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5.5 紅茂草生物堿提取物TLC檢測及相關測定

5.5.1 材料與方法

(1)材料

①藥物及試劑

紅茂草干草粉末(采集規(guī)范化種植的紅茂草,自然風干,粉碎過80目篩)、柱層析用(200~300目)中性Al2O3(Sinopharm Chemical Reagent Co.,Ltd產(chǎn)品)、碘化鉍鉀溶液、硅鎢酸溶液、苦味酸溶液、無水乙醇、95%乙醇、活性炭、氯仿、兩種紅茂草提取物、冰乙酸、苯、甲酸、NN-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、乙酸乙酯、吡啶、三重蒸餾水、濃氨水、CMC-Na、KOH、硅膠G等所用藥品均為國產(chǎn)或進口分析純。

②主要儀器

RE52-99型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)、KQ-500D型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公式產(chǎn)品)、AB104-S型精密電子分析天平(瑞士梅特勤公司產(chǎn)品)、UV-9200型紫外可見光分光光度計(北京瑞利儀器分析有限公司產(chǎn)品)、SGWX-4型顯微熔點儀(上海精密科學儀器有限公司)、JM-628型便攜式數(shù)字溫度計(天津今明儀器有限公司)、Vario EL Ⅲ型元素分析儀(德國elementar公司產(chǎn)品)、Pyris Diamond TG/DTA型熱重/差熱綜合熱分析儀(Perkin Elmer Precisely產(chǎn)品)、Lambda 35型紫外可見光光度計(Perkin Elmer Precisely產(chǎn)品)、Spectrum one B型傅立葉變換紅外光譜儀(Perkin Elmer Precisely產(chǎn)品)、YP-2型壓片機(上海山岳科學儀器有限公司產(chǎn)品)、Agilent 5973N型氣-質(zhì)聯(lián)用儀(美國Agilent Technologies公司產(chǎn)品)、石英色譜柱、層析缸、玻璃片、玻璃棉、研缽、涂布器等。

(2)方法

①紅茂草原草粗提

準確稱取紅茂草干草粉末250g,置于3000mL錐形瓶中,加入400mL 95%乙醇,振蕩搖勻,封口浸泡2~3d。超聲波振蕩1h后,減壓抽濾。將濾液轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中,40℃減壓濃縮至約20mL,加15mL/L無水乙醇,封口靜置1~2d,容器底部有棱柱狀白色晶體析出。將此溶液常壓過濾、結晶,并進行重結晶處理,得到15mg白色晶體Ⅰ。

②石英色譜柱層析

a.樣品的制備 將紅茂草乙醇浸泡液進行常壓過濾,然后轉(zhuǎn)入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中,40℃減壓濃縮至無醇味,加熱溶液,趁熱放入少許活性炭脫色,封口靜置、過夜。

b.裝柱 取一根內(nèi)徑2~3cm,長約80cm的石英色譜柱,固定在鐵架臺上,下端用活塞封住。采用干法裝柱,將活化處理過的柱層析用(200~300目)中性Al2O3倒入柱中,在硬表面上振動填實,并使柱頂平整,再覆蓋一層玻璃棉。

c.上樣 向柱內(nèi)加入洗脫劑氯仿,使洗脫劑緩慢滲透柱內(nèi)支撐體,打開柱子下端活塞,使洗脫劑的水平面稍稍低于支撐體的頂部,再將待分離的樣品小心的傾入柱的上部,然后緩慢加入洗脫劑。

d.淋洗 用氯仿進行洗脫,流速控制在20滴/min,在洗出液末段得到一組餾分。收集合并相同餾分,經(jīng)減壓濃縮至15mL,滴加3mL 40%NaOH溶液,靜置2~3d,觀察到有白色晶體析出。進行減壓抽濾、干燥,得到30mg白色晶體Ⅱ。

③紅茂草提取物化學成分預試實驗

采用試管預試法,重復3次檢測紅茂草兩種提取物中是否含有生物堿,依據(jù)其成分的特征性顯色反應和沉淀反應,結合其特征理化性質(zhì)與色譜結果進行綜合分析判斷。

