黄酮类化合物综述.ppt

1,黄酮类化合物综述,2,主要内容,一、绪论二、结构和分类三、生物活性,3,一、绪论,黄酮类化合物（flavonids）是植物中分布广泛的一类物质，几乎每种植物体内都含有，目前已发现的黄酮类化合物总数已超过9000个。它们在植物体内常以游离体或与糖结合成苷的形式存在，对植物的生长、发育、开花、结果以及抵御异物的侵入起着重要的作用。黄酮类化合物只要指基本母核为2-苯基色原酮（2-phenylchromone）的一系列化合物。,色原酮,2-苯基色原酮,4,一、绪论,这类化合物大多数呈黄色，故得名黄酮。由于它们能与矿酸成醚盐，所以过去也曾把黄酮类化合物成为黄碱素类化合物。目前该类化合物泛指两个苯环（A与B）通过三个碳原子相互连接而成的具有C6-C3-C6结构特点的一系列化合物，具有以下基本骨架：,或,5,一、绪论,黄酮类化合物结构中常连接酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。黄酮类化合物实际上存在于植物的所有部分，如根、心材、边材、树皮、叶、果实和花中，花、叶、果中的黄酮类化合物常以苷的形式存在，而木质部分中多为游离的黄酮类，且大多存在于一些有色植物中，陈皮、槐米、枳实、银杏叶、甘草等植物中都含黄酮类化合物。黄酮类化合物是要用植物中的主要活性成为之一，具有清除自由基、抗氧化、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤、降血脂、降胆固醇、增强免疫力、抗菌、抑菌、保肝等广谱的生理活性和较低的毒性。,6,一、绪论,7,二、结构和分类,根据中央三碳链的氧化程度，B环（苯基）连接的位置（2-位或3-位）以及三碳链是否与B环构成环状结构等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分类。,黄酮(flavone),黄酮醇(flavonol),8,二、结构和特点,二氢黄酮（dihydroflavone）,二氢黄酮醇(dihydroflavonol),异黄酮(Isoflavone),二氢异黄酮(dihydroisoflavine),9,二、结构和分类,查尔酮（chalcone）,二氢查尔酮（dihyrochalcone）,花色素（anthocyanidin）,黄烷-3-醇,10,二、结构和分类,黄烷-3,4-二醇（flavan-3,4-diol）,双苯吡酮（xanthone）,橙酮（aurone）,双黄酮（bifavone）,11,1、黄酮类,广泛分布于被子植物中，以唇形科，玄参科，爵麻科、苦苣苔科、菊科等植物中存在较多。该类化合物中以芹菜素和木犀草素最为常见。,芹菜素,木犀草素,12,1、黄酮类,天然黄酮A环的5、7位几乎同时带有羟基，而B环常常在4位有羟基或甲氧基，3位有时也有羟基或甲氧基。黄酮苷主要为C-O-C键的糖苷，其中有生理功能的大部分是C7位的糖苷，也有以C-C键项链的，前者易水解，后者较稳定。,13,2、黄酮醇类,黄酮醇类化合物经常与花色苷元伴生，含于花瓣中。该类化合物以山柰酚、槲皮素、杨梅素最为常见。黄酮醇类化合物的种类较多，每一种黄酮醇又能形成多种苷，如山奈酚可形成31个以上不同的苷，槲皮素可形成36个以上不同的苷。,14,2、黄酮醇类,15,3、双黄酮类化合物,双黄酮是由两分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物。集中分布于除松科以外的槐子植物中，尤以银杏纲为普遍，蕨类植物的卷柏属中亦存在。,双黄酮,16,3、双黄酮类化合物,根据它的结合方式可分为以下三类。（1）3，8-双芹菜素型3位C与8位C键结合，例如由银杏中分离出的银杏素、异银杏素和白果素等双黄酮。银杏双黄酮具有解痉、抑制肝癌细胞、降压和扩张血管的作用。