天然藥物化學(xué)第六章 黃酮類化合物

第六章黃酮類化合物知識要求：

掌握黃酮類化合物的基本構(gòu)造、結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離的方法

熟悉黃酮類化合物的性狀和鑒定的基本知識

了解紫外光譜、核磁共振譜在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用。能力要求;

熟練掌握槐米中黃酮類化合物的提取技術(shù)

學(xué)會應(yīng)用化學(xué)方法、色譜鑒定黃酮類化合物的操作技術(shù)黃酮類化合物廣泛存在于自然界，其數(shù)量之多位于天然酚性化合物之首。主要分布在雙子葉植物及裸子植物中。多與糖結(jié)合成苷，少部分以游離形式存在。因大部分呈黃色并具有酮基，故稱為黃酮第一節(jié)結(jié)構(gòu)類型兩個具有酚羥基的苯環(huán)（A與B環(huán)）通過中央三碳鏈相互連接

分類依據(jù)：三碳鏈氧化程度B環(huán)（苯基）連接位置（2-或3-位）三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀6C-3C-6CABC１．黃酮類（flavones）

木犀草素，存在于忍冬藤、菊花、浮萍中，具有抗菌作用。

２．黃酮醇類

槲皮素(quercetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用。降低血壓、增強(qiáng)毛細(xì)血管抵抗力、擴(kuò)張冠狀動脈；

蘆丁(rutin)是槲皮素的３－O蕓香糖苷。用于治療毛細(xì)管脆弱引起的出血病，并用作高血壓及動脈硬化的輔助治療劑。蘆丁槲皮素

豆科植物槐中藥槐米中含有蘆丁和槲皮素。３．二氫黃酮類4．二氫黃酮醇類

水飛薊素是二氫黃酮醇與苯丙素衍生物縮合成的黃酮木脂素類成分。具有保肝作用，用于治療急、慢性肝炎及肝硬化，代謝中毒性肝損傷。5．查爾酮類

查爾酮為苯甲醛縮苯乙酮類化合物，其鄰羥基衍生物可視為二氫黃酮的異構(gòu)體，二者可相互轉(zhuǎn)化。

二氫黃酮的吡喃酮環(huán)芳香性低，在堿的作用下易開環(huán)生成6’-羥基查耳酮，由無色轉(zhuǎn)為深黃色，后者經(jīng)酸化又能轉(zhuǎn)化為原來的二氫黃酮。

紅花在開花初期，花冠呈淡黃色；開花中期，花冠呈深黃色；開花后期或采收干燥過程中由于酶的作用，氧化成紅色。第一個發(fā)現(xiàn)的查耳酮類植物成分6．異黃酮類(isoflavones)

主要存在于豆科、鳶尾科等植物中。如葛根主要含有下列幾種異黃酮類成分。葛根總黃酮具有擴(kuò)冠、增加冠脈流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有類似罌粟堿的解痙作用。大豆苷、葛根素及大豆素均能緩解高血壓患者的頭痛等癥狀。7．二氫異黃酮類/紫檀素類

8．雙黃酮類

由二分子黃酮衍生物聚合生成的二聚物，多分布于裸子植物中。銀杏中含有多種雙黃酮，如銀杏素。銀杏葉片（舒血寧片）

[作用與用途]活血化瘀，通脈舒絡(luò)。用于動脈硬化及高血壓病所致的冠狀動脈供血不全、心絞痛，心肌梗塞、腦血管痙攣等以及動脈血管供血不良所引起的疾患.

銀杏葉片提取物被法國、德國列為降血壓特效藥、天然藥品；被日本列為抗衰老、治老年癡呆癥特效藥品。9．花色素類

使花、葉、果、莖等呈現(xiàn)藍(lán)、紫、紅等顏色的色素。以苷的形式存在于細(xì)胞液中，經(jīng)水解可生成苷元——花色素及糖。10．黃烷-3-醇(flavan-3-ols)及黃烷-3，4-二醇(flavan-3,4-diols)類

11．雙苯吡酮類水龍骨科植物石韋中的異芒果素具有止咳祛痰的功效。

12．橙酮類硫磺菊素(sulphuretin)黃酮類化合物的生物活性

1.對心血管系統(tǒng)的作用

Vp樣作用：蘆丁、橙皮苷等有Vp樣作用，能降低血管脆性及異常通透性，可用作防治高血壓及動脈硬化的輔助治療劑。擴(kuò)冠作用：蘆丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。降血脂及膽固醇：木犀草素治療冠心病或活血化淤類中藥含有黃酮類蘆丁片

蘆丁是從中國所獨有的國槐的花蕾中提取的植物藥，也稱維生素P，具有降低毛細(xì)血管的異常通透性和脆性的作用，是心腦血管保護(hù)藥，國內(nèi)用于心腦血管藥品制劑的主要成分，國外還大量用于食品添加劑和化妝品。

