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文档简介
1、第六章第六章 学习要求v1、掌握黄酮类化合物的理化性质和检识方法。v2、掌握黄酮类化合物的提取、分离方法。v3、熟悉黄酮类化合物的结构类型和分类。v4、了解黄酮类化合物的含义、生源途径、分布及生理活性。 重点重点:v1、黄酮类化合物的结构分类依据及特征。v2、黄酮类化合物的理化性质及色谱检识方法。v3、黄酮类化合物的提取、分离方法。难点:难点:v各种色谱法分离黄酮类化合物的原理及方法。 黄芩银杏甘草山楂 第一节第一节 概概 述述1黄酮的含义:黄酮的含义: (1)经典含义是指以2-苯基色原酮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。 (2)现代含义
2、是泛指二个苯环(A环和B环)通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称,即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。 一、一、 概述概述OO12345678色原酮色原酮 2-苯基色原酮苯基色原酮 C6-C3-C6OO12345678123456O12345678123456ACB黄酮(Flavonoids):一、概述(二)生物活性(二)生物活性n1、对心血管系统的作用: 芦丁、橙皮苷等有维生素P样作用,能降低血管脆性及异常的通透性,可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。OOOHOHHOOHO-rut ino seOOOHOCH3rut inose-OOH芦丁 (rutin) 橙皮苷(h
3、esperidin)一、概述(二)生物活性(二)生物活性n2、抗肝脏毒作用: 从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素(silybin)、异水飞蓟素(silydianin)及次水飞蓟素(silychristin)等证明有很强的保肝作用。临床用以治疗急慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤等疾病。(+)-儿茶素(商品名,Catergen):在欧洲用作抗肝脏毒药物。OOHOHHOOHHOHH(+)-儿茶素(商品名,Catergen)一、概述(二)生物活性(二)生物活性n3、抗炎作用: 黄酮类化合物,如芦丁(rutin)及其衍生物羟乙基芦丁(hydroxyethylrutin)、二氢槲皮素(taxifolin)等据
4、报道对角叉菜胶诱发的大鼠足爪水肿、甲醛引发的关节炎及棉球肉芽肿等均有明显的抑制作用。一、概述(二)生物活性(二)生物活性n4、雌性激素样作用: 染料木素(genistin)、金雀花异黄素(5,7-二羟基-4-甲氧基异黄酮)、大豆素(daidzein)等异黄酮类均有雌性激素样作用,这可能是由于它们与己烯酚结构相似的原故。OOR2HOR1OHOOHR1R2H,大豆素R1=OH,R2=H,染料木素 己烯雌酚R1=OH,R2=CH3,金雀花异黄酮一、概述(二)生物活性(二)生物活性n5、抗菌及抗病毒作用: 木犀草素、黄芩苷、黄芩素等有一定程度的抗菌作用。槲皮素、桑色素(morin)、二氢槲皮素及山奈酚
5、(kaemferol)等有抗病毒作用一、概述(二)生物活性(二)生物活性n6、泻下作用: 如中药营实中的营实苷A(multiflorin A)有致泻作用。一、概述(二)生物活性(二)生物活性n7、解痉作用: 异甘草素(isoliquritigenin)及大豆素(daidzein)等具有类似罂粟碱(papaverine)解除平滑肌痉挛样的作用。大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类成分可以缓解高血压患者的头痛等症状。 第二节第二节 结构和分类结构和分类 分类依据:分类依据: 1、3-位羟基取代与否 2、三碳链是否构成环 3、三碳链的氧化程度 4、B-环连接位置(2、3-位) 氧化型 还原型 第二节第二节
