第4章黃酮類化合物

第四章黃酮類化合物Contents概述1理化性質2提取、分離與檢識3基本要求掌握黃酮類化合物的概念、化學性質。熟悉黃酮類化合物的結構類型、分類依據(jù)、一般性質以及槐米中黃酮類化合物的性質。了解黃酮類化合物的分布特征、存在形式、生物活性。導學情景情景描述

第二次世界大戰(zhàn)以日本被投下原子彈而結束，在原子彈爆炸的幸存者中，不少人因為受到原子輻射，相繼發(fā)生怪病并陸續(xù)死亡。但后來研究發(fā)現(xiàn)有三類幸存者存活率高，放射病低，他們分別是茶農(nóng)、茶商、飲茶成癖者。這三類人都和茶葉打交道，可見茶葉是很好的東西，具有抗輻射的功效。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，茶葉里的茶多酚是功臣，被譽為“輻射克星”，而茶多酚屬于黃酮類化合物。學前導語黃酮類化合物在自然界分布非常廣泛，在我們的日常生活中，也隨處可見，如糧食、蔬菜、水果、茶葉、葡萄酒等，具有很廣泛的生物活性，受到國內(nèi)外的普遍重視。一、定義：

黃酮類化合物是泛指兩個苯環(huán)通過三碳相互連接而成的一系列化合物。第一節(jié)概述二、分布：

主要存在于雙子葉植物中，如蕓香科、銀杏科、豆科、菊科、傘形科等含黃酮化合物的常見中藥：金銀花、芫花、紅花、黃芩、枳實、甘草、黃芪、佛手、葛根、槐花、菊花、苦蕎等。二、存在形式：

多以苷的形式存在：O-苷和C-苷三、生物活性：

心血管作用消化系統(tǒng)作用呼吸系統(tǒng)作用抗菌消炎作用抗腫瘤作用抗腫瘤作用：黃芩苷：抑制肝癌細胞轉移甘草查耳酮：抑制乳腺癌細胞和白血病細胞芹菜素：抑制前列腺癌細胞綠茶、洋蔥中的黃酮：預防胃癌、肺癌對心血管系統(tǒng)的作用：槐米中的蘆丁、陳皮中的陳皮苷：降低血管的脆性，防治高血壓及動脈粥樣硬化銀杏的銀杏黃酮、葛根中的葛根素：明顯擴張冠狀動脈而降壓對內(nèi)分泌系統(tǒng)的作用：大豆、葛根中的大豆素（異黃酮）：雌激素樣作用對免疫系統(tǒng)的作用：蘆?。阂种屏鞲胁《?、脊髓灰質炎病毒黃芪總黃酮：對皰疹病毒作用好，同時對金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、銅綠假單胞菌有抑制作用其他作用：保護肝臟、抗氧化、抗衰老；抗抑郁、抗輻射；瀉下、解痙作用。知識鏈接“紫色黃金”----蜂膠

蜂膠是蜜蜂從植物的新生枝芽或樹皮上采集的樹膠，混以自身分泌物加工而成的芳香膠狀體。4萬-5萬只蜂蜜一年僅能采到40-60g的蜂膠，被譽為“紫色黃金”。蜂膠皇是蜂膠中的極品，每千克中總黃酮含量高達9300mg以上，且與其他成分呈黃金配比，有協(xié)同作用?？茖W家們給予蜂膠皇許多美稱：血管清道夫、血糖守護神、抗癌勇士、天然免疫增強劑。（一）黃酮與黃酮醇：1、代表化合物：木犀草素、槲皮素2、天然藥物—黃芩、芫花、菊花、金銀花、槐米等（二）二氫黃酮與二氫黃酮醇：1、代表化合物：甘草苷、水飛薊素2、天然藥物—甘草、橙皮、杜鵑、水飛薊四、結構類型（根據(jù)母核中三碳鏈的氧化程度、B環(huán)連接的位置、三碳鏈是否成環(huán)等特點）水飛薊素（三）查耳酮：1、代表化合物：紅花苷2、天然藥物—苦參、紅花等（四）異黃酮和二氫黃酮：1、代表化合物：大豆素2、天然藥物—葛根等（五）花色素和雙黃酮：1、代表化合物：矢車菊素、銀杏素2、天然藥物—銀杏等知識鏈接紅花的顏色變化