④TLC檢測

a.樣品的制備 將用95%乙醇浸泡的紅茂草原液及后來制得的兩種提取物,做為實驗所需的樣品。

b.硅膠G薄板的制備 用電子分析天平稱取CMC-Na 0.5023g,加蒸餾水調(diào)制成0.5%的溶液。再粗稱30g薄層層析用硅膠G 30g放入研缽,加入配制好的CMC-Na溶液,并在研缽中攪拌均勻、黏稠適中。薄板[(2~3)cm×(10~12)cm,厚度0.5cm的玻璃板]用肥皂粉洗滌干凈、晾干,將硅膠G糊倒入涂布器涂布薄板,控制薄板的厚度為0.25mm,于室溫下晾干。使用前置于烘箱中經(jīng)110℃活化2h,備用。

c.點樣 用100μL的移液器吸取取經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮后的原液及兩種晶體的95%乙醇溶解液各3~4μL,分別點于距薄層板下邊緣8mm的位置,點樣斑點的直徑為1~2mm。

d.展開劑 根據(jù)實驗的不同要求,各種展開劑臨用時配制。

e.展層 將點樣后的薄層玻板置于展開劑飽和的層析缸中,點樣點勿浸入展開劑中,靜置展開,待展開8cm時,從層析缸中取出層析薄板。

f.顯色 從層析缸中取出的玻板,在展開劑未揮發(fā)之前,置于UV-9200型紫外可見光分光光度計下觀察,記錄顯色熒光點的顏色,并計算比移值(Rf)。

⑤紅茂草提取物顯微熔點測定

各取少量兩種紅茂草提取物晶體,先后放入SGWX-4型顯微熔點儀中,啟動加熱開關,在顯微鏡下觀察晶體變化情況。隨著溫度的升高,當達到一定溫度時,突然發(fā)現(xiàn)晶體融化,記錄此時的溫度,即為該樣品的熔點。

⑥紅茂草提取物元素測定

a.測試條件 測量范圍C 0.03~20mg、H 0.03~3mg、N 0.03~2mg;分析精度≤0.3% abs(5mg苯磺酸);分解溫度950~1200℃(錫容器燃燒時達1800℃)。

b.測定 將兩種提取物送蘭州大學分析測試中心,采用Vario EL Ⅲ型元素分析儀,做相關的元素分析測定。使用了良好的杜馬法高溫分解及氣體動態(tài)分離技術以及最佳的檢測手段,使樣品在元素分析儀中完全燃燒,有機物中的碳、氫、氮三種元素,經(jīng)催化氧化-還原后,分別轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水蒸氣、氮氣,然后在載氣的推動下用色譜法將混合氣體分離后,用熱導檢測器分別測定各組分的響應信號值,根據(jù)組分的信號值和對應元素的校正曲線,分別計算樣品中各種元素的含量。

⑦紅茂草提取物熱重/差熱綜合測定

a.測試條件 測量質(zhì)量(樣品質(zhì)量)最大200mg(臥式差動平衡法);溫度范圍室溫至1500℃;升溫速度范圍0.1~100.00℃/min;TG測試量程0.5~1mg/min;DTA測試量程±1000μV(0.06);DTG測試量程±200mg(0.2);氣體流量最大1000mL/min。

b.測定 兩種待測樣品經(jīng)干燥、粉碎、研磨成一定粒度的粉末,放入Al2O3坩堝中,在N2保護下,采用Pyris Diamond TG/DTA型熱重/差熱綜合熱分析儀進行熱重(TG)和差熱(DTA)分析,測定出兩種樣品的TG-DTA工作曲線。

⑧紅茂草提取物紅外光譜檢測

a.U值計算 不飽和度(U):分子中距離達到飽和所缺一價元素的成對個數(shù),每缺兩個一價元素不飽和度為1個單位。若分子中只一、二、三、四價元素(主要指H、O、N、C等),則不飽和度有