6、结构和分类结构和分类黄酮黄酮醇异黄酮查耳酮黄烷3-醇类花色素类橙酮类二氢黄酮二氢黄酮醇二氢异黄酮二氢查耳酮黄烷3、4-二醇类汕酮高异黄酮类OOABC1234567823465 芹菜素(5,7,4-三OH黄酮) 木犀草素(5,7,3,4-四OH黄酮) 黄芩素(5,6,7-三OH黄酮)23OO橙皮苷(5,7,3 - 三OH,4-OCH3二氢黄酮) 甘草苷(甘草素-7-O-glu苷) 甘草素(7,4 二OH二氢黄酮) 结构和分类结构和分类黄酮黄酮二氢黄二氢黄酮酮 n黄酮醇黄酮醇23OOOH 山柰酚(5,7,4-三OH黄酮醇) 槲皮素(5,7,3,4-四OH黄酮醇) 杨梅素(5,7,3,4,5-五OH
7、黄酮醇) 结构和分类结构和分类23OOOH 二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢槲皮素(5,7,3,4-四OH二氢黄酮醇) 二氢桑色素(5,7,2,4-四OH二氢黄酮醇)23OO 大豆素(大豆素(7,4- -二二OHOH异黄酮异黄酮) 大豆苷(大豆素大豆苷(大豆素-7-O-glc苷)苷) 葛根素(葛根素(7,4- -二二OHOH,8-8- glc异黄酮异黄酮苷)苷)23OO紫檀素紫檀素鱼藤酮鱼藤酮 结构和分类结构和分类二氢异黄二氢异黄酮酮异黄酮异黄酮2345623465OOHOOHOHOHOHOglc红花苷红花苷查耳酮查耳酮 结构和分类结构和分类OOHOOHOHOHOglc梨根苷梨根苷二氢查耳酮二氢查耳酮
8、OOH3OOHOHOHOHHHOH (+)儿茶素)儿茶素OOHOH34OOHOHOHOHOHOHOH 无色飞燕草素无色飞燕草素 结构和分类结构和分类黄烷黄烷-3,4-二醇二醇黄烷黄烷3-醇醇34OOCH256723456OOHOHOHOHOHOH+34OOH+ 飞燕草苷元 结构和分类结构和分类橙酮橙酮花色素花色素硫磺菊素(6,3,4-三OH橙酮)OOOHOHOHOHglcOO异芒果素 结构和分类结构和分类OO 高异黄高异黄酮酮双苯吡酮双苯吡酮OOHOOOHHHCH2OHHOCHOHOHOH3 木脂素黄酮木脂素黄酮(水飞蓟素)(水飞蓟素) 结构和分类结构和分类 而榕碱而榕碱(ficine(fic
9、ine) )及异榕碱及异榕碱(isoficine(isoficine) )则为生物碱型黄则为生物碱型黄酮。酮。HHNCH3NCH3R2R1异榕碱榕碱 OOOHR1HOR2 天然黄酮甙类化合物糖的组成天然黄酮甙类化合物糖的组成单糖类单糖类D-葡萄糖、葡萄糖、D-半乳糖、半乳糖、D-木糖、木糖、L-鼠李糖、鼠李糖、L-阿拉伯糖及阿拉伯糖及D-葡萄葡萄糖醛酸等。糖醛酸等。双糖类双糖类槐糖(槐糖(glc 12 glc)、龙胆二糖)、龙胆二糖(glc 16 glc)、芸香糖、芸香糖(rh 16 glc)、新橙皮糖(、新橙皮糖(rh 12 glc)、刺槐二糖()、刺槐二糖(rh 16 gal)等。)等。
10、叁糖类叁糖类龙胆三糖龙胆三糖(glc 16 glc 12 fru)、槐三糖、槐三糖(glc 12 glc 12 glc)等。等。酰化糖类酰化糖类2-2酰葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖酰葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖(caffeoylglucose)等。等。 黄酮甙中糖的连接位置与甙元的结构类型有关。如黄酮醇类黄酮甙中糖的连接位置与甙元的结构类型有关。如黄酮醇类常形成常形成3-, 7-, 3-, 4-单糖甙,或单糖甙,或3,7-, 3,4-及及7,4-双双糖链甙等。糖链甙等。 天然黄酮类天然黄酮类C-糖苷糖苷(C-glycosides),如),如葛根黄葛根黄素素(Puerarin),),葛根黄素木糖苷葛根黄素木
