第五章 黄酮-1.ppt

第五章黄酮类化合物 flavonoids 第一节概述 黄酮类化合物广泛存在于自然界 是一类重要的天然有机化合物 黄酮类化合物的存在形式既有与糖结合成苷的 也有游离体 一 黄酮类化合物生物合成的基本途径 黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环 A 与B 环 通过中央三碳原子连接而成的一系列化合物 2 苯基色原酮C6 C3 C6 黄酮的基本骨架是由三个丙二酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A生和成而产生的 A环来自于三个丙二酰辅酶A 而B环则来自于桂皮酰辅酶A 二 结构分类 根据中央三碳链的氧化程度 B 环联接位置 2 或3 位 以及三碳链是否构成环状等特点 可将主要的天然黄酮类化合物分类 1 C环是否饱和 不饱和 黄酮类 饱和 二氢黄酮类 2 中间三碳是否成环 开环 查耳酮成环 六元环 芦丁五元环 橙酮 3 B环连接位置 C2连接 黄酮C3连接 异黄酮 4 C3有无羟基取代 有C环饱和 黄酮醇C环不饱和 二氢黄酮醇 5 有无酮基 无儿茶素花色素 6 其它 双黄酮 biflavonoids 三 常见取代基OH OCH3 CH3 异戊烯基 甲二氧基 四 取代位置 OH OCH3等含氧基团 A环 5 7位B环 3 4位 非含氧基团 A环 6 8位B环 2 3位 五 生理活性1 对心血管系统的作用1 预防高血压及动脉硬化 2 扩张冠状动脉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 降压 2 抗肝脏毒作用 3 抗炎作用 4 雌性激素样作用 5 抗菌抗病毒作用1 抗菌 2 抗病毒 6 泻下作用 7 解痉作用大豆素 大豆苷 葛根素等 8 利尿 杀虫 抗氧化 抗癌 止咳 祛痰等 第二节黄酮类化合物的理化性质 黄酮类化合物多为结晶性固体 少数 如黄酮苷类 为无定形粉末 游离的各种苷元母核中 除二氢黄酮 二氢黄酮醇 黄烷及黄烷醇有旋光性外 其余则无光学活性 苷类均有旋光性 多为左旋 一 性状 黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团 OH OCH3等 的种类 数目以及取代的位置有关 有无苯甲酰与桂皮酰交叉共轭系统有 黄色 黄酮 无 无色 二氢黄酮 有无供电基团有 红移 加碱 红移 二 溶解度 苷元难溶或不溶于水 易溶甲醇 乙醇 醋酸乙酯等有机溶剂 黄酮 黄酮醇 查尔酮等平面性强的分子 难溶于水 二氢黄酮及二氢黄酮醇等非平面分子溶解度稍大 花青素以离子形式存在 水溶度较大 黄酮成苷后 黄酮苷一般易溶于水 甲醇 乙醇等强极性溶剂中 难溶或不溶于苯 氯仿等有机溶剂中 三 酸性与碱性 1 酸性多具有酚羟基 故显酸性 酚羟基数目不同及位置不同 酸性强弱也不同 7 4 OH 7 或4 OH 一般酚OH 3 5 OH 二 碱性 吡喃环上的1 氧原子 因有未共用的电子对 故表现微弱的碱性 可与强酸成不稳定的盐 四 显色反应 颜色反应多与分子中的酚羟及 吡喃酮环有关 一 还原试验1 盐酸 镁粉 或锌粉 反应为鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应 黄酮 黄酮醇 二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红 紫红色 少数显紫 蓝色 2 四氢硼钠 钾 反应NaBH4选择性还原二氢黄酮 醇 类化合物 与二氢黄酮类化合物产生红 紫色 二 金属盐类试剂络合反应 2 铅盐常用1 醋酸铅及碱式醋酸铅溶液 醋酸铅 邻二酚羟基或兼有缔合酚羟基 鲜黄 橙 碱式醋酸铅 邻二酚羟基及单一酚羟基 可用于鉴定 也可用于提取及分离工作 1 铝盐常用试剂为1 三氯化铝或硝酸铝溶液 生成的络合物有黄绿色荧光 可用于定性及定量分析 3 锆盐 2 二氯氧锆甲醇溶液 有游离的3 或5 OH时 可生成黄色的络合物 络合稳定性3 羟基 4 酮基 5 羟基 4 酮基加枸橼酸 5 OH黄酮褪色 3 OH黄酮仍呈鲜黄色 5 氯化锶 SrCl2 常用醋酸镁钾溶液为显色剂 二氢黄酮 醇 类可显天蓝色荧光 黄酮 醇 及异黄酮类等则显黄 橙黄 褐色 4 镁盐 在氨性甲醇溶液中 