U=(2+2n4+n3-n1)/2

式中,n1n3n4分別為分子式中的一、三、四價元素的數(shù)目。在計算不飽和度時,二價元素的數(shù)目無需考慮,因為它根據(jù)分子機構的不飽和情況以雙鍵或單鍵來填補。

b.測試條件 光譜范圍375~7800cm-1;分辨率0.2cm-1;信噪比35000∶1;波數(shù)精度0.01cm-1;吸收精度0.1%T;陶瓷光源。

c.測定 將兩種樣品分別做紅外光譜分析。在瑪瑙研體中放入2mg樣品和300mg錠劑KBr,將兩者研磨使其混合均勻,取混合物200mg置于錠劑成型器中加壓制成薄片。將壓片放入樣品槽中,采用Spectrum One傅立葉紅外光譜儀測量該樣品的紅外吸收光譜,測量波長為450~4000cm-1

⑨紅茂草提取物紫外光譜檢測

a.測試條件 波長范圍190~1100nm;波長精度±0.1nm;光度計精度<0.003A;重復性<0.001A;基線漂移<0.00015A/h;吸光度及透過率范圍190~1100nm。

b.測定 將兩種樣品分別進行紫外光譜分析。在1cm×1cm石英比色管中加入事先配制好的溶液4mL(將2mg樣品溶于40mL蒸餾水中),另取不含該樣品的蒸餾水做為空白對照,采用Lambda 35型紫外可見光光度計,于波長為200~400nm范圍內(nèi)進行測定。

⑩紅茂草提取物質(zhì)譜檢測

a.測試條件 相對分子質(zhì)量范圍15~800amu(相對原子質(zhì)量單位);相對分子質(zhì)量精度0.2amu;色譜柱DB1701;彈性石英毛細管柱30mm×0.125mm id,0125μm;柱溫60℃,保持1min;每分鐘升溫10℃升至260℃,保持30min;氣化室溫度230℃;溶劑延遲3min;傳輸線溫度230℃;進樣量0.1μL;載氣He;載氣流量3mL/min;分流比49.7/1;EI離子源;離子源溫度230℃;電子能量70eV;質(zhì)量掃描范圍20~500amu。

b.測定 取2mg樣品溶于40mL氯仿中,配制成溶液,取少量該溶液置于石英比色皿中,放入儀器內(nèi),通上載氣,啟動儀器及電腦,等待相關譜圖出現(xiàn)。

5.5.2 結果與分析

(1)紅茂草提取物化學成分預實驗

采用在醇溶劑析出的結晶Ⅰ和石英色譜柱層析分離的結晶Ⅱ,這兩種紅茂草提取物,經(jīng)過三種生物堿試劑檢驗,重復三次實驗,發(fā)現(xiàn)兩種紅茂草提取物均呈明顯的陽性反應,其實驗結果如表5-20所示。

表5-20 紅茂草提取物化學成分預試結果

注: + 表示陽性。

化學成分預實驗結果表明,從紅茂草中提取的兩種提取物均含有生物堿化學成分。

(2)紅茂草提取物TLC檢測

本實驗通過先后配制的25種展開劑,對紅茂草原液進行了TLC檢測,以期尋找到一種展開效果最為理想的試劑。其實驗結果如表5-21所示。

表5-21 不同展開劑對紅茂草原液TLC檢測的比較

從不同展開劑的斑點顏色及比移值(Rf)來看,選用V95%乙醇V冰乙酸VV濃氨水(15∶0.5∶2.5∶0.5)做為展開劑效果最佳。

V95%乙醇V冰乙酸VV濃氨水(15∶0.5∶2.5∶0.5)為展開劑,對紅茂草原液與兩種提取物進行TLC檢測,在紫外燈照射下觀察其色斑情況,并測定其Rf值。其實驗結果如表5-22所示。

表5-22 紅茂草原液和提取物的TLC檢測結果

從紅茂草原液的TLC檢測結果看,有5種不同顏色的色斑,且顯示色譜斑點清晰規(guī)則、專屬性好,說明紅茂草中至少含有5種生物堿(這與文獻記載一致)。將分離得到的提取物Ⅱ做TLC檢測,觀察到有一個清晰色斑,結合比移值(Rf),說明初步分離提取的樣品成分單一。提取物Ⅰ所顯色斑不明顯,不易觀察,其成分尚有待進一步測定。