2‘-OH查耳酮、二氫黃酮互為異構體，在一定條件下能相互轉化，兩者的轉變常伴隨著顏色的變化。例如紅花在不同的開花期花冠顏色不同，開花初期花冠呈淡黃色，開花中期呈深黃色，原因就是紅花中的新紅花苷（二氫黃酮）與紅花苷（查耳酮）相互轉化。一、性狀形態(tài)：多為結晶，少數(shù)為無定形粉末。顏色：結構存在交叉共軛體系，因此化合物多有顏色。

黃酮（醇）及其苷：呈黃色-灰黃色（與共軛體系連續(xù)性有關）

查耳酮：黃-橙色

二氫黃酮（醇）：無色（共軛體系中斷）

異黃酮：微黃色

花色素可隨著pH值的變化顏色有所不同：紅色（pH<7），紫色(pH8.5)，藍色(pH>8.5)第二節(jié)理化性質

旋光性：黃酮苷：因結構中的糖分子具有光學活性，固有旋光性，且多為左旋。游離苷元：大多無旋光性，二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷醇除外。二、溶解性：1、游離黃酮類—難溶或不溶于水，易溶于親水性和親脂性有機溶劑二氫黃酮類因分子排列松散而比黃酮類親水性大花色素因以離子形式存在具有鹽的通性則親水性強2、黃酮苷類—易溶于熱水和親水性有機溶劑，難溶或不溶于親脂性有機溶劑。三、酸堿性：1、酸性—分子中多含酚OH而顯酸性酸性強弱與分子中酚OH數(shù)目和位置有關（7，4’-二OH＞7或4-OH＞一般-OH＞5-OH）（可用于提取、分離及鑒定工作）7534'3'C﹥A﹥D﹥B來源：1-位氧原子的未共用電子對，顯微弱的堿性，可與強酸生成鹽而溶于酸水中。2、堿性：H+1、黃酮類化合物的基本骨架是（）A.Ｃ6－Ｃ6－Ｃ6

B.Ｃ3－Ｃ6－Ｃ3

C.Ｃ6－Ｃ3－Ｃ6D.Ｃ6－Ｃ3－Ｃ32、黃酮類化合物呈色的最主要原因是（）Ａ.具有酚羥基B.具有交叉共軛體系C.具有苯環(huán)D.具有羰基3、銀杏葉中含有的特征成分類型是（)A.黃酮B.二氫黃酮醇C.異黃酮D.查耳酮E.雙黃酮4、下列黃酮中酸性最強的是（）A.3-OH黃酮B.3‘,4’-二OH黃酮C.5，7-二OH黃酮D.7,4＇-二OH黃酮學以致用單項選擇題CBED5、黃酮苷和黃酮苷元一般均能溶解的溶劑是（）

A.乙醚B.酸水 C.乙醇D.水6、二氫黃酮的顏色通常為（）A、無色B.黃色C.橙黃色

D.紅色E.藍色7、pH﹤7時花色素的顏色通常為（）A、無色B.黃色C.橙黃色

D.紅色E.藍色學以致用單項選擇題CAD1、黃酮苷元結構的主要依據(jù)是（）A.三碳鏈的氧化程度B.來自何種植物C.B環(huán)的鏈接位置D.是否鏈接糖鏈E.三碳鏈是否成環(huán)2、具有旋光性的黃酮苷元有A、黃酮B.二氫黃酮醇C.查耳酮D.黃烷醇E.二氫黃酮學以致用多項選擇題ACEBDEContents概述1理化性質2提取、分離與檢識3第四章黃酮類化合物基本要求掌握黃酮類化合物的檢識方法、提取方法與操作技術。熟悉槐米中黃酮類化合物的提取、分離方法。一、提取方法與技術（一）醇提取法提取黃酮苷及苷元：甲醇、乙醇（二）熱水提取法提取黃酮苷類：如沸水提取槐米中的蘆丁、黃芩中的黃芩苷原理：酚羥基與堿水成鹽，加酸后析出。堿：常用飽和石灰水Ca(OH)2、稀氫氧化鈉溶液或5%碳酸鈉。優(yōu)點：可使含酚羥基化合物成鹽溶解，另一方面可使含COOH的果膠、粘液質、蛋白質等雜質形成沉淀而除去（純化）（用石灰水溶液提?。?。注意：堿性不宜過強，以免破壞黃酮母核；酸化時，酸性不宜過強，pH3~4即可，以免形成鹽而溶解；被提取物若含有鄰二酚羥基，可加硼砂水提取，以保護鄰二酚羥基不受破壞。（三）堿提酸沉法（含酚羥基的黃酮苷及苷元）堿提酸沉法攪拌下加入石灰乳加水300ml槐花米（15g）調(diào)節(jié)PH8-9直火加熱保持微沸30min雙層濾紙趁熱抽濾濾液殘渣在60-70度下，用濃鹽酸調(diào)PH3-4靜置實例操作學以致用工作場景

