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文档简介
概述一、黄酮的含义:
1.经典含义是指以二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。色原酮二苯基色原酮概述1.经典含义是指以二苯基色原酮衍生的一类化合物的总1二、存在形式黄酮类化合物广泛存在于植物中,不少的常用中药中主要含有此类成分。大多与糖结合成苷,称为黄酮苷类;有的以游离形式存在,即未与糖结合,称为游离黄酮或黄酮苷元,同一植物中可能同时存在游离黄酮及其苷。二、存在形式2三、生物活性
1.对心血管系统的作用Vp样作用:芦丁、橙皮苷等有Vp样作用,能降低血管脆性及异常通透性,可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。扩冠作用:芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。降血脂及胆固醇:木樨草素三、生物活性
1.对心血管系统的作用3芦丁片芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药,也称维生素P,具有降低毛细血管的异常通透性和脆性的作用,是心脑血管保护药,国内用于心脑血管药品制剂的主要成分,国外还大量用于食品添加剂和化妆品。
芦丁片芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药,也称维42.
抗肝脏毒作用从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素具有保肝作用,用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。(+)-儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作用,治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。2.抗肝脏毒作用53.抗炎芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具抗炎作用。
4.抗菌及抗病毒作用如木樨草素、黄芩苷、黄芩素
5.解痉作用异甘草素、大豆素:解除平滑肌痉挛;大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状;杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羟基芫花素:止咳祛痰。3.抗炎66.雌性激素样作用大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用,可能与它们与己烯雌酚结构类似。6.雌性激素样作用7适用于苷类的精制工作。母核光谱特征二氢黄酮类、异黄酮类:带II强、带I弱母核的推断5Hz)B环氢,邻偶(3’5’-H)Na2CO3++--查耳酮分子间排列不紧密,讪酮(双苯吡酮):苯骈色原酮,其基本母核由苯环和色原酮的2,3位骈合而成。3.152证明A环有两个酚羟基;此类化合物大多不符合C6-C3-C6的基本骨架,但因具有苯骈γ-吡喃酮结构,我们也将其归为黄2(d)二氢黄酮醇类芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药,也称维生素P,具有降低毛细血管的异常通透性和脆性的作用,是心脑血管保护药,国内用于心脑血管药品制剂的主要成分,国外还大量用于食品添加剂和化妆品。三糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元固定相(水)极性>流动相(**有认为是吸附原理)??黄酮醇3-O-葡萄糖苷5.大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状;铝离子络和而被牢固吸附,难于洗脱。分离依据:游离黄酮类化合物的酸性差异(见黄酮酸性规律)15(1H,J=2.7.清除人体自由基作用
黄酮类化合物多具有酚羟基,易氧化成醌类而提供氢离子,故有显著的抗氧特点。
另外还有降血脂、血糖,抗动脉粥样硬化及抗癌抗突变等作用。适用于苷类的精制工作。7.清除人体自由基作用8第一节黄酮类化合物的结构与分类C6-C3-C6结构(黄酮)
依:三碳链的氧化程度三碳链是否构成环
3-位羟基取代与
B-环连接位置(2、3-位)第一节黄酮类化合物的结构与分类9正相色谱反相色谱黄酮类化合物溶解性(极性)规律:(1)原理:氢键吸附苷元与苷元二氢槲皮素(5,7,3′,4′-四OH二氢黄酮醇)152证明A环有两个酚羟基;沸水多糖苷易于水+成本低、安全,水溶性杂质多NaOMe265388Δ43,4’-OH++++---+苷元中,平面型分子>非平面型分子Rf规律与左边相反越难洗脱(薄层Rf越小)7,4′-OH黄酮7或4′-OH黄酮一般-OH黄酮5-OH黄酮并且,途径I裂解产生的碎片离子丰度大致与途径II裂解产生的碎片离子的丰度互成反比。黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮3-OHEI-MS(以前):苷看不到,须制备成衍生物(PM等)方能测得很弱的银杏中含有多种双黄酮,如银杏素。如木樨草素、黄芩苷、黄芩素1.黄酮类:
黄酮类即以2-苯基色原酮为基本母核,且3位上无含氧基团取代的一类化合物。
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)正相色谱102.黄酮醇类:
黄酮醇类的结构特点是在黄酮基本母核的3位上连有羟基或其他含氧基团。