,银杏素R1=CH3,R2=H异银杏素R1=H,R2=CH3白果素R1=H,R2=H,17,3、双黄酮类化合物,（2）8,8-双芹菜素型8位C与8C键结合，例如柏黄酮,柏黄酮,18,3、双黄酮类化合物,（3）双苯醚型由二分子芹菜素通过醚键连接而成。例如柏黄酮。,黄酮,19,4、二氢黄酮类化合物,二氢黄酮类化合物主要分布于被子植物中的蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科等70余科植物中。陈皮中的橙皮苷及甘草中的甘草苷均为二氢黄酮化合物。,甘草苷,20,5、二氢黄酮醇类化合物,二氢黄酮醇类化合物存在于裸子植物、单子叶植物姜科的少数植物中，常与相应的黄酮醇类存在于同一植物体中。水飞蓟中的水飞蓟素具有较强的保肝作用，临床上用于治疗急、慢性肝炎，肝硬化及代谢中毒性肝损伤等，取得了较好的成果,水飞蓟素,21,6、异黄酮类化合物,黄酮C2上的苯基转移到C3的化合物为异黄酮。主要分布于被子植物中，以豆科蝶形花亚科和鸢尾科植物中较多。豆科植物葛根中所含的大豆素、大豆苷、大豆素-4,7-二葡萄糖苷、葛根素和7-木糖葛根素等均属于异黄酮类化合物。,大豆素R1=R2=R3=H大豆苷R1=R3=H,R2=葡萄糖基葛根素R2=R3=H,R1=葡萄糖基大豆素-7,4-二葡萄糖苷R1=H,R2=R3=葡萄糖苷7-木糖葛根素R1=葡萄糖基，R2=木糖基，R3=H,葛根总黄酮有增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。,22,7、查尔酮类化合物,此类化合物较多分布于菊科、豆科、苦苣苔植物中。查尔酮取代位置较多，结构变化多样，按所得到的结构的取代基和取代位置，大致可以分为：多取代查尔酮、反查尔酮、烯醇式查尔酮、异戊烯基查尔酮和双查尔酮,查尔酮,23,三、生物活性,1、免疫激活作用黄酮类化合物可以特异性激活自然杀伤T淋巴细胞(NKTLy，T8)，该类T淋巴细胞膜表面表达簇分化抗原CD8，与主要组织相容性复合体MHC类分子近膜端非多态区结合，加强T细胞与靶细胞的相互作用，但是其机制还不明了。T8细胞在免疫应答中具有重要地位，它分布于外周血中，但是不直接识别抗原，因为其表面不表达可识别抗原的抗体，而是通过单核吞噬细胞系统(包括外周血中的单核细胞和组织器官中的巨噬细胞)发挥其识别作用。黄酮类化合物还可与磷酸激酶和ATP酶作用，干扰它们调节细胞内稳态的作用，从而导致巨噬细胞诱导的细胞因子释放，起到及时调动机体免疫系统的作用。2、抗氧化活性黄酮为酚酸类化合物，在某些金属离子存在的条件下，其结构极易被氧化，所以具有很强的抗氧化活性，能保护细胞膜上的非饱和脂肪酸免于氧化。黄酮能捕获自由基。大量文献报道了黄酮类化合物捕获自由基，降低其对机体危害的生物活性，抗氧化是目前黄酮类化合物活性研究最多的领域，而且许多黄酮类化合物的抗氧化活性远高于维生素c，同时毒性很低。,24,三、生物活性,3、酶抑制剂黄酮类化合物可以抑制许多酶的活性，如水解酶、氧化还原酶、DNA合成酶、RNA聚合酶、磷酸酶、蛋白磷酸激酶、加氧酶以及氨基酸氧化酶等。多数抑制都是变构抑制(指变构的分子不是直接与酶的活性位点结合，而是结合于其他位点并引起酶结构改变而抑制酶活性)，还有一些是竞争抑制。尽管黄酮类化合物可以与几乎所有种类的酶作用，但是其功效局限于各个分支，不会导致代谢紊乱，可能原因是它溶解性差，生物利用度低，半衰期短。4、激素样作用染料木素(genistin)、金雀花异素(5，7一二羟基4一甲氧基异黄酮)、大豆素(daidzein)等异黄酮类化合物均有雌性激素样作用，这可能是由于它们与己烯雌酚结构相似的缘故。实施卵巢切除手术后，由于缺乏雌激素导致内皮细胞功能紊乱，如果补充染料木素或17一一雌二醇，症状就会改善。