定相间交换，分离效果好。多用于分离皂苷、蛋白质、糖类等。质、糖类等。(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离v高速逆流色谱高速逆流色谱 逆流色谱是一种新型的分离手段，它的主要分离原逆流色谱是一种新型的分离手段，它的主要分离原理是利用样品在固定相和流动相之间的差异也就是分配理是利用样品在固定相和流动相之间的差异也就是分配比不同而进行分离的，值得注意的是逆流色谱的固定相比不同而进行分离的，值得注意的是逆流色谱的固定相和流动相都是液体，其主要优点是没有传统色谱的死吸和流动相都是液体，其主要优点是没有

32、传统色谱的死吸附，样品的回收率高等特点。附，样品的回收率高等特点。(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离6.6.液液-液分配柱色谱：液分配柱色谱：1）正相色谱与反相色谱正相色谱与反相色谱正相分配色谱：正相分配色谱：固定相：水、缓冲溶液固定相：水、缓冲溶液流动相：固定相饱和的氯仿等弱极性有机溶剂流动相：固定相饱和的氯仿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，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。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应用：通常用于分离水溶性或极性较大的成分

33、 (二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离反相分配色谱：反相分配色谱：固定相：石蜡油、化学键合固定相固定相：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，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。化合物极性越小，越后出柱。应用：适合于分离脂溶性化合物应用：适合于分离脂溶性化合物(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离2 2）加压液相色谱法）加压液相色谱法：分为：快速柱色

34、谱，分为：快速柱色谱，LobarLobar低压柱色谱，中压柱色谱，分低压柱色谱，中压柱色谱，分析用析用HPLCHPLC，制备用，制备用HPLCHPLC。(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离3)涡流色谱涡流色谱 在线萃取技术，可以实现生物样品的在线处理并可在线萃取技术，可以实现生物样品的在线处理并可以直接用于分析检验。以直接用于分析检验。(二二)根据物质在两相溶剂中的分配比不同根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离进行分离物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附半化学吸附半化学吸附 (三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离物理

35、吸附物理吸附：也称表面吸附：也称表面吸附,由分子间力的相互作由分子间力的相互作 用所引起。用所引起。特特点点：无无选选择择性性，吸吸附附与与解解吸吸可可逆逆，可可快快速速进进行行，故在实际工作中用得最广。如硅胶、氧化铝。故在实际工作中用得最广。如硅胶、氧化铝。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离化化学学吸吸附附：如如黄黄酮酮等等酚酚酸酸性性物物质质被被碱碱性性氧氧化化铝铝吸吸附附，或或生物碱被酸性硅胶吸附等。生物碱被酸性硅胶吸附等。特点：有选择性，吸附牢固，有时不可逆，很少使用。特点：有选择性，吸附牢固，有时不可逆，很少使用。半半化化学学吸吸附附：如如聚聚酰酰胺胺对

36、对黄黄酮酮类类、醌醌类类等等化化合合物物之之间间的的氢键吸附氢键吸附，力量较弱，介于上述二者之间。，力量较弱，介于上述二者之间。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离物理吸附的基本规律物理吸附的基本规律基本要素基本要素：吸附剂、被分离物质、溶剂：吸附剂、被分离物质、溶剂 物理吸附原理物理吸附原理：吸附与解吸附的循环往复：吸附与解吸附的循环往复(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离1 1、吸附剂、吸附剂:常用的极性吸附剂：常用的极性吸附剂：硅胶、氧化铝。硅胶、氧化铝。适于分离非极性化合物。硅胶显适于分离非极性化合物。硅胶显微酸性，适于分离酸性和

37、中性化合物，分离生物碱时需在流动相中加入适量的有微酸性，适于分离酸性和中性化合物，分离生物碱时需在流动相中加入适量的有机碱；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、酚性机碱；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。等酸性成分。常用的非极性吸附剂：常用的非极性吸附剂：活性炭。活性炭。适于分离极性化合物。对非极性物适于分离极性化合物。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。附的物质时，溶剂的极

38、性越小，洗脱能力越强。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离2、被分离物质、被分离物质一般化合物的极性按下列官能团的顺序增强：一般化合物的极性按下列官能团的顺序增强：CH2CH2，CH2=CH2，OCH3，COOR，C=O，CHO，NH2，OH，COOH物质极性强弱的判断：物质极性强弱的判断：(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离化合物的极性由官能团种类、数目、排列方式等因素决定化合物的极性由官能团种类、数目、排列方式等因素决定(1)亲水性基团与极性成正比亲水性基团与极性成正比,亲脂性基团与极性成反比；亲脂性基团与极性成反比；(2)游离型化合