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黄酮醇)
2.黄酮醇类:113.二氢黄酮类:
二氢黄酮类结构可视为是黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成。
甘草苷(甘草素-7-O-glu苷)甘草素(7,4′–二OH二氢黄酮)橙皮苷(5,7,3-三OH,4′-OCH3二氢黄酮)3.二氢黄酮类:甘草苷(甘草素-7-O-glu苷)124.二氢黄酮醇类:
二氢黄酮醇类具有黄酮醇类的2、3位被氢化的基本母核,且常与相应的黄酮醇共存于同一植物体中。
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)4.二氢黄酮醇类:二氢槲皮素(5,7,3′,4′-135.异黄酮类:异黄酮类母核为3-苯基色原酮的结构,即B环连接在C环的3位上。
大豆素(7,4′-二OH异黄酮)大豆苷(大豆素-7-O-glc苷)葛根素(7,4′-二OH,8-glc异黄酮苷)5.异黄酮类:大豆素(7,4′-二OH异黄酮)146.二氢异黄酮类:
二氢异黄酮类具有异黄酮的2、3位被氧化的基本母核。紫檀素鱼藤酮6.二氢异黄酮类:紫檀素157.查尔酮类:
查耳酮类的结构特点是二氢黄酮C环的1、2位键断裂生成的开环衍生物,即三碳链不构成环。红花苷7.查尔酮类:红花苷16
查耳酮的主要结构特点是C环未成环,另外定位也与其他黄酮不同。其可以看作是二氢黄酮在碱性条件下C环开环的产物,两者互为同分异构体,常在植物体内共存。同时两者的转变伴随着颜色的变化。
二氢黄酮2-羟基查耳酮
查耳酮的主要结构特点是C环未成环,另17
红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类植物成分。
红花在开花初期,花冠呈淡黄色;开花中期,花冠呈深黄色;开花后期或采收干燥过程中由于酶的作用,氧化成红色。红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类植物成分。188.二氢查尔酮类:
二氢查耳酮类为查耳酮α,β位双键氢化而成。此种类型在植物界分布极少,如蔷薇科梨属植物根皮和苹果种仁中含有的梨根苷(phloridzin)。梨根苷8.二氢查尔酮类:梨根苷199.橙酮类
黄酮的C环分出一个碳原子变成五元环,其余部位不变,但C原子定位也有所不同。是黄酮的同分异构体,属于苯骈呋喃的衍生物,又名噢哢。如黄花波斯菊花中含有的硫磺菊素就属于此类。
橙酮基本结构硫磺菊素
9.橙酮类2010.花色素类
花色素类是一类以离子形式存在的色原烯的衍生物。广泛存在于植物的花、果、叶、茎等部位,是形成植物蓝、红、紫色的色素。由于花色素多以苷的形式存在,故又称花色苷。如矢车菊素、飞燕草素、天竺葵素等属于此类。
飞燕草素R1=R2=OH
矢车菊素R1=OHR2=H
天竺葵素R1=R2=H10.花色素类花色素类是一类以离子形式存在的21δ90~100ppm范围内查耳酮分子间排列不紧密,7(d)71.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)2(d)二氢黄酮醇类1(d)查耳酮类二氢槲皮素(5,7,3′,4′-四OH二氢黄酮醇)1:形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。类型:SephadexG型(亲水性凝胶)也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。有的以游离形式存在,即未与糖结合,称为游离黄酮或黄酮苷元,同一植物中可能同时存在游离黄酮及其苷。黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮3-OHNaOAc275,322,367碱水(0.位,羰基的共轭诱导)。将以上各种光谱数据(或光谱图)进行对比分析,即可获得有关结构信息。NaOAc275,322,367370-430(3-4个小峰)黄酮的C环分出一个碳原子变成五元环,其余部位不变,但C原子定位也有所不同。MeOH267367苯甲酰系统桂皮酰系统11.黄烷醇类
黄烷醇类生源上是由二氢黄酮醇类还原而来,可看成是脱去C4位羰基氧原子后的二氢黄酮醇类化合物。黄烷-3-醇在植物界分布很广,如儿茶素和表儿茶素。故又称为儿茶素类。儿茶素为中药儿茶的有效成分,具有一定的抗癌活性。
(+)儿茶素(-)表儿茶素
δ90~100ppm范围内11.黄烷醇类黄烷醇22黄烷-3,4-二醇无色飞燕草素黄烷-3,4-二醇无色飞燕草素2312.双黄酮类
由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物,多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮,如银杏素。
12.双黄酮类由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物,多2413.其他黄酮类异芒果素讪酮(双苯吡酮):苯骈色原酮,其基本母核由苯环和色原酮的2,3位骈合而成。13.其他黄酮类异芒果素讪酮(双苯吡酮):苯骈色原酮,其25
此类化合物大多不符合C6-C3-C6的基本骨架,但因具有苯骈γ-吡喃酮结构,我们也将其归为黄酮类化合物。
凯林
麦冬高异黄酮A红镰酶素
此类化合物大多不符合C6-C3-C6的基本骨架,但26
类别特点或组间区别组内区别黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮3-OH