但是对于是否运用黄酮类化合物进行替代治疗还在争议之中。,25,三、生物活性,5、影响中枢神经系统黄酮类化合物还能影响中枢神经系统。黄酮是脑中腺苷受体的激动剂。腺苷是中枢神经系统的一种抑制性神经调质，可在大脑的能量储存及能量需求之间提供信号，使之达到一种平衡。6、抗病毒Du等人对桑白皮进行了研究，并以单纯性疱疹型病毒株(HSV一1)为药理模型进行了筛选，发现leachianoneG具有抑制“维洛”细胞上HSV一1病毒株的活性(IC=16ugmL-1，CC=155ugmL-1)，而moralbalnone，kuwanonS，cyclomorusin，oxydihydromorusin活性较弱(IC100ugmL-1)。徐庆等人研究荔枝总黄酮(TFL)抗乙型肝炎病毒，采用麻鸭为动物模型，结果显示TFL有抑制乙肝病毒的作用，并具有明显的抗炎、保肝作用。,26,三、生物活性,7、抗肿瘤作用大豆异黄酮具有抑制乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、白血病及某些肝癌和胃癌细胞系的生长、增殖及抗促癌和诱导癌细胞分化的作用。染料木素可抑制动物肿瘤生长，对人体皮肤癌、乳腺癌、淋巴癌的生长也有抑制作用。国内外细胞水平的研究表明：红三叶草异黄酮对苯并芘(P)代谢有强烈抑制活性，能抑制仓鼠胚胎细胞的PDNA结合。多种黄酮类化合物都具有明显的抗肿瘤作用，但其结构复杂，作用位点较多，对一些病症缺乏针对性和选择性，药效缓慢，部分黄酮类化合物的作用机制尚不清楚，因此进一步筛选黄酮类化合物，加强深层次的研究，使其作为新药开发的先导化合物具有重要的现实意义。,27,三、生物活性,8、维生素P样作用最早发现一些黄酮类成分具有延长肾上腺素作用的活性，从而维持血管的正常渗透压，减低血管的脆性，缩短流血时间，称之为维生素P，这些成分_中包括黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及查尔酮等类型衍生物。它们的作用强度彼此间相差很多。中药槐花米的主要成分芦丁已供临床药用，有防治血管破裂和止血的效用，它还能减少黄曲霉素Bl和一亚硝基二甲胺引起的单链DNA断裂作用。橙皮苷也用于临床，作用和芦丁相似。9、抗炎作用芦丁及其衍生物羟乙基芦丁(hydroxyethylrutin)、二氢槲皮素(taxifolin)以及橙皮苷一甲基查耳酮(HMC)等对角叉菜胶等诱发的大鼠足水肿、甲醛引起的关节炎及棉球肉芽肿等有明显的抑制作用。金荞麦中的双聚原矢车菊苷元有抗炎、祛痰、解热、抑制血小板聚集和提高机体免疫功能的作用，临床用于肺脓肿及其他感染性疾病。,28,三、生物活性,10、对心血管系统的作用有些黄酮衍生物具有扩张冠状动脉的活性。有明显的扩冠作用，并已用于临床治疗慢性冠脉机能不全、心绞痛等。草药毛冬青根已广泛用于临床，其中所含的黄酮苷类成分是其有效成分，能扩张冠状动脉增加其流量，改善心肌营养，降低心肌耗氧量，并直接作用于外周血管平滑肌，使血管扩张，血压下降。由银杏叶制成的舒心酮，其主要成分为黄酮类包括槲皮素、山奈酚、异鼠李素及少量双黄酮，临床用于治疗冠心病，能扩张心血管。葛根黄酮也用于冠心病的治疗，以葛根素为主要有效成分11、抗菌抗病毒一些黄酮衍生物有抑菌或杀菌作用，多与其浓度有关，低浓度能抑菌，高浓度则能杀菌。木犀草素及黄芩中的黄芩苷、黄芩黄素也是抑菌的有效成分。从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素、异水飞蓟素(silydianin)及次水飞蓟素(silychristin)等黄酮类化合物经动物实验及临床试验均证明有很强的保肝作用，临床上用于治疗急、慢性肝炎，肝硬化和多种中毒性肝损伤均取得了较好的疗效。另外，儿茶素(商品名：Catergen)在欧洲也用作抗肝脏毒药物，对脂肪肝及