药学专业天然药化第五黄酮类化合物

1、 本章内容提要本章内容提要 一、概述一、概述 ： 1 1、定义、定义 2 2、生物合成途、生物合成途 径径 3 3、生理活性、生理活性 二、结构与分类二、结构与分类 三、理化性质三、理化性质 四、提取与分离四、提取与分离 五、检识方五、检识方 第一节 概述 v一、定义： v1、含义：黄酮类化合物（Flavonoids）是泛 指两个苯环（A环与B环）通过中央三个碳原子 相互连接而成的一系列化合物。 Ar-3C-Ar 2、其基本骨架为： 3 3、分布概况、分布概况 存在科属：存在科属： 存在于双、单子叶植物、裸子、蕨类植物、低存在于双、单子叶植物、裸子、蕨类植物、低 等植物等植物 常见中药：槐米、

2、黄芩、葛根、银杏、桑叶等常见中药：槐米、黄芩、葛根、银杏、桑叶等 存在部位与形式：存在部位与形式： 花、果、叶花、果、叶 -以苷为主要存在形式以苷为主要存在形式 木部木部-多为游离状态。多为游离状态。 皮、根、茎部位皮、根、茎部位- - 两种存在形式两种存在形式 二、生物合成途径 v复合途径：分别经由莽草酸途径和乙酸复合途径：分别经由莽草酸途径和乙酸丙丙 二酸途径二酸途径 。由一个桂皮酰辅酶。由一个桂皮酰辅酶A（构成（构成B环）环） 和三个丙二酰辅酶和三个丙二酰辅酶A（构成（构成A环和中间三碳链）环和中间三碳链） 在查耳酮合成酶作用下生成查耳酮。查耳酮在查耳酮合成酶作用下生成查耳酮。查耳酮 在

3、异构化酶作用下形成二氢黄酮，二氢黄酮在异构化酶作用下形成二氢黄酮，二氢黄酮 在各种酶的作用下转化成其它各类黄酮。如在各种酶的作用下转化成其它各类黄酮。如 图图6-1。 三、生物活性 1 1、扩张冠状动脉血管作用、扩张冠状动脉血管作用 2 2、降血脂及胆固醇作用、降血脂及胆固醇作用 3 3、保肝作用、保肝作用 4 4、抗炎作用、抗炎作用 5 5、雌性激素样作用、雌性激素样作用 6 6、抗菌及抗病毒作用、抗菌及抗病毒作用 7 7、解痉、泻下作用、解痉、泻下作用 第二节理化性质 v一、物理性质 v1、性状 v2、溶解性 v二、化学性质 v1、酸性 v2、碱性 3、黄酮类化合物的显色反应 根据其反应原

4、理不同，分为： （1）、 还原反应 （2）、络合反应 （3）、 其他反应 第三节 黄酮 类化合物提取和分离 （一）提取方法（见P148） 1、醇类溶剂 取法 2、热水提取 法（黄酮苷类） 3、碱溶酸沉 法 （二）分离方法 1、 分离依据 2、 分离方法 （三）实例：槐米中芦丁的提取 第四节黄酮类化合物的检识第四节黄酮类化合物的检识 一、 理化检识 1、 盐酸-镁粉反应 2、 三氯化铝反应 3、 醋酸镁反应 UVUV NMRNMR MSMS 基 本 骨 架 O O 色原色原 酮酮 （狭义（狭义 的黄酮的黄酮 ） 黄酮（醇）类 基本结 构 黄酮类成分 O OH OH OH OH O O OH gl

5、uaO O OH 木犀木犀 草素草素 黄黄 芩芩 苷苷 槲皮素槲皮素 R= HR= H 芦芦 丁丁 R= R= 芸香糖芸香糖 O OH OH OH O OH O OH OH O OH OH OH OH 山柰酚山柰酚 杨梅素杨梅素 水飞蓟素 黄柏素-7- O-葡萄糖苷 （1）盐酸-镁（锌）粉反应： （2）四氢硼钠（钾）反应：（二氢黄酮类 专属反应） 二氢黄酮类 二氢黄酮醇类 红色 或紫红色 黄酮 （醇）类 二氢黄酮（醇）类 +盐酸-镁粉 红色或 紫红色 （3 3）钠汞齐还原反应）钠汞齐还原反应 （二氢）黄酮类 （二氢）异黄酮类 +钠汞齐-盐酸 红色 黄酮醇类呈黄色-淡红色，二氢黄酮 醇类呈棕黄色