(C2-C3双键)二氢黄酮和2-苯基色原酮3-OH二氢黄酮醇(C2-C3单键)异黄酮和二氢异黄酮 3-苯基色原酮 C2-C3双键和单键查耳酮和二氢查耳酮 C环开环3碳链为双键和单键橙酮C环为五元环 花色素和黄烷醇 无4位羰基离子和分子其他类 均有色原酮结构 总结:各类黄酮类化合物的特点和区别类别特点或组间区别27章目录章目录28橙皮苷(5,7,3-三OH,4′-OCH3二氢黄酮)为同分异构体,常在植物体内共存。花色素类是一类以离子形式存在的色原烯的衍Rf值:苷元>苷苷元<苷(TLC色谱鉴别)1.5,7-二OH黄酮2.3’,4’-二氧取代黄酮类化合物橙酮C环为五元环AlCl3/HCl276,295,351,383仅溶于强的、浓酸二氢黄酮和2-苯基色原酮3-OH位,羰基的共轭诱导)。13C-NMR谱中黄酮类化合物结构中的中央三碳核的信号特征300,299,285,272,153,152,151,148橙皮苷(5,7,3-三OH,4′-OCH3二氢黄酮)羟基乙酰化后,乙酰基的吸电作用,使原来酚羟基对共轭系统的供电能力消失,对光谱的影响亦将完全消失。黄酮醇3-O-鼠李糖苷5.但有时也会发生H-2’和H-6’重叠的现象。MeOH267,296sh,336118证明B环有一个酚羟基。第二节理化性质一.性状1:形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。(苷)2:颜色:多为黄色
交叉共轭体系(电子转移、重排,共轭增强,产生颜色的基础)助色团(给系统提供电子,使颜色加深,尤其7,4′-位,辅助作用)橙皮苷(5,7,3-三OH,4′-OCH3二氢黄酮)第二29花色素类等383-344=39有5-OH旋光性黄酮类-7-O-葡萄糖苷4.带II红移5~10nm示A环有邻二酚羟基1)二氢黄酮1:形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。NaOMe270,303(sh),386NaOAc275,322,367二氢异黄酮类具有异黄酮的2、3位被氧化的基本母核。方法:双相色谱对于极性大的成分,如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等,用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH;H2O(1;1)等溶剂提取。加AlCl3/HCl265,425H-2’受C环负屏蔽和3’-OR屏蔽作用,H-6’也受C环负屏蔽作用,而H-5’则仅4’-OR屏蔽作用。2)葡萄糖苷与鼠李糖苷的区别苷元与苷元5Hz)A环氢,间偶(6-H)游离黄酮:黄酮0Hz)B环氢(5’-H)1.分子离子峰为基峰—用于测定分子量。
有交叉共轭体系无黄酮(灰黄~黄色)二氢黄酮黄酮醇(灰黄~黄色)二氢黄酮醇查耳酮(黄~橙黄色)二氢查耳酮花色素类(颜色随pH而改变)黄烷醇类异黄酮(无或微黄色)
红色(pH<7)二氢异黄酮紫色(pH=8.5)蓝色(pH>8.5)花色素类等有30二.旋光性:
旋光性取决于不对称碳原子的有无
有无
所有黄酮苷(糖)游离黄酮:游离黄酮:黄酮二氢黄酮黄酮醇二氢黄酮醇异黄酮二氢异黄酮查耳酮(二氢)黄烷醇类橙酮花色素类等
(2-位)(2,3-位)(无)二.旋光性:31三.溶解性:符合苷的溶解性规律
水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱水
1.游离黄酮
-+++++++(酚羟基)
取决于
分子的立体结构取代基团的性质、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R=H
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)查耳酮分子间排列不紧密,(交叉共轭)水分子易于进入水溶度小水溶度大
R=H二氢黄酮R=OH二氢黄酮醇三.溶解性:符合苷的溶解性规律32节目录章目录节目录章目录33水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱水
++++---+黄酮类化合物溶解性(极性)规律:三糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元3-O-糖苷>7-O-糖苷(平面性分子)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(亲水性)
水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱水黄酮类化合34黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮3-OH也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脱,分步收集、检查、合并。黄酮二氢类(C-环半椅式结构)位,羰基的共轭诱导)。黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮3-OHAlCl3=AlCl3/HCl,结构中无邻二酚羟基(甲醇)苷、苷元均可溶(90~95%)(60%)甲醇毒性大5Hz)B环氢,邻偶(2’6’-H)1:形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。总结:各类黄酮类化合物的特点和区别外定位也与其他黄酮不同。Rf值:苷元>苷苷元<苷(TLC色谱鉴别)四.MS在黄酮类化合物结构研究中的应用5Hz)B环氢,邻偶(3’5’-H)EI-MS(以前):苷看不到,须制备成衍生物(PM等)方能测得很弱的NaOAc275,322,367类型:SephadexG型(亲水性凝胶)(四)糖端基碳上的质子
四.酸碱性1.酸性.
