中药化学课件黄酮类化合物.ppt

第7章黄酮类化合物 flavonoids 1 掌握黄酮类化合物的理化性质和检识 2 掌握黄酮类化合物的提取 分离方法 3 掌握黄酮类化合物的结构类型和分类 4 熟悉黄酮类化合物的结构测定 5 了解黄酮类化合物的含义 分布及生理活性 概述 定义 泛指两个苯环通过3个碳原子相互连接而成的一系列化合物 概述 抗癌抗HIV抗氧化 概述 19996467种 TheHandbookofNaturalFlavonoids Harborn20058000种黄酮醇数量最多1707种异黄酮结构类型最多10种 概述 概述 分布广泛 高等植物 特别是被子植物中 粮食蔬菜水果荞麦大豆大葱韭菜蒜苗柑橘柚子 存在形式 多与糖结合成苷存在 部分以游离态存在 生源合成 莽草酸途径和乙酸 丙二酸途径 黄酮类化合物生物合成示意图 生物活性 1 抗肿瘤活性槲皮素水飞蓟素柚皮苷杨梅黄酮抗自由基直接抑制癌细胞生长抗致癌因子 生物活性 2 抗炎镇痛黄岑苷甘草苷 Liquiritin 消化性溃疡药日本 生物活性 3 雌激素样作用植物雌激素 phytoestrogensPE 一类植物来源具雌激素活性的非甾族杂环多酚类化合物 生物活性 4 抗菌抗病毒白刺总黄酮青霉素类作用金丝桃素抗HIV花青素抗HIV 生物活性 5 抗氧化抗衰老清除自由基 生物活性 6 抗肝脏毒活性 第一节结构和分类 黄酮和黄酮醇类二氢黄酮和二氢黄酮醇类异黄酮和二氢异黄酮类查耳酮和二氢查耳酮类黄烷 3 醇和黄烷3 4 二醇类花色素类双黄酮类其他黄酮类 一 黄酮和黄酮醇类 二 双黄酮类 三 二氢黄酮和二氢黄酮醇类 四 查耳酮和二氢查耳酮 五 异黄酮和二氢异黄酮类 六 噢弄类 硫磺菊素 七 花色素类 植物色素 八 黄烷 3 醇和黄烷 3 4 二醇类 其它类 组成黄酮苷的糖 糖的种类 单糖类 如D 葡萄糖 L 鼠李糖 L 阿拉伯糖及D 葡萄糖醛酸等 双糖类 槐糖 龙胆二糖 芸香糖 新橙皮糖等 三糖类 龙胆三糖 槐三糖等 酰化糖类 2 乙酰基葡萄糖 咖啡酰基葡萄糖等 连接位置 黄酮 双氢黄酮和异黄酮苷 多在7 OH上连有糖 黄酮醇和双氢黄酮醇苷 多在3 OH上连有糖或在3 7 二个OH连有糖 花色苷 多在3 OH上连有一个糖或形成3 5 二葡萄糖苷 C苷 糖多连在6或8位 在各类结构中 A B环常见有羟基 甲基 甲氧基 异戊烯基等 7 2理化性质 1 物理性质 形态 颜色 旋光性 溶解度2 化学性质 酸性 碱性3 显色反应 还原显色反应与金属盐类络合反应其它显色反应 1 物理性质 1 形态 多为结晶固体 黄酮苷多为无定形粉末 2 颜色 与交叉共轭体系 助色团数目 取代基位置有关 共轭体系黄酮 醇 及其苷 灰黄 黄查耳酮 黄 橙黄异黄酮 淡黄二氢黄酮 醇 无花色素 pH8 5 蓝 助色团与取代基7 4 引入 OH OCH3等供电基 颜色加深 花色素的颜色与pH有关 1 物理性质 3 旋光性 分子内是否含有手性因素 游离黄酮 二氢黄酮 醇 黄烷 醇 二氢异黄酮黄酮苷 多为左旋 来自糖 1 物理性质 4 溶解度黄酮苷元难溶于水 易溶于甲醇 乙醚 氯仿 稀碱等 非平面型分子 平面型分子 与分子排列 分子间引力有关 花色素 离子 异黄酮 二氢黄酮 非平面 黄酮 平面 引入 OH 水溶性增加 引入 OCH3 异戊烯基等 脂溶性增加 黄酮苷难溶于乙醚等 易溶于热水 醇 吡啶 稀碱等 多糖苷 单糖苷3 羟基糖苷 7 羟基糖苷 分子扭曲 7 OH极性 