11、糖苷(Puerarin xyloside)等,为中药葛根中的扩冠有效成分等,为中药葛根中的扩冠有效成分。葛根黄素木糖甙 R xylose R H葛根黄素OCH2ORHOHOOHHOOHOO 第三节第三节 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质一性状一性状 1、形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。、形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。 2、颜色:多为黄色、颜色:多为黄色交叉共轭体系(电子交叉共轭体系(电子转移、重排,共轭增转移、重排,共轭增强,产生颜色的基础)强,产生颜色的基础) 助色团(给系统提供助色团(给系统提供电子,使颜色加深,电子,使颜色加深,尤其尤其7,4-位,辅助位,辅
12、助作用)作用)2、颜色(1)色原酮无色,但在2-位引入苯基后,即形成交叉共轭体系,通过电子转移,重排、使共轭键延长,因而出现浅黄色。-OH、-OCH3等供电基: 引入7、4位颜色加深 引入其它位影响较小OO+47OO+4OO例如:黄酮、黄酮醇及其苷:呈灰黄-黄色2、颜色与荧光:(2)C2,C3间的双键被氢化,则交叉共轭体系中断,颜色几乎无色。 例如:二氢黄酮、二氢黄酮醇:无色 异黄酮:微黄色 查耳酮:黄-橙色 2、颜色与荧光:(3)花色素及花色苷: pH不同,促使结构产生变化,因此颜色不同 一般 pH 8.5: 显蓝色OHOO-C6H11O5O-C6H11O5OHOOHOO-C6H11O5O-
13、C6H11O5OHOH+OOO-C6H11O5O-C6H11O5OHOOHH+红色紫色蓝色 黄酮(灰黄黄酮(灰黄黄色)黄色) 二氢黄酮二氢黄酮黄酮醇(灰黄黄酮醇(灰黄黄色)黄色) 二氢黄酮醇二氢黄酮醇查耳酮(黄查耳酮(黄橙橙黄色)黄色) 二氢查耳酮二氢查耳酮 二氢异黄酮二氢异黄酮 黄烷醇类黄烷醇类 异黄酮(无或微黄色)异黄酮(无或微黄色)花色素类(颜色随花色素类(颜色随pH而改变而改变 红色(红色(pH 8.8.5)OOOOOO47+交叉共轭体系交叉共轭体系 旋光性旋光性 取决于取决于 不对称碳原子的有无不对称碳原子的有无 有有 无无 所有黄酮苷(糖)所有黄酮苷(糖) 游离黄酮游离黄酮 游离黄
14、酮游离黄酮 黄酮黄酮 二氢黄酮二氢黄酮 黄酮醇黄酮醇 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 异黄酮异黄酮 二氢异黄酮二氢异黄酮 查耳酮(二氢查耳酮(二氢 ) 黄烷醇类黄烷醇类 橙酮橙酮 花色素类等花色素类等 *OHOOOO2*OO二旋光性:二旋光性:三溶解性三溶解性: 符合苷的溶解性规律。但水符合苷的溶解性规律。但水溶性与结构的平面性、取代基团溶性与结构的平面性、取代基团的种类和数目等有一定关系。的种类和数目等有一定关系。 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质(1)分子的立体结构 平面型分子 非平面型分子 黄酮 二氢类(C-环半椅式结构) 黄酮醇 异黄酮(羰基与B-环立体障碍) 查耳酮 交叉共轭 分子
15、间排列不紧密,水分子易于进入 水溶度小 水溶度大 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质2OOHRH R=OH 二氢黄酮醇R=H 二氢黄酮(2)取代基团的性质、数目、连接位置 引入羟基,数目多,7、4-位,水溶度较大。 羟基甲基化(-OCH3), 水溶度降低。 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质(1)三糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元(2)3 - O - 糖苷 7 - O - 糖苷(平面性分子)(3)花色素(平面性分子,离子型) 非平面性分子 平面性分子2 .黄酮苷黄酮苷(亲水性亲水性) 四酸碱性四酸碱性1酸性 (1)来源:酚羟基( 数目、位置) (2)酸性规律 a、7,4-OH酸性
