第2章天然产物的提取分离和结构鉴定解读
天然产物提取分离鉴定
③ 展开 展开缸如需预先用展开剂饱和，可在缸中加入足够量的展开剂，并在壁 上贴二条与缸一样高、宽的滤纸条，一端浸入展开剂中，密封缸顶的盖，使系统 平衡将点好样品的薄层板放入展开缸的展开剂中，浸入展开剂的深度为距薄层板 底边0.5-1.0cm（切勿将样点浸入展开剂中），密封缸盖，待展开至规定距离（一 般为薄层板的4/5左右），取出薄层板，晾干。 ④ 显色和Rf值 显色剂是多种多样的，下面是实）液-液分配柱色谱 液-液分配柱色谱是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，在 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。 正相色谱与反相色谱 液-液分配柱色谱用的载体主要有硅胶、硅藻土及纤维 素粉等。通常，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 化合物时，流动相多采用强极性溶剂，如水、缓冲溶液等，分离中等或弱极性的 成分如生物碱, 萜类,黄酮等化合物时流动相则用氯仿、乙酸乙酯、丁醇等中或弱 极性有机溶剂，称之为正相色谱；但当分离脂溶性化合物，如高级脂肪酸、油脂、 游离甾体等时，则两相可以颠倒，固定相可用石蜡油，而流动相则用水或甲醇等 强极性溶剂，故称之为反相分配色谱（reverse phase partition chromatography）。 除色谱柱外，液-液分配色谱也可在硅胶薄层色谱上进行。因此液-液分配柱色 谱的最佳分离条件可以根据相应的薄层色谱结果（正相柱用正相板，反相柱用反 相板）进行选定。 常用反相硅胶薄层及柱色谱的填料系普通硅胶经下列方式进行化学修饰，键合 上长度不同的烃基（R）、形成亲油表面而成。 根据烃基（-R）长度为乙基（-C2H5）还是辛基（-C8H17）或十八烷基（C18H37），分别命名为RP（reverse phase）-2、RP-8及RP-18。三者亲脂性强弱顺 序如下：RP-18>RP-8>RP-2。
天然产物的提取分离与结构鉴定
旋转蒸发
旋转蒸发
薄膜蒸发
6、影响溶剂提取法的因素
（1）生物材料的粉碎度
材料细，面积大，扩散快，效果好。 但是太细，吸附作用大，易糊化，扩散慢， 同时植物细胞也会遭受破坏，大量蛋白质、 淀粉被提出，产生沉淀或胶束状，影响提 取。
•
微波加热机制：
加热机制
极性分子作用机制: 极性分子存在一定的偶极 矩，当它处于一定的静电场中时，偶极分子就有呈方 向性的趋势，即带正电的一端朝向负极，带负电的一 端朝向正极。当电磁场方向变化时，偶极子的取向也 随之改变，分子发生摆动。
当微波的频率较高时，如 2450MHz ，即1秒钟内 电场变化 2.45×109 次，极性分子也随之发生 2.45×109次的摆动。由于分子的热运动和相邻分子 间的相互作用，阻碍和干扰分子随电场的摆动，产生 类似摩擦的作用，使分子获得能量并以热的形式表现 出来。
液体
气体
超临界流体 优良性能的萃取剂
溶剂萃取和超临界萃取的对比
溶剂萃取
超留，纯净
存在重金属
无重金属
溶剂的溶解能力为定值
溶解能力随温度和压力变化
可能使用高温，热敏物质分解 通常在较低温度下，不分解
存在无机盐被萃取的问题
无无机盐残留
溶剂选择性差
选择性好
需额外的操作单元来脱除溶解 在线分离，有效物质收率高
提取效率高，节省溶剂。但不适于热不稳定成分的 提取。
也可采用混合溶剂，常用的有水和乙醇。不同
比例的溶剂可提出不同成分，如CHCl3-
C2H5OH(95:5)
第二章 天然产物提取分离方法和技术
2、设备选型与材料质量试验：
在小试阶段，大部分实验是在小型玻璃仪器中进行， 但在工业生产中，物料要接触到各种设备材料，如微 生物发酵罐、细胞培养罐、固定化生物反应器，多种 层析材料以及产品后处理的过滤浓缩、结晶、干燥设 备等。有时某种材质对某一反应有极大影响，甚至使 整个反应无法进行。故在中试时，要对设备材料的质
含强心苷的药材，用发酵法将低效的多糖苷转化为单 糖苷；需要从原料中提取某种苷的苷元时，用发酵法 或水解法把苷转化为相应的苷元后，再提取。
5、脱脂处理：
油质、蜡、树脂都不溶于水而易溶于乙醚、氯仿、丙 酮、苯及热乙醇中。
