天然药化第5章黄酮类化合物a ppt课件

第五章 黄酮类化合物 FlavonoidsFlavonoids 分布及存在形式：黄酮类化合物是一类重要 的天然色素，也是中药中一类重要的有效 成分。广泛存在于高等植物及蕨类植物中。 大多与糖结合成苷，称为黄酮苷类；有的 未与糖结合，称为游离黄酮或黄酮苷元。 截止到2003年，黄酮化合物总数已超过 9000个。 第一节 概述 色原酮色原酮 2-2-苯基色原酮苯基色原酮 黄酮的含义:以前是以二苯基色原酮(2-phenyl-chromone) 为基本母核衍生的一类化合物的总称，由于该类化合物大 多呈淡黄色或黄色，且分子中多具酮基，因此称为黄酮。 定义：黄酮类化合物是泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环） 通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。 基本结构 大多具有大多具有C6-C3-C6C6-C3-C6的基本骨架，且常有羟基、甲氧基、的基本骨架，且常有羟基、甲氧基、 甲基、异戊烯基等取代基。甲基、异戊烯基等取代基。 二、黄酮类化合物的结构分类 1 黄酮和黄酮醇 2 二氢黄酮和二氢黄酮醇 3 异黄酮和二氢异黄酮 4 高异黄酮 5 查耳酮和二氢查耳酮类 6 橙酮类 7 花色素类 8 黄烷醇类 9 双苯吡酮类 10 其他黄酮类 根据根据B B环连接位置（环连接位置（2 2位或位或3 3位）、位）、C C环氧化程度、环氧化程度、C C环是否成环环是否成环等等 将黄酮类化合物分为以下几大类。将黄酮类化合物分为以下几大类。 R=HR=H 黄酮黄酮 R=OHR=OH 黄酮醇黄酮醇 1 1 黄酮黄酮（flavonesflavones）黄酮醇黄酮醇（flavonolsflavonols） 狭义的黄酮，即2苯基色原酮（2-苯基苯并吡喃酮） 木犀草素木犀草素 （luteolin） 芹菜素芹菜素（Apigenin ） 山奈素山奈素（ KaempferideKaempferide ） 槲皮素 R=H （ QuercetinQuercetin ） 芦丁 R=芸香糖 （ Rutinutin ） R= HR= H 二氢黄酮二氢黄酮 R= OH R= OH 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 2 2 二氢黄酮二氢黄酮（flavanonesflavanones）二氢黄酮醇二氢黄酮醇（flavanonolsflavanonols） 与与黄酮和黄酮醇相比，其结构中黄酮和黄酮醇相比，其结构中C C环的环的C C 2 2 -C-C 3 3 位双键被饱和位双键被饱和 甘草素甘草素 橙皮苷橙皮苷 二氢槲皮素二氢槲皮素 二氢桑色素二氢桑色素 如橙皮中的橙皮素和橙皮苷；甘草中的甘草素和甘草苷。 如满山红叶中的二氢槲皮素和槲皮素共存，桑枝中的二氢桑色素和桑色素共存。 黄柏叶中具有抗癌活性的黄柏素-7-O- 葡 萄糖苷也属于二氢黄酮醇类。 黄柏素-7-O-葡萄糖苷 3 3 异黄酮异黄酮（isoflavonesisoflavones）和二氢异黄酮和二氢异黄酮 母核为3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上。 n大豆素 R1=R2=R3=H n大豆苷 R1=R3=H R2=glc n葛根素 R2=R3=H R1=glc n大豆素-7，4-二葡萄糖苷 R1=H R2=R3=glc n葛根素木糖苷 R1=glc R2=xyl R3=H 豆科植物葛根中所含有的大豆素、大豆苷、大豆素-7，4-二葡萄糖苷、 葛根素和葛根素木糖苷均属于异黄酮类化合物。 紫檀素 鱼藤酮 二氢异黄酮类可看作是异黄酮类C2和C3双键被还原成单键的一 类化合物。 如中药广豆根中的紫檀素就属于二氢异黄酮的衍生物。毛鱼藤 中所含有的鱼藤酮也属于二氢异黄酮的衍生物，具有较强的杀 虫和毒鱼作用。 