16、强于其他位置羟基的酸性(处于羰基对位,羰基的共轭诱导)。 b、5-OH酸性最弱(处于羰基邻位,形成分子内氢键)。 c、酚羟基数目越多,酸性越强。 7,4-OH 7或4-OH 其他位-OH 5-OH NaHCO3 + - - - Na2CO3 + + - - NaOH + + + + 应用:应用:pH梯度法分离梯度法分离OOH+Cl2.碱性:碱性: -吡喃酮环吡喃酮环1-氧原子氧原子 微弱碱性(孤对电子,接受质子)微弱碱性(孤对电子,接受质子) 仅溶于强的、浓酸仅溶于强的、浓酸+水水 (浓硫酸)(浓硫酸) 烊烊 盐(呈色)盐(呈色) 应用应用 初步鉴别黄酮母核类型:黄酮、黄酮醇初步鉴别黄酮母核类
17、型:黄酮、黄酮醇 黄黄橙色,并有荧光橙色,并有荧光 二氢黄酮二氢黄酮 橙红(冷)、紫红(热)橙红(冷)、紫红(热) 查耳酮查耳酮 橙红橙红洋红洋红 异黄酮(二氢)异黄酮(二氢) 黄色黄色 橙酮橙酮 红红洋红洋红五、五、显色反应显色反应与分子中的与分子中的酚羟基酚羟基及及r-吡喃酮环吡喃酮环有关有关 (一一)还原反应还原反应n 1、盐酸、盐酸镁粉反应镁粉反应 是检查中药中是否有黄酮类化合物的最常用方法之一。在样品的乙醇或甲醇溶掖中加入少量镁粉振摇,再滴入几滴浓盐酸,1-2分钟(必要时水浴上加热)即显出颜色。黄酮醇类、二氢黄酮类和二氢黄酮类化合物一般显红一紫红色,个别显蓝或绿色(如7,34三羟基二
18、氢黄酮)。分子中特别是在B环上有一OH或一OCH3取代时,颜色加深。多数黄酮、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。查耳酮、橙酮、儿茶素类不显色。异黄酮类一般不显色。1、还原反应:(1)盐酸-镁粉(或锌粉)反应: (Mg-HCl) 操作:样品溶于1ml甲醇或乙醇中,加入少许镁粉或锌粉 振摇,滴加几滴浓盐酸,12分钟即可显色。 样品MeOH/EtOH液Mg粉 浓HCln 盐酸镁粉显色反应机制:有人认为是形成花色甙元之故。例如黄铜醇类成分被盐酸镁粉还原产生少量花色甙元及其二聚物而显色。二氢黄酮类和二氢黄酮醇类成分被还原产生4羟基黄烷衍生物,进一步被空气氧化转变为花色甙元而
19、显色,但是也有人认为显色反应机制是由于生成阳碳离子之故。四氢硼钠(钾)反应:四氢硼钠(钾)反应:nNaBH4是是对二氢黄酮类化合物对二氢黄酮类化合物专属性较高的专属性较高的一种还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红一种还原剂。与二氢黄酮类化合物产生红紫色。紫色。其它黄酮类化合物均不显色。其它黄酮类化合物均不显色。n 二氢黄酮、二氢黄酮醇类可被四氢硼钠还原生成红一紫红色的物质。若A环和B环有一个以上一OH或一OCH3取代则颜色加深。其它黄酮类均为负反应,故对用于和其他黄酮类区别。此反应可在试管中进行,即取样品12mg溶于甲醇中,加NaBH4 l0mg再滴加1%盐酸,呈红一紫红色。也可在滤纸上进行,先在
20、滤纸喷上2NaBH4的甲醇溶液,1分钟后熏浓盐酸蒸气,则二氢黄酮类或二氢黄酮醇类的斑点被还原显色。 1、还原反应:(2)四氢硼钠(钾)反应: (NaBH4) 操作:样品溶于1ml甲醇或乙醇中,加入2NaBH4甲醇溶液, 1分钟后加浓盐酸或浓硫酸数滴即可显紫红色()。 样品MeOH/EtOH液2NaBH4 浓HCl或浓H2SO4(二)与金属盐类试剂的络合反应n 黄酮类化合物中若具有3羟基、4羰基或5羟基、4羰基或邻二酚羟基,则可以与许多金属盐类试剂如铝盐、锆盐、锶盐、镁盐、铅盐等反应,生成有色的络合物。n铝盐:铝盐:常用试剂为常用试剂为1%1%三氯化铝或硝酸铝溶液。三氯化铝或硝酸铝溶液。铅盐铅盐