(3)紅茂草提取物顯微熔點測定

對紅茂草兩種提取物進行顯微熔點測定,其測定結果如表5-23所示。

表5-23 熔點測定結果

注:表中數(shù)據(jù)為3次重復實驗的平均值。

實驗結果表明紅茂草提取物Ⅰ熔點387℃;提取物Ⅱ熔點395℃。但是不能簡單應用顯微鏡熔點測定未知物的熔點,其測定結果只能做為進一步實驗的數(shù)據(jù)參考。

熔點是晶體物質(zhì)的重要物理特性,是對固體有機化合物純度進行判定的基本手段之一。唯有晶體才有熔點,影響化合物熔點的因素很多,一般相對分子質(zhì)量越大,熔點越高,而原料中的雜質(zhì)、反應中添加的催化劑、增塑劑等助劑,還有副反應中生成的雜質(zhì)等,均可使熔點降低。同時,分子的剛?cè)嵝浴⒎肿娱g力、共聚的情況、外力等也會改變?nèi)埸c高低。生物堿的熔點即是分解點,指在熔融時同時分解,以生物堿結晶體突然融化時的溫度作為熔點。

本實驗不但測定了紅茂草兩種提取物的熔點,為其他實驗提供了依據(jù),而且從側(cè)面也證實該提取物確為晶體。

(4)紅茂草提取物元素測定

將兩種紅茂草提取物進行元素分析測定,得知該提取物中主要含有N、C、H三種元素,其測定結果如表5-24、表5-25所示。

表5-24 紅茂草提取物Ⅰ的元素分析結果

從表中數(shù)據(jù)可知紅茂草提取物Ⅰ中所含N元素最多,C、H兩種元素最少。

表5-25 紅茂草提取物Ⅱ的元素分析結果

從表中數(shù)據(jù)可以看出紅茂草提取物Ⅱ中所含N元素亦最多,C元素次之、H元素最少,但紅茂草提取物Ⅱ比Ⅰ的N、C、H三種元素含量要高。測定兩種紅茂草提取物的N、C、H元素的含量,可以為揭示該提取物的基本元素組成及組分含量,為進一步確定該提取物的結構奠定基礎。

(5)紅茂草提取物熱重/差熱綜合測定的結果與分析

兩種提取物均來自于綠色植物紅茂草,由于其結構不同,熱解溫度不一樣,會引起熱重/差熱工作曲線發(fā)生變化。圖中的實線工作曲線(TG曲線)表示固體以氣體或其他形式減少;虛線工作曲線(DTA曲線)其中出現(xiàn)的波谷代表吸熱、波峰代表放熱;點劃線工作曲線表示TG和DTA曲線的微分曲線(一般不做研究)。兩種紅茂草提取物熱重/差熱綜合測定結果如圖5-17、圖5-18所示。

圖5-17 紅茂草提取物Ⅰ的熱重/差熱

圖5-18 紅茂草提取物Ⅱ的熱重/差熱

由TG曲線看出,樣品70~170℃加熱時,發(fā)生了質(zhì)量損失,約減少了3.5%,表征該樣品有吸附水或結晶水脫失,并伴有熱分解反應發(fā)生;從170~600℃之間,樣品質(zhì)量減少趨緩,在600℃時,質(zhì)量約為90%,說明樣品的熱穩(wěn)定性好,不易發(fā)生分解,在高溫下仍穩(wěn)定存在。由DTA曲線看出,樣品在131.4~324.6℃時發(fā)生了兩次吸熱反應。

由TG曲線看出,樣品在加熱到60℃時,其質(zhì)量起初緩慢減少,隨著加熱的進行,在溫度接近80℃時,質(zhì)量開始急速減少,說明開始時主要是除去了滯留在樣品中的水分,隨著溫度的升高,樣品開始分解,在到達140℃時,樣品脫失約17.3%的吸附水或結晶水;從140~600℃時,質(zhì)量減少趨緩,600℃時質(zhì)量為69%,說明殘留物的熱穩(wěn)定性較高。由DTA曲線看出,樣品在79.8℃時發(fā)生了吸熱反應,說明樣品在熱解反應的過程中,伴隨有大量的熱量吸收。