2 化学性质 1 酸性 与酚 OH数目 位置有关 7 4 二OH黄酮 7或4 OH黄酮 一般酚 OH 5 OH黄酮5 NaHCO35 Na2CO30 2 NaOH4 NaOH 2 碱性 吡喃酮氧原子有弱碱性 能与强酸 浓硫酸 成佯盐 但不稳定 黄酮 醇 黄 橙 有荧光二氢黄酮 醇 橙 冷 紫红 热 查耳酮 橙红 洋红异黄酮 二氢异黄酮 黄橙酮 红 洋红浓盐酸 花色素橙酮查耳酮显红色其余无色 3 显色反应 1 还原显色反应盐酸 镁粉硼氢化钠 2 与金属盐类试剂的络合反应锆盐 枸橼酸三氯化铝氨性氯化锶 3 其它反应与碱的反应与五氯化锑的反应Gibb s反应 1 还原显色反应 盐酸 镁粉反应 黄酮类化合物的首选反应 方法 样品 甲醇 Mg HCl 放置或加热 红 紫红 分子中特别是在B环上有羟基或甲氧基取代 颜色加深 机理 形成阳碳离子 注意 异黄酮 查耳酮 橙酮 儿茶素 但要对照 排除中药提取液本身的颜色的干扰 硼氢化钠反应 二氢黄酮类的专属性还原剂 红 紫色 方法 样品 甲醇 NaBH4 1 HClPC的显色剂 先喷2 NaBH4 甲醇 1min后熏浓盐酸蒸气 A环与B环有一个以上羟基或甲氧基取代 颜色加深 2 与金属盐类试剂的络合反应 3 OH 4 C O 5 OH 4 C O 邻二酚羟基有色络合物Al3 Mg2 Sr2 Zr4 Pb2 Fe3 等 锆盐 枸橼酸反应 判断黄酮分子中是否有3 OH或5 OH s MeOH 2 ZrOCl2 黄色 示有3 或5 OH 再加2 枸橼酸 甲醇 黄色保存 示有3 OH 黄色褪去 示有5 OH 醋酸镁反应 s EtOH 1 MgOAc MeOH荧光二氢黄酮类 天蓝色黄酮异黄酮 黄色橙黄色褐色 三氯化铝反应 最常用的显色剂 试管 TLC PC s EtOH 1 AlCl3 EtOH UV下观察 一般黄酮 鲜黄色荧光4 OH或7 4 二OH黄酮 醇 天蓝色荧光 氨性氯化锶反应 邻二酚羟基 绿 棕 黑色 s MeOH 0 01MSrCl2 MeOH NH3 MeOH 3 其它颜色反应 与碱的反应 鉴别黄酮类化合物类型 与五氯化锑的反应 区别查耳酮 s 无水CCl4 2 SbCl5 查耳酮 红或紫红其它黄酮 黄 橙Gibb s反应 判断黄酮5 OH对位有无取代基 未取代黄酮 蓝或蓝绿色 各类黄酮的颜色 示有荧光 第三节提取和分离 1 提取方法 乙醇或甲醇法热水法碱水或碱醇法2 精制方法 溶剂萃取法pH梯度萃取法络合法3 分离方法 柱色谱法 聚酰胺 硅胶 葡聚糖凝胶等 4 实例 1 提取方法 1 乙醇或甲醇提取法苷元 高浓度的醇 如90 95 等 苷 60 左右浓度的醇 2 碱 水或醇 提取法稀NaOH 浸出能力大 但杂质较多 需先迅速过滤除杂 石灰水 浸出能力中 能沉淀除去鞣质 多糖等杂质 5 NaOH EtOH 浸出效果好 但收率降低 注意 酸碱度不宜过大 3 热水提取法仅限于提取黄酮苷类 杂质较多 故不常使用 如槐花米中提取芦丁 2 分离方法 1 溶剂萃取法 主要用于分离苷元和苷Petroleumether 色素甲氧基黄酮苷元Diethylether 游离黄酮Ethylacetate 多羟基黄酮苷元单糖黄酮苷n Butylalcohol 两糖以上黄酮苷 2 聚酰胺吸附 聚酰胺 铅盐沉淀中性醋酸铅 沉淀邻二酚羟基或羧基黄酮碱式醋酸铅 沉淀一般酚羟基黄酮 3 铅盐法 4 硼酸络合 邻二酚羟基黄酮可与硼酸络合 生成物易溶于水 可用于分离 5 