39、物极性弱、具亲脂性游离型化合物极性弱、具亲脂性,解离型化合物极性强、解离型化合物极性强、具亲水性；具亲水性；(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离溶剂的极性溶剂的极性依据介电常数来决定依据介电常数来决定介电常数越大，则极性越大。一般溶剂的介电常介电常数越大，则极性越大。一般溶剂的介电常数按下列顺序增大：数按下列顺序增大：环己烷（环己烷（1.88），苯（），苯（2.29），无水乙醚），无水乙醚（4.47），氯仿（），氯仿（5.20），乙酸乙酯（），乙酸乙酯（6.11），），乙醇（乙醇（26.0），甲醇（），甲醇（31.2），水（），水（81.0）3、溶剂、溶剂(三三)根

40、据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离4 4、吸附柱色谱法用于物质的分离：、吸附柱色谱法用于物质的分离：柱层析的基本步骤：柱层析的基本步骤：1 1）装柱：）装柱：(吸附剂的用量为试样量的吸附剂的用量为试样量的3060倍）倍）2 2）加样）加样:（尽量选用极性小的溶剂装柱）（尽量选用极性小的溶剂装柱）3 3）洗脱：极性宜逐渐增加）洗脱：极性宜逐渐增加(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离5、聚酰胺吸附色谱法聚酰胺吸附色谱法聚酰胺的性质及吸附原理聚酰胺的性质及吸附原理 不含水的溶剂中，不含水的溶剂中，是极性吸附与硅胶是极性吸附与硅胶原理相似。原理相似。分离

41、有两种原理：分离有两种原理：在含水的溶剂中，在含水的溶剂中，是氢键吸附。是氢键吸附。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离在水溶液中，有下列规律：在水溶液中，有下列规律：1 1）形成氢键的基团的数目越多，则吸附能力越强。）形成氢键的基团的数目越多，则吸附能力越强。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离2 2）易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附相应减弱）易形成分子内氢键者，其在聚酰胺上的吸附相应减弱(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离3)3)分子芳香化程度高者，则吸附作用增强，反之减弱。分子芳香化程度高者，则吸附

42、作用增强，反之减弱。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离洗脱能力由弱至强洗脱能力由弱至强 水水甲醇甲醇丙酮丙酮氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液甲酰胺甲酰胺甲基甲酰甲基甲酰胺胺尿素水溶液尿素水溶液 (三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离应用：应用：A、特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备和分离、特别适合于酚类、黄酮类化合物的制备和分离B、对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与、对生物碱、萜类、甾体、糖类、氨基酸等其它极性与非极性化合物的分离也有着广泛应用。非极性化合物的分离也有着广泛应用。C、用于提取物的脱鞣质处理。、用于提取物的脱鞣质处理

43、。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离从某植物中分离得到以下三个物质，1）在硅胶、聚酰胺TLC上，以氯仿-甲醇-丁酮-丙酮(40：20：5：1)展开时，Rf值的大小比较。2）若使用聚酰胺柱层分离时，以不同浓度的甲醇进行洗脱，洗脱先后顺序。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离（1 1）吸吸附附原原理理：大大孔孔吸吸附附树树脂脂是是吸吸附附性性和和分分子子筛筛性性原原理理相相结结合合的的分离材料。分离材料。（2 2）组成：）组成：非极性型以苯乙烯为母体，二乙烯苯为交联剂；非极性型

44、以苯乙烯为母体，二乙烯苯为交联剂；中极性型以中极性型以2-2-甲基苯烯酸甲酯为母体，二乙烯苯为交联剂。甲基苯烯酸甲酯为母体，二乙烯苯为交联剂。6 6、大孔吸附树脂、大孔吸附树脂 （3 3）影响吸附的因素）影响吸附的因素A A、非非极极性性化化合合物物在在水水中中易易被被非非极极性性大大孔孔树树脂脂吸吸附附；极极性性化化合合物物在在水水中中易易被被极极性性大大孔孔树树脂脂吸吸附附。物物质质在在溶溶剂剂中中的的溶溶解解度度大大，树树脂脂对对此此物物质质的的吸吸附附力力就就小小；反反之之就就大大。能能与与大大孔孔吸吸附附树树脂脂形形成成氢氢键键的的化合物易被吸附。化合物易被吸附。(三三)根据物质吸附