酸性
来源影响酚羟基(数目、位置)酸性规律:
7,4‘-OH酸性强于其他位置羟基的酸性(处于羰基对位,羰基的共轭诱导)。
5-OH酸性最弱(处于羰基邻位,形成分子内氢键)。酚羟基数目越多,酸性越强。黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮35黄酮类化合物教材课件36
7,4′-OH>7或4′-OH>其他位-OH>5-OHNaHCO3+---Na2CO3++--NaOH++++
应用
应用pH梯度法分离(游离黄酮)
37节目录章目录节目录章目录382.碱性:
γ-吡喃酮环1-氧原子
微弱碱性(孤对电子,接受质子)
仅溶于强的、浓酸+水(浓硫酸)
烊盐(呈色) 应用 初步鉴别黄酮母核类型:黄酮、黄酮醇——黄~橙色,并有荧光二氢黄酮——橙红(冷)、紫红(热)查耳酮——橙红~洋红异黄酮(二氢)——黄色橙酮——红~洋红2.碱性:γ-吡喃酮环1-氧原子39节目录章目录节目录章目录40节目录章目录节目录章目录41节目录章目录节目录章目录42节目录章目录节目录章目录43节目录章目录节目录章目录44水或热水提取,(多糖苷在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小);152证明A环有两个酚羟基;5%NaHCO3液5%Na2CO3液0.85(2H,d,J=8.(1)原理:氢键吸附IR:3292,1667,1600,1500cm-1二氢黄酮和二氢黄酮醇1.硅胶薄层色谱—主要用于极性较小的黄酮类化合物(黄酮苷元)的分离鉴别,其色谱行为可参考硅胶柱色谱。B-环连接位置(2、3-位)5(1H,d,J=2.若R1=R2=R3=H,则H-2’,6’为单峰,6.利用13C-NMR谱中黄酮类化合物的中央三个碳核如木樨草素、黄芩苷、黄芩素2(d)二氢黄酮醇类样品33mg经2%H2SO4加热水解,冷却,水洗后过滤得浅黄结晶21mg(苷元),水解液经处理进行纸层析,证明有鼠李糖,1H-NMR波谱示鼠李糖端基H信号:δ5.FD-MS、FAB-MS、ESI-MS(目前):可测得分子离子峰氢黄酮在碱性条件下C环开环的产物,两者互带I紫移30~40nm示B环有邻二酚羟基1,d,J=2Hz(二平伏键偶合系统)实例分析:芦丁的显色情况节目录章目录水或热水提取,(多糖苷在热水中溶解度较大,在45节目录章目录节目录章目录46节目录章目录节目录章目录47章目录章目录48节目录章目录节目录章目录49节目录章目录节目录章目录50节目录章目录节目录章目录51节目录章目录节目录章目录52节目录章目录节目录章目录53节目录章目录节目录章目录54节目录章目录节目录章目录558(dd,1H,J=2.黄酮和黄酮醇2-苯基色原酮3-OH麦冬高异黄酮A红镰酶素有的以游离形式存在,即未与糖结合,称为游离黄酮或黄酮苷元,同一植物中可能同时存在游离黄酮及其苷。152证明A环有两个酚羟基;黄酮类化合物结构中的交叉共轭体系水或热水提取,(多糖苷在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小);对于极性大的成分,如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等,用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH;H2O(1;1)等溶剂提取。152证明A环有两个酚羟基;如为苷类,则可水解或甲基化后再水解,并测定苷元或其衍生物的紫外光谱四.MS在黄酮类化合物结构研究中的应用(三)柱色谱法麦冬高异黄酮A红镰酶素若R1=R2=R3=H,则H-2’,6’为单峰,6.B环上有-OH,OCH3对带I影响不大依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取H-2’,6’7.盐水(0.节目录章目录8(dd,1H,J=2.节目录章目录56节目录章目录节目录章目录57节目录章目录节目录章目录58节目录章目录节目录章目录59节目录章目录节目录章目录60节目录章目录节目录章目录61节目录章目录节目录章目录62由于C环对H-2’,6’的负屏蔽作用大于对H-3’,5’,且H-3’,5’受4’-OR的屏蔽作用,故前者较低场;麦冬高异黄酮A红镰酶素二氢桑色素(5,7,2′,4′-四OH二氢黄酮醇)(一)纸色谱(PPC)1.5,7-二OH黄酮C3-OR1˝-H的值约为5.