2.抗肝臟毒作用

從水飛薊種子中得到的水飛薊素具有保肝作用，用于治療急、慢性肝炎、肝硬化及多種中毒性肝損傷。（+）-兒茶素(catergen)也可抗肝臟毒作用，治療脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝損傷。水飛薊

3.抗炎蘆丁及其衍生物羥乙基蘆丁、二氫槲皮素等具抗炎作用。4.抗菌及抗病毒作用如木樨草素、黃芩苷、黃芩素5.解痙作用異甘草素、大豆素：解除平滑肌痙攣；大豆苷、葛根素及葛根總黃酮可緩解高血壓患者的頭痛等癥狀；杜鵑素、川陳皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羥基芫花素：止咳祛痰。

6.雌性激素樣作用大豆素(daidzein)等異黃酮具有雌性激素樣作用，可能與它們的結(jié)構(gòu)與己烯雌酚結(jié)構(gòu)類似。7.清除人體自由基作用

黃酮類化合物多具有酚羥基，易氧化成醌類而提供氫離子，故有顯著的抗氧化特點。

另外還有降血脂、血糖，抗動脈粥樣硬化及抗癌抗突變等作用。第二節(jié)

理化性質(zhì)及顏色反應(yīng)

一、性狀

1.多為結(jié)晶性固體，少為（如黃酮苷類）無定形粉末。2.旋光性：游離苷元中，除二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷、黃烷醇有旋光外，其余無旋光性。苷類由于結(jié)構(gòu)中引入糖的分子，均有旋光性，且多為左旋。

3.顏色：與①分子中是否存在交叉共軛體系②助色團(tuán)的數(shù)目③取代基的位置有關(guān)。色原酮部分原本無色，但在2位引入苯環(huán)后，即形成交叉共軛體系，且通過電子的轉(zhuǎn)移，重排，使共軛鏈延長，而表現(xiàn)出顏色。

黃酮、黃酮醇及苷類灰黃-黃色查耳酮黃-橙黃色二氫黃酮、二氫黃酮醇無色異黃酮微黃色其中，黃酮、黃酮醇及苷類、查耳酮等因分子中存在交叉共軛體系，在7,4’位引入-OH,-OCH3等供電子基團(tuán)則促進(jìn)電子移位、重排，使化合物顏色加深。

花色苷及其苷元的顏色隨pH的不同而改變：呈現(xiàn)紅（pH<7），紫（pH=8.5）、蘭（pH>8.5）

二、溶解度

1.游離苷元難溶或不溶于水，易溶于MeOH,EtOH,EtOAc,Et2O黃酮、黃酮醇及查耳酮是平面型分子，分子堆砌緊密，分子間引力較大，更難溶于水。

R=H，二氫黃酮R=OH，二氫黃酮醇二氫黃酮、二氫黃酮醇是非平面型分子，分子排列不緊密，分子間引力降低，有利于水分子進(jìn)入，對水的溶解度較大。

花色苷元（花青素）類雖系平面型分子，但因以離子形式存在，具有鹽的通性，故親水性較強(qiáng)，水溶度較大。

黃酮苷元引入羥基越多，水溶性越強(qiáng)，羥基甲基化后，則增加在有機(jī)溶劑中的溶解度。如一般黃酮類化合物(多羥基化合物)不溶于石油醚中，可與脂溶性雜質(zhì)分開，但川陳皮素（5,6,7,8,3’,4’-六甲氧基黃酮）卻可溶于石油醚。2.黃酮類化合物的羥基苷化后，水溶性相應(yīng)增大，而在有機(jī)溶劑中的溶解度相應(yīng)減小。黃酮苷一般易溶于H2O,MeOH,EtOH等，難溶或不溶于苯，氯仿等。同一苷元，3-O-葡萄糖苷的水溶度>7-O-葡萄糖苷（立體障礙使分子的平面性降低）三、酸堿性

1.酸性黃酮類化合物多具有酚羥基而呈酸性，可溶于堿性水液，吡啶，甲酰胺及二甲基甲酰胺。酸性強(qiáng)弱順序：7,4’-二羥基>7,或4’羥基>一般酚羥基>5-羥基此性質(zhì)可用于提取、分離及鑒定工作。

2.堿性

γ-吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用電子對，表現(xiàn)微弱的堿性，可與強(qiáng)無機(jī)酸如濃硫酸，鹽酸生成yang鹽，但極不穩(wěn)定，加水即可分解。

黃酮類化合物溶于濃硫酸中生成的yang鹽常表現(xiàn)特殊的顏色，可用于鑒別。四、顯色反應(yīng)

(一)還原反應(yīng)

1.鹽酸-鎂粉（鹽酸-鋅粉）反應(yīng)

黃酮、黃酮醇及二氫黃酮、二氫黃酮醇類在鹽酸-鎂粉作用下，易被氫化還原，迅速生成紅-紫紅（個別有綠-蘭色）:將樣品溶于甲醇或乙醇，加少量鎂粉振搖，滴加幾滴濃鹽酸，1-2分鐘內(nèi)（必要時微熱）即可出現(xiàn)顏色。多顯橙紅-紫紅色，少數(shù)蘭-紫色，B環(huán)有-OH或OCH3取代時，顏色隨之加深，查耳酮、橙酮、兒茶素類則不反應(yīng)?；ㄉ丶安糠植槎⒊韧仍跐恹}酸酸性條件下也會發(fā)生色變，故須先做一空白對照。2.四氫硼鈉反應(yīng)