麦冬高异黄酮A (ophiopogonone A) 4 高异黄酮（homoisoflavones） 和异黄酮相比，其B环和C环之间多了一个CH2 5 查耳酮（chalcones）二氢查耳酮类（dihydrochalcones） 结构特点为二氢黄酮C环的1、2位键断裂生成的开环衍生物， 即三碳链不构成环。 2-2-羟基查耳酮羟基查耳酮二氢黄酮二氢黄酮 红花苷 新红花苷(Neocarthamin) 红花苷(Carthamin) 红花醌苷(Carthaone) 梨根苷（phloridzin） 二氢查耳酮为查耳酮二氢查耳酮为查耳酮双键氢化而成双键氢化而成 二氢查耳酮在植物界分布极少，如蔷薇科梨属植物根皮和苹果种仁中含有的梨根苷。 6 6 橙酮类橙酮类（aurones） 黄酮的C环分出一个碳原子变成五元环，其余部位不变， 是黄酮的同分异构体，属于苯骈呋喃的衍生物，又名噢哢 。 硫磺菊素硫磺菊素（Sulphuretin） 黄花波斯菊 矢车菊素 (cyanidin)、 R1=OH R2=H 飞燕草素 （Delphindin）、 R1=R2=OH 天竺葵素 (pelargonidin)、 R1=R2=H 7 7 花色素类花色素类 ( (anthocyanidinsanthocyanidins) ) 矢车菊矢车菊 可看成是脱去C4位羰基氧原子后的二氢黄酮醇类化合物 。 8 8 黄烷醇黄烷醇类类 根据根据C C环上的环上的3 3，4 4位存在羟基的情况分为黄烷位存在羟基的情况分为黄烷-3-3-醇醇 和黄烷和黄烷-3-3，4-4-二醇。二醇。 黄 黄烷三醇烷三醇类（类（ Flavan-3-olsFlavan-3-ols） 黄黄烷烷3 3，4 4二醇类二醇类 （Flavan-3,4-diols)Flavan-3,4-diols) （- -）表儿茶素）表儿茶素 （+ +）儿茶素）儿茶素 主要存在于含鞣质的木本植物中。儿茶素和表儿茶素。主要存在于含鞣质的木本植物中。儿茶素和表儿茶素。 无色矢车菊素 9 9 双苯吡酮类双苯吡酮类 xanthones 又称为苯骈色原酮，母核由苯环和色原酮的又称为苯骈色原酮，母核由苯环和色原酮的2 2，3 3位位 骈合而成，是一种特殊类型的黄酮类化合物。骈合而成，是一种特殊类型的黄酮类化合物。 异芒果素 常分布在龙胆科、藤黄科、百合科植物当中，如：存在于 石苇、芒果叶和知母叶中具有止咳去痰作用的异芒果素。 9 9 其他其他黄酮类黄酮类 银杏素银杏素 包括双黄酮类，黄酮木脂体类，生物碱型黄酮等包括双黄酮类，黄酮木脂体类，生物碱型黄酮等。 榕碱水飞蓟素 类别 特点与区别 组内区别 黄酮和黄酮醇 2-苯基色原酮 3-OH （C2-C3双键） 二氢黄酮和 2-苯基色原酮 3-OH 二氢黄酮醇 （C2-C3单键） 异黄酮和二氢异黄酮 3-苯基色原酮 C2-C3双键和单键 查耳酮和二氢查耳酮 C环开环 3碳链为双键和单键 橙酮 C环为五元环 花色素和黄烷醇 无4位羰基 离子和分子 其他类 均有色原酮结构 小结：各类黄酮类化合物的特点和区别 天然黄酮类化合物多和糖形成苷而存 在，并且由于糖的种类、数量、连接位 置及连接方式不同，组成了各种各样的 黄酮苷类。 组成黄酮苷的糖类主要有单糖、双 糖类、三糖类和酰化糖类。 .单糖类： D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠 李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。 .双糖类： 槐糖（glc 12 glc）、龙胆二糖(glc 16 glc)、芸香糖(rh 16 glc)、 新橙皮糖（rh 12 glc）、刺槐二 糖（rh 16 gal）等。 .三糖类： 龙胆三糖(glc 16 glc 12 fru)、 槐三糖(glc 12 glc 12 glc)等。 .酰化糖类： 2-乙酰葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖 (caffeoylglucose)等。 （二）连接位置 黄酮苷中糖的连接位置与苷元的结构类型有关， 黄酮醇类: 常形成3-、 7-、3-、4-单糖苷， 或3、7-，3、4-及7、4-双糖苷等. 