(6)紅茂草提取物有機光譜檢測的結果與分析

①紅茂草提取物紅外光譜檢測的結果與分析

a.U值計算結果 在解析紅外光譜前,對所求化合物的分子式計算不飽和度(U值),有助于推斷未知物的結構。對紅茂草5種主要成分進行U值計算,其結果如表5-26所示。

表5-26 紅茂草5種主要成分的U值計算結果

對于一個有機物化合物,當U≥4時,說明該提取物分子中可能含有苯環(huán)結構,為進一步進行紅外光譜分析做好準備。

b.紅外光譜檢測的結果與分析 將兩種紅茂草提取物進行紅外光譜檢測,其測定結果如圖5-19、圖5-20所示。

圖5-19 紅茂草提取物Ⅰ的紅外光譜

圖5-20 紅茂草提取物Ⅱ的紅外光譜

由譜圖可知,在3689.02~3588.15cm-1處是一系列尖銳、強度不定的吸收峰,這是—OH伸縮振動的結果;3467.29cm-1處的吸收峰說明有N—H存在;2926.11 cm-1、2852.25cm-1是飽和C—H鍵的特征吸收,可判斷—CH3的存在;在1765.22cm-1、1736.86cm-1的吸收峰是CC—COOH或Ar—COOH的振動峰,說明該未知物有苯環(huán)結構存在;1384.51cm-1處有強吸收峰,是—CH3的彎曲振動;835.64cm-1處有較強吸收峰,是對位取代苯的特征峰。

由譜圖可知,在1616.60cm-1的吸收峰是鑒別有無芳環(huán)存在的重要標志;3481.96cm-1、3413.64cm-1為胺基的反對稱和對稱伸縮振動吸收;2494.69cm-1、1777.46cm-1、1696.53cm-1、1637.34cm-1、1616.60cm-1是累積雙鍵的伸縮振動區(qū),在1637.34cm-1處是C=C伸縮振動吸收特征峰,更進一步證明了烯基結構的存在;1440.81cm-1是苯環(huán)的骨架振動峰,說明有苯環(huán)結構存在;酮類的主要特征峰CO在1715cm-1處,這是有無酮的重要依據(jù),該提取物沒有在此處出峰,說明該提取物中不含酮鍵;879.68cm-1為對位取代苯。

②紅茂草提取物紫外光譜檢測的結果與分析

將兩種紅茂草提取物進行紫外光譜檢測,其測定結果如圖5-21、圖5-22所示。

圖5-21 紅茂草提取物Ⅰ的紫外光譜

圖5-22 紅茂草提取物Ⅱ的紫外光譜

由于助色團的影響,吸收帶發(fā)生了紅移,即在波長為300nm處有一個最大吸收峰,表示有B帶吸收,說明該提取物中可能含有苯環(huán)結構或共軛基團(即1,3-二丁烯結構);在280nm處有一個小的吸收峰,表示有R帶吸收,說明該提取物中可能存在兩種共軛基團,或者含有一些簡單的非共軛并含有n電子的生色基團,如羰基等;在245nm處有強吸收峰,表示有K帶吸收,說明該提取物可能是含有兩個雙鍵的共軛體系,如共軛二烯或αβ-不飽和酮等。

在紫外光譜圖中可以看到,該提取物在約205nm處有一個最大吸收峰,表示有K帶吸收,說明該提取物可能是含有兩個雙鍵的共軛體系,如共軛二烯或αβ-不飽和酮等。

③紅茂草提取物質(zhì)譜檢測的結果與分析

質(zhì)譜檢測是在高真空系統(tǒng)中測定樣品的分子、離子及碎片離子質(zhì)量,以確定樣品相對分子質(zhì)量及分子結構的方法。質(zhì)譜圖以質(zhì)荷比(m/z)為橫坐標,以離子峰的相對豐度(%)為縱坐標。將兩種紅茂草提取物進行質(zhì)譜檢測,其結果如圖5-23~圖5-28所示。