脱脂处理的方法：①先用乙醚或苯等亲脂性溶剂单独 或依次加热提取，并反复数次即可达到脱脂的目的。 ②对于树脂，可在乙醚提取液浓缩后，再经氯仿提取 即可以溶出树脂成分。
工厂化生产原料的质量控制方法
（1）形态与性状相结合的鉴别方法 （2）显微粉末鉴定：在显微镜下观察原料粉
末的组织或细微的形态，做出鉴定结论。 （3）化学鉴别法：用薄层层析法或传统的化
学方法进行化学成分的鉴定，并做出鉴定结论。 （4）紫外光谱法：用原料的甲醇或乙醇浸出
液在紫外光谱仪测定其紫外光谱，做出鉴定结 论。
主要是检查生产工艺流程的可行性和存在的问题，并 为中试和正式生产提供科学依据。如果放大实验的结 果较好，可以不再做中间生产实验，如果结果不理想， 可以为中间生产试验创造条件。
著名的化学工业学家L.H.裴克赖(L.H.Baekeland)的名 言:“小试验多摸索，大生产多收获” 。
在小型实验中要对所有工序的物料进行化学分析，并 在每个工序中计算被提取物质的收率和损失，并计算 各种物料的变化和废水、废液和废渣的数量。每次实 验都要总结经验、分析数据、找出问题、提出解决问 题的办法。
第2章天然产物的提取分离和结构鉴定
丙酮或乙醇、甲醇→苷类、生物碱盐、鞣质等 水→氨基酸、糖类、无机盐等
Байду номын сангаас
常用的溶剂提取法 冷提法
（1）浸渍法 （2）渗漉法
热提法 （1）煎煮法 （2）回流提取法 （3）连续回流提取法
冷提法
（1）浸渍法：是用水或醇浸渍药材一定 时间，然后合并提取液，并将其减压浓 缩的方法。该法因为一般都是在低温下 进行的，不用加热，所以适合于挥发性 成分及受热易分解成分的提取。但提取 的时间较长，效率低。用水浸提时还要 注意提取液的防腐问题。
c.溶质即使被硅胶、氧化铝吸附，一旦加入极性
较强的溶剂时，又可被置换洗脱下来。
2）非极性吸附剂（活性炭）：
对非极性物质亲和能力强，溶剂极性降 低，则活性炭对溶质的吸附能力也随之 降低；反之，则提高。
天然产物的分离提取与结构鉴定研究
天然产物的分离提取与结构鉴定研究天然产物是指存在于自然界中，由生物合成的化合物，以其多样性、结构复杂性和生物活性而受到科学家们的广泛关注。
其中，植物和微生物（如细菌、真菌和海洋微生物）是人们最为关心的来源。
天然产物的分离提取与结构鉴定是研究天然产物的重要环节，既能揭示它们的化学特性和作用机理，也可以为新药物的研发和创制提供重要的依据。
天然产物的分离提取是将混合物中的单一成分分离出来，然后通过化学方法、生物方法或物理方法进行提取。
其中，化学方法包括色谱法、层析法、沉淀法等。
色谱法是最常用的一种方法，例如气相色谱法、液相色谱法等。
色谱法是将混合物利用不同化学特性进行分离的方法，其优点是分离效果好、准确度高、重现性好。
而生物方法包括发酵法、平板法、深层发酵法等。
发酵法是最常用的一种方法，利用微生物合成特定的天然产物，通过培养、提取和纯化等步骤得到纯品。
物理方法主要包括冷却结晶法、加热蒸馏法、萃取、吸附法和膜分离等，物理方法一般作为前期浓缩提取，得到化合物粗提物。
天然产物的结构鉴定是分离提取后的重要工作环节，分离提取得到的单一成分为化合物，需要对其进行化学、物理、光谱等方法进行分析，从而确定其化学结构。
其中光谱法是最常用的方法，包括紫外线吸收光谱法、红外线光谱法、核磁共振光谱法等。
其中，质谱分析结构鉴定是当前分子分析领域的主流技术，逐渐替代了传统的结构鉴定技术。
质谱分析技术广泛应用于生物医药、食品安全、环境监测等领域，具有分析速度快、准确度高、灵敏度高的特点。
天然产物的分离提取与结构鉴定的研究在我国已有多年的历史，目前已经取得了许多成果。
例如，提取自中药杜鹃花的槲皮素化合物可用于防止肝癌的发生，提取自天然植物中的植物固醇可以用于制备胆固醇降低的药物，大黄中的大黄素可用于改善心血管系统疾病等。
此外，我国科学家还发掘了许多新的天然产物，如安息香酚、吲哚生物碱等，这些化合物可用于疾病预防、治疗和治愈。
总之，天然产物的分离提取与结构鉴定是研究天然产物的重要环节，它为新药物的研发和创制提供了重要支持。
第2章 天然产物的提取分离和结构鉴定
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
一般应先进行预试验以初步了解所含成分情况，然 后再进行有计划有针对性的提取和分离。
天然产物成分预试验方法的基本原理是根据各成分