花色苷类:多在3OH连糖或形成3、5二糖苷 除O苷外还有C苷 牡荆素（Vitexin） R=H 葛根素 R=Xylose葛根黄素木糖苷 生物活性： 1. 对心血管系统的作用 2. 抗菌及抗病毒作用 3. 雌性激素样作用 4. 镇疼作用 5. 镇咳祛痰作用 总之，黄酮类化合物具有多方面的生物活 性，在天然药物化学中具有很重要的地 位。 A环来自三个丙二酰辅酶A B环来自桂皮酰辅酶A 黄酮类的基本骨架是由桂皮酸途径（B环） 与AAMA途径（莽草酸途径和乙酸-丙二酸途径） （A环）生物合成的。 黄酮类化合物生物合成的基本途径 第二节第二节 黄酮类的理化性质及显色反应黄酮类的理化性质及显色反应 一、性一、性 状状 多为结晶性固体， 少数苷为无定形粉末。 2 2旋光性旋光性 游离的苷元中二氢黄酮（醇）、 黄烷 ( 醇 )（），其余则无光学活性。 苷类苷类（），且多为（），且多为左旋左旋。 1 1晶形晶形 3 3颜色颜色 黄酮、黄酮醇及其苷类黄酮、黄酮醇及其苷类灰黄灰黄黄色黄色 查耳酮查耳酮黄黄橙黄色橙黄色， 二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇不显色不显色 异黄酮异黄酮显显微黄色微黄色 色原酮：无色 黄酮（醇）：灰黄-黄色 异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇）：无色 呈色因素：结构中有无交叉共轭体系，助色团 （- OH， -OCH3）数目及位置。 黄酮（醇）分子中，尤其在黄酮（醇）分子中，尤其在 7-7-位及位及 4-4-位引入位引入-OH-OH 及及-OCH-OCH 3 3 等助色团后，而使化合物的颜色加深。等助色团后，而使化合物的颜色加深。 花色素及其苷元的颜色随花色素及其苷元的颜色随pHpH不同而改变不同而改变 一般显一般显红红（pHpH 7 7） 紫紫（ pHpH8.58.5） 蓝蓝（pHpH 8.58.5）等颜色等颜色 二、溶二、溶 解解 性性 1 1苷元苷元 游离苷元： 游离黄酮：有极性（含氧基团）； 难溶或不溶于水， 易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚 等有 机溶剂以及稀碱液（具有酸性） 不溶于石油醚。 2 2苷元苷元 黄酮、黄酮醇、查耳酮等黄酮、黄酮醇、查耳酮等更难溶于水更难溶于水 平面性强的分子，因分子与分子间平面性强的分子，因分子与分子间排排 列紧密列紧密，分子间，分子间引力较大。引力较大。 二氢黄酮及二氢黄酮醇等二氢黄酮及二氢黄酮醇等溶解度稍大 因系因系非平面性非平面性分子，故分子与分子分子，故分子与分子 间间排列不紧密排列不紧密，分子间引力降低，有利，分子间引力降低，有利 于水分子进入，于水分子进入，溶解度稍大。溶解度稍大。 R=HR=H，二氢黄酮，二氢黄酮 R=OHR=OH，二氢黄酮醇，二氢黄酮醇 花色苷元（花青素）类花色苷元（花青素）类水溶度较大水溶度较大 虽也为平面性结构，但因以虽也为平面性结构，但因以离子离子 形式形式存在，具有存在，具有盐的通性盐的通性，故亲水性，故亲水性 较强。较强。 花青素花青素 3 3苷类苷类 苷元相同时，羟基糖越多，糖分子越多，水溶度越大。苷元相同时，羟基糖越多，糖分子越多，水溶度越大。 同一苷元同一苷元，3-O-3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷的水溶度的水溶度7-O-7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 三、 酸性与碱性 （一）酸性 p 酸性的来源： p 影响酸性强弱的因素：羟基的数目、位置综合起作用 7,4-二OH 7-OH或4-OH 一般Ar-OH 5-OH 5% NaHCO3 5% Na2CO3 0.2% NaOH 4% NaOH PH梯度萃取 （二）碱性（二）碱性强酸下形成钅羊盐强酸下形成钅羊盐 -吡喃环上的吡喃环上的1-1-氧原子氧原子，因有未共用，因有未共用 的电子对，故表现的电子对，故表现微弱的碱性微弱的碱性，可与强无，可与强无 机酸生成盐，但生成的盐极不稳定，加水机酸生成盐，但生成的盐极不稳定，加水 后即可分解。