“蘆丁片”為臨床中的常用制劑。蘆丁有降低毛細血管通透性和脆性的作用，可以保持及恢復毛細血管的正常彈性。用于防治高血壓、腦出血；糖尿病視網(wǎng)膜出血和出血性紫癜等。某藥廠要生產(chǎn)“蘆丁片”，采用槐米作為原料藥材（大量實驗表明槐米含蘆丁可達23.5%），可采用什么方法將蘆丁從槐米中提取出來呢？知識運用蘆丁屬于黃酮類化合物，含游離酚羥基，可采用堿提酸沉法進行提取。二、分離方法與技術分離方法：pH梯度萃取法—用于酸性強弱不同的黃酮苷元的分離（溶解性差異）。有機溶劑萃取法—適用于黃酮苷與苷元的分離。柱色譜法

原理：黃酮苷元酚羥基數(shù)目及位置的不同引起的酸性差異酸性比較：7,4’-OH>7-或4’-OH>一般OH>5-OH溶于NaHCO3Na2CO3

不同濃度的NaOH樣品乙醚乙醚液依次萃取5%NaHCO35%Na2CO30.2%NaOH4%NaOH分別酸化各部分黃酮pH梯度萃取法黃酮苷元樣品乙醚乙醚液思考題：加堿液的順序是什么？弱堿→強堿柱色譜法—硅膠色譜：按極性大小分離，主要分離極性小和中等極性的化合物。

聚酰胺色譜：黃酮分子可與聚酰胺分子間形成氫鍵結合。

葡聚糖凝膠色譜：原理：分子篩結合吸附聚酰胺是目前分離黃酮類化合物較為理想的吸附劑，對各類黃酮類化合物（包括苷和苷元）均有較好的分離效果。聚酰胺（形成氫鍵締合的能力又主要受分子中酚羥基的數(shù)目和位置、洗脫劑含水量及其極性大小、芳香核數(shù)目的影響。）采用極性較大的溶劑洗脫時，其洗脫順序先后：

(1)苷元相同,三糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元(2)母核上羥基增加，洗脫速度減慢(3)羥基數(shù)目相同,有締合羥基（鄰位酚羥基有分子內(nèi)氫鍵）>無締合羥基（羰基間位或對為酚羥基）(4)不同類型黃酮的洗脫順序：

異黃酮>二氫黃酮（醇）>查耳酮>黃酮>黃酮醇（芳香核、共軛雙鍵多者吸附力強）習題：下列黃酮化合物，

（1）用聚酰胺柱色譜，含水甲醇梯度洗脫，寫出洗脫順序D，E，C，A，B實例：從中藥黃芩中提取黃芩苷1、植物來源：唇形科植物，根入藥2、化學成分：黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素3、臨床功效：清熱燥濕、瀉火解毒，用于上呼吸道感染、急性咽喉炎、肺炎、痢疾等。其中黃芩苷有抗菌、消炎活性，是“銀黃片”的主要成分。4、黃芩苷性質：黃酮類衍生物，幾乎不溶于冷水，也難溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機溶劑，可溶于沸水。遇三氯化鐵顯綠色；遇醋酸鉛生成橙紅色沉淀；溶于堿水中，初顯黃色，不久變?yōu)楹谏?；易被共存的酶水解生成黃芩素，后者具有鄰三酚羥基，易被氧化成醌類化合物而顯綠色，這是黃芩變綠的主要原因。