圖5-23 紅茂草提取物Ⅰ的總離子流(Ⅰ)

圖5-24 紅茂草提取物Ⅰ的總離子流(Ⅱ)

圖5-25 紅茂草提取物Ⅰ的總離子流(Ⅲ)

圖5-26 紅茂草提取物Ⅰ的總離子流(Ⅳ)

圖5-27 紅茂草提取物Ⅰ的總離子流(Ⅴ)

圖5-28 紅茂草提取物Ⅰ的總離子流(Ⅵ)

紅茂草提取物Ⅰ共出6張譜圖,綜合各譜圖可以得到以下結構信息:m/z17是醇ROH的分子離子峰;m/z18是醇、醛、酮、胺等的分子離子峰;m/z28是環(huán)烷烴、烯烴、芳烴、醚等的分子離子峰;m/z32是甲酯、-OH的分子離子峰;m/z43是環(huán)酰胺的分子離子峰;40、70、77(m/z)是芳香化合物的分子離子峰;m/z55是Ar-O-、烯基、烷基等的分子離子峰;m/z57是乙基酮、高度分支碳鏈的分子離子峰(圖5-29)。

圖5-29 紅茂草提取物Ⅱ的總離子流

從紅茂草提取物Ⅱ譜圖可知:碎片離子的質(zhì)荷比大多數(shù)為奇數(shù),根據(jù)氮規(guī)則可推測該提取物可能為含奇數(shù)氮化合物;m/z29是高度分支的碳鏈、在分支處乙基裂解、環(huán)烷烴等的分子離子峰;m/z43是烷基,且分子離子經(jīng)α斷裂的產(chǎn)物,特征性不同;m/z45是CH3O-或-OH的特征峰;m/z59是醚鍵;v91是芳基的特征峰;譜圖中基峰m/z99、強峰m/z73是化合物碎裂時失去部分甲基產(chǎn)生的。

5.5.3 結論

a.本實驗采用石英色譜柱層析,以(200~300目)中性Al2O3干法裝柱。由于紅茂草生物堿極性較大,故選用極性溶劑氯仿進行洗脫,效果較理想。用該法只分離出一種單一組分(經(jīng)TLC檢測),其他單體尚未找到分離和提取的有效方法,仍有待于以后的實驗去解決。通過該實驗也說明此法在中草藥生物堿的分離和提取中,有很好的應用前景。從紅茂草95%乙醇浸泡液中析出的棱柱狀白色結晶,可能是由于溫度關系,有部分生物堿因為凝固點較低而析出。

b.采用TLC檢測可以大致確定紅茂草生物堿的種類及其組分,其所用的展開劑是實驗成敗的關鍵。由于紅茂草生物堿極性較大,在實驗過程中一般選用強極性溶劑,加入少量的吡啶、冰乙酸、濃氨水,主要是防止色斑產(chǎn)生擴散和拖尾現(xiàn)象,使色斑呈規(guī)則圓形。本實驗通過幾十種不同展開劑的配比使用,進行比較發(fā)現(xiàn):以V95%乙醇V冰乙酸VV濃氨水(15∶0.5∶2.5∶0.5)做為展開劑,是目前實驗階段,TLC檢測紅茂草生物堿的最好配比。

c.對紅茂草生物堿進行顯微鏡熔點測定、元素分析等,是基于物理化學方法對未知物性質(zhì)的研究。熱重分析(TG)是材料學研究中測定物質(zhì)加熱(或冷卻)時伴隨其物理、化學變化的同時所產(chǎn)生熱效應的一種方法。用于熱重法的儀器是熱天平,它能連續(xù)記錄質(zhì)量與溫度的函數(shù)關系曲線,將質(zhì)量對時間求導則得出微商熱重曲線。熱重分析通常與差熱分析結合在一起使用,在同一次測量中可同步得到熱重與差熱信息。差熱分析(DTA)是在程序控制溫度下,試樣與參比物一起在測量溫度范圍內(nèi)不發(fā)生任何熱效應的物質(zhì)之間的溫度差與溫度關系的一種技術。在實驗過程中,可將試樣與參比樣之間的溫差作為溫度或時間的函數(shù)關系連續(xù)記錄下來,溫差為縱坐標,溫度為橫坐標的差熱曲線向上或向下的峰反映了試樣放熱和吸熱過程,峰的形狀、位置與相應的溫度可用來定性的鑒定研究對象峰的面積比例與熱量變化,可用來半定量或某些情況下定量的測定反應熱。熱重/差熱綜合分析是材料熱分析方法中最簡便易行、也是應用最廣泛的方法之一。以上方法可初步測定未知物的相關物理指標及化學性質(zhì),為其他化學光譜檢測提供相關數(shù)據(jù)。