极性的不同，先系统地分成几个不同部分，然后利 用显色反应或沉淀反应，或结合纸色谱、薄板色谱， 定性判断各部分中可能含有的化合物类型。
2．1．3．1 溶剂法
(4)液—液分配萃取 利用混合物中的各成分在两种互不相溶的溶剂中， 由于分配系数不同而达到分离的目的。 若所需成分是脂溶性，可用有机溶剂如苯、氯仿或 乙醚与水进行液液萃取，可除去水溶性物质糖类、 无机盐等。若所需成分是亲水性物质，其水溶液用 弱亲脂性溶剂，如乙酸乙酯、丁醇、戊醇等萃取； 有时可在氯仿或二氯甲烷中加少量甲醇或乙醇进行 萃取。
(4)液—液分配萃取
2．1．3．1 溶剂法
(5)反应溶剂萃取
通常内酯类化合物不溶于水，其内酯环遇碱水解 成为羧酸盐而溶于水，再加酸酸化，可重新形成内 酯环，回复原物不溶于水，从而与其他杂质分开。 例：将蛔蒿粉末用石灰乳调匀，加热水提取，山道 年成为山道年酸钙被水提出，水提取液过滤浓缩后， 加酸酸化，山道年沉淀析出，滤集，用乙醇重结晶 可得纯晶；
2．1．1 天然产物化学成分的 预试验
根据相似相溶的原理，极性大的成分在极性溶剂中
溶解度大，极性小的成分则易溶于非极性溶剂；选 择适当的溶剂，极性由小到大，或由大到小，可顺 次将极性比较相近的成分分开。 常用溶剂的极性次序为(从小到大)： 石油醚<环己烷<苯<氯仿(二氯甲烷)一乙醚<乙酸乙酯 <正丁醇<丙醇、乙醇<甲醇<水<含盐水
2．1．3．4 吸附法
目的：一种是吸附除去杂质，这常指鞣质色素；一 种是吸附所需物质。 常用的吸附剂有氧化铝、氧化镁，酸性白土和活性 炭等。 例：毛茛苷
第2章天然产物的提取分离和结构鉴定
CH3
O
CH3
CH3 O
O
α -山道年
一、天然产物化学成分的预试验与提取
2. 水蒸气蒸馏法
适用范围：适用于能随水蒸气蒸馏而不被破坏 的成分提取，这些化合物与水不相混溶或仅微 溶，且在约100℃时有一定的蒸汽压，当水加热 沸腾时，能将该物质一并随水蒸气带出。 例如：挥发油、小分子生物碱，如麻黄碱、烟碱等。
实际工作中：采用石油醚（非极性物质）、水（极性 物质）、95%乙醇（大部分成分）的三段法进行粗分， 提高工作效率。 一般定性试验初步验证：
生物碱 碘化铋钾 棕黄色或橘红色沉淀 黄酮 将乙醇液加Mg粉，滴入浓盐酸后振荡在泡沫处呈桃
红色或与1% AlCl3乙醇溶液呈有色荧光。 氨基酸和肽 茚三酮 蓝紫色 有机酸 溴酚蓝 黄色 酚类 FeCl3 紫色、蓝色 蛋白质 NaOH+CuSO4 紫红色络合物（以双缩脲反应） 糖和苷 与斐林试剂作用有砖红色Cu2O沉淀。
（4）液-液分配萃取 利用混合物中的各成分在两种互不相溶的
溶剂中，由于分配系数不同而达到分离的目的。 各成分在两相溶剂中分配系数相差越大，则分 离效率越高。
例如：所需成分是脂溶性，可用有机溶剂如 苯、氯仿或乙醚与水进行液-液萃取。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
（5）反应溶剂萃取
通常内酯类化合物不溶于水，其内酯环遇碱水解成 为羧酸盐而溶于水，再加酸酸化，可重新形成内酯 环，回复原物不溶于水，从而与其他杂质分开。例 如从蛔蒿中提取山道年（驱蛔有效成分）： 将蛔蒿粉用石灰乳调匀，加热水提取，山道年成为 山道年酸钙被水提出，水提取液过滤浓缩后，加酸 酸化，山道年沉淀析出，滤集，用乙醇重结晶可得 纯品。
对许多成分的溶解性能好，提取完全 毒性低，价格便宜，回收方便 比水用量少，提取时间短，水溶性杂质少 乙醇提取天然产物成分是目前最常用的方法。
天然产物的分离和结构鉴定
天然产物的分离和结构鉴定配合现代科技的不断发展，天然产物的分离和结构鉴定已经成为了化学和生命科学领域的重要研究内容。
天然产物是指在大自然条件下生长的植物、动物、微生物、矿物等自然物质所含的化学物质。
这些物质成分复杂、结构多样，具有很强的生物活性和药用活性。
天然产物的分离和鉴定对于药学、生物技术等领域的发展具有重要意义。
一、天然产物的分离天然产物的分离是指从天然物中分离出具有特定功能的单一物质，通常采用化学提取和分离技术。
化学提取与分离技术包括筛选、溶剂抽提、蒸馏、萃取、结晶、层析、电泳等。
1. 筛选法筛分是分离和分选颗粒材料、颗粒杂质等的一种基本方法。
将天然物中的颗粒材料通过筛子筛选分离。
2. 溶剂抽提法溶剂抽提法是最常用的天然产物分离方法之一，可以通过惰性溶剂将天然产物提取出来。
