黑龙江医药卫生职业学校-药学专业-天然药化-第五章黄酮类化合物

1、 本章内容提要本章内容提要 一、概述一、概述 ： 1、定义、定义 2、生物合成途径、生物合成途径 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 一、定义： 1、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-Ar2、其基本骨架为：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、黄芩、葛根、银杏、桑叶等常见中药：槐米、

2、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 复合途径：分别经由莽草酸途径和乙复合途径：分别经由莽草酸途径和乙酸酸丙二酸途径丙二酸途径 。由一个桂皮酰辅酶。由一个桂皮酰辅酶A（构成（构成B环）和三个丙二酰辅酶环）和三个丙二酰辅酶A（构成（构成A环和中间三碳链）在查耳酮合成酶作用环和中间三碳链）在查耳酮合成酶作用下生成查耳酮。查耳酮在异构化酶作用下生成查耳酮。查耳酮在异构化酶作用下形成二氢黄酮，二氢黄酮在各种酶的下形

3、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。如图作用下转化成其它各类黄酮。如图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 一、物理性质 1、性状 2、溶解性 二、化学性质 1、酸性 2、碱性3、黄酮类化合物的显色反应 根据其反应原理不同，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（

4、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UVUVNMRNMRMSMS 基 本 骨 架OO色原酮色原酮（狭义的黄酮）（狭义的黄酮） 黄酮（醇）类 基本结构 黄酮类成分OOHOHOHOHOOOHgluaOOOH木犀草素木犀草素黄芩苷黄芩苷槲皮素槲皮素 R= H芦芦 丁丁 R= 芸香糖芸香糖OOHOHOHOOHOOHOHOOHOHOHOH 山柰酚山柰酚 杨梅素

5、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、三氯化铝反应、三氯化铝反应2、锆盐、锆盐-枸椽酸反应枸椽酸反应 3、 醋酸镁反应醋酸镁反应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

6、所用试剂不同，分为：2、常用的络合剂5、三氯化铁反应、三氯化铁反应 异黄酮类基本结构OO 二氢异黄酮二氢异黄酮 OOR1R2OOR3R1=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乙素OHO二氢查耳酮 双黄酮类基本结构OOHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOOOHOHOOH柏黄酮柏黄酮扁柏黄酮扁柏黄酮其他黄酮类：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

7、）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、）颜色与形态、）颜色与形态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）与取代基的性质和数目有关。取代基的极）与取代基的性

8、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）与取代基的位置有关。）与取代基的位置有关。 （3）与分子的立体结构有关。）与分子的立体结构有关。 如黄酮、黄酮醇、如黄酮、黄酮醇、查耳酮的水溶性比其氢化物的水溶性小。查耳酮的水溶性比其氢化物的水溶性小。为什么？为什么？ （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

9、7、4一二OH 7或4一OH 一般酚OH 5一OH2、碱性：吡喃酮环上氧原子具有未共用电子对H+H2O 黄酮类成分 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

10、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

11、胺柱色谱 1 1.吸附原理：吸附原理： 氢键吸附氢键吸附 2 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

12、酮丙酮 甲醇甲醇 、乙醇（高、乙醇（高 低）低） 水水 聚酰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。 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。 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 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。 分离黄酮苷时，主

13、要靠分子筛性质，按分子量由大到小的顺序出柱。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 maxMeOH300400nm 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IIMeOH240280 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

14、跃迁所 引起的吸收。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 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. 山柰苷 山柰酚 MeOH 265 345 267

15、 367 NaOMe 265 388(强度略增) 276 424(分解) NaOAc 265 399 276 387AlCl3 275 399 270 424AlCl3/ HCl 275 399 270 424山柰苷的结构OOOHOHOrharhaO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 250280328357 250-280358385 250-280310330肩峰（很弱）245270（强）300330肩峰（很弱）270295（强）340390(强

16、，主峰）220270低强度370430(强，主峰）230270低强度465560 270-280带带I I强为主峰，强为主峰，带带IIII弱为次强峰弱为次强峰带带II II 强为主峰，强为主峰，带带I I弱为肩峰弱为肩峰带I、带II强均为主峰桂皮酰基系统苯甲酰基系统诊断试剂 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、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

17、.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-6(ppm) H-8(ppm)H-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

18、 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(ppm) H-3(ppm)黄酮类黄酮类 6.3(1H,S)6.3(1H,S)异黄酮类异黄酮类 8.7-8.5 (1H,S)8.7-8.5 (1H,S)二氢黄酮二氢黄酮 5.5-5.0 dd 5.5-5.0 dd 接近接近2.8 dd2.8 dd二氢黄酮醇二氢黄酮醇 5.0-4.8 d 4.3-4.1 d5.0-4.8 d 4.3-4.1 d二氢黄酮醇二氢黄酮醇-3-O-3-O-糖糖 5.6-5.0 d 4.6-4.35.6-5.0 d 4.6-4.3 dOOOCHH-7.40-6.70 (d,J=17.0Hz) H- 7.70-7.00 (d,J=17.0Hz) 6.70-6.50(s)其他类其他类糖上的质子