后即可分解。 四、呈色反应四、呈色反应 （一）还原试验（一）还原试验鉴别鉴别 1 1盐酸盐酸- -镁粉（或锌粉）反应镁粉（或锌粉）反应 黄酮（醇）黄酮（醇） 橙红橙红紫红色紫红色 二氢黄酮（醇）二氢黄酮（醇） 查耳酮、橙酮、儿茶素查耳酮、橙酮、儿茶素（- -） 异黄酮类除少数例外，也不显色异黄酮类除少数例外，也不显色 操作：操作：样品样品/ /乙醇中加入乙醇中加入少许镁粉振摇，滴加少许镁粉振摇，滴加 几滴浓几滴浓HClHCl，即可显色。，即可显色。 少紫色少紫色蓝色蓝色 排除干扰排除干扰 ：先作空白对照实验先作空白对照实验 MgMg粉粉 2 2四氢硼钠反应四氢硼钠反应区别二氢黄酮二氢黄酮类 上述四种黄酮上述四种黄酮 HClHCl 无色无色红色红色 二氢黄酮类/EtOH 2NaBH4/MeOH 浓HCl 红紫色 NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂 （二）金属盐类试剂的络合反应（二）金属盐类试剂的络合反应 CC 3 3 - -OHOH，C C 5 5 - -OHOH，邻二邻二OHOH（+） 络合应具备的条件 1. 1. 铝盐铝盐 1 1AlClAlCl 3 3 溶液，络合物多为溶液，络合物多为黄色，黄色， 为显色剂和比色测定。为显色剂和比色测定。 2 铅盐反应 醋酸铅反应 与1%醋酸铅或碱式醋酸铅，可生成 黄红色沉淀 l 醋酸铅： 邻二酚羟基，或兼有3-OH，4-C=O 5-OH，4-C=O l 碱式醋酸铅：一般酚羟基类 此方法也可应用于提取分离 3 3ZrOClZrOCl 2 2 （锆盐）锆盐） 5-5-OH黄酮类黄酮类 3-3-OHOH 2%枸橼酸枸橼酸 黄黄（3-OH3-OH黄酮） 褪色（褪色（5-OH5-OH黄酮）黄酮） 2% ZrOCl2 黄黄 甲醇甲醇 3-OH3-OH，4-4-酮基酮基络合物稳定性络合物稳定性 5 5OHOH，4-4-酮基酮基络合物络合物 原因：原因： 4 4镁盐镁盐 鉴别两类二氢黄酮鉴别两类二氢黄酮 二氢黄酮二氢黄酮Mg(Ac)Mg(Ac) 2 2 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 天蓝色天蓝色荧光荧光 喷洒喷洒 黄酮、黄酮醇及黄酮、黄酮醇及异黄酮异黄酮 显显黄色黄色橙黄色橙黄色褐色褐色 5 5. . 氯化锶（氯化锶（SrClSrCl 2 2 ） 鉴别邻二邻二OHOH 具具邻二酚邻二酚OHOH黄酮黄酮类类/ /氨性甲醇氨性甲醇 绿色绿色棕色棕色乃至乃至黑色黑色 6. FeCl3反应： Ar-OH显色剂 pp 硼酸络合反应 三）硼酸显色反应 H+ H3BO4 5-羟基黄酮 2-羟基查耳 酮 草酸存在下，显黄色并带绿色荧光 枸橼酸丙酮存在下则显黄色而无荧光 四）碱性试剂显色反应 1、日光及UV下，通过纸斑反应，样品用碱性试剂处理后 颜色变化来鉴定黄酮类化合物。 常用碱性试剂：氨蒸汽，Na2CO3水溶液 氨蒸汽处理后的色变，置空气中随即褪去， Na2CO3水溶液则不褪色 2、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征 2）黄酮醇类在碱液中呈黄色，通人空气变为棕色,可与其 他黄酮类区别 1）二氢黄酮在碱性中开环转为异构体-查耳酮，显橙黄色 橙皮素 橙皮查耳酮 第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离 一、提一、提 取取 存在形式存在形式： 花、叶、果等组织中花、叶、果等组织中苷苷 木部坚硬组织中木部坚硬组织中游离苷元游离苷元 选择溶剂：选择溶剂： 黄酮苷黄酮苷，极性稍大的苷元极性稍大的苷元 丙酮丙酮、 乙酸乙酯、乙醇乙酸乙酯、乙醇、水、水、 甲醇甲醇- -水（水（1 1：1 1）、甲醇）、甲醇 