二氢槲皮素(5,7,3′,4′-四OH二氢黄酮醇)0Hz)B环氢(5’-H)黄酮醇-3-O-葡萄糖苷5.元素分析:C%(56.二氢槲皮素(5,7,3′,4′-四OH二氢黄酮醇)石油醚液乙醚液乙酸乙酯水饱和正丁醇母液类型:SephadexG型(亲水性凝胶)从中药柴胡中得到山奈苷,酸水解PPC检查出鼠李糖,该苷及苷元的UV[λmax(nm)]谱如下,解析结构。并且,途径I裂解产生的碎片离子丰度大致与途径II裂解产生的碎片离子的丰度互成反比。类化合物的分离2.主要碎片离子峰为裂解途径I产生的A1和B1母核确定XZiZoZmZp(105℃,活化)高度甲基化或乙酰化黄酮(醇)混合溶剂洗脱若用DMSO-d6作溶剂,则δ8.5(1H,d,J=2.
点
滴
积
累
节目录章目录由于C环对H-2’,6’的负屏蔽作用大于对H-3’,5’63章目录章目录64章目录5253章目录525365节目录章目录节目录章目录66节目录章目录节目录章目录67双向纸色谱节目录章目录双向纸色谱节目录章目录68节目录章目录节目录章目录69
第三节提取、分离
溶剂法关键溶剂的选择选择依据黄酮类成分的存在状态(游离、苷)及溶解性
溶剂的溶解性能
提取方法(煎煮法、渗漉法、回流法等)的选择
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(90~95%)(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一.提取方法——溶剂法第三节提取、分离溶701.苷元
多用CHCl3、Et2O、EtOAc等极性较小溶剂提取;对于多OCH3化的成分,用苯、石油醚提取;对于极性大的成分,如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等,用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH;H2O(1;1)等溶剂提取。1.苷元71
2.苷类水或热水提取,(多糖苷在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小);也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。
3.含羟基的苷或苷元,可用碱水提取。
4.提取花青素类可加入少量酸,但一般黄酮类化合物则应避免。2.苷类72
碱水提酸沉淀法
适用于含酚羟基的化合物,如槐米中芦丁的提取。注意事项:①酸碱度不宜过大②邻二酚羟基的保护:碱性条件下,邻二酚羟基易被氧化,加硼砂保护③石灰乳的加入可除去果胶、粘液等水溶性酸性杂质碱水提酸沉淀法73
炭粉吸附法
适用于苷类的精制工作。植物的甲醇提取液加活性炭至吸附完全,过滤得吸附苷的活性炭粉末。依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脱,分步收集、检查、合并。大部分苷类可用7%酚/水洗下,经减压浓缩至小体积,乙醚除酚,余下水层经减压浓缩得较纯黄酮苷。炭粉吸附法
适用于苷类的精制工作。74二.分离方法(一)溶剂萃取法黄酮与杂质分离依据:成分之间苷与苷元之间的极性(分配系数K)差异 苷元与苷元
分离工艺: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
石油醚液乙醚液乙酸乙酯水饱和正丁醇母液(脂溶性杂质)回收
回收
减压回收(水溶性杂质)
苷元单糖苷多糖苷二.分离方法(一)溶剂萃取法75(二)pH梯度萃取法
分离依据:游离黄酮类化合物的酸性差异(见黄酮酸性规律) 分离工艺:总游离黄酮的乙醚液
依次以5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH、
4%NaOH萃取
5%NaHCO3液
5%Na2CO3液0.2%NaOH液4%NaOH液母液
酸化(脂溶性杂质)7,4′-OH黄酮7或4′-OH黄酮
一般-OH黄酮