6、 1、络合反应的结构条件 C5OH 黄酮 C3OH黄酮 邻二酚OH 黄酮 与金属盐类试剂的络合反应： 下一张 1 1、三氯化铝反应、三氯化铝反应 2 2、锆盐、锆盐-枸椽酸反应枸椽酸反应 3 3、 醋酸镁反应醋酸镁反应 4 4、氨、氨 性氯化锶反应性氯化锶反应 根据所用试剂不同，分为根据所用试剂不同，分为： 2、常用的络合剂 5 5、三氯化铁反应、三氯化铁反应 异黄酮类基本结构 O O 二氢二氢 异黄酮异黄酮 O O R1 R 2 O OR 3 R1=R2=R3=H 大豆素 R1=R3=H R2=glc 大豆苷 R2=R3=H R1=glc 葛根素 查耳酮类基本结构 查耳 酮 红花 苷 补骨脂

7、 乙素 OH O 二氢查 耳酮 双黄酮类基本结构 O OH OH O OH O OH OH O OH O OH OH O O O OH OH O OH 柏黄柏黄 酮酮 扁柏扁柏 黄酮黄酮 其他黄酮类 ： 1、花色素类花色素类 2、黄烷醇类黄烷醇类 3、双苯吡酮类双苯吡酮类 花色素基本结构 ： 花色 素 二氢黄酮、二氢黄酮醇为无色结晶 其他黄酮类其他黄酮类： 呈黄色或淡黄色结晶体 。 颜色与结构的关系： （1）羟基或甲氧基在5、6、 3 位时，对 着色 影响较小；在7 ，4位时，使颜色加深 ；（2）C2-C3为单键时为无色（3）异黄酮呈淡黄 或无色 （4）花色素在不同PH碱液呈不同颜色 1 1、

8、）颜色与形态、）颜色与形态 2 2、）旋光性：、）旋光性：黄酮苷元中二氢黄酮（醇）、黄烷醇 、二氢异黄酮等类型，因分子中手性碳原子故有旋光 性，其他黄酮苷元无旋光性。黄酮苷类均有旋光性且 多为左旋。 溶解性： 易溶于：甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚、 等有机溶剂和稀碱水溶液中 难溶于水 ： 可溶于：甲醇、乙醇和热水 难溶于：苯、氯仿等亲脂性有机溶剂 溶解性与结构的关系 溶解性与分子结构的关系 ； （1 1）与取代基的性质和数目有关。取代基的极）与取代基的性质和数目有关。取代基的极 性增大，极性基团的数目增多，在极性溶剂的性增大，极性基团的数目增多，在极性溶剂的 溶解度增大。溶解度增大。 （2 2）

9、与取代基的位置有关。）与取代基的位置有关。 （3 3）与分子的立体结构有关。）与分子的立体结构有关。 如黄酮、黄酮如黄酮、黄酮 醇、查耳酮的水溶性比其氢化物的水溶性小。醇、查耳酮的水溶性比其氢化物的水溶性小。 为什么？为什么？ （4 4）离子型化合物水溶性较大。如花色苷类）离子型化合物水溶性较大。如花色苷类 下列化合物水溶液性大小的比较 二氢黄酮类立体结 构 黄酮类化合物的化学性质： 1、酸性： 产生酸性原因-酚-OH 酸性强弱与结构的关系： （1）酚羟基的数目 （2）羟基的位置 7、4一二OH 7或4一OH 一般酚OH 5一OH 2、碱性：吡喃酮环上氧原子具有未共用电子对 H+ H2O 黄酮