21、 常用常用1%醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液,醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液,碱式醋酸铅反应能力更强,可生成黄碱式醋酸铅反应能力更强,可生成黄红红色沉淀。色沉淀。有邻二酚羟基或羧基的黄酮类有邻二酚羟基或羧基的黄酮类化合物沉淀析出化合物沉淀析出锆盐锆盐多用多用2%2%二氯氧化锆(二氯氧化锆(ZrOClZrOCl2 2)甲醇溶液。)甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有游离的黄酮类化合物分子中有游离的3-3-或或5-OH5-OH存在存在时,均可反应生成黄色的锆络合物。时,均可反应生成黄色的锆络合物。3-OH3-OH,4-4-酮基络合物的稳定性酮基络合物的稳定性 5-OH5-OH,4-4-酮基络合物(仅二氢黄酮醇除外酮
22、基络合物(仅二氢黄酮醇除外)。)。当当反应液中接着加入枸橼酸后,反应液中接着加入枸橼酸后,5-5-羟基黄酮的羟基黄酮的黄色溶液显著褪色,而黄色溶液显著褪色,而3-3-羟基黄酮溶液仍呈羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色(锆鲜黄色(锆枸橼酸反应)枸橼酸反应)。褪色样品MeOH/EtOH液示有3-OH3-OH示无无3-OH3-OH,有5-OH5-OH不褪色有3-OH或5-OH2ZrOCl22枸橼酸锆盐反应:ZrOCl2-枸橼酸反应: 操作过程 可以用于区别黄酮类化合物分子中3一OH或5一OH的存在。样品+ 2二氯氧锆(ZrOCl2)的甲醇溶液到样品的甲醇溶液中黄色,有3一OH或5一OH与锆盐生成络合物 ,再加入
23、2枸椽酸的甲醇溶液 ,黄色不退,示有3一OH,黄色减退,加水稀释后转为原色,示无3一OH,但有5一OH.因为5羟基、4羰基与锆盐生成的络合物稳定性没有3羟基、4羰基锆络合物稳定,容易被弱酸分解。锆盐显色反应也可在滤纸上进行,得到的锆盐络合物斑点多呈黄绿色并有荧光。n镁盐反应:Mg(OAc)2反应试剂:1Mg(OAc)2甲醇溶液现象:(1)二氢黄酮、二氢黄酮醇:显天蓝色荧光,若具有5-OH色泽更明显(2)黄酮、黄酮醇、异黄酮:显黄色黄色橙黄色橙黄色褐色褐色氨性氯化锶显色反应氨性氯化锶显色反应 黄酮类化合物的分子中如果有邻二酚羟基,则可与氨性氯化锶试剂反应。方法: 取少许样品置小试管中,加入1ml
24、甲醇溶解后,再加0.01mol/L氯化锶(SrCl2)的甲醇溶液3滴和被氨气饱和的甲醇溶液3滴,如产生绿绿一棕色乃至黑色沉淀,则表示有邻二酚羟基。三氯化铁反应三氯化铁反应n多数黄酮类化合物因分子中含有游离酚羟基,多数黄酮类化合物因分子中含有游离酚羟基,与三氯化铁水溶液或醇溶液可产生正反应,呈与三氯化铁水溶液或醇溶液可产生正反应,呈现颜色;当含有氢键缔合的酚羟基时,颜色更现颜色;当含有氢键缔合的酚羟基时,颜色更明显。明显。硼酸显色反应硼酸显色反应 n在无机酸或有机酸存在条件下,在无机酸或有机酸存在条件下,5-羟基黄酮及羟基黄酮及6-羟基查耳酮可与硼酸反应,呈亮黄色。羟基查耳酮可与硼酸反应,呈亮黄
25、色。五氯化锑反应:五氯化锑反应:TiCl5反应反应 试剂: 5TiCl5无水醇溶液 应用:鉴别查耳酮 现象: (1)查耳酮的无水氯仿液与五氯化锑作用生成红红-紫红色紫红色沉淀 (2)黄酮、二氢黄酮及黄酮醇类显黄黄或橙色橙色 注意:由于在湿空气及含水溶液中的颜色产物不稳定,所用溶剂必须无水。 碱性试剂显色反应碱性试剂显色反应 在日光及紫外光下,通过纸斑反应,观察样品用氨在日光及紫外光下,通过纸斑反应,观察样品用氨蒸气和其他碱性试剂处理后的色变深的情况。蒸气和其他碱性试剂处理后的色变深的情况。当分子当分子中有邻二酚羟基取代或中有邻二酚羟基取代或3,4-二羟基取代时,在碱液中二羟基取代时,在碱液中很