5-OH黄酮(二)pH梯度萃取法76(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(三)柱色谱法
1.硅胶柱色谱772.聚酰胺色谱
(1)原理:氢键吸附
吸附规律:酚羟基数目越多,吸附能力越强。酚羟基数目相同的情况下,酚羟基所处的位置有利形成分子内氢键,吸附能力减弱。3-OH或5-OH黄酮的吸附力小于其他位置-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2.聚酰胺色谱(1)原理:氢键吸附78
洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附能力越强,越难洗脱(薄层Rf越小)
(2)“双重色谱”原理——主要用于解释黄酮苷与苷元聚酰胺色谱现象
正相色谱反相色谱
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(苷元,极性小)苷(极性大)(柱色谱分离)
Rf值:苷元>苷苷元<苷(TLC色谱鉴别)
***上述规律也适用于黄酮类化合物在聚酰胺薄层上的行为。洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附能力越强,
793.氧化铝柱色谱很少应用—
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。4.葡聚糖凝胶柱色谱类型:SephadexG型(亲水性凝胶)
SephadexLH-20型(羟丙基葡聚糖凝胶,水及极性有机溶剂均可)
原理:“双重色谱”原理
分子筛作用吸附原理(按分子大小分离)(按极性大小分离)
应用:黄酮苷及苷元的分离苷元的分离
洗脱顺序:分子由大到小被洗脱极性由小到大被洗脱叁糖苷>
双糖苷>
单糖苷>
苷元1-OH>2-OH>3-OH>4-OH>5-OH黄酮
80常用洗脱剂:
碱水(0.1mol/LNH3.H2O)盐水(0.5mol/LNaCl)醇或醇水不同比例。6.高效液相色谱法(HPLC)—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)固定相:ODS
流动相:水-乙腈不同比例常用洗脱剂:81
第四节鉴定一.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.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第四节鉴定一.理化检识82方法:
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)(2~8%HAc、3%NaCl、1%HCl)
正相色谱反相色谱固定相(水)极性>流动相(**有认为是吸附原理)??
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黄酮主要应用:苷元的分离鉴别黄酮苷及花色素类的分离鉴别
方法:83(二)薄层色谱(TLC)1.硅胶薄层色谱—主要用于极性较小的黄酮类化合物(黄酮苷元)的分离鉴别,其色谱行为可参考硅胶柱色谱。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—分配原理,其色谱行为可参考PC。各种色谱的检识顺序: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(二)薄层色谱(TLC)84第五节结构研究一.紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中的应用
一般鉴定程序:先测定在甲醇中的光谱再测定在加入各种诊断试剂后的紫外光谱如为苷类,则可水解或甲基化后再水解,并测定苷元或其衍生物的紫外光谱将以上各种光谱数据(或光谱图)进行对比分析,即可获得有关结构信息。
第五节结构研究一.紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定85
黄酮(醇):带II、带I均强母核光谱特征二氢黄酮类、异黄酮类:带II强、带I弱
母核的推断(甲醇)查耳酮、橙酮:带II弱、带I强取代基:OH等,为助色团
依红移规律推断取代基团
甲醇钠:强碱,所有酚羟基解离