10、类成分 碱 性 5-羟基黄酮铝络合物黄酮醇铝络合物 黄酮类化合物黄酮类化合物 + + 铝盐试剂铝盐试剂 鲜黄色（有荧光）鲜黄色（有荧光） 4 4，-OH-OH黄酮醇和黄酮醇和7 7，4 4 ，- -二二OHOH黄酮醇显天蓝色荧光黄酮醇显天蓝色荧光， 锆盐 枸橼酸反应：（此反应常用于检识（此反应常用于检识C C3 3 和和C C5 5有无有无-OH-OH） C3OH黄酮类 + 锆盐试剂 黄色 黄色 （不褪色） C5OH黄酮类 + 锆盐试剂 黄色 褪色 2%枸橼酸 2%枸橼酸 醋酸镁络合反应 二氢 黄 酮 二氢黄酮醇 黄 酮 类 黄酮醇类 异黄酮类 天蓝色荧光 黄色或橙黄色荧光 硼酸显色反应 与碱

11、反应 五氯化锑反应：查耳酮呈红 或紫红色沉淀，其他类显黄至橙色。 其他反应 与碱性试剂反应 ： 二氢黄酮类 （无色） 查耳酮类（黄色） 黄酮类化合物分离的主要依据： 、极性大小不同 - 溶剂萃取法 吸附色谱法 、溶解性大小不同 -分配色谱法 、酸性强弱不同 -pH梯度萃取法 、分子大小不同 -凝胶色谱法 、分子中的特殊功能团 - 铅盐沉 淀法、硼酸络合法 分离方法: 1、溶剂萃取法 2、pH梯度萃取法 3、柱色谱法 4、铅盐沉淀法 5、硼酸络合法 柱色谱分离法 1、聚酰胺柱色谱法 （1）分离原理 （2）分离流程 （3）双重色谱 聚酰胺柱色谱 1 1.吸附原理：吸附原理： 氢键吸附氢键吸附 2

12、2.适用于：含酚羟基、硝基化合物适用于：含酚羟基、硝基化合物 3.洗脱规律（先后顺序）洗脱规律（先后顺序）： a. a.苷元相同苷元相同, ,叁糖苷叁糖苷 双糖苷双糖苷 单糖苷单糖苷 苷元苷元 b.b.母核上增加羟基母核上增加羟基, ,洗脱速度减慢洗脱速度减慢. . c. c.母核类型不同母核类型不同 异异黄酮黄酮 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 黄酮黄酮 黄酮醇黄酮醇 d.d.芳香程度高，吸附性增强芳香程度高，吸附性增强, ,难洗脱难洗脱 4.4.洗脱能力：尿素水溶液洗脱能力：尿素水溶液 DMF DMF 甲酰胺甲酰胺 NaOH NaOH 丙酮丙酮 甲醇甲醇 、乙醇（高、乙醇（高 低）低） 水水 v聚酰

13、胺分子中既有非极性的脂肪链，又有极性 的酰胺基团，聚酰胺色谱具有双重色谱双重色谱性质。 v用含水溶剂系统（如乙醇用含水溶剂系统（如乙醇-水）洗脱时，水）洗脱时， 符合氢键吸附规律，类似于反相分配色谱，符合氢键吸附规律，类似于反相分配色谱， 苷先下，苷元后下。苷先下，苷元后下。 v用有机溶剂系统（如氯仿用有机溶剂系统（如氯仿-甲醇）洗脱时，甲醇）洗脱时， 类似于正相分配色谱，苷元先下，苷后下。类似于正相分配色谱，苷元先下，苷后下。 葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱 v分离黄酮苷元时，主要靠吸附作用，苷 元上酚羟基的数目越多，越难洗脱。 v分离黄酮苷时，主要靠分子筛性质，按 分子量由大到小的顺序出