花青素类花青素类可加少量酸（如可加少量酸（如 0.10.1盐酸）盐酸） 黄酮苷元黄酮苷元宜用极性较小的溶剂宜用极性较小的溶剂 （氯仿、乙醚、乙酸乙酯）等提取（氯仿、乙醚、乙酸乙酯）等提取 多糖苷类多糖苷类沸水提取沸水提取 溶剂法 溶剂的选择 提取方法（煎煮法、渗漉法、回流法等）的选择 （一）溶剂萃取法（一）溶剂萃取法 1 1醇浸液、去脂杂醇浸液、去脂杂加加p.ep.e 水提取去水杂水提取去水杂加加多倍量高度多倍量高度醇醇 （二）碱提取酸沉淀法（二）碱提取酸沉淀法适合酸性成分适合酸性成分 具有具有ArAr-OH-OH的黄酮的黄酮 药材药材 碱水液碱水液 H H+ + OHOH - - 沉淀沉淀 （黄酮苷，苷元）（黄酮苷，苷元） 水水 （水杂，水杂，MM+ +） ） （三）炭粉吸附法（三）炭粉吸附法适于苷类的精制 甲醇粗提液甲醇粗提液 活性炭活性炭 黄酮黄酮活性炭活性炭 沸水沸水 沸甲醇沸甲醇 7 7酚酚/ /水水 15%15%酚酚/ /醇醇 二、分二、分 离离 分离黄酮的常用方法分离黄酮的常用方法： （1 1）柱色谱）柱色谱 （2 2）pHpH梯度萃取法梯度萃取法 常用分离工艺： 原料的提取浓缩液（水溶液） 依次以石油醚、乙醚、 乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取 石油醚液 乙醚液 乙酸乙酯 水饱和正丁醇 母液 （脂溶性杂质） （水溶性杂质) 回收 回收 减压回收 苷元 单糖苷 多糖苷 （一）柱色谱法（一）柱色谱法 1 1硅胶柱色谱硅胶柱色谱 适于分离异黄酮、二氢黄酮（醇）及适于分离异黄酮、二氢黄酮（醇）及 高度甲基化（或乙醚化）的黄酮（醇）类高度甲基化（或乙醚化）的黄酮（醇）类 常用的分离方法有常用的分离方法有柱层析法柱层析法、萃取法萃取法、 铅盐法铅盐法、HPLCHPLC法、法、薄层层析法薄层层析法等。等。 常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维 素粉等。也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土等。素粉等。也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土等。 （1 1）分离对象）分离对象：酚、醌、硝基化合物 2 2聚酰胺柱色谱聚酰胺柱色谱 （2 2）原）原 理：理：氢键吸附 （3 3）影响因素：）影响因素： 黄酮类分子中黄酮类分子中羟基的数目羟基的数目与与位置位置 溶剂与黄酮类溶剂与黄酮类 溶剂与聚酰胺溶剂与聚酰胺 之间形成之间形成氢键缔合氢键缔合 能力的大小能力的大小 （4 4）洗脱规律）洗脱规律（先后顺序） 叁糖苷叁糖苷双糖苷双糖苷单糖苷单糖苷苷元苷元 苷元相同：苷元相同： -OH-OH位置位置： 邻位邻位-OH-OH黄酮黄酮对位对位（或或间位）间位）-OH-OH黄酮黄酮 -OH-OH多少多少：酚羟基少羟基多酚羟基少羟基多 黄酮类型：黄酮类型： 异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇 芳香程度：芳香程度： 芳香程度高，共轭双键多吸附力芳香程度高，共轭双键多吸附力 芳香程度高，共轭双键少芳香程度高，共轭双键少 二氢黄酮查耳酮二氢黄酮查耳酮 溶剂影响：溶剂影响： 聚酰胺的聚酰胺的双重色谱性双重色谱性 以以含水含水移动相（如甲醇一水）作洗移动相（如甲醇一水）作洗 脱剂，脱剂，苷苷比比苷元苷元先洗下来。先洗下来。 以以有机溶剂有机溶剂作洗脱剂作洗脱剂 （如氯仿一甲醇）（如氯仿一甲醇）苷元苷元比比 苷苷先洗脱下来。先洗脱下来。 聚酰胺柱色谱 洗脱顺序： E B A C D 3 3葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱 分离黄酮类化合物的机理：分离黄酮类化合物的机理：双重性双重性 分离黄酮苷元分离黄酮苷元靠靠吸附作用羟基吸附作用羟基少，极性小，吸附力弱，先少，极性小，吸附力弱，先 被洗脱。