常用的溶剂有甲醇、乙醇、氯仿、丙酮等。
3. 蒸馏法蒸馏法是一种将液体混合物进行分离的方法，天然产物的蒸馏最主要的方式是蒸馏提取精油。
4. 萃取法萃取法是指将天然产物中目标化合物沉淀或浸取到有机溶剂或水中进行提取。
此外，超声波萃取等方法也被广泛应用。
5. 结晶法结晶法是利用物质在不同温度下的溶解度差异和结晶能力分离物质的方法。
常用的方法包括真空结晶、常压结晶和熔融结晶等。
6.层析法层析法是通过用固定相和流动相在一定条件下进行分层，将混合物中的目标化合物逐层逐步分离。
常用的层析法包括薄层层析、柱层析、气相色谱、液相色谱等。
7. 电泳法电泳法是通过在外电场的作用下，将分子有序地移动，实现分子分离的方法。
电泳法包括直流电泳、凝胶电泳、等电聚焦电泳等。
二、天然产物的结构鉴定天然产物的结构鉴定是指揭示物质结构的化学和物理方法。
结构鉴定包括化学分析、谱学分析和物理化学性质分析等。
1. 化学分析化学分析是通过一系列化学反应来鉴定物质，根据不同化学反应的结果推断出分子的结构。
2. 谱学分析谱学分析是用特定的物理信号或波长来确定物质分子结构的方法，包括红外光谱、质谱、核磁共振等。
生物天然产物的分离提取与结构鉴定
生物天然产物的分离提取与结构鉴定随着近年来生物技术的不断发展，生物天然产物在各种领域中已经得到了广泛的应用。
例如，在药物研发、食品、化妆品、农业和环境保护等领域中，生物天然产物都有着重要的作用。
因此，在生物产业中分离提取和结构鉴定技术变得尤为重要。
本文将介绍生物天然产物分离提取的方法以及结构鉴定的常见技术，希望对从事生物产业相关工作的人员有所启发。
一、生物天然产物的分离提取方法生物天然产物是指从动植物、微生物等天然资源中获得的物质，其具有较高的生物活性和药理活性。
因此，如何高效地从这些天然资源中提取出这些物质是十分必要的。
下面将介绍几种常见的生物天然产物分离提取方法：1. 溶剂萃取法溶剂萃取法是最常见的生物天然产物分离提取方法之一，也是最基础的方法。
它的原理是利用物质在不同溶剂中的不溶性差异性质，将其分离。
例如，将植物中的有效成分萃取出来。
不过，这种方法有一定缺点，会受到样品、溶剂、操作难度等因素的影响，可能造成提取效率较低的问题。
2. 分子筛法分子筛法又称吸附分离法，它是一种在分子水平上进行分离的技术，常用于分离具有极弱极性的天然产物，如萜烯、萜类物等。
分子筛法利用具有强吸附特性的分子筛，使其中具有相应性质的分子在分子筛上聚集。
这种方法具有分离度高、速度快的优点。
3. 离子交换法离子交换法是利用不同离子的相互作用，分离药物成分的一种方法。
该方法的原理是利用强酸、强碱树脂的酸度或碱度将分子分别聚集在树脂中，然后将吸附在树脂上的目标分子用适当溶剂洗脱下来，实现目标分子的分离纯化。
4. 液相色谱法液相色谱法是一种广泛用于生物天然产物分离纯化的分析方法，其原理是利用物质在不同液相之间快速分配差异来分离。
该方法的用途十分广泛，能分离直链类化合物、环烷类化合物等物质。
由于具有多种液相和固定相可供选择，因此液相色谱法是最常用的分离提取方法之一。
二、生物天然产物的结构鉴定方法一旦成功分离提取出生物天然产物，接下来就要进行结构鉴定。
天然产物的提取与结构鉴定
天然产物的提取与结构鉴定天然产物是指存在于自然界中的化学物质，可以通过提取和结构鉴定来研究其性质和应用。
提取天然产物是将其从植物、动物或微生物中分离出来，而结构鉴定则是确定其化学结构的过程。
本文将介绍天然产物的提取方法、结构鉴定技术以及其在药物研发和化妆品等领域的应用。
一、天然产物的提取方法天然产物的提取方法多种多样，常用的有溶剂提取、蒸馏提取、萃取和微生物发酵等。
其中，溶剂提取是最常见的方法之一。
它利用溶剂的性质将目标物溶解，然后通过挥发溶剂或蒸发溶剂将其分离。
另一种有效的提取方法是蒸馏提取。
在这种方法中，通过加热使天然产物挥发，然后将挥发物与冷凝的液体分离。
这种方法适用于挥发性较高的天然产物。
此外，还可以利用萃取技术提取天然产物。
该方法通过不同物质间的分配行为，将目标物萃取到某种溶剂中。
常见的萃取方法有液-液萃取和固-液萃取。
对于一些微生物产生的天然产物，可以借助微生物发酵的方法进行提取。
通过培养合适的微生物，并调节培养环境条件，使其产生目标物质。
然后，通过分离和纯化技术将目标物质从发酵液中提取出来。
