第5節(jié)中藥化學成分鑒定和結(jié)構(gòu)研究簡介化合物的純度測定結(jié)構(gòu)研究的主要程序結(jié)構(gòu)研究的主要方法結(jié)構(gòu)研究實例1.化合物的純度測定晶形

結(jié)晶均勻、一致熔點

熔點明確、敏銳，熔距0.5-1.0℃薄層色譜或紙色譜

三種以上不同展開劑展開，均呈現(xiàn)單一斑點HPLC、GC等色譜方法

呈現(xiàn)單一色譜峰2.結(jié)構(gòu)研究的主要程序初步推斷化合物類型測定分子式，計算不飽和度確定官能團、結(jié)構(gòu)片斷、骨架推斷平面結(jié)構(gòu)確定主體結(jié)構(gòu)1.觀察樣品在提取、分離過程中的行為2.測定理化常數(shù)，如溶解度、色譜行為、定性反應(yīng)等3.結(jié)合文獻調(diào)研1.高分辨質(zhì)譜（HR-MS）2.元素分析（EA）3.同位豐度比法1.測定解析波譜數(shù)據(jù)2.官能團定性定量分析1.綜合分析譜學數(shù)據(jù)及定性、定量分析結(jié)果2.與已知化合物進行比較或化學溝通1.測定CD或ORD2.測定NOE或2D－NMR3.X－射線衍射分析4.人工合成3.結(jié)構(gòu)研究的主要方法（1）確定分子式、分子量，計算不飽和度分子式的確定元素分析法→實驗式（結(jié)合分子量）→分子式同位素豐度比法（﹤500）↑

HR-MS→分子量、分子式

不飽和度的計算

U=1+n4-0.5(n1-n3)MS冰點下降法沸點上升法粘度法凝膠濾過法3.結(jié)構(gòu)研究的主要方法（2）化學法確定化合物結(jié)構(gòu)骨架與官能團顏色反應(yīng)化學反應(yīng)3.結(jié)構(gòu)研究的主要方法（3）波譜法研究化合物結(jié)構(gòu)

UV

IR

NMR

MS

ORD

CD

X-射線單晶衍射定義分子中價鍵的伸縮及彎曲振動在光的紅外區(qū)域（4000-500cm-1）引起吸收，測得的圖譜為紅外光譜。反映功能團與波長的關(guān)系。只需5-10μg。4000-1500cm-1為特征區(qū)，1500-500cm-1為指紋區(qū)。應(yīng)用已知化合物：測定紅外光譜疊圖或檢索紅外光譜數(shù)據(jù)。未知化合物：用于確定官能團以及芳環(huán)取代的判斷等。紅外光譜（IR）s-(-)-藏茴香酮的IR光譜定義化合物分子在磁場中受電磁波的輻射，有磁距的1H原子核吸收一定能量產(chǎn)生能級的躍遷，即發(fā)生核磁共振，以吸收峰的頻率對吸收強度作圖所得。氫同位素中，1H豐度最大，信號靈敏，1H-NMR易測，應(yīng)用廣。應(yīng)用測定化學位移（δ0-20ppm）、譜線的積分面積及裂分情況（重峰數(shù)及偶合常數(shù)），提供分子中1H的類型、數(shù)目及相鄰原子或原子團的信息。核磁共振氫譜（1H-NMR）

化學位移（Chemicalshift,δ）

1H核因周圍化學環(huán)境不同，其外圍電子云密度以及繞核旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁的屏蔽效應(yīng)也不同。不同類型的1H共振信號出現(xiàn)在不同的區(qū)域，可識別。峰面積由于1H譜上積分面積與分子中的總質(zhì)子數(shù)相當，故如知分子式，可據(jù)此算出每個信號所相當?shù)?H數(shù)。信號的裂分及偶合常數(shù)磁不等同的兩個或兩組1H核在一定距離內(nèi)會因相互自旋偶合干擾而使信號發(fā)生分裂，表現(xiàn)出不同的裂分，如singlet、doublet、triplet、quartet、multiple等。不同類型氫核化學位移的大致范圍NOE效應(yīng)當兩個質(zhì)子HA和HB在空間非常接近時，對HA做飽和照射時，HB的信號強度會增加，這種現(xiàn)象稱為NOE效應(yīng)。當照射3.84ppm（OCH3）信號時，6.88ppm處5-H的信號增強，判斷－OCH3應(yīng)處于6-C上。2D－NMR

1H-1HCOSY：相鄰質(zhì)子間的偶合關(guān)系。

13C-1HCOSY：HMQC，1H和與其直接相連的13C的偶合關(guān)系。HMBC，1H和與其遠程偶合的13C的關(guān)系。

乙酸乙酯的1H-1HCOSY圖譜定義化合物分子在磁場中受電磁波的輻射，有磁距的13C原子核吸收一定能量產(chǎn)生能級的躍遷，即發(fā)生核磁共振，以吸收峰的頻率對吸收強度作圖所得。應(yīng)用提供的結(jié)構(gòu)信息是分子中各種不同類型及化學環(huán)境的碳核化學位移（δ0-200ppm），異核偶合常數(shù)及弛豫時間，其中利用度最高的是化學位移。核磁共振碳譜（13C-NMR）噪音去偶譜（全氫去偶譜COM或?qū)拵ヅ甲VBBD）

