四章黃酮類化合物

第四章

黃酮類化物學(xué)習(xí)目標(biāo)一、熟悉黃酮化合物的基本結(jié)構(gòu)類型及其生理活性二、掌握黃酮化合物的一般性質(zhì)及顯色反應(yīng)三、掌握黃酮化合物的提取分離方法、原理及應(yīng)用四、熟悉黃酮化合物的鑒定

概述

黃酮類化合物(Flavonoids)廣泛存在于自然界，是一類重要的天然有機(jī)化合物。具有多方面的生理活性（擴(kuò)冠，保肝，解痙，抗炎，抗病毒，抗癌）引起國(guó)內(nèi)外廣泛重視。對(duì)其研究不斷深入。進(jìn)展很快。截止到1993年統(tǒng)計(jì)，黃酮類化合物總數(shù)已超過4000個(gè)。國(guó)內(nèi)外均有研究其的專著。其結(jié)構(gòu)研究，尤其是波譜分析方面的資料也較其他成分更為完整，系統(tǒng)。是研究天然藥物化學(xué)成分中重要的一部分。

第一節(jié)結(jié)構(gòu)和分類6C-3C-6C

（基本骨架）

2－苯基色原酮（基本母核）

色原酮（苯駢

-吡喃酮）定義：泛指兩個(gè)苯環(huán)（A環(huán)與B環(huán)）通過三碳鏈相互連接而成的一系列化合物。

常見取代基及黃酮苷的構(gòu)成方式1、常見取代基：

-OH、-OCH3、-CH3、

異戊烯基2、組成黃酮苷糖的類型:

單糖類:

glc、rha、gal、ara、xyl、glc-A

雙糖類:

蕓香糖rha(1-6)glc.

黃酮化合物的分類

根據(jù)：

三碳鏈的氧化程度

三碳鏈?zhǔn)欠癯森h(huán)

B環(huán)連接位置不

結(jié)構(gòu)類型

黃酮

黃酮醇

二氫黃酮二氫黃酮醇異黃酮

查耳酮花色素雙黃酮黃芩素黃芩苷C7–O–glc《黃酮類》

槲皮素

R=H

蘆丁

R=蕓香糖基（蕓香苷）

具有降低毛細(xì)血管脆性和異常通透性作用可用作毛細(xì)血管性出血的止血藥及治療高血壓、動(dòng)脈硬化的輔助藥《黃酮醇類》

橙皮素R=H

橙皮苷R=蕓香糖基《二氫黃酮》

水飛薊素（黃酮木脂體類）（有保肝作用

，臨床上用于治療急、慢性肝炎，肝硬化及多種中毒性肝損傷等疾?。抖潼S酮醇》

黃酮木脂素紅花苷《查耳酮》（葛根素）

（大豆苷）《異黃酮》

銀杏素R1=CH3R2=H異銀杏素R1=H

R2=CH白果素R1=H

R2=H（具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈血管作用，臨床可用于治療冠心?。峨p黃酮》第二節(jié)理化性質(zhì)（一）、性狀（二）、溶解度（三）、酸堿性二、顯色反應(yīng)平面型分子非平面型分子分子構(gòu)型例：黃酮類

A、B

二個(gè)環(huán)分別與C環(huán)羰基共軛,使整個(gè)結(jié)構(gòu)組成一交叉共軛體系。A、B、C三個(gè)環(huán)處同一平面。具共平面性。故稱之平面型分子。例：二氫黃酮類

分子中吡喃環(huán)已被氫化，成為近似于半椅式的結(jié)構(gòu)，破壞了分子的平面性，結(jié)構(gòu)中無交叉共軛體系存在。故稱之非平面型分子。

黃酮化合物分子的構(gòu)型平面型分子：

結(jié)構(gòu)中有交叉共軛體系，A、B、Ｃ三個(gè)環(huán)處同一平面。

(如：黃酮、黃酮醇、查耳酮、橙酮、花色素等)非平面型分子：

結(jié)構(gòu)中無交叉共軛體系，A、B、C三個(gè)環(huán)不處同一平面。

(如：二氫黃酮、二氫黃酮醇、異黃酮等)

