第五章 黃酮-1.ppt

第五章黃酮類化合物 flavonoids 第一節(jié)概述 黃酮類化合物廣泛存在于自然界 是一類重要的天然有機(jī)化合物 黃酮類化合物的存在形式既有與糖結(jié)合成苷的 也有游離體 一 黃酮類化合物生物合成的基本途徑 黃酮類化合物泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán) A 與B 環(huán) 通過中央三碳原子連接而成的一系列化合物 2 苯基色原酮C6 C3 C6 黃酮的基本骨架是由三個(gè)丙二酰輔酶A和一個(gè)桂皮酰輔酶A生和成而產(chǎn)生的 A環(huán)來自于三個(gè)丙二酰輔酶A 而B環(huán)則來自于桂皮酰輔酶A 二 結(jié)構(gòu)分類 根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度 B 環(huán)聯(lián)接位置 2 或3 位 以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀等特點(diǎn) 可將主要的天然黃酮類化合物分類 1 C環(huán)是否飽和 不飽和 黃酮類 飽和 二氫黃酮類 2 中間三碳是否成環(huán) 開環(huán) 查耳酮成環(huán) 六元環(huán) 蘆丁五元環(huán) 橙酮 3 B環(huán)連接位置 C2連接 黃酮C3連接 異黃酮 4 C3有無羥基取代 有C環(huán)飽和 黃酮醇C環(huán)不飽和 二氫黃酮醇 5 有無酮基 無兒茶素花色素 6 其它 雙黃酮 biflavonoids 三 常見取代基OH OCH3 CH3 異戊烯基 甲二氧基 四 取代位置 OH OCH3等含氧基團(tuán) A環(huán) 5 7位B環(huán) 3 4位 非含氧基團(tuán) A環(huán) 6 8位B環(huán) 2 3位 五 生理活性1 對心血管系統(tǒng)的作用1 預(yù)防高血壓及動(dòng)脈硬化 2 擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈3 抑制血小板聚集及血栓形成槲皮素等 4 降低血脂及蛋固醇 5 降壓 2 抗肝臟毒作用 3 抗炎作用 4 雌性激素樣作用 5 抗菌抗病毒作用1 抗菌 2 抗病毒 6 瀉下作用 7 解痙作用大豆素 大豆苷 葛根素等 8 利尿 殺蟲 抗氧化 抗癌 止咳 祛痰等 第二節(jié)黃酮類化合物的理化性質(zhì) 黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體 少數(shù) 如黃酮苷類 為無定形粉末 游離的各種苷元母核中 除二氫黃酮 二氫黃酮醇 黃烷及黃烷醇有旋光性外 其余則無光學(xué)活性 苷類均有旋光性 多為左旋 一 性狀 黃酮類化合物的顏色與分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(tuán) OH OCH3等 的種類 數(shù)目以及取代的位置有關(guān) 有無苯甲酰與桂皮酰交叉共軛系統(tǒng)有 黃色 黃酮 無 無色 二氫黃酮 有無供電基團(tuán)有 紅移 加堿 紅移 二 溶解度 苷元難溶或不溶于水 易溶甲醇 乙醇 醋酸乙酯等有機(jī)溶劑 黃酮 黃酮醇 