被洗脱。 分离黄酮苷时分离黄酮苷时分子筛性质起主导分子筛性质起主导作用糖作用糖数量多，分子量大，数量多，分子量大， 分子筛时，先分子筛时，先洗脱下来洗脱下来。 类型： Sephadex G型 （亲水性凝胶） Sephadex LH-20型 (羟丙基葡聚糖凝胶，水及极性有机溶剂均可) 原理： “双重色谱”原理 分子筛作用 吸附原理 （按分子大小分离） （按极性大小分离） 应用：黄酮苷及苷元的分离 苷元的分离 洗脱顺序：分子由大到小被洗脱 极性由小到大被洗脱 叁糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元 1-OH 2-OH 3-OH 4-OH 5- OH黄酮 黄酮类化合物在Sephadex-LH 20柱上的分离（甲醇为洗脱剂） 黄酮类化合物取代情况Ve/Vo A 芹菜素5,7,4-三OH5.3 B 木犀草素5,7,3,4-四OH6.3 C 槲皮素3,5,7,3,4-五OH8.3 D 杨梅素3,5,7,3,4,5-六OH9.2 E 山萘酚-3-半乳鼠李糖基-7-鼠李糖 苷 三糖苷3.3 F 槲皮素-3-芸香糖苷双糖苷4.0 G 槲皮素-3-属李糖苷单糖苷4.9 葡聚糖凝胶（Sephadex gel）柱层析 Ve为洗脱样品时需要溶剂总量或洗脱体积， Vo为柱子空体积， Ve/Vo越小， 化合物越容易洗脱。 从表中可以看出，首先洗脱下来的是苷类成分，按照分 子筛原理分离，然后是游离黄酮类成分，按照吸附原理分离。 高效液相色谱谱法（HPLC） 适用于各种黄酮类酮类化合物的分离 原理：反相柱色谱谱（黄酮类酮类化合物极性大） 固定相：ODS 流动动相：水-乙晴不同比例 （二）梯度（二）梯度pHpH萃取法萃取法 酸性不同的酸性不同的黄酮苷元黄酮苷元的分离的分离 酸性：酸性： 7 7, ,4- OH4- OH7-7-或或 4-OH4-OH 一般一般ArAr- -OHOH 5-OH5-OH 5%NaHCO5%NaHCO 3 3 5%Na5%Na 2 2 COCO 2 2 0.2%NaOH 4%NaOH 0.2%NaOH 4%NaOH 溶解溶解 的碱水的碱水 第四节第四节 黄酮类化合物的检识与结构测定黄酮类化合物的检识与结构测定 测定一般步骤：测定一般步骤： （1 1）化学反应化学反应 （2 2）PCPC、TLCTLC （3 3）UVUV光谱光谱 （4 4） 1 1 H-NMRH-NMR （5 5）MS MS （6 6）13 13C-NMR C-NMR 一一 化学反应化学反应确定化合物的类别确定化合物的类别 二、色谱法在黄酮类鉴定中的应用二、色谱法在黄酮类鉴定中的应用 确定黄酮的种类与数量确定黄酮的种类与数量 （一）纸色谱（一）纸色谱（PCPC） 分离黄酮类化合物及其苷的混合物分离黄酮类化合物及其苷的混合物 1 1原理原理 分配色谱分配色谱 2 2溶剂选择溶剂选择： 黄酮苷元黄酮苷元酸性酸性醇醇溶剂溶剂 花色苷元花色苷元酸性酸性水溶剂水溶剂 HClHCl或或HOAcHOAc 苷类苷类双向双向展开展开 第一向展开剂：采用第一向展开剂：采用醇性醇性溶剂溶剂 第二向展开剂：采用水或水溶液第二向展开剂：采用水或水溶液 如：如：n-BuOH-HOAc-Hn-BuOH-HOAc-H 2 2 O(4:1:5 O(4:1:5 上层）上层） 如：如：2%2%6%HOAc 6%HOAc 等等 3 3在不同展开剂中，苷、苷元的在不同展开剂中，苷、苷元的RfRf值不同值不同 醇性醇性溶剂：溶剂：RfRf 苷元苷元 单糖苷单糖苷 双糖苷双糖苷 水溶剂水溶剂：RfRf 三三糖苷糖苷 双糖苷双糖苷苷元苷元 ( (二二) ) 硅胶薄层色谱：硅胶薄层色谱：( (不用不用AlAl 2 2 OO 3 3 ） 分离与鉴定弱极性黄酮类 （三）聚酰胺薄层色谱（三）聚酰胺薄层色谱 分离含游离分离含游离酚羟基酚羟基的黄酮及其苷类的黄酮及其苷类 三、紫外及可见光谱在黄酮类鉴定中三、紫外及可见光谱在黄酮类鉴定中 的应用的应用 紫外及可见光谱一般程序紫外及可见光谱一般程序： 1 