（一）、性狀多為有顏色的結(jié)晶性固體。

——

顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

影響其顏色的因素（1）是否存在交叉共軛體系

平面型——具顏色非平面型——無色或淺黃色（2）助色團(tuán)數(shù)目及其位置

C-7及C-4ˊ位引入-OH顏色加深黃酮（醇），查爾酮二氫黃酮（醇），異黃酮

花色素的顏色隨pH不同而改變（二）、溶解性黃酮苷元：易溶于醇類、醋酸乙酯、乙醚等，難溶于水。黃酮苷類：易溶于熱水，醇類等，不溶于苯等親脂性溶劑。影響其溶解度的因素

平面型分子—水中溶解度小非平面型分子--水中溶解度稍大（2）分子中引入-OH，水溶性增大（3）成苷后，水溶性增大（1）構(gòu)型

花色素的溶解度為水溶性（三）、酸堿性（1）

酸性

分子中具酚-OH，呈弱酸性，與堿成鹽而溶解。

（其酸性強(qiáng)弱取決于酚-OH數(shù)目及位置）酸性強(qiáng)弱排列順序:7，4′-二–OH＞7-OH或4′-OH＞一般Ar-OH＞5-OH

酸性強(qiáng)弱順序?B>C>D>A二、顯色反應(yīng)（一）還原反應(yīng)（二）與金屬鹽的絡(luò)合反應(yīng)（一）還原反應(yīng)1．Mg-HCl反應(yīng)

反應(yīng)結(jié)果：

紅～紫紅色

1）

為鑒定黃酮化合物最常用的顏色反應(yīng)

2）查耳酮、異黃酮等為負(fù)反應(yīng)2.NaBH4反應(yīng)

反應(yīng)結(jié)果：

二氫黃酮（醇）類呈紅

～

紫紅色

其他類型均不顯色

特點(diǎn)：

區(qū)別于其它黃酮類型

（二）金屬鹽類的絡(luò)合反應(yīng)反應(yīng)條件:

3-OH、4-羰基基或分子中須有

5-OH、4–羰基或鄰二酚羥基反應(yīng)機(jī)理:

生成有色絡(luò)合物或有色沉淀1．AlCl3

反應(yīng)

反應(yīng)結(jié)果：鮮黃色，有熒光

應(yīng)

用：

作為色譜鑒定顯色劑作為UV光譜診斷試劑不褪色顯著褪色鮮黃色特點(diǎn)：

區(qū)別3–OH黃酮與5-OH黃酮ZroCl2

枸橡酸

2．ZroCl2/

枸橡酸反應(yīng)

3-OH

黃酮

5-OH

黃酮

結(jié)果：

二氫黃酮（醇）UV燈下呈天藍(lán)色熒光

其它黃酮類型顯黃至褐色

特點(diǎn)：二氫黃酮（醇）的特征反應(yīng)

應(yīng)用：區(qū)別于其它黃酮類型

乙酸鎂反應(yīng)

第三節(jié)提取與分離

一、

提?。ㄒ唬A溶酸沉法（二）溶劑提取法

1、醇提取法

2、熱水提取法

（黃酮類化合物均溶于甲、乙醇）（僅限于黃酮苷類）（多具酚–OH，溶于堿水）

（一）堿溶酸沉法

提取原理:

多具酚

-OH，溶于堿水，加酸酸化析出沉淀。常用堿液：

稀

NaOH、石灰水特點(diǎn)：簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用較廣泛。注意：堿液的濃度及酸化時(shí)酸的強(qiáng)度

從槐米中提取蘆丁槐米水+硼砂+石灰乳（控制PH8～9）微沸30′，抽濾（同法提取2次）

藥渣提取液加HCl（調(diào)PH

4）靜置，抽濾沉淀（粗品）熱水或乙醇重結(jié)晶

蘆?。兤罚┒?、分離

（一）pH梯度萃取法適用范圍：

分離酸性強(qiáng)弱不同的黃酮苷元分離原理：

常用堿液：

NaHCO3Na2CO3NaOH1、pH梯度萃取法

原理：

根據(jù)黃酮類化合物的酸性強(qiáng)弱不同，用

堿度遞增的堿液

依次萃取

酸度遞減

的游離黃酮。常用堿液：

NaHCO3Na2CO3NaOH

適用范圍：

分離酸性強(qiáng)弱不同的黃酮苷元

（黃酮類）

7，4′-二–OH

溶于5%NaHCO3

7或4′–OH

溶于5%Na2CO3

一般Ar–OH

溶于0.2%NaOH

5–OH

溶于4%NaOH

堿液的堿度黃酮的酸性PH梯度萃取分離原理弱強(qiáng)弱

強(qiáng)

