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2014执业中药师中药化学辅导：中药化学成分的结构研究方法
第三节 中药化学成分的结构研究方法
一、化合物的纯度测定
(1)结晶形态和色泽：一个纯的化合物一般都有一定的晶形和均匀的色泽。
(2)熔点和熔距：单一化合物一般都有一定的熔点和较小的熔距(1～2℃)。
(3)色谱法： 单一化合物用两种以上溶剂系统或色谱条件进行检测，均显示单一的斑点。常用的有纸色谱(PC)、纸上电泳和薄层色谱(TLC)。
(4)气相色谱法(GC)和高效液相色谱法(HPLC)：纯的化合物显示单一的谱峰。
(5)其他方法：质谱、核磁共振等。
最佳选择题
判定单体化合物纯度的方法是
A.膜过滤法
B.比旋光度测定法
C.高效液相色谱法
D.溶解度测定法
E.液-液萃取法
【正确答案】C
二、结构研究的主要程序
三、结构研究中采用的主要方法
(一)确定分子式并计算不饱和度
分子式的测定目前主要有以下几种方法，可因地制宜加以选用
(1)元素定量分析配合分子量测定
(2)同位素丰度比法
(3)高分辨质谱(HR—MS)法
质谱(MS)
可用于确定分子量和求算分子式，及提供其他结构信息。
高分辨质谱(HR-MS)
可将物质的质量精确到小数点后第3位(一般质谱只精确到小数点后第1位)，这可为确定化合物分子组成的重要依据。
根据采用的离子源不同分类：
(1)电子轰击质谱(EI-MS) 当样品相对分子质量较大难于气化(如糖的聚合物、多肽)，或对热稳定性差(如醇、糖苷和部分羧酸)，常常得不到分子离子峰。
对热不稳定的样品可进行乙酰化或三甲基硅烷化(TMS化)制成对热稳定的衍生物进行测定。
(2)化学电离质谱(CI-MS) 也能得到较强的准分子离子峰，即M±1峰，
(3)场解吸质谱(FD-MS) 适用于难气化和热稳定性差的固体样品，但碎片离子峰较少
(4)快原子轰击质谱(FAB-MS)和液体二次离子质谱(LSI-MS) 除得到分子离子峰外，还可得到糖和苷元的结构碎片峰。
目前还有基质辅助激光解吸电离质谱(MALDI-MS)、电喷雾电离质谱(ESI-MS)、串联质谱(MS—MS)等。
不饱和度的计算：
不饱和度(index of unsaturation，以u表示)
Ⅰ为一价原子(如H、D、X)的数目;Ⅲ为三价原子(如N、P等)的数目;Ⅳ为四价原子(如C、S)的数目。二价原子O、S等不饱和度计算无关，故不予考虑。
(二)红外光谱(IR)
可确定其分子中的官能团的种类及其大致的周围化学环境。
将被鉴定化合物和已知化合物对照品做一张共IR光谱图，如果两者IR光谱完全一致，则可鉴定是同一物质。
红外吸收范围4000～625cm-1
4000～1500cm-1为特征频率区：官能团吸收，如羟基、羰基、苯环骨架等
1500～600cm-1为指纹区：许多吸收因原子或原子团间的键角变化引起，化合物特征吸收，如人指纹，可做真伪鉴别依据。
(三)紫外—可见吸收光谱(UV-vis)
π→π* 及n→π*跃迁可因吸收紫外光及可见光而引起，吸收光谱出现在紫外及可见区域(200～700nm)
UV光谱主要可提供分子中的共轭体系的结构信息，可据此判断共轭体系中取代基的位置、种类和数目，用于推断化合物骨架。
适用对象：含有共轭双键、α，β-不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)结构化合物，及芳香化合物。
诊断试剂可用于测定化合物的精细结构。
(四)核磁共振谱
1.氢核磁共振(1H-NMR)
提供信息：化学位移(δ)、积分面积、裂分情况(重峰数及偶合常数J)。
化学位移：识别不同的类型的氢。
峰面积：判断每个信号的氢质子。
裂分与偶合常数：判断相连接的氢的情况。
s(单峰)、d(二重峰)、t(三重峰)、m(多重峰)。
2.碳核磁共振(13C-NMR)
(1)噪音去偶谱：也叫全氢去偶或宽带去偶。完全消除了1H对13C的影响，13C的信号在图谱上均作为单峰出现，便于判断13C信号的化学位移。
(2)DEPT：通过改变照射氢核的脉冲宽度或设定不同的弛豫时间，使不同类型的13C信号在谱图上呈现单峰形式分别朝上或朝下，故灵敏度高，信号之间较少重叠。
取代基位移：
改变某个13C核的周围环境，如引入某个取代基，则该13C的信号可能发生特定的位移。
如苯的取代基位移、羟基的苷化位移和酰化位移。
(五)质谱
质谱可用于确定分子量以及求算分子式和提供其他结构信息。
注意：“第四节 中药化学在中药质量控制中的作用和意义”内容详见“绪论”。
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