與二氫黃酮（醇）類化合物產(chǎn)生紅-紫色。取樣品10mg溶于甲醇，加NaBH410mg，再滴加1%濃鹽酸或濃硫酸，呈紅-紫色。

其他黃酮類化合物均不顯色。（二）金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)

黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)中多有3-OH,4=O;5-OH,4=O;鄰二酚羥基，?？膳c鋁鹽、鉛鹽、鋯鹽、鎂鹽等試劑生成有色絡(luò)合物。結(jié)果：顏色，沉淀用途：鑒定，結(jié)構(gòu)測定，提取分離1.鋁鹽1%AlCl3或Al(NO3)3：生成絡(luò)合物為黃色(

max=415nm)，并有熒光。2.鋯鹽:2%二氯氧化鋯甲醇液

3-OH，4-酮基絡(luò)合物穩(wěn)定性＞5－OH，4-酮基絡(luò)合物原因：

3.鎂鹽

醋酸鎂甲醇液作顯色劑，可在紙上進(jìn)行。二氫黃酮（醇）類顯天藍(lán)色熒光，若具有C5-OH，色澤更明顯。而黃酮、黃酮醇及異黃酮類則顯黃-橙黃-褐色。

4.氯化鍶(SrCl2)使具有鄰二酚羥基的黃酮顯綠-棕色-黑色沉淀。

5.氯化鐵(FeCl3)

檢查酚羥基。多數(shù)黃酮類化合物具有酚羥基，可產(chǎn)生正反應(yīng)，生成綠、藍(lán)、黑、紫等顏色。6.鉛鹽

1%PbAc2或堿式醋酸鉛水液。生成黃-紅色沉淀。色澤因羥基數(shù)目及位置不同而異。醋酸鉛可沉淀具有鄰二酚羥基或兼有3-OH,4=O或5-OH,4=O者。堿式醋酸鉛沉淀能力要大得多，可沉淀一般酚類化合物。據(jù)此不僅可用于鑒定，也可用于提取及分離工作.（三）硼酸顯色反應(yīng)

1具有下列結(jié)構(gòu)（5-羥基黃酮，2’-羥基查耳酮）2有無機(jī)酸或有機(jī)酸存在在草酸存在下，顯黃色并帶綠色熒光。在枸櫞酸丙酮存在條件下，只顯黃色而無熒光。（四）堿性試劑顯色反應(yīng)

日光及紫外光下，通過紙斑反應(yīng)，觀察樣品用堿性試劑處理后的色變情況。

1.二氫黃酮類易在堿液中開環(huán)，轉(zhuǎn)變成相應(yīng)異構(gòu)體——查耳酮類化合物，顯橙-紅色。

2.黃酮醇類在堿液中先呈黃色，通入空氣后變?yōu)樽厣?，?jù)此可與黃酮類區(qū)別。3.黃酮類化合物當(dāng)分子中有鄰二酚羥基取代或3,4’-二羥基取代時，在堿液中不穩(wěn)定，很快氧化，由黃色

深紅色

綠棕色沉淀。第三節(jié)

提取分離

一、提取

黃酮類化合物在花、葉、果等組織中，多以苷的形式存在；在木部堅硬組織中，多以游離苷元形式存在；根據(jù)化合物極性不同，溶解性不同，采用不同溶劑提取。1.苷元多用CHCl3、Et2O、EtOAc等極性較小溶劑提取；對于多OCH3的成分，用苯、石油醚提取；對于極性大的成分，如查耳酮、橙酮、雙黃酮、羥基黃酮等，用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH:H2O(1:1)等溶劑提取。

2.苷類水或熱水提取，（多糖苷在熱水中溶解度較大，在冷水中溶解度較?。?；也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。3.含羥基的苷或苷元，可用堿水提取。4.提取花青素類可加入少量酸.常見的提取方法

（一）

堿溶酸沉法

適用于含酚羥基的化合物，如槐米中蘆丁的提取。常用堿液：飽和石灰水溶液、5%Na2CO3溶液及稀氫氧化鈉溶液等注意事項：①石灰乳的加入可除去果膠、粘液等水溶性酸性雜質(zhì)②鄰二酚羥基的保護(hù)：堿性條件下，鄰二酚羥基易被氧化，加硼砂保護(hù)③酸堿度不宜過大強(qiáng)堿：加熱時易破壞黃酮母核強(qiáng)酸：生成yang鹽而溶解二、溶劑提取法

1．

醇提取法乙醇和甲醇是最常用的提取溶劑。60%左右的稀醇提取黃銅苷類

90-95%提取黃酮苷元

石油醚可除去醇提取液中