醋酸钠:碱性弱,酸性强的酚羟基解离
加入诊断试剂醋酸钠/硼酸:邻二酚羟基络和
相应吸收峰红移
三氯化铝:3-OH,4-羰基
5-OH,4-羰基络和邻二酚羟基
86黄酮类化合物在甲醇中紫外光谱特征
苯甲酰系统桂皮酰系统(带II220~280nm)(带1300~400nm)
黄酮类化合物结构中的交叉共轭体系黄酮类化合物在甲醇中紫外光谱特征
87
多数黄酮类化合物由两个主要吸收带组成:带I在300-400nm区间,由B环桂皮酰系统的电子跃迁所引起;多数黄酮类化合物由两个主要吸收带组成:88带II在240-285nm区间,由A环苯甲酰系统的电子跃迁所引起。
带II在240-285nm区间,由A环苯甲酰系统的电子跃迁所89
带II(240-285nm)(苯甲酰系统)带I(300-400nm)桂皮酰系统类型说明
250-285304-350黄酮类
-OH越多,带I带II越红移
B环3’,4’有-OH基,带II为双峰(主峰伴肩峰)328-357黄酮醇类(3-OR)
352-385黄酮醇类(3-OH)
245-270270-295300-400异黄酮类二氢黄酮(醇)B环上有-OH,OCH3对带I影响不大
220-270340-390或340-390(Ia)300-320(Ib)查耳酮类查耳酮2’-OH使带I向红移影响大370-430(3-4个小峰)橙酮类
带II(240-285nm)(苯甲酰系统)带I(300-490不同类型黄酮类化合物的紫外光谱不同类型黄酮类化合物的紫外光谱91取代基团对共轭吸收的影响黄酮类核中引入-OH(酚羟基)等供电基团,使共轭程度增强,相应的吸收峰红移。一般,A环引入–OH,带II红移,B环引入–OH带I红移。羟基甲基化或苷化后,原酚羟基的供电能力下降,引起相应的吸收峰紫移。
3-OH甲基化或苷化,带I紫移,
5-OH(与羰基形成分子内氢键)甲基化,带I、带II均紫移5~15nm,
4′-OH甲基化,带I紫移3~10nm。羟基乙酰化后,乙酰基的吸电作用,使原来酚羟基对共轭系统的供电能力消失,对光谱的影响亦将完全消失。取代基团对共轭吸收的影响黄酮类核中引入-OH(酚羟基)等供电92
黄酮、黄酮醇加入诊断试剂后吸收峰(带I、带II)的位移规律诊断试剂位移规律归属
NaOMe带I红移40~60nm,强度不降示有4′-OH
带I红移50~60nm,强度下降示有3-OH、但无4′-OHNaOAc带II红移5~20nm示有7-OH2.加入诊断试剂后引起的位移及其在结构测定中的意义(见下表)NaOAc/H3BO3
带I红移12~30nm示B环有邻二酚羟基带II红移5~10nm示A环有邻二酚羟基(不包括5,6-邻二酚羟基)AlCl3
及AlCl3/HClAlCl3/HCl谱图=AlCl3谱图示无邻二酚羟基
AlCl3/HCl谱图≠AlCl3谱图示有邻二酚羟基
带I紫移30~40nm示B环有邻二酚羟基黄酮、黄酮醇加入诊断试剂后吸收峰(带I、带I93
带I紫移50~65nm示A、B环均可能有邻二酚羟基
AlCl3/HCl谱图=MeOH谱图示无3-及/或5-OH
AlCl3/HCl谱图≠MeOH谱图示可能有3-及/或5-OH
带I红移35~55nm示只有5-OH
红移60nm示只有3-OH
红移50~60nm示可能有3-OH及5-OH
仅红移17~20nm示除5-OH外,尚有6-含氧取代诊断试剂位移规律归属带I紫移50~65nm94
从中药柴胡中得到山奈苷,酸水解PPC检查出鼠李糖,该苷及苷元的UV[λmax(nm)]谱如下,解析结构。从中药柴胡中得到山奈苷,酸水解PPC检查出鼠李糖,该苷95山奈苷
带II带IMeOH265345NaOMe265388Δ43,4’-OHAlCl3275399Δ54,5-OHAlCl3/HCl275399AlCl3=AlCl3/HCl:无邻二酚羟基NaOAc265399带II无红移,无7-OHNaOAc/H3BO3265356Δ11山奈苷带II带96山奈苷元
带II带IMeOH267367NaOMe276416(分解)
带I红移Δ49,且分解,3,4’-OHAlCl3268424Δ54,5-OHAlCl3/HCl269424AlCl3=AlCl3/HCl:无邻二酚羟基NaOAc276387带II红移9,7-OHNaOAc/H3BO3267372Δ40?山奈苷元带II带I97三、1H-NMR