pH梯度萃取法 聚酰胺硅胶氧化铝葡聚糖凝胶 6 柱色谱法 聚酰胺柱层析 氢键吸附 形成氢键能力 水 有机溶剂 碱性溶剂洗脱能力 水 醇 丙酮 NaOH 甲酰胺 DMF 规律 1 数目 能形成氢键的基团数目越多 吸附力越强 柱上越难被洗脱 2 位置 当数目相同时 如所处位置易形成分子内氢键 吸附力减小 3 苷元相同时 洗脱先后顺序是 叁糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元 4 黄酮类被吸附强弱的顺序为 黄酮醇 黄酮 二氢黄酮醇 异黄酮 5 芳香化程度越高 共轭双键越多 吸附力越强 查耳酮 二氢黄酮 硅胶柱色谱黄酮苷元 氯仿 甲醇黄酮苷 氯仿 甲醇 水氧化铝柱色谱不与铝离子络合的黄酮的分离葡聚糖凝胶柱色谱黄酮苷 分子筛作用 分子量大的先出柱黄酮苷元 吸附作用 酚羟基越多 吸附越强 高效液相色谱 HPLC 反相柱 洗脱剂为水 甲醇 乙腈 含适量甲酸或乙酸 3 提取分离实例 1 槐花米中芦丁的提取分离 2 黄芩中黄芩苷的提取分离 3 葛根中葛根总黄酮的提取分离 1 槐花米中芦丁的提取分离 槐花米 治疗毛细血管脆性引起的出血高血压辅助治疗芦丁 有效成分含量高 2 黄芩中黄芩苷的提取分离 黄岑 清热解毒常用中药 来源 唇形科植物黄芩ScutellariabaicalensisGeorgi的根 3 葛根中总黄酮的提取分离 增加脑及冠状血管血流量解痉作用降血糖作用雌激素样作用 来源 豆科多年生落叶藤本植物野葛Puerarialobata Willd Ohwi或甘葛藤PuerariathomsoniiBenth 的根 无邻二酚羟基 第四节黄酮类化合物的检识 1 理化检识 性状显色反应2 色谱检识 纸色谱薄层色谱 1 理化检识 物理检识 根据黄酮类化合物的形态 颜色等 化学检识 利用显色反应 1 母核 HCl Mg NaBH4 碱性试剂 SbCl5等 2 取代基 锆盐 枸橼酸 氨性氯化锶等 2 色谱检识 纸色谱法 PC 分离黄酮及黄酮苷 常用双向层析 第一向 醇性展开剂 如BAW TBA 水饱和正丁醇等 正相 极性小的化合物Rf值大 适合游离黄酮 第二向 水性展开剂 如水 2 5 乙酸等 反相 极性大的化合物Rf值大 适合黄酮苷 显色剂 UV UV AlCl3 UV NH3等 薄层色谱法 TLC 硅胶 极性小的弱酸性黄酮类化合物 展开剂多用有机溶剂系统 如甲苯 甲酸乙酯 甲酸 9 3 1 聚酰胺 游离黄酮苷元及其苷 展开剂极性要强 大多含醇 酸或水 如丙酮 水 1 1 纤维素 分配色谱 分离黄酮和苷 用醇性或水性展开剂 显色剂 紫外光 2 三氯化铝甲醇液等 第五节结构测定 常规检查 外观盐酸 镁粉反应薄层检查熔点检查与标准品对照 波谱分析 UVIRNMRMS UV 常用术语 生色团 分子中产生所示谱带的主要功能团 助色团 与生色团相连使生色团波长红移且强度增大 红 紫 移 基团或溶剂的影响 波长增大 减小 增色效应 溶剂或助色团影响 吸收强度增大的效应 减色效应 取代或溶剂的影响 吸收强度减小的效应 溶剂效应 不同溶剂中谱带产生的位移 末端吸收 在仪器极限处测出的吸收 肩峰 吸收曲线在下降或上升处有停顿或增加或降低 UV 诊断试剂 甲醇钠乙酸钠乙酸钠 硼酸三氯化铝 盐酸 重点 结构分类黄酮 Flavones 黄酮醇 Flavonols 二氢黄酮 Flavanoes 二氢黄酮醇 Flavanonols 查耳酮 Chalcon