可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色 棕色乃至黑色沉淀 6 三氯化铁反应 三氯化铁水溶液或醇溶液为常用的酚类显色剂 三 硼酸显色剂 鉴别C5 OH或2 羟基查耳酮类结构 亮黄色 2 黄酮醇类在碱性中先呈黄色 通入空气后变为棕色 据此可与其它黄酮类区别 3 黄酮有邻二酚羟基或3 4 二羟基 易被氧化 由黄色 深红色 绿棕色沉淀 四 碱性试剂显色反应酚羟基黄酮黄色加深 1 二氢黄酮类 橙 黄色 五 威 莫氏 Wessely Moser 重排 黄酮类C 6及C 8碳苷不易酸水解 但易重排 得到混合物 第三节黄酮类化合物的提取与分离 溶剂萃取法利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同 选用不同溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的 如 水 醇法 醇 水法 系统溶剂提取法 一 提取 碱提取酸沉淀法碱液浓度不易过高 以免加热时破坏黄酮母核 在加酸酸化时 酸性也不宜过强 以免生成盐 降低产品收率 碳粉吸附法适用于苷类的精致工作 依次用沸水 沸甲醇 7 酚 水 15 醇溶液进行洗脱 二 分离 极性 硅胶酸性 pH梯度萃取氢键 聚酰胺分子量 凝胶特殊结构 金属盐络合 1 硅胶柱色谱此法应用最广泛 吸附规律 极性大吸附牢 如 A苷元B一糖苷C二糖苷 Rf A B C 2 聚酰胺柱色谱 吸附强度主要取决于黄酮酚羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小 洗脱时大体有下述规律 1 与溶剂有关溶剂分子与聚酰胺形成氢键能力越弱 则吸附越弱水 乙醇 碱性溶剂 甲酰胺 二甲基甲酰胺 脲素水溶液 A 酚羟基越多 吸附越牢 B 酚羟基数目相同时 处于羰基间位或对位的羟基吸附力大于邻位羟基 C 形成分子内氢键 吸附弱 2 与结构有关 D 共轭程度越高 吸附越牢 不同类型黄酮流出顺序 异黄酮 二氢黄酮醇 黄酮 黄酮醇 E 酚羟及苷化 吸附力减弱Rf值增加 Rf 槲皮素 芦丁硅胶相反 分离游离黄酮 靠吸附作用 苷元羟基越多越难于洗脱 分离黄酮苷时分子筛由大到小出柱 3 葡聚糖凝胶 Sephadexgel 柱色谱 SephadexG适用于水系统SephadexLH 20适用于水及有机溶剂系统 4 PH梯度萃取 与酚羟基酸性有关 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不同浓度的NaOH中 5 金属盐络合 铅盐法 生成铅盐沉淀 H2S 除去PbS 滤液 铅盐法 分离有邻二酚羟基与无此结构的成分醋酸铅沉淀碱式醋酸铅沉淀 第四节黄酮类化合物的检识与结构鉴定 一 色谱方法的应用 纸色谱 硅胶薄层色谱 聚酰胺薄层色谱等 二 紫外 苯甲酰系统峰带 220 280nm 一般程序如下 测定样品在甲醇溶液中的UV光谱 测定样品在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱 常用的诊断试剂有甲醇钠 NaOMe 醋酸钠 NaAc 醋酸钠 硼酸 NaAc H3BO3 三氯化铝 AlCl3 及三氯化铝 硼酸 NaOAc H3BO3 三氯化铝 AlCl3 及三氯化铝 盐酸 AlCl3 HCl 等 1 甲醇谱特征 判断类型 band band 黄酮 黄酮醇band band 异黄酮 二氢黄酮 醇 前者主峰在245nm 后两者在270 295nm band band 查耳酮 橙酮 可以依据带 的峰位及形状 初步推测黄酮及黄酮醇母核上羟基取代的数目及取代模式 Band350nm有C3 OH峰带 的最大吸收 判断B环羟基取代数目C3 OH 359 B环一个两个三个OH369370374 2 MeOH NaOMe 酚羟基解离 红移 鉴别酚羟基有无4 OH band 红移40 60nm3 OH 无4 OH band 红移50 60nm 强度降低 对碱敏感 a3 4 OH b邻二酚羟基 衰减 3 MeOH NaAc 使7 4 OH成盐 7 OH band 红移5 20nm4 OH band 红移40 60nm 强度不降对碱敏感 衰减 4 MeOH AlCl3MeOH AlCl3 HC