查爾酮等平面性強(qiáng)的分子 難溶于水 二氫黃酮及二氫黃酮醇等非平面分子溶解度稍大 花青素以離子形式存在 水溶度較大 黃酮成苷后 黃酮苷一般易溶于水 甲醇 乙醇等強(qiáng)極性溶劑中 難溶或不溶于苯 氯仿等有機(jī)溶劑中 三 酸性與堿性 1 酸性多具有酚羥基 故顯酸性 酚羥基數(shù)目不同及位置不同 酸性強(qiáng)弱也不同 7 4 OH 7 或4 OH 一般酚OH 3 5 OH 二 堿性 吡喃環(huán)上的1 氧原子 因有未共用的電子對 故表現(xiàn)微弱的堿性 可與強(qiáng)酸成不穩(wěn)定的鹽 四 顯色反應(yīng) 顏色反應(yīng)多與分子中的酚羥及 吡喃酮環(huán)有關(guān) 一 還原試驗(yàn)1 鹽酸 鎂粉 或鋅粉 反應(yīng)為鑒定黃酮類化合物最常用的顏色反應(yīng) 黃酮 黃酮醇 二氫黃酮及二氫黃酮醇類化合物顯橙紅 紫紅色 少數(shù)顯紫 藍(lán)色 2 四氫硼鈉 鉀 反應(yīng)NaBH4選擇性還原二氫黃酮 醇 類化合物 與二氫黃酮類化合物產(chǎn)生紅 紫色 二 金屬鹽類試劑絡(luò)合反應(yīng) 2 鉛鹽常用1 醋酸鉛及堿式醋酸鉛溶液 醋酸鉛 鄰二酚羥基或兼有締合酚羥基 鮮黃 橙 堿式醋酸鉛 鄰二酚羥基及單一酚羥基 可用于鑒定 也可用于提取及分離工作 1 鋁鹽常用試劑為1 三氯化鋁或硝酸鋁溶液 生成的絡(luò)合物有黃綠色熒光 可用于定性及定量分析 3 鋯鹽 2 二氯氧鋯甲醇溶液 有游離的3 或5 OH時(shí) 可生成黃色的絡(luò)合物 絡(luò)合穩(wěn)定性3 羥基 4 酮基 5 羥基 4 酮基加枸櫞酸 5 OH黃酮褪色 3 OH黃酮仍呈鮮黃色 5 氯化鍶 SrCl2 常用醋酸鎂鉀溶液為顯色劑 二氫黃酮 醇 類可顯天藍(lán)色熒光 黃酮 醇 及異黃酮類等則顯黃 橙黃 褐色 4 鎂鹽 在氨性甲醇溶液中 可與分子中具有鄰二酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物生成綠色 棕色乃至黑色沉淀 6 三氯化鐵反應(yīng) 三氯化鐵水溶液或醇溶液為常用的酚類顯色劑 三 硼酸顯色劑 鑒別C5 OH或2 羥基查耳酮類結(jié)構(gòu) 亮黃色 2 黃酮醇類在堿性中先呈黃色 通入空氣后變?yōu)樽厣?據(jù)此可與其它黃酮類區(qū)別 3 黃酮有鄰二酚羥基或3 4 二羥基 易被氧化 由黃色 深紅色 綠棕色沉淀 四 堿性試劑顯色反應(yīng)酚羥基黃酮黃色加深 1 二氫黃酮類 橙 黃色 五 威 莫氏 Wessely Moser 重排 黃酮類C 6及C 8碳苷不易酸水解 但易重排 得到混合物 第三節(jié)黃酮類化合物的提取與分離 溶劑萃取法利用黃酮類化合物與混入的雜質(zhì)極性不同 選用不同溶劑進(jìn)行萃取可達(dá)到精制純化的目的 如 水 醇法 醇 水法 系統(tǒng)溶劑提取法 一 提取 堿提取酸沉淀法堿液濃度不易過高 以免加熱時(shí)破壞黃酮母核 在加酸酸化時(shí) 酸性也不宜過強(qiáng) 以免生成鹽 降低產(chǎn)品收率 碳粉吸附法適用于苷類的精致工作 依次用沸水 沸甲醇 7 酚 水 15 醇溶液進(jìn)行洗脫 二 分離 極性 硅膠酸性 pH梯度萃取氫鍵 聚酰胺分子量 凝膠特殊結(jié)構(gòu) 金屬鹽絡(luò)合 