d.紫外光譜是由于分子中價電子或外層電子發(fā)生躍遷產(chǎn)生的。分子中價電子能級躍遷的同時,伴隨著振動能級和旋轉(zhuǎn)能級的躍遷。紫外光譜通常不是尖銳的吸收峰,而是一些平滑的峰包。鑒定化合物時主要根據(jù)光譜圖上的一些特征吸收,特別是最大吸收波長λmax和摩爾消光系數(shù)ε值,來進行鑒定。該測定方法主要應用于推導有機化合物的分子骨架中是否含有共軛結構體系,該有機化合物共軛發(fā)色基團的鑒定、成分分析、互變異構體測定、不飽和化合物的結構骨架確定等,但是很多化合物在紫外沒有吸收或者只有微弱的吸收,并且紫外光譜一般比較簡單,特征性不強,所以其只能用來檢驗一些具有大的共軛體系或發(fā)光官能團的化合物,單獨使用紫外光譜進行有機化合物結構分析是比較困難的。紫外光譜只有與其他物理、化學資料以及其他光譜方法相結合,才能發(fā)揮較大的作用。應用紫外光譜測定紅茂草生物堿,可以確定其主要結構骨架和特征官能團的結構,做為初步鑒定的依據(jù)。

e.紅外光譜測定未知物時,主要是通過指紋區(qū)吸收的峰形和峰強度來判斷該物質(zhì)的結構。該法可應用于化合物分子結構的測定、未知物鑒定以及混合物成分分析。根據(jù)光譜中吸收峰的位置和性狀可以推斷未知物的化學結構;根據(jù)特征吸收峰的強度可以測定混合物中各組分的含量;應用紅外光譜可以測定分子的鍵長、鍵角,從而推斷分子的立體構型,判斷化學鍵的強弱等。但是由于化合物的紅外光譜往往十分復雜,影響紅外光譜吸收峰數(shù)目、頻率、強度及形狀的因素很多,使紅外光譜的解析更帶有經(jīng)驗性。通過對紅茂草生物堿進行的紅外光譜測定,可以比較清楚地觀察到其主要結構及官能團的類型,更進一步確定其分子結構。

f.質(zhì)譜分析最主要的目的是取得被測物的相對分子質(zhì)量信息,根據(jù)分子離子峰和附近碎片離子峰的m/z差值推測被測物的類別及結構;根據(jù)碎片離子的質(zhì)量及所符合的化學通式,推測離子可能對應的特征結構片斷或官能團。通過對紅茂草生物堿的質(zhì)譜分析,可以更進一步確定其主要官能團及碎片離子,為準確確定其分子結構奠定了基礎。

g.紫外光譜僅可判斷分子中有無共軛結構,紅外光譜只能判斷分子中含有何種官能團,要準確判斷分子結構,僅靠這兩種和質(zhì)譜是不夠的,但由于實驗條件及其他原因,對紅茂草生物堿化學成分的分析及測定只進行到此。當對一種結構比較復雜的未知物進行鑒定,僅憑一種或幾種譜圖是難以準確判定其分子結構的,還需要借助于氣-質(zhì)聯(lián)用譜、核磁共振譜、高效液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等技術,同時還需要把多種波譜技術進行綜合分析,互相印證,才能得出正確的結論。對于紅茂草生物堿化學成分的分析還需做進一步的研究,以期最終得到完整準確的分子結構。

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