三、檢識方法與技術1、還原反應

HCl-Mg反應

HCl-Zn反應

四氫硼鈉（NaBH4)（一）化學檢識最常用HCl+MgHCl＋ZnNaBH4

＋

－＋－＋－黃酮(醇)類(苷)異黃酮（少數(shù)顯色）黃酮醇-3-O-糖苷黃酮醇二氫黃酮類注：二氫黃酮與磷鉬酸試劑反應呈棕褐色其它黃酮類化合物二氫黃酮類（苷）黃烷醇類二氫黃酮醇二氫黃酮醇-3-O-糖苷查耳酮橙酮應用：可用于各類化合物的鑒別為（+）的反應，顏色多為橙紅-紫紅可用于區(qū)別專屬反應2、絡合反應黃酮類化合物分子結構中多具有下列結構：可與金屬鹽類試劑產(chǎn)生絡合反應（1）鋯鹽（4）鎂鹽（2）鋁鹽（5）三氯化鐵反應（3）鉛鹽C3-OH鄰苯二酚結構C5-OH（1）鋯鹽樣品乙醇液加2%氧氯化鋯甲醇溶液，可使C3-OH或C5-OH黃酮產(chǎn)生鮮黃色配合物；

C3-OH黃酮與鋯的配合物對酸穩(wěn)定

C5-OH黃酮與鋯的配合物對酸不穩(wěn)定因此可借此區(qū)別之。C5-OHC3-OH（2）鋁鹽（3）鉛鹽黃紅（含鄰二酚羥基）（4）鎂鹽二氫黃酮(醇),顯天藍色熒光,有5-OH更明顯黃酮(醇)、異黃酮，顯黃~橙、黃~褐色3、堿性試劑

NH3蒸氣：顏色加深，可逆；Na2CO3反應不可逆。

二氫黃酮遇堿開環(huán)：生成查耳酮，顯橙黃色。

黃酮類有鄰二酚羥基或3，4′-二羥基：在OH-中易氧化。生成由黃色、深紅色至綠棕色沉淀。

HCl-Mg反應HCl-Zn反應NaBH4反應鋯-枸櫞酸反應（+）（+）（-）黃色，加枸櫞酸,褪色練習：下面的一個化合物可能發(fā)生的反應蘆?。╮utin）課堂互動1、如何證明天然藥物中含有黃酮類成分？2、區(qū)別黃酮（醇）與二氫黃酮（醇）可用什么方法？1、HCl-Mg（Zn）反應2、NaBH4反應（二）色譜檢識紙色譜法：適用于黃酮苷及苷元的檢識硅膠TLC：尤其對弱極性黃酮類化合物的檢識效果好。聚酰胺TLC：特別適用于含有游離酚羥基的苷及苷元的檢識。紙色譜法：一般而言，苷元的極性小于苷。苷元采用“醇性”溶劑展開，如正丁醇-醋酸-水；苷多采用“水性”溶劑展開，如2%-6%醋酸水液。

第一相展開：分配作用，醇性溶劑為展開劑。

Rf：苷元>單糖苷>雙糖苷第二相展開：吸附作用。水性溶劑為展開劑。Rf：雙糖苷>單糖苷>苷元雙向紙色譜法：苷及苷元混合物多采用1、可用于區(qū)別3-OH黃酮和5-OH黃酮的反應試劑是（）A.鹽酸-鎂粉試劑B.三氯化鋁試劑

C.α-萘酚-濃硫酸試劑D.鋯-枸櫞酸試劑2、鑒別黃酮類化合物最常用的顯色反應是()A.醋酸鎂反應B.鹽酸-鎂粉反應C.三氯化鐵反應D.三氯化鋁反應3、四氫硼鈉反應可用與鑒別（）A.黃酮醇類B.二氫黃酮類C.異黃酮類D.查耳酮類學以致用單項選擇題DBB4、提取黃酮苷除采用堿溶解外還可以使用的溶劑是（）

A.冷水浸取法B.乙醇回流法C.乙醚提取法D.酸水提取法5、采用堿溶解沉淀法提取蘆丁，用石灰乳調(diào)PH時，應調(diào)至A.pH6~7B.pH7~8C.pH8~9D、pH9~106、2＇-查耳酮與下列哪個化合物互為異構體（）

A.黃酮B.黃酮醇C.二氫黃酮D.異黃酮7、在黃酮化合物的醇溶液中，加入二氯氧鋯甲醇液呈鮮黃色，再加入枸櫞酸甲醇液，黃色不褪表示該化合物具A.C?-O