二、天然产物的结构鉴定技术提取得到天然产物后，需要进行结构鉴定以了解其化学特性。
常用的结构鉴定技术包括质谱法、核磁共振法、红外光谱法和X射线衍射分析等。
质谱法是一种分析化学常用的技术，可以确定化合物的相对分子质量、分子结构以及化学组成等信息。
通过质谱仪产生的质谱图谱来分析天然产物的分子离子峰和碎片峰，从而推断其组成和结构。
核磁共振(NMR)法可以提供化合物分子结构的详细信息。
通过测定样品中的核磁共振信号，可以确定化学环境、原子数量、化学位移等数据，进而推测分子的结构。
红外光谱法则能够通过记录样品与红外辐射的相互作用来鉴定分子的官能团和官能团的变化。
这种方法可用于确定天然产物中存在的羟基、酮基、酸基等官能团。
X射线衍射分析是一种结构澄清的有效技术。
通过对天然产物样品进行X射线衍射实验，可以确定其晶体结构，揭示分子的排列方式和空间结构。
天然产物的分离和结构鉴定
天然产物的分离和结构鉴定随着人们对健康和自然食品的需求日益增加，对于天然产物的分离和结构鉴定的研究也变得越来越重要。
天然产物可以是来自于动物、植物或微生物的有机化合物, 这些有机化合物在药物发现和食品科学上有着非常重要的应用。
天然产物的分离和结构鉴定是天然产物化学的两个重要方向。
一、天然产物的分离天然产物的分离是指从天然产物混合物中分离出单一的化合物。
通常采用的方法是由萃取开始，然后通过采用色谱技术和试管中薄层层析来最终分离和纯化单一的天然物质。
1. 萃取萃取是从每种混合物中提取出所需的化合物的最常用方法。
萃取的基本原理就是用一种溶剂来分离混合物中两种不相溶的化合物。
通常选用的溶剂是水，甲醇，乙醇等极性溶剂和石油醚，硝基苯等非极性溶剂。
它们之间的选择要依据于被提取化合物的疏水程度。
2. 色谱技术色谱技术是天然产物化合物分离和纯化的重要手段之一，包括气相、液相、离子交换、和凝胶过滤等等。
色谱法被广泛应用于天然产物的分离和纯化，其中，逆相高效液相色谱法是最为常见的一种。
3. 薄层层析薄层层析是常见的天然产物分离方法之一。
其本质就是建立一个标准熟悉的系统，根据分子的极性和大小的差异，分离出单一化合物。
通过反复试验，可以优化实验体系，以达到最优的法向系数，减少某些化合物的运移，选择出更具代表性的成分进行结构鉴定。
二、天然产物的结构鉴定天然产物的结构鉴定是必不可少的，只有暴露一种新的天然化合物的结构，才能为药物发现、食品营养评定等领域提供更多的可能性。
1. 波谱技术波谱技术是化学分析的重要手段之一。
在有机结构鉴定中，核磁共振和红外光谱是最常用的技术。
这些技术是根据被分析化合物分子内部的基团振动特征而得出的。
2. 质谱技术质谱技术是用于确定天然产物化合物的分子质量和结构的重要技术。
该技术利用化合物的分子离子的结构信息，发射出特征的质谱峰，从而得到化合物的分子结构信息。
3. 稳定同位素示踪稳定同位素示踪是一种非常有价值的分析方法，可以识别和定量天然产物的化合物中所含的稳定同位素。
天然产物的提纯技术和结构鉴定
天然产物的提纯技术和结构鉴定天然产物是指来自自然界的、具有生物活性的化合物，广泛分布于动植物体内、微生物、海洋、矿物等自然资源中，对人类健康和医药做出了巨大贡献。
然而，在天然产物的应用过程中，存在着大量的复杂性和不确定性。
因此，天然产物的提纯技术和结构鉴定研究显得尤为重要。
一、天然产物的提纯技术天然产物的提纯技术是将混杂在复杂的物质体系中的目标化合物进行分离和纯化，从而得到单一的目标化合物的方法或工艺。
目前，天然产物的提纯技术主要包括分配萃取法、硅胶色谱法、逆流色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳及逆流溶剂萃取等。
其中，高效液相色谱法是当前应用最广泛的一种技术，具有分离效率高、分离速度快、分离准确度高等特点。
高效液相色谱法是在铆钴分析仪器仪表的支持下进行的。
这种技术的原理是将不同组分在固定相和流动相之间进行不同程度的分配，通过分子大小、形状、极性和疏水性等特点进行区分，从而实现对目标化合物的纯化和分离。
在高效液相色谱法中，流动相可以根据目标化合物的化学性质和特点进行调整，可以选择不同的固定相，使用不同的操作条件来达到目标化合物的纯化。
二、天然产物的结构鉴定天然产物的结构鉴定是指确定天然产物的化学组成和分子结构的过程，具有重要的指导意义和应用价值。