乙醚液（總黃酮苷元）

5%NaHCO3

乙醚液NaHCO3

液

5%Na2CO3

乙醚液Na2CO3液

0.2%NaOH

乙醚液0.2%NaOH

4%NaOH

乙醚液4%NaOH

(7，4′二-OH)（7-或4′-OH）（一般Ar-OH）（5-OH）（二）柱色譜法1、硅膠柱色譜（應(yīng)用廣泛）2、聚酰胺柱色譜（分離效果好）

1、聚酰胺柱色譜（1）分離原理（2）特點(diǎn)：適合各類黃酮化合物的分離（包括苷及苷元）（3）影響因素（規(guī)律）苷元相同的情況

酚-OH的數(shù)目與位置分子內(nèi)芳香核、共軛雙鍵的多少洗脫的溶劑（常用不同濃度的乙醇）

影響因素——

洗脫規(guī)律

苷元相同，苷元較苷類洗脫速度減慢

酚-OH數(shù)目：增加酚-OH，洗脫速度相應(yīng)減慢（難洗脫）

酚-OH位置：羰基間位或?qū)ξ坏?OH吸附力羰基鄰位的-OH

芳香核，共軛雙鍵多者吸附力強(qiáng)（查耳酮較二氫黃酮難洗脫）上述洗脫規(guī)律也適用于黃酮在聚酰胺TLC的行為

桑色素山柰酚

洗脫規(guī)律——

酚-OH數(shù)目

（后洗脫）（先洗脫）洗脫規(guī)律——酚-OH位置

（先洗脫）（后洗脫）

橙皮查耳酮橙皮素芳香核、共軛雙鍵的多少

（后洗脫）（先洗脫）第四節(jié)鑒定一、化學(xué)鑒定——顯色反應(yīng)二、色譜法鑒定

（一）硅膠TLC（二）聚酰胺TLC（三）紙色譜PC

常用顯色劑：

2%AlCl3甲醇液（

UV燈下呈熒光）

甲素乙素聚酰胺薄層色譜展開劑：95%EtOH

Rf：乙素<甲素紙色譜展開劑：BAW（4

1

5）

Rf：蘆丁<槲皮素第四節(jié)

結(jié)構(gòu)測(cè)定一、UV

二、1H-NMR三、13C-NMR四、MS

一、UV光譜在黃酮類化合物

——結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用

應(yīng)用價(jià)值：1．其化學(xué)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性，能很特征地在其UV中得到體現(xiàn)；2．測(cè)定僅需少量純樣品；3．使用一些特殊試劑測(cè)得的UV在結(jié)構(gòu)鑒定時(shí)可大大增加結(jié)構(gòu)的信息量。一般程序

1．測(cè)定樣品在甲醇溶液中的UV光譜(基本光譜)2．測(cè)定樣品在甲醇溶液中加入各種診斷試劑后的UV光譜

3.如樣品為苷類，則可進(jìn)行水解，并測(cè)定苷元的UV光譜。

4.將上述各種光譜圖進(jìn)行對(duì)比分析，即可獲知有關(guān)結(jié)構(gòu)的重要信息。（一）黃酮類化合物在甲醇溶液中的

————UV光譜特征兩個(gè)主要吸收帶：帶Ⅰ（300～400nm）由B環(huán)桂皮酰基系統(tǒng)電子躍遷引起帶Ⅱ（240～280nm

）由A環(huán)苯甲?；到y(tǒng)的電子躍遷引起

苯甲?；S酮（或黃酮醇）桂皮?；?/p>

不同類型黃酮類化合物的紫外特征

不同類型的黃酮化合物其帶Ⅰ或帶Ⅱ的峰位、峰形和吸收強(qiáng)度不同，根據(jù)它們的紫外光譜特征（基本光譜）可以大致推測(cè)黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)類型。

1．黃酮及黃酮醇類共