采用寬頻的電磁輻射照射所有1H使之飽和后測定13C-NMR譜。1H對13C的偶合全部消除，所有13C信號在圖譜上均作為單峰出現(xiàn)，無法確定連接的1H數(shù)，但對判斷13C信號的化學位移很方便。選擇氫核去偶譜（SPD）或遠程選擇氫核去偶譜（LSPD）對某個或某幾個氫核進行照射，以消除其偶合影響。此時峰形發(fā)生改變的信號只是與之有偶合關(guān)連的13C信號。

DEPT通過改變照射1H核的脈沖寬度（θ）或設(shè)定不同的馳豫時間，使不同類型的1H信號在譜圖上呈單峰并分別呈現(xiàn)正向峰或倒置峰，靈敏度高，信號間重疊少，一種常規(guī)測定方法。β-紫羅蘭酮的質(zhì)子非去偶譜β-紫羅蘭酮的噪音去偶譜β-紫羅蘭酮9位羰基的LSPD譜a.質(zhì)子非去偶譜b.照射7-H,8-Hc.照射7-H,10-Hd.質(zhì)子噪音去偶譜e.照射10-Hf.照射8-H,10-Hβ-紫羅蘭酮的DEPT譜定義

MS是記錄分析樣品在質(zhì)譜儀中經(jīng)高溫氣化（300℃），在離子源受一定能量沖擊產(chǎn)生陽離子，同時發(fā)生某些化學鍵的有規(guī)律的斷裂，而后在穩(wěn)定磁場中按質(zhì)量和電荷之比（m/z）順序進行分享并通過檢測器表達的圖譜。

應(yīng)用（測定分子式和分子量）已知化合物：通過比較質(zhì)譜圖進行鑒定。未知化合物：由碎片峰及裂解特征推定或復(fù)核分子的部分結(jié)構(gòu)。質(zhì)譜（MS）EI-MS（電子轟擊電離,electronimpactionization）測定時需先加熱氣化再電離，故易熱分解或難氣化的化合物，測不到分子離子峰。

FD-MS（場解析電離,fielddesorptionionization）將試樣稀溶液涂在鎢絲發(fā)射極上，通過真空密封系統(tǒng)進入離化室作為陽極，再安裝陰極，加10kV的高電壓使其電離。適用于熱不穩(wěn)定、極性大、難揮發(fā)的化合物。高質(zhì)量區(qū)的信息較為詳盡。

FAB-MS（快原子轟擊電離,fastatombombardment）從離子槍射出的一次離子經(jīng)加速后在碰撞室通過交換電荷，產(chǎn)生高速中性離子，該中性離子撞擊試樣即可使之電離，得到分子離子及進一步裂解的碎片。碎片類型與FD-MS相同，但低質(zhì)量區(qū)的結(jié)構(gòu)信息也較為詳盡。桂皮酸乙酯EI-MS圖Balanitin-1的FD-MS圖ORD（旋光譜，OpticalRotatoryDispersion）

定義用不同波長的偏振光照射光學活性化合物，并用波長對比旋光度或摩爾旋光度作圖所得的曲線。應(yīng)用推斷不對稱分子的構(gòu)型和構(gòu)象。CD（圓二色譜，CircularDichroism）定義記錄化合物在紫外光與可見光區(qū)所產(chǎn)生的橢圓偏振光的橢圓度與波長的關(guān)系。CD譜是透過介質(zhì)后的光的吸收曲線，而ORD則是它的分散曲線。應(yīng)用測定手性化合物的構(gòu)型、構(gòu)象、確定某些官能團在手性分子中的位置等。X－射線單晶衍射定義通過測定化合物晶體對X射線的衍射譜，再通過計算機用數(shù)學方法解析衍射譜，再還原為分子中各原子的排列關(guān)系，最后獲得每個原子在某一坐標系中的分布，給出化合物化學結(jié)構(gòu)，獲得分子的全貌，是一種很好的測定化合物分子結(jié)構(gòu)的方法。同時還能測定出化合物結(jié)構(gòu)中的鍵長、鍵角、構(gòu)象、絕對構(gòu)型等結(jié)構(gòu)細節(jié)。應(yīng)用測定大分子物質(zhì)結(jié)構(gòu)。4.結(jié)構(gòu)研究舉例今由某藥材中分離得到一種成分A，測得下列數(shù)據(jù)：無色針晶，mp154-156℃，[a]–59°(EtOH)

易溶于MeOH,EtOH,H2O，難溶于CHCl3,Et2OMolish反應(yīng)（＋），F(xiàn)eCl3反應(yīng)（－）IR(cm-1):3250~3500,1610,1590,1575,1075,1045,1020,1010,860,830MS(m/z):286(M+),163,145,127,124(100%)；其乙酰物m/z496（M+）

苦杏仁酶水解后得一個溶于乙醚的針晶B及D-葡萄糖酶水解后所得針晶B，測得下列數(shù)據(jù)：mp112~115℃元素分析C67.4%H6.50%

Gibb’s反應(yīng)（－），F(xiàn)eCl3

反應(yīng)（+）MS(m/z):124(M+)

1H-NMR(d):3.97(1H,t,