在结构鉴定中，主要涉及到的方法为光谱学、色谱法和质谱分析法等。
其中，光谱法分为核磁共振光谱、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和拉曼光谱等多种。
比如，核磁共振光谱法是一种基于核自旋磁矩的技术，一般应用于有机物和生物大分子的结构鉴定。
核磁共振光谱法具有所需样品少、非损伤性强等优点。
通过核磁共振光谱法可以确定天然产物的化学键信息，包括化学位移、偶合常数和化学位置等，从而推断出天然产物的化学结构。
在实际鉴定过程中，核磁共振光谱法也需要与其他光谱法相结合，在多方面、多角度地鉴定天然产物的化学组成和分子结构，从而确定其生物活性。
总之，天然产物的提纯技术和结构鉴定对于科学家和医学界来说都是至关重要的。
天然产物的提取分离和结构鉴定
（十）色谱分离
• 分离结构相似的天然药物化学成分，采用前九种方 法纯化分离，一般都难以得到较纯的单一化合物， 只能采用色谱法来进行分离
（九）结晶与重结晶
• 原理：一般情况下，一种固体成分达到一定纯 度，在某种条件下就会结晶析出，分离结晶与 母液，从而得以纯化分离。
• 适用范围：待分离成分能结晶且在结晶溶剂中 热时溶解度大，冷时溶解度小，杂质在结晶溶 剂中冷热均不溶或均溶解。
• 结晶的关键是？
结晶的关键是选择合适的溶剂
• 合适的溶剂指：
(2)溶剂选择与被提取成分对照表
选择的溶剂
被提取成分
石油醚 苯、乙醚、氯 仿、乙酸乙酯 正丁醇 乙醇、甲醇
水
脱脂（脂类、色素、萜类等）
甾类、萜和挥发油、生物碱、 各种苷元
苷
蛋白、多糖以外的各类成分
苷、生物碱盐、鞣质、氨基 酸、蛋白、糖
(3)溶剂选择的原则
① 目标成分易溶，杂质成分难溶； ② 惰性，不与目标成分反应，即使发生反应
示意图
常压升华
减压升华
4、提取液的浓缩方法
• （1）常压蒸馏
– 一般是浓缩低沸点有机溶剂时使用
• （2）减压蒸馏
– 浓缩较高沸点溶剂时可以使用
• （3）旋转蒸发
– 浓缩较高沸点溶剂如甲醇、乙醇、正丁醇、 水 等时使用。
• （4）薄膜蒸发
– 一般是浓缩较大量溶剂时使用此法，并可 用于 大生产。
• （5）喷雾干燥
渗漉装置
索氏提取装置
• ④连续回流提取法（索氏提取）
– 适用范围：以醇或其他有机溶剂为溶剂的体系.
• ⑤超声法
– 适用范围：适用于任何溶剂提取体系。
• ⑥微波辅助法
天然产物的分离纯化和结构鉴定
天然产物的分离纯化和结构鉴定天然产物是指来自生物体内的化学物质，通常具有一系列的生物活性和药物作用。
天然产物的分离纯化和结构鉴定是合成药物和生物药物开发的重要环节，同时也是天然产物研究的基础。
一、天然产物的分离纯化天然产物通常以微量存在于生物体内，因此需要进行分离和纯化。
分离纯化的方法通常借助于化学性质和物理性质的差异，包括柱层析、高效液相色谱、凝胶过滤等传统方法，以及近年来发展起来的超高效液相色谱、离子交换层析等技术。
以柱层析为例，柱层析法是指通过在柱子内部填充不同填料或添加溶剂等措施，将混合物中不同化合物按照其化学性质分离纯化的一种方法。
该方法在天然产物研究中得到了广泛应用。
在柱层析过程中，通过调整某些条件，如pH值、溶剂组成等，可以有效分离不同成分。
柱层析法具有分离效果好、适用范围广、可重复性高等优点，但也存在一些不足，如分离过程比较费时，操作较为繁琐等。
二、天然产物的结构鉴定结构鉴定是天然产物研究的重要环节。
天然产物的结构鉴定通常通过质谱和核磁共振等技术实现。
其中，质谱技术是指利用质谱仪将天然产物进行离子化，再通过对产生的离子的质量/电荷比进行测量，从而对其分子结构进行分析的方法。
核磁共振技术利用核磁共振现象，通过对反应物的核磁共振信号进行测量，进而鉴定天然产物的分子结构。
以质谱技术为例，质谱技术在天然产物结构鉴定中得到了广泛应用。
质谱技术在分析样品的过程中，主要是将样品分析成电离产物，并将电子通过磁场或电场分离出来，最终生成质谱图。
根据质谱图的形状和峰的位置，可以推出化合物的分子式、分子量、稳定性等信息。
通过联合其他仪器，如核磁共振等技术，可以进一步获得天然产物的结构信息。
质谱技术具有样品消耗量少、分辨率高、分析结果准确等优点，然而分析结果受复杂杂质的影响较大，同时出现在天然产物分子之间的相似结构常常会导致分析结果的误判。