1测定样品在测定样品在甲醇甲醇中的中的UVUV光谱光谱 2 2测定测定甲醇甲醇+ +诊断试剂后诊断试剂后的的UVUV光谱光谱 3 3苷类苷类水解，或甲基化后水解，或甲基化后水解水解 测苷元或衍生物的测苷元或衍生物的UVUV光谱光谱 （一）黄酮类化合物在甲醇溶液中（一）黄酮类化合物在甲醇溶液中 的的UVUV光谱特征光谱特征 1 1两个谱带两个谱带、与结构的关系与结构的关系 苯甲酰基苯甲酰基 峰带峰带 （220220280280nmnm） 桂皮酰基桂皮酰基 峰带峰带 （300300400400nmnm） 2 2各种类型黄酮的各种类型黄酮的UVUV光谱特点光谱特点 （1 1）黄酮及黄酮醇类）黄酮及黄酮醇类 黄酮黄酮 黄酮黄酮 3-OR3-OR 黄酮醇黄酮醇 带(nm) 带(nm) 240-280240-280 304-350304-350 328-357328-357 352-385352-385 木犀草素木犀草素( (黄酮类黄酮类) 槲皮素槲皮素( (黄酮醇类黄酮醇类) ) （A A）黄酮及黄酮醇类）黄酮及黄酮醇类UVUV光谱（甲醇）光谱（甲醇） ( (二二) )加入诊断试剂后引起的位移及其加入诊断试剂后引起的位移及其 在结构测定中的意义在结构测定中的意义 诊断试剂：诊断试剂： 因黄酮中具有酚羟基、羰基，加因黄酮中具有酚羟基、羰基，加 入某些试剂，使其化学结构变化，吸入某些试剂，使其化学结构变化，吸 收峰位改变，这些试剂称为收峰位改变，这些试剂称为诊断试剂诊断试剂 。 测定顺序测定顺序 1样品样品 / / CHCH 3 3 OHOH 测定黄酮类型测定黄酮类型 2 2加诊断试剂加诊断试剂 CHCH 3 3 OH+ NaOCHOH+ NaOCH 3 3 确定确定4-4-OHOH，3 3 - - OHOH CHCH 3 3 OH+ OH+ NaOACNaOAC确定确定7 7 - - OHOH t t ,对碱敏感的结构对碱敏感的结构 CHCH 3 3 OH+ OH+ NaOACNaOAC + +H H 3 3 BOBO 3 3 邻二邻二OHOH AlClAlCl 3 3 /HCl/HCl与与CHCH 3 3 OHOH C C3 3 -OH-OH、C C 5 5 - - OHOH AlClAlCl 3 3 - -AlClAlCl 3 3 /HCl/HCl邻二 邻二OHOH 3 3苷类苷类水解后测定苷元的水解后测定苷元的UVUV光谱，与苷比较光谱，与苷比较 一般鉴定程序： n先测定在甲醇中的光谱 n再测定在加入各种诊断试剂后的紫外光谱 n如为苷类，则可水解或甲基化后再水解，并测定 苷元或其衍生物的紫外光谱 取代基：OH等，为助色团 依红移规律推断取代基团 黄酮（醇）： 带 II、带I均强 母核光谱特征 二氢黄酮类、异黄酮类：带 II强、带I弱 母核的推断 （甲醇） 查耳酮、橙酮：带 II弱、带I强 将以上各种光谱数据（或光谱图）进行对比分析，即 可获得有关结构信息。 加入诊断试剂: 甲醇钠： 强碱，所有酚羟基解离 醋酸钠： 碱性弱，酸性强的酚羟基解 离 醋酸钠/硼酸：邻二酚羟基络合 三氯化铝： 3-OH，4-羰基 ，5-OH ， 4-羰基络合邻二酚羟基 上述相应吸收峰红移 （1）母核光谱特征： 母核结构（交叉共轭系统）是产生紫外吸收的基础 ，其中: 由苯甲酰系统的电子跃迁产生的吸收峰为带II 220 280nm 由桂皮酰系统电子跃迁产生的吸收峰为带I 300 400nm。 不同母核的黄酮类化合物由于共轭系统（交叉共轭 系统）的不同，由交叉共轭系统产生的带I或带II的峰 位、峰形、吸收峰的强度也不相同，因此，据此可用于 黄酮母核类型的判断。 