1 硅膠柱色譜此法應(yīng)用最廣泛 吸附規(guī)律 極性大吸附牢 如 A苷元B一糖苷C二糖苷 Rf A B C 2 聚酰胺柱色譜 吸附強(qiáng)度主要取決于黃酮酚羥基的數(shù)目與位置及溶劑與黃酮類化合物或聚酰胺之間形成氫鍵締合能力的大小 洗脫時(shí)大體有下述規(guī)律 1 與溶劑有關(guān)溶劑分子與聚酰胺形成氫鍵能力越弱 則吸附越弱水 乙醇 堿性溶劑 甲酰胺 二甲基甲酰胺 脲素水溶液 A 酚羥基越多 吸附越牢 B 酚羥基數(shù)目相同時(shí) 處于羰基間位或?qū)ξ坏牧u基吸附力大于鄰位羥基 C 形成分子內(nèi)氫鍵 吸附弱 2 與結(jié)構(gòu)有關(guān) D 共軛程度越高 吸附越牢 不同類型黃酮流出順序 異黃酮 二氫黃酮醇 黃酮 黃酮醇 E 酚羥及苷化 吸附力減弱Rf值增加 Rf 槲皮素 蘆丁硅膠相反 分離游離黃酮 靠吸附作用 苷元羥基越多越難于洗脫 分離黃酮苷時(shí)分子篩由大到小出柱 3 葡聚糖凝膠 Sephadexgel 柱色譜 SephadexG適用于水系統(tǒng)SephadexLH 20適用于水及有機(jī)溶劑系統(tǒng) 4 PH梯度萃取 與酚羥基酸性有關(guān) 依次用5 的NaHCO3 5 的Na2CO3 0 2 NaOH及4 NaOH溶液萃取 7 4 OH 7 或4 OH 一般OH 5 OH溶于NaHCO3中Na2HCO3不同濃度的NaOH中 5 金屬鹽絡(luò)合 鉛鹽法 生成鉛鹽沉淀 H2S 除去PbS 濾液 鉛鹽法 分離有鄰二酚羥基與無此結(jié)構(gòu)的成分醋酸鉛沉淀堿式醋酸鉛沉淀 第四節(jié)黃酮類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)鑒定 一 色譜方法的應(yīng)用 紙色譜 硅膠薄層色譜 聚酰胺薄層色譜等 二 紫外 苯甲酰系統(tǒng)峰帶 220 280nm 一般程序如下 測定樣品在甲醇溶液中的UV光譜 測定樣品在甲醇溶液中加入各種診斷試劑后得到的UV及可見光譜 常用的診斷試劑有甲醇鈉 NaOMe 醋酸鈉 NaAc 醋酸鈉 硼酸 NaAc H3BO3 三氯化鋁 AlCl3 及三氯化鋁 硼酸 NaOAc H3BO3 三氯化鋁 AlCl3 及三氯化鋁 鹽酸 AlCl3 HCl 等 1 甲醇譜特征 判斷類型 band band 黃酮 黃酮醇band band 異黃酮 二氫黃酮 醇 前者主峰在245nm 后兩者在270 295nm band band 查耳酮 橙酮 可以依據(jù)帶 的峰位及形狀 初步推測黃酮及黃酮醇母核上羥基取代的數(shù)目及取代模式 Band350nm有C3 OH峰帶 的最大吸收 判斷B環(huán)羥基取代數(shù)目C3 OH 359 B環(huán)一個(gè)兩個(gè)三個(gè)OH369370374 2 MeOH NaOMe 酚羥基解離 紅移 鑒別酚羥基有無4 OH band 紅移40 60nm3 OH 無4 OH band 紅移50 60nm 強(qiáng)度降低 對堿敏感 a3 4 OH b鄰二酚羥基 衰減 3 MeOH NaAc 使7 4 OH成鹽 7 OH band 紅移5 20nm4 OH band 紅移40 60nm 強(qiáng)度不降對堿敏感 衰減 4 MeOH AlCl3MeOH AlCl3 HC