结构鉴定虽然在天然产物中十分常见，但该技术在应用中也存在一定的局限性，例如效果与纯度有关、贴合样品要求高等，因此在实际运用中，还需要掌握多种技术和方法，以取得更为精准的结果。
第2章天然产物的提取分离和结构鉴定课件
➢ 因此大孔吸附树脂在干燥状态下其内部具有较
高的孔隙率，且孔径较大，在100～1000nm之间，
故称为大孔吸附树脂。
43
大孔吸附树脂优势
➢ 表面积较大，且交换速度较快 ➢ 机械强度高 ➢ 抗污染能力强，可重复使用 ➢ 理化性质稳定，热稳定好 ➢ 在水溶液和非水溶液中都能使用
44
(4) 根据物质的分子大小差别进行分离
5
石油醚－苯－氯仿－乙醚－乙酸乙酯－丙酮－乙醇－甲醇－水
----亲水性强的化合物在水中溶解度较大,亲脂性 强的化合物在油中的溶解度较大。这种亲水性或亲 脂性的强弱是和化合物的结构直接相关。简言之, 在多数情况下凡化合物与水的结构相似,就具有亲 水性,与油脂的结构相似,就具有亲脂性。这就是所 谓 “相似相溶”原则。
VaporLeabharlann Boiling flask containing high-density extracting solvent and extracted solute
28
Lower-density solvent extraction
Condensate
Extracting solvent
High-density solution being extracted
33
34
➢ 影响液滴逆流分配的主要因素有： ➢ 被分离成分在两相溶剂间的分配系数要大； ➢ 形成大小合适的移动相液滴，这与两相间的界面 张力、密度差、输液管口径和萃取管材料等有关， 可以采用数根萃取管预试液滴的形成情况而确定； ➢ 液滴间的间隔，与泵的送液速度有关，送液速度 过快，液滴间几无间隔变成线流通过固定相，通常 也可经过小样探索而定。
1. 天然产物化学成分的预试验 p11, 天然产物化学成分的预试验流程
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
提
解
剂剂
取
规
类选
方
律
型择
法
选择溶剂的原则：对有效成分溶解度大， 而对共存杂质的溶解度最小。
化合物的极性与其分子结构有关
• 亲水性基团（如含羟基、羧基的基团）越 多、其极性越大、亲水性就越强，亲脂性 就越弱，溶于水而疏于油；反之，亲水性 基团越少、其极性越小、亲水性就越弱， 亲脂性就越强，溶于油而疏于水。
• 新类型的化学成分靠目前的预试验方法 无法检测。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
（二）天然产物化学成分的系统分离
系统分离是选择一系列措施，将性质相近 的组分集中在一起提取出来，并分别与临 床、动物实验相配合，确定该部分是否有 效，对有效部分视具体情况再进行分离， 找出关键成分，这是系统分离的目的。
• 层析方法（PC和TLC）：灵敏度高、成 分之间互相干扰小。
预试验往往只能提供初步的线索
• 例： 生物碱 碘化铋钾试剂 （Dragendorff试剂），对香豆素、萜类 内酯也能反应。
• 另外，植物中的酸性成分往往与植物体 内的K、Na、Ca、Mg结合成盐存在，因 此不能由于水和酒精提取液不呈酸性而 否定酸性成分的存在。
对许多成分的溶解性能好，提取完全 毒性低，价格便宜，回收方便 比水用量少，提取时间短，水溶性杂质少 乙醇提取天然产物成分是目前最常用的方法。
根据被提取物质的性质，采用不同浓度的乙醇进行提取。如： 95%乙醇适于提取生物碱、挥发油、树脂、叶绿素等；60~70% 乙醇适于提取黄酮苷、三萜皂苷、生物碱、蒽醌苷等成分。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
提取的方法： ①水、亲水性有机溶剂： 浸渍法、渗漉法、回流法；水为溶剂还可 以用煎煮法。 ② 亲脂性有机溶剂： 易挥发，多以索氏提取器采用连续回流法。
• 提取方法
1 浸渍法：也叫冷浸法。将药材粗粉以适当溶剂 在常温下浸泡。多以水类或稀醇为溶剂。适于成 分遇热易破坏或含多糖较多的中药的提取。缺点 为浸出效果较差，水提取液易发霉，提取液体积 大，浸出时间长。
化学成分的极性：被提取成分的极性是选择提取溶剂最重要 的依据。
影响化合物极性的因素：