26、快氧化,最后生成绿棕色沉淀很快氧化,最后生成绿棕色沉淀。n黄酮类在冷和热的氢氧化钠水溶液中黄-橙红色,n查耳酮类在碱液中能很快产生红或紫红色,n二氢黄酮类在冷碱中呈黄橙色,放置一些时间或加热则呈深红到紫红,此系开环后变成查耳酮类之故,n黄酮醇类在碱液中先呈黄色当溶液中通入空气后,溶液棕色(因3位羟基易氧化) 。n三个羟基相邻的黄酮类化合物在稀氢氧化钠溶液中往往-暗绿色或蓝绿色纤维状沉淀。n根据这些颜色变化情况,可以粗略地提示属于那类黄酮化合物。也可将样品与碳酸钠水溶液或氨蒸气等碱性试剂通过纸斑反应后在可见光或紫外光下观察颜色变化情况来鉴别黄酮类化合物。五显色反应五显色反应 1还原显色反应还原显
27、色反应反应类型反应类型 鉴别特征鉴别特征 鉴别意义鉴别意义 备注备注 盐酸盐酸-镁粉镁粉 黄酮、二氢黄酮、黄酮、二氢黄酮、 红红紫红紫红 黄酮类特征性黄酮类特征性 假阳性假阳性 反应反应 黄酮醇、二氢黄酮醇黄酮醇、二氢黄酮醇 红红紫红紫红 鉴别反应鉴别反应 (花色素)(花色素) (最常用)(最常用) 查耳酮、橙酮、查耳酮、橙酮、 (-) 儿茶素类、异黄酮儿茶素类、异黄酮 (-) 四氢硼钠四氢硼钠 二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇 红红紫红紫红 二氢黄酮类特有二氢黄酮类特有 还原反应还原反应 其它黄酮类其它黄酮类 (-) 钠汞齐反应钠汞齐反应 黄酮、二氢黄酮黄酮、二氢黄酮 红红 异黄酮、
28、二氢异黄酮异黄酮、二氢异黄酮 红红 黄酮醇类黄酮醇类 黄黄淡红色淡红色 二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类 棕黄色棕黄色2.与金属盐类试剂络合反应与金属盐类试剂络合反应反应类型反应类型 鉴别特征及鉴别意义鉴别特征及鉴别意义 备备 注注 锆盐 枸橼酸 锆盐锆盐-枸橼酸枸橼酸 3-OH或或3,5 -二二OH 黄色 黄色不褪 PPC(ZrOCl2) 5-OH 黄色褪去 示 氨性氯化锶(SrCl2) 邻二酚羟基邻二酚羟基 绿、棕乃至黑色沉淀 三氯化铁(FeCl3) 酚羟基酚羟基 紫、蓝、绿三氯化铝 3-OH,4-C=O 黄色 (AlCl3) 5-OH,4-C=O 鲜黄色荧光 PPCTLC 邻二酚羟基邻二酚羟基
29、(4或7,4黄酮醇,天蓝色荧光)3. 硼酸显色反应硼酸显色反应 硼酸硼酸 5 - 羟基,羟基,4 - 羰基黄酮羰基黄酮 黄色,绿色荧光(草酸液)黄色,绿色荧光(草酸液) (H3BO3) 6-羟基,羟基,4 - 羰基查耳酮羰基查耳酮 黄色,无荧光(枸橼酸)黄色,无荧光(枸橼酸)4. 碱性试剂反应碱性试剂反应反应类型反应类型 鉴别特征及鉴别意义鉴别特征及鉴别意义 备备 注注氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 黄酮黄酮 黄黄 橙色橙色 查耳酮、橙酮查耳酮、橙酮 红红 紫红紫红 二氢黄酮二氢黄酮 黄黄橙色(冷)橙色(冷) 深红深红 紫红紫红 (较长时间或加热)(较长时间或加热) 母核类型鉴别母核类型鉴别 稀氢氧
30、化钠稀氢氧化钠 邻三酚羟基黄酮类邻三酚羟基黄酮类 暗绿暗绿蓝绿色纤维状蓝绿色纤维状 邻三酚羟基邻三酚羟基氨蒸气或碳酸钠溶液氨蒸气或碳酸钠溶液 颜色变化颜色变化 TLC、PPC五氯化锑五氯化锑 (SdCl5): 查耳酮特征性显色反应查耳酮特征性显色反应 (红或紫红色沉淀红或紫红色沉淀) 黄酮、二氢黄酮、黄酮醇类呈橙色。黄酮、二氢黄酮、黄酮醇类呈橙色。Gibb,s反应:酚羟基对位活泼质子的特征(蓝反应:酚羟基对位活泼质子的特征(蓝 或蓝绿色)或蓝绿色) 5与五氯化锑反应与五氯化锑反应6其他显色反应其他显色反应 一提取方法 溶剂法第四节第四节 黄酮类化合物的提取、分离黄酮类化合物的提取、分离溶剂法关
31、键: 溶剂的选择 溶剂选择依据: 黄酮类成分的存在状态 (游离、苷)及溶解性 提取方法选择依据: 溶剂的溶解性能 (煎煮法、渗漉法、回流法等) 溶剂 提取原理 游离黄酮 黄酮苷 备 注 乙醇 溶解范围广 + + (甲醇) 苷、苷元均可溶 (9095%) ( 60%) 甲醇毒性大沸水 多糖苷易于水 + 成本低、安全,水溶性杂质多 碱性水或 稀氢氧化钠溶出能力强 碱性乙醇 酚羟基的酸性 + + 石灰水除杂质效果好黄酮类化合物的提取黄酮类化合物的提取 在用碱酸法进行提取纯化时,应当注意所用在用碱酸法进行提取纯化时,应当注意所用碱液浓度不宜碱液浓度不宜过高,以免在强碱性下,尤其加热进破坏黄酮母核。在加
