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结构研究方法

时间:2022-05-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.中药化学成分纯度测定 在结构研究前必须首先确定化合物的纯度。但是最常应用的还是各种色谱方法,如TLC或PC(纸色谱)等。对于挥发性成分的中药,多采用气相色谱法鉴别和测定含量,在大孔吸附树脂溶剂残留检测、中药中农药残留的检测也有大量的应用。现代色谱联用技术具备了成分分离和多种在线结构鉴定功能,为中药的“全成分”快速分析提供了有效的手段。

1.中药化学成分纯度测定 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。纯度检查的方法很多,如检查有无均匀一致的晶形,有无明确、敏锐的熔点等。但是最常应用的还是各种色谱方法,如TLC或PC(纸色谱)(2012年)等。一般,只有当试样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。个别情况下,甚至须采用正相和反相两种色谱方法加以确认。另外,气相色谱(GC)也是判断物质纯度的一种重要方法,但只适用于在高真空和一定加热条件下能够气化而不被分解的物质。

HPLC则不然,不受GC那样的条件限制。与GC一样,HPLC也有用量少、时间快、灵敏度高及准确的特点,但两者均须配置价格昂贵的仪器设备。

2.UV、IR、NMR和MS在中药化学结构测定中的应用(2006年)

(1)质谱(MS):可用于确定分子量及求算分子式和提供其他结构信息。此外,还可由分子离子丢失的碎片大小或由碎片离子的m/z值以及裂解特征推定或者复核分子的部分结构。

(2)红外光谱:分子中价键的伸缩及弯曲振动将在光的红外区域,即4000~625cm-1处引起吸收。测得的吸收图谱叫红外光谱。许多特征官能团可据此进行鉴别。某些情况下,红外光谱可用于区别芳环的取代图式及构型、构象等。

(3)紫外–可见吸收光谱:UV光谱对于分子中含有共轭双键、不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)结构的化合物以及芳香化合物的结构鉴定来说是一种重要的手段。通常主要用于推断化合物的骨架类型;某些场合下,如香豆素类、黄酮类等化合物,它们的UV光谱在加入某种诊断试剂后可因分子结构中取代基的类型、数目及排列方式不同而发生不同的改变,故还可用于测定化合物的精细结构。

(4)核磁共振

1H-NMR:测定中通过化学位移(δ)、谱线的积分面积以及裂分情况(重峰数及偶合常数J)可以提供分子中1H的类型、数目及相邻原子或原子团的信息,对有机化合物的结构测定具有十分重要的意义。

13C-NMR

a.噪音去偶谱(proton noise decoupling spectrum)也叫全氢去偶(proton complete decoupling,COM)或宽带去偶(broad band decoupling,BBD)。所有的13C信号在图谱上均作为单峰出现,故无法确定其上连接的1H数,对判断13C信号的化学位移十分方便。

b.DEPT(distortion1ess enhancement by polarization transfer):DEPT法系通过改变照射1H核的脉冲宽度(θ)或设定不同的弛豫时间(de1ay time,2D3),使不同类型的13C信号在谱图上呈单峰并分别呈现正向峰或倒置峰,故灵敏度高,信号之间很少重叠,目前已成为13C-NMR谱的一种常规测定方法。

3.色谱法及色谱和波谱联用法在中药质量控制中的作用 中药包括中药材、中药饮片、中药提取物和中成药,提高中药质量控制技术标准必须从各个环节入手,才能确保中药质量一致和临床疗效稳定。如何建立有效的中药质量控制方法和评价体系,实现中药标准化,是中药现代化和国际化的重要组成部分。采用现代分析技术和科学方法全面控制中药的质量,是当代中药研究的方向。中药质量控制现已采用以仪器分析为主的分析技术。随着生物技术、计算机技术、联用技术等新技术不断渗入,中药质量标准得到较大提高。

(1)色谱法:色谱法是现代分离分析的一个重要方法,它主要包括气相色谱、液相色谱、薄层色谱、凝胶色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳等。色谱法以其高超的分离能力特点,具有分离效率高、应用范围广、样品用量少、灵敏度高、易于自动化。在中药材和中成药分析中已广泛应用,成为中药质量控制的基本方法。常见的几种色谱法举例如下。

①高效液相色谱法(HPLC):HPLC是以液体溶剂作为流动相的色谱技术,有分离效能高、选择性高、检测灵敏度高和分析速度快的特点。高效液相色谱法是一种非常有效并普遍实用的中药分析方法,可用于高分子、极性、离子和热不稳定性化合物的分离分析。

②气相色谱法(GC)(2006年):GC是以气体为流动相,分离效率高、样品用量少、分析速度快。适用于分离、鉴别和定量测定挥发性成分。对于挥发性成分的中药,多采用气相色谱法鉴别和测定含量,在大孔吸附树脂溶剂残留检测、中药中农药残留的检测也有大量的应用。

③薄层色谱(TLC):薄层色谱法是将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上,成一均匀薄层,待点样、展开后,与适宜的对照物按同法在同板上所得的色谱图作对比,并可用薄层扫描仪进行扫描。TLC操作简单,具有分离、鉴定双重功能,是中药分析的常用手段。

(2)色谱与波谱联用法:中药所含化学成分数量多、结构类型复杂、性质和相对含量差异大、生物活性不详等是目前中药的基本特征,也是影响中药质量控制的主要因素。在所含化学成分的生物活性没有阐明的情况下,进行“全成分”分析基础上的中药质量控制可能是体现中药整体观的权宜策略。现代色谱联用技术具备了成分分离和多种在线结构鉴定功能,为中药的“全成分”快速分析提供了有效的手段。现代联用技术已用于中药近缘品种的鉴别、药材初加工评价、炮制品区分、配方颗粒质量评价、活性成分资源寻找和毒性成分筛选等方面。目前已采用的与色谱和波谱相关的联用技术包括HPLC-MS、HPLC-NMR、HPLC-MS-MS和GC-MS等。

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