(1) 化合物分子母核大小（碳数多少）：分子大、碳数多，极 性小；分子小、碳数少，极性大。
(2) 取代基极性大小：在化合物母核相同或相近情况下，化合 物极性大小主要取决于取代基极性大小。
常见基团极性大小顺序如下；酸＞酚＞醇＞胺＞醛＞酮＞酯 ＞醚＞烯＞烷。
乙酸乙酯＞氯仿＞乙醚＞苯＞己烷（石油醚） 亲脂性有机溶剂
一、天然产物化学成分的预试验与提取
实际工作中：采用石油醚（非极性物质）、水（极性 物质）、95%乙醇（大部分成分）的三段法进行粗分， 提高工作效率。 一般定性试验初步验证：
生物碱 碘化铋钾 棕黄色或橘红色沉淀 黄酮 将乙醇液加Mg粉，滴入浓盐酸后振荡在泡沫处呈桃
举例：判断下列各组化合物极性大小。
OH
A
O
B
OCOCH3
C
一、天然产物化学成分的预试验与提取
常用溶剂可分为以下三类： ①水：强极性溶剂
中草药中亲水性的成分，如无机盐、糖类、 分子不太大的多糖类、鞣质、氨基酸、蛋白质、 有机酸盐、生物碱盐及苷类等都能被水溶出。
为了增加某些成分的溶解度，也常采用酸水 及碱水作为提取溶剂。酸水提取，可使生物碱 与酸生成盐类而溶出，碱水提取可使有机酸、 黄酮、蒽醌、内酯、香豆素以及酚类成分溶出。
• 咖啡碱属于生物碱，但对碘化铋钾试剂却 呈阴性反应。
• 有些预试验方法是该类化学成分需要先经 过一步反应，生成的产物再与试剂显颜色 反应。如：氰苷的预试验方法是利用氰苷 遇酸水解生成HCN，再与苦味酸NaCO3溶 液反应显红色。
• 由于植物内各种成分的含量很低，尤其 是某些生理活性物质含量更低，运用一 般的预试验方法是很难发现的。如：美 登素（抗肿瘤药物）
2 煎煮法：为中药水提取最常用的方法。将中药 粗粉用水加热煮沸，保持一定时间，成分即可浸 出。煎煮法必须以水为溶剂。此法提取效率高， 但遇热破坏成分要注意，且含多糖多的成分过滤 困难。
3 渗漉法
将中药粗粉装于渗漉筒 中，不断添加溶剂渗过药 粉，从渗漉筒下端不断流 出渗漉液。各类溶剂均可。 此法由于溶液浓度差大， 浸出效果好，且不破坏成 分。但缺点为溶液体积大， 时间长。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
系统分离包括粗分阶段和细分阶段： 粗分阶段又称作部位分离，大类物质的分离， 如皂苷、蛋白质；细分阶段称作组分分离。 系统分离亦利用溶剂极性的大小对植物成分进 行分类提取。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
（三）提取天然产物的常用方法 1. 溶剂法
溶物化学成分的预试验与提取
③亲脂性有机溶剂：如石油醚、苯、氯仿、乙 醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等（与水不能任意混 溶）
可溶解挥发油、油脂、叶绿素、树脂、内酯、 某些生物碱及一些苷元。 特点：选择性强，沸点低，浓缩回收方便，易燃， 有毒，价贵，设备要求较高，穿透药材组织的能 力较差，提取时间较长，有局限性。
红色或与1% AlCl3乙醇溶液呈有色荧光。 氨基酸和肽 茚三酮 蓝紫色 有机酸 溴酚蓝 黄色 酚类 FeCl3 紫色、蓝色 蛋白质 NaOH+CuSO4 紫红色络合物（以双缩脲反应） 糖和苷 与斐林试剂作用有砖红色Cu2O沉淀。
• 预试验方法要求简便、快速，并要有尽 可能的正确性。
• 试管试验及滤纸片法。
天然产物化学
第2章 天然产物的提取 分离和结构鉴定
一、天然产物化学成分的预试验与提取 （一）天然产物化学成分的预试验
基本原理：根据各成分极性的不同，先系统地分 成几个不同部分，然后利用显色反应或沉淀反应， 或结合纸色谱、薄层色谱，定性判断各部分中可 能含有的化合物类型。
常用溶剂极性次序：水＞ 甲醇＞乙醇＞丙酮＞ 亲水性有机溶剂
• 优点：取之不尽、用之不竭；价廉易得； 使用安全。
• 缺点：提取液中杂质较多（如无机盐、 蛋白质、糖类和淀粉等）；水提液易变 质、发霉、不易保存；沸点高，蒸发浓 缩时间长；沸水提取时，淀粉被糊化， 增加过滤难度；皂苷及粘液质，减压浓 缩时，产生大量气泡等。
一、天然产物化学成分的预试验与提取
②亲水性有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮（与水任 意比例混溶 ）：苷类、生物碱盐、鞣质等。 特点：对植物细胞穿透能力较强