45、能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离B B、洗脱剂的极性：、洗脱剂的极性：洗脱液洗脱液:甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。（乙醇甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等。（乙醇/水）最常用。水）最常用。对于非极性大孔吸附树脂，洗脱液极性越小，洗脱能力越强；对于非极性大孔吸附树脂，洗脱液极性越小，洗脱能力越强；对对于于中中极极性性的的大大孔孔吸吸附附树树脂脂和和极极性性较较强强的的化化合合物物，洗洗脱脱液液应应选选用用极极性较大的溶剂。性较大的溶剂。C C、pHpH的影响的影响D D、温度、流速等、温度、流速等(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离（4 4）应用范围）应用范围

46、A A、苷类与糖类的分离；、苷类与糖类的分离；B B、生物碱的精制；、生物碱的精制；C C、多糖、黄酮类、三萜类化合物的分离等。、多糖、黄酮类、三萜类化合物的分离等。注意事项：注意事项：A A、大孔吸附树脂使用前需要用乙醇预处理；、大孔吸附树脂使用前需要用乙醇预处理；B B、水溶液上柱，醇梯度洗脱。、水溶液上柱，醇梯度洗脱。(三三)根据物质吸附能力差异进行分离根据物质吸附能力差异进行分离(四四)根据物质分子大小差异进行分离根据物质分子大小差异进行分离l 常用方法常用方法 透析法透析法(dialysis)(dialysis)凝胶滤过法凝胶滤过法(gel filtration)(gel filtr

47、ation)超滤法超滤法(ultrafiltration)(ultrafiltration)超速离心法超速离心法(ultracentrifugation)(ultracentrifugation)膜分离法膜分离法(membrane separation(membrane separation)凝胶滤过法凝胶滤过法(gel filtration)(gel filtration)凝胶色谱简单原理图凝胶色谱简单原理图1.待待分分离离的的混混合合物物在在色色谱谱床床表表面面 2.试试样样进进入入色色谱谱床床，小小分分子子进进入入凝凝胶胶颗颗粒粒内内部部，大大分分子子随随溶溶液液流流动动 3.大大分分子

48、子物物质质行行程程短短，流流出出色色谱谱床床，小小分分子子物物质质仍仍在在缓缓慢慢移移动动凝胶滤过法凝胶滤过法(gel filtration)(gel filtration)常用凝胶的种类及性质常用凝胶的种类及性质葡聚糖凝胶（葡聚糖凝胶（Sephadex G)Sephadex G)系列系列:G-10,15,20,25,50,75,100,G-10,15,20,25,50,75,100,200200Sephadex GSephadex G系列只适于在水中应用系列只适于在水中应用羟羟丙丙基基葡葡聚聚糖糖凝凝胶胶（Sephadex Sephadex LH-20):LH-20):Sephadex Se

49、phadex LH-20LH-20即即能能在在水水中中也也能在有机溶剂中以及水组成的混合溶剂中应用。能在有机溶剂中以及水组成的混合溶剂中应用。凝胶滤过法凝胶滤过法(gel filtration)(gel filtration)常用凝胶的种类及性质常用凝胶的种类及性质羧甲基交联葡聚糖凝胶（羧甲基交联葡聚糖凝胶（CM-Sephadex)CM-Sephadex)二乙氨乙基交联葡聚糖凝胶（二乙氨乙基交联葡聚糖凝胶（DEAE-Sephadex)DEAE-Sephadex)磺丙基交联葡聚糖凝胶（磺丙基交联葡聚糖凝胶（SP-Sephadex)SP-Sephadex)苯胺乙基交联葡聚糖凝胶（苯胺乙基交联葡聚糖

50、凝胶（QAE-Sephadex)QAE-Sephadex)丙烯酰胺凝胶（丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel PBio-Gel P）琼脂糖凝胶（琼脂糖凝胶（Sepharose Bio-Gel ASepharose Bio-Gel A）膜分离技术膜分离技术(membrane separatione)(membrane separatione)基本原理：基本原理：膜提取分离技术的应用原理近似机械筛，膜提取分离技术的应用原理近似机械筛，是以压力为推动力，实现溶质与溶剂的分离。是以压力为推动力，实现溶质与溶剂的分离。类型：类型：按照分离功能分为微滤、超滤、纳滤、反渗透按照分离功能分为微滤、超滤、纳滤、反渗透特