常用溶剂:氘代氯仿(CDDl3),氘代二甲基亚砜(DMSO-d6),氘代吡啶(C5D5N)。也可将黄酮类化合物作成三甲基硅醚衍生物溶于四氯化碳中进行测定。三、1H-NMR
常用溶剂:氘代氯仿(CDDl3),氘代二甲98(一)A环质子
1.5,7-二OH黄酮(一)A环质子
1.5,7-二OH黄酮99黄酮类化合物教材课件100黄酮类化合物教材课件1012.7-OH黄酮
H-5较H-6、H-8低场,是由于羰基的负屏蔽效应的影响。H-6、H-8较5,7-二OH黄酮低场,且相互位置可能颠倒。2.7-OH黄酮
H-5较H-6、H-8低场,是由于羰基的负102黄酮类化合物教材课件103(二)
B环质子δ6.5-8
1.4’-氧取代黄酮类化合物H-3’,5’6.5-7.1,d,J=8.5HzH-2’,6’7.1-8.1,d,J=8.5Hz由于C环对H-2’,6’的负屏蔽作用大于对H-3’,5’,且H-3’,5’受4’-OR的屏蔽作用,故前者较低场;C环氧化程度越高,H-2’,6’处于越低场的位置。(二)
B环质子δ6.5-8
1.4’-氧取代黄酮类化104黄酮类化合物教材课件1052.3’,4’-二氧取代黄酮类化合物
H-2’受C环负屏蔽和3’-OR屏蔽作用,H-6’也受C环负屏蔽作用,而H-5’则仅4’-OR屏蔽作用。故由低场到高场的顺序为:H-6’H-2’H-5’。但有时也会发生H-2’和H-6’重叠的现象。(1)3’,4’-二氧取代黄酮及黄酮醇H-5’6.7-7.1d,J=8.5HzH-2’7.2d,J=2.5HzH-6’7.9dd,J=2.5,8.5Hz2.3’,4’-二氧取代黄酮类化合物H-2’受C环负屏蔽106黄酮类化合物教材课件107(2)3’,4’-二氧取代异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇
H-2’,5’,6’常作为一个复杂多重峰(通常为两组峰)
6.7-7.1(2)3’,4’-二氧取代异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮108黄酮类化合物教材课件1093.3’,4’,5’-三氧取代黄酮类化合物
若R1=R2=R3=H,则H-2’,6’为单峰,
6.7-7.5若上述条件不成立,则H-2’,6’分别为二重峰(J=2Hz)3.3’,4’,5’-三氧取代黄酮类化合物
若R1=R2=110黄酮类化合物教材课件111(三)
C环质子
1.黄酮类(三)
C环质子
1.黄酮类112黄酮类化合物教材课件1132.异黄酮类
H-2位于羰基位,同时受羰基和苯环的负屏蔽作用,且通过碳与氧相连,故较一般芳香质子低场,δ7.6-7.8。若用DMSO-d6作溶剂,则δ8.5-8.7。2.异黄酮类
H-2位于羰基位,同时受羰基和苯环的负屏蔽1143.二氢黄酮和二氢黄酮醇
1)二氢黄酮两个H-3,分别为dd峰,中心位于δ2.8,J=17Hz(偕偶),5Hz(顺偶)及J=17Hz(偕偶),11Hz(反偶)H-2,dd,δ5.2,Jtrans=11Hz(反偶),Jcis=5Hz(顺偶)3.二氢黄酮和二氢黄酮醇
1)二氢黄酮两个H-3115黄酮类化合物教材课件116(2)二氢黄酮醇
3-OR苷化,供电子能力下降,两个氢的δ值升高(向低场位移),可用于判断二氢黄酮醇苷中糖的位置。H-2与H-3为反式双直立键,J=11HzH-2δ4.9H-3δ4.3(2)二氢黄酮醇
3-OR苷化,供电子能力下降,两个氢的δ值117黄酮类化合物教材课件1184.查耳酮
4.查耳酮
1195.橙酮
5.橙酮
120黄酮苷类化合物上糖的质子信号(端基质子)
黄酮醇-3-O-葡萄糖苷5.70~6.00
黄酮醇-3-O-鼠李糖苷5.00~5.10
黄酮类-7-O-葡萄糖苷4.80~5.20
黄酮类-4’-O-葡萄糖苷黄酮类-5-O-葡萄糖苷黄酮类-6及8-C-糖苷(四)糖端基碳上的质子黄酮苷类化合物上糖的质子信号(端基质子)(四)糖端基碳上的1211)葡萄糖位于不同位置时端基H化学位移的区别:
C3-OR1˝-H的值约为5.8C-5,C-6,C-
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