32、酸酸过高,以免在强碱性下,尤其加热进破坏黄酮母核。在加酸酸化时,酸性也不宜过强,以免生成(金羊)盐,致使析出的黄化时,酸性也不宜过强,以免生成(金羊)盐,致使析出的黄酮类化合物又重新溶解,降低产品收率。酮类化合物又重新溶解,降低产品收率。 当药料中含有大量果胶、粘液等不溶性杂质时,如花、果类当药料中含有大量果胶、粘液等不溶性杂质时,如花、果类药材,宜用药材,宜用石灰乳或石灰水石灰乳或石灰水代替其它碱性水溶液进行提取,代替其它碱性水溶液进行提取,以使上述含羟基的杂质生成钙盐沉淀,不致溶出。这也有利于以使上述含羟基的杂质生成钙盐沉淀,不致溶出。这也有利于黄酮类化合物的纯化处理。黄酮类化合物的纯化处
33、理。二二.分离方法分离方法(一)溶剂萃取法(一)溶剂萃取法 黄酮与杂质黄酮与杂质 分离依据:成分之间分离依据:成分之间 苷与苷元苷与苷元 之间的极性(分配系数之间的极性(分配系数K)差异)差异 苷元与苷元苷元与苷元 分离工艺:分离工艺: 原料的提取浓缩液(水溶液)原料的提取浓缩液(水溶液) 依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取 石油醚液石油醚液 乙醚液乙醚液 乙酸乙酯乙酸乙酯 水饱和正丁醇水饱和正丁醇 母液母液(脂溶性杂质)(脂溶性杂质) 回收回收 回收回收 减压回收减压回收 (水溶性杂质(水溶性杂质) 苷元苷元 单糖苷单糖苷 多糖苷多糖
34、苷 (二)(二)pH梯度萃取法梯度萃取法 分离依据:游离黄酮类化合物的酸性差异分离依据:游离黄酮类化合物的酸性差异 分离工艺:总游离黄酮的乙醚液分离工艺:总游离黄酮的乙醚液 依次以依次以5%NaHCO3 、5%Na2CO3、0.2 % NaOH、 4% NaOH萃取萃取 5%NaHCO3液液 5%Na2CO3液液 0.2 % NaOH液液 4% NaOH液液 母液母液 酸化酸化 (脂溶性杂质)(脂溶性杂质)7,4-OH黄酮黄酮 7或或4-OH黄酮黄酮 一般一般-OH黄酮黄酮 5-OH黄酮黄酮(三)柱色谱法(三)柱色谱法 吸附原理 异黄酮、二氢黄酮(醇)、 氯仿-甲醇不同比例(105,活化) 高
35、度甲基化或乙酰化黄酮(醇) 混合溶剂洗脱 (极性小)分配原理 多羟基黄酮醇或黄酮苷类 氯仿-甲醇-水 (加水失活或不活化) (极性大) (80 :20 :1)等比例1硅胶柱色谱硅胶柱色谱2氧化铝柱色谱(少)氧化铝柱色谱(少) 具有3-OH或5-OH 、4-羰基及邻二酚羟基黄酮类化合物与铝离子络和而被牢固吸附,难于洗脱。2聚酰胺色谱聚酰胺色谱吸附规律:与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及介质有关。吸附规律:与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及介质有关。(1)酚羟基数目越多,吸附能力越强。(2)酚羟基数目相同的情况下,酚羟基所处的位置有利于形成分子内氢键,吸附能力减弱。 3-OH或5-OH黄酮的吸附力
36、小于其他位置-OH黄酮; 邻二酚羟基黄酮的吸附力弱于间位或对位酚羟基黄酮(3)分子内芳香化程度越高,吸附力越强。 查耳酮 二氢黄酮 黄酮醇 黄酮 二氢黄酮醇 异黄酮(4)与介质的关系:吸附力 水(中) 甲醇、乙醇(浓度 由低到高) 碱性溶剂(氢键吸附)(氢键吸附)洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附能力越强,越难洗脱洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附能力越强,越难洗脱 聚酰胺聚酰胺“双重色谱双重色谱”原理原理 正相色谱正相色谱 反相色谱反相色谱聚酰胺:极性固定相(极性酰胺基团) 非极性固定相(非极性脂肪链)洗脱剂:有机溶剂(氯仿-甲醇,极性小) 含水溶剂(甲醇-水,极性大) 先洗脱:游离黄酮