黄酮类化合物母核UV吸收特征 母核类型 带II （nm） 带I （nm） 备注 黄酮 250280（强） 304350（强） 典型的交叉共轭系统 黄酮醇（3-OH取代） 328357（强） 3-OH供电减弱 黄酮醇（3-OH游离） 358385（强）3-OH供电共轭，带1红移 异黄酮 245270（强）( sh ) 桂皮酰系统破坏 二氢黄酮（醇） 270295（强）( sh ) 查耳酮 220270（弱） 340390（强） 橙酮 220270（弱） 370430（强） 异黄酮 245278（强）( sh ) 桂皮酰系统破坏 二氢黄酮（醇） 270295（强） ( sh ) 查耳酮 220270（弱） 340390（强） 橙酮 220270（弱） 370430（强） 二氢黄酮（醇） 异黄酮（二氢） 由B环产生的桂皮酰系统不存在，带I弱，带II强 （2）取代基团对共轭吸收的影响 n黄酮类核中引入-OH（酚羟基）等供电基 团，使共轭程度增强，相应的吸收峰红 移。一般，A环引入OH，带II红移，B 环引入OH带I红移。 n 羟基甲基化或苷化后，原酚羟基的供电能 力 下降，引起相应的吸收峰紫移。 3-OH甲基化或苷化，带I紫移， 5-OH（与羰基形成分子内氢键）甲基 化， 带I、带II均紫移515nm ， 4-OH甲基化，带I紫移310nm。 n羟基乙酰化后，乙酰基的吸电作用， 使原来酚羟基对共轭系统的供电能力 消失，对光谱的影响亦将完全消失 黄酮 、黄酮醇加入诊断试剂后吸收峰（带I、带II）的位移规律 诊断试剂 位移规律 归 属 NaOMe 带I红移40-60nm，强度不降 示有4-OH 带I红移50-60nm，强度下降 示有3-OH、但无4-OH NaOAc 带II红移5-20nm 示有7-OH 2.加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定 中的意义（见下表） 诊断试剂 位移规律 归 属 NaOAc/H3BO3 带I红移12-30nm 示B环有邻二酚羟基 带II红移5-10nm 示A环有邻二酚羟基 （不包括5，6-邻二酚羟基） AlCl3及 AlCl3/HCl谱图=AlCl3谱图 示无邻二酚羟基 AlCl3/HCl AlCl3/HCl谱图AlCl3谱图 示有邻二酚羟基 带I紫移30-40 nm 示B环有邻二酚羟基 诊断试剂 位移规律 归 属 带I紫移50-65 nm 示A、B环均可能有邻二酚羟基 AlCl3/HCl谱图=MeOH谱图 示无3-及/或5-OH AlCl3/HCl谱图MeOH谱图 示可能有3-及/或5-OH 带I红移35-55 nm 示只有5-OH 红移60nm 示只有5-OH 红移50-60nm 示可能有3-OH及5-OH 仅红移17-20 nm 示除5-OH外，尚有6-含氧取代 异黄酮、二氢黄酮（醇）的吸收峰（带II）位移规律 NaOAc 异黄酮 带II红移620nm 示有7-OH 二氢黄酮（醇）带II红移3437nm 示有5，7-二OH 带II红移5158nm 示有7-二OH AlCl3/HCl AlCl3/HCl谱图与甲醇中的谱图比较 异黄酮 带II红移1014nm 示有5-OH 二氢黄酮（醇）带II红移2026nm 示有5-OH 诊断试剂 位移规律 归 属 查耳酮、橙酮的吸收峰（带I）位移规律 NaOMe 查耳酮 带I红移60-100nm，强度增加 示有4-OH 带I红移60-100nm，强度不增加 示有2-或4-OH 橙酮 带I红移70-95nm， 示有或6-OH AlCl3 及AlCl3/HCl 查耳酮、橙酮 （AlCl3较 AlCl3/HCl谱图） 带I 红移4070nm 示有B-环邻二酚羟基 查耳酮（AlCl3/HCl谱图较MeOH谱图） 带I 红移4060nm 示有2- OH 诊断试剂 位移规律 归 属 四、氢核磁共振在黄酮类结构分析四、氢核磁共振在黄酮类结构分析 中的应用中的应用 （一）测试溶剂的选择及样品处理一）测试溶剂的选择及样品处理 1.1.氘代氯仿氘代氯仿 适合适合苷元、苷苷元、苷O OCHCH 3 3 2.2.氘代二甲基亚砜氘代二甲基亚砜（DMSO-dDMSO-d 6 6 ） 苷苷 3.3. 四氯化碳四氯化碳三甲基硅醚化的三甲基硅醚化的苷，苷元苷，苷元 （三）黄酮类化合物（三）黄酮类化合物HH的的 和和J J值规律值规律 1 1A A环质子环质子 （1 1）5 5，7- -二羟基取代二羟基取代 H-8 H-8 6.306.306.506.50（1H d J=2.5Hz1H d J=2.5Hz