14、柱。 一、 性味功能： 二、临床应用： 用作治疗高血压的辅 助药及毛细血管脆性出血的止 血药。 三、有效成分结构与性质： 止血有效成分- 芦 丁 结构与性质 四、芦丁的提取分离 1、水提取法 2、碱溶酸沉法 槐米槐米 1、黄酮类化合物UV光谱的主要特征： - 大多数黄酮类化合物在MeOH溶液中出现两个主要 吸收峰。 带I max MeOH 300400nm 300400nm 由由B B环桂皮酰基环桂皮酰基系系 统电子跃迁所引起统电子跃迁所引起 的吸收的吸收 max 带II MeOH 240280 nm 240280 nm 由由A A环的苯甲酰环的苯甲酰 基系统电子跃迁所基系统电子跃迁所 引起的

15、吸收。引起的吸收。 2、从UV光谱推测黄酮类化合物的结构类型 3、A环、B环上含氧取代基对UV光谱的影响 4、利用诊断试剂推断黄酮类羟基的位置 （1）常用的诊断试剂 a. NaOMe b . NaOAc c . NaOAc/ H3BO3 d . AlCl3或AlCl3/ HCl (2)推断方法 将“ 样品 + MeOH” 和“ 样品 + MeOH + 诊断试剂 ” 两者光 谱作比较,根据带I的位 移推测羟基的位置。（P158） 山柰苷 的结构测定 v从柴胡中分得山柰苷,经酸水解得到苷元和两分子的 Rha,山柰苷和苷元的UV数据如下,试推断其结构. v 山柰苷 山柰酚 MeOH 265 345

16、267 367 NaOMe 265 388(强度略增) 276 424(分解) NaOAc 265 399 276 387 AlCl3 275 399 270 424 AlCl3/ HCl 275 399 270 424 山柰苷的结构 O OOH OH Orha rhaO 不同结构类型黄酮类化合物UV光谱特征 结构类型 带I（nm） 带II（nm） 黄 酮 黄酮醇3-OH取代 黄酮醇3-OH未取代 异黄酮 二氢黄酮 二氢黄酮醇 查耳酮 噢 弄 花青素及其苷 304350 250280 328357 250-280 358385 250-280 310330肩峰（很弱）245270（强） 300

17、330肩峰（很弱）270295（强） 340390(强，主峰）220270低强度 370430(强，主峰）230270低强度 465560 270-280 带带I I强为强为 主峰，带主峰，带 IIII弱为次弱为次 强峰强峰 带带II II 强强 为主峰，为主峰， 带带I I弱为弱为 肩峰肩峰 带I、带II强 均为主峰 桂皮酰基系统 苯甲酰基系统 诊断试剂 v在测定黄酮的UV时加入某些试剂，使黄酮类 化合物的酚羟基发生解离或络合，使其UV吸 收发生规律性位移，从而可根据UV的变化推 断化合物的结构，这些试剂称为诊断试剂。 化 合 物 H-6(ppm) H-8(ppm) 黄酮、黄酮醇、异黄酮黄酮

18、、黄酮醇、异黄酮 6.26.0 d 6.56.3 d 黄酮、黄酮醇、异黄酮黄酮、黄酮醇、异黄酮 6.46.2 d 6.96.5 d 的的7-O-7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇 5.955.75 d 6.15.9 d 二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇 6.15.9 d 6.46.1 d 的的7-O-7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 5,7-二羟基黄酮类化合物中H-6和H-8的化学位移 下一张 化合物化合物 H-5H-5（ppmppm） H-H- 6(ppm) H-8(ppm)6(ppm) H-8(ppm) 黄酮、黄酮、 8.2-7.9 d 7.1-6.7 dd 7.0-6.7d8.2-7.9 d 7.1-6.7 dd 7.0-6.7d 黄酮醇黄酮醇 异黄酮异黄酮 二氢黄酮二氢黄酮 7.9-7.7 d 6.5-6.4 dd 6.4-6.3 d7.9-7.7 d 6.5-6.4 dd 6.4-6.3 d 氢氢 2 2黄酮醇黄酮醇 7-羟基黄酮类化合物中H-5、H-6和H-8的化学位移 下一张 二氢黄酮和二氢黄酮醇中 H-2和 H-3的化学位移 化化 合合 物物 H-2(ppm) H-3(ppm)H-2(p