37、(苷元,极性小) 苷(极性大)(柱色谱分离) Rf值: 苷元 苷 苷元 双糖苷 单糖苷 苷元 1-OH 2-OH 3-OH 4-OH 5- OH黄酮 4 . 葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱“双重色谱双重色谱”原理原理常用洗脱剂:常用洗脱剂: 碱水(碱水(0.1mol / L NH3.H2O) 盐水(盐水(0.5mol / L NaCl) 醇或醇水不同比例。醇或醇水不同比例。 应用:适用于各种黄酮类化合物的分离应用:适用于各种黄酮类化合物的分离 原理:反相柱色谱(黄酮类化合物极性大)原理:反相柱色谱(黄酮类化合物极性大) 固定相:固定相:ODS 流动相:水流动相:水-乙晴,水与甲醇不同比例乙晴
38、,水与甲醇不同比例6高效液相色谱法(高效液相色谱法(HPLC) 第五节黄酮类化合物的检识第五节黄酮类化合物的检识一理化检识一理化检识 1.颜色:多呈黄色 2.母核检识:盐酸-镁粉反应-黄酮、黄酮醇、二氢黄酮 二氢黄酮醇(+) 四氢硼钠反应-二氢黄酮(醇)类(+) 五氯化锑-查耳酮类(+) 3.取代基团检识:锆盐-枸橼酸反应-3-OH(+) 5-OH(-) 黄酮鉴别 氨性氯化锶反应-邻二酚羟基(+)二二.色谱检识色谱检识 (一)纸色谱(PPC) 原理:分配原理 适用范围:游离黄酮(苷元)及黄酮苷的分离鉴别 双相色谱双相色谱 第I向 醇性展开剂 第II向 水性展开剂(BAW、TBA、水饱和正丁醇)
39、 (28%HAc、3%NaCl、1%HCl) 正相色谱正相色谱 反相色谱反相色谱固定相(水)极性 流动相Rf规律:极性小的化合物Rf大 极性大的化合物Rf大 苷元(0.7以上) 单糖苷 双糖苷(0.7以下) 苷元中,平面型分子 非平面型分子 Rf规律与左边相反 母核相同,2-OH 3-OH 4-OH 5- OH黄酮 苷元的分离鉴别 黄酮苷及花色素类 PPC色谱纸层析纸层析苷元:分配层析。流动相:BAW系统。苷:双向纸层析。 第一向:醇性溶剂展开,例如BAW系统,化合物极性大,吸附强。 第二向:水类溶剂展开,例如2-6%醋酸水,化合物极性大,吸附弱。Rf与结构的关系:(1)水类溶剂展开时,平面型
40、分子(黄酮、黄酮醇、查耳酮)几乎停留原点不动,非平面型分子(二氢黄酮、二氢查耳酮)Rf较大。 (2)醇性溶剂展开时,同一类型苷元,羟基越多,Rf越小。(3)醇性溶剂展开时,羟基被甲氧基取代,Rf增大。(4)醇性溶剂展开时,羟基糖苷化,极性增大,Rf下降。(2)(3)(4)用酸水展开时,上述顺序颠倒。TLC:主要指吸附薄层,常用硅胶TLC,聚酰胺TLC。硅胶TLC:鉴定弱极性化合物。聚酰胺TLC:分离大多数黄酮及苷类,适用范围广,分离效果好。1硅胶薄层色谱 极性较小的黄酮类化合物(黄酮苷元)2聚酰胺薄层色谱 可用于黄酮苷及游离黄酮的分离 鉴别,其色谱行为可参考聚酰胺柱色谱。3纤维素薄层色谱分配原
41、理,其色谱行为可参考纸色谱。 (二)薄层色谱(二)薄层色谱(TLC) 各种色谱的检识:各种色谱的检识: 日光下观察多数黄酮有黄色斑点 紫外光下观察多数黄酮呈黄绿色荧光斑点 氨蒸气熏多数黄酮有颜色变化 喷显色剂(2%AlCl3甲醇液)多数黄酮黄色变深,荧光加强黄酮类化合物思考题:黄酮类化合物思考题: 1葡聚糖凝胶(Sephadex G 型和Sephadex LH 20型)柱色谱用于分离黄酮类化合物(苷及苷元)的原理、方法及洗脱规律。 2用两类不同展开系统(醇性展开系统、水性展开系统)进行黄酮类化合物纸色谱的原理及Rf值规律。 3聚酰胺柱色谱用于分离黄酮类化合物(苷、苷元)的原理、方法及洗脱规律。如何理解黄酮类化合物聚酰胺色谱分离的“双重色谱”性能。 4简述黄酮类化合物的酸
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