天然药物化学第八章

天然药物化学第八章第1页，课件共57页，创作于2023年2月教学目标:1、掌握黄酮类化合物的结构以及代表性化合物。2、掌握黄酮类化合物的理化性质和颜色反应。3、掌握黄酮类化合物的提取分离方法。4、了解黄酮类化合物的结构测定。5、重点掌握黄酮类化合物的酸性强弱与结构的关系。6、掌握不同母核黄酮苷元之间溶解度的特点。7、掌握色谱法在黄酮类化合物分离中的应用。8、了解光谱技术在黄酮类化合物结构鉴定中的作用。第2页，课件共57页，创作于2023年2月第一节概述

黄酮类化合物广泛存在于自然界，数量之多列天然酚性化合物之首，截至1993年统计，黄酮类化合物总数已超过4000多个。在植物体内主要与糖结合成苷的形式存在，部分以游离形式存在。这类化合物大都呈黄色并有羟基，故称之为黄酮。一、生物活性第3页，课件共57页，创作于2023年2月槐米中的芸香苷和陈皮中的橙皮苷，能降低血管的脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助药物。银杏中的银杏黄酮，葛根中的葛根黄酮有明显的扩张冠状动脉作用。水飞蓟种子中水飞蓟素有护肝作用。黄芩中的黄芩有抗菌作用。桷斗皮素等许多黄酮类化合物还具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗癌的活性第4页，课件共57页，创作于2023年2月

二、结构和分类泛指两个苯环（A-与B-环）通过三碳链相互联结而成的一系列化合物。它们大多具有如下6C-3C-6C的基本骨架，而且A、B环上常有羟基、甲氧基或异戊烯基等取代基。6C-3C-6C第5页，课件共57页，创作于2023年2月（一）黄酮苷元的结构分类主要是根据母核中三碳链的氧化程度，三碳链是否成环以及B环连接位置的不同进行分类。第6页，课件共57页，创作于2023年2月1

黄酮和黄酮醇类基本结构：R=H黄酮R=OH黄酮醇色原酮第7页，课件共57页，创作于2023年2月例如：芹菜素桷斗皮素第8页，课件共57页，创作于2023年2月二氢黄酮和二氢黄酮醇类基本结构：R=H二氢黄酮R=OH二氢黄酮醇甘草苷第9页，课件共57页，创作于2023年2月水飞蓟素第10页，课件共57页，创作于2023年2月异黄酮和二氢异黄酮类

与黄酮和黄酮醇类的区别是B环连接在C3位在二氢异黄酮中，C2、C3以单键相连。大豆素：R1=R2=R3=H大豆苷：R1=R3=HR2=葡萄糖基葛根素：R2=R3=HR1=葡萄糖基第11页，课件共57页，创作于2023年2月紫檀素：R=CH3高丽槐素：R=H三叶豆紫檀苷：R=葡萄糖基第12页，课件共57页，创作于2023年2月4

查耳酮和二氢查耳酮2－羟基查耳酮二氢黄酮第13页，课件共57页，创作于2023年2月5

橙酮类

C环为五元环。天然植物中少见。硫磺菊素存在于黄花波斯菊花中。第14页，课件共57页，创作于2023年2月6

花色素和黄烷醇类（＋）儿茶素：无色矢车菊素：花色素是使植物的花、果、叶等呈现兰、紫、红等色的色素。第15页，课件共57页，创作于2023年2月麦冬高异黄酮7其他黄酮类（1）高异黄酮：C环与B环间多了一个CH2第16页，课件共57页，创作于2023年2月凯林（2）呋喃色原酮第17页，课件共57页，创作于2023年2月银杏素（3）双黄酮常见的由两分子芹菜素或其甲基醚构成，根据结合形式分成三类：（i）3’，8’’－双芹菜素型第18页，课件共57页，创作于2023年2月（ii）8,8’’-双芹菜型柏黄酮第19页，课件共57页，创作于2023年2月扁柏黄酮（iii）双苯醚型第20页，课件共57页，创作于2023年2月

（二）黄酮中糖的结构分类1单糖：

D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖等。2双糖：芸香糖(rh1→6glc)、新橙皮糖（rh1→2glc）、龙胆双糖(glc1→6glc)等。3三糖:

龙胆三糖(glc1→6glc1→2fru)、槐三糖(glc1→2glc1→2glc)等。第21页，课件共57页，创作于2023年2月第二节

黄酮类化合物的性质与显色反应一、性状

1

黄酮类化合物多为晶状固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。第22页，课件共57页，创作于2023年2月2颜色：黄酮类化合物的颜色主要与分子中交叉共轭体系有关。交叉共轭体系是指两个双键互不共轭，但分别与第三个双键共轭所形成的体系，交叉共轭体系长的容易呈色。助色团（-OH,-OCH3）的种类、数目及位置也对颜色有影响。

第23页，课件共57页，创作于2023年2月

色原酮部分交叉共轭较短，是无色的，但C2位上引入苯基后，使共轭链延长而呈现颜色。若在C7位或C4位引入－OH、－OCH3等供电子基，因形成p-π共轭，使整个π电子云向羰基方向的位移增加，分子极化增加，π电子的活动性也大为增加。但在其他位置引入这些助色团对颜色影响较小。第24页，课件共57页，创作于2023年2月第25页，课件共57页，创作于2023年2月

一般情况下，黄酮、黄酮醇及其苷类多呈灰黄～黄色，查耳酮为黄～橙黄色，而二氢黄酮醇因C2、C3间的双键被氢化，交叉共轭体系和加合关系中断，故几乎无色。异黄酮类B环与色原酮环共轭很少，也不显色或反显微黄色。花色素所显的颜色，随pH不同而改变，一般pH

<7显红色，pH8.5显紫色，pH>8.5显蓝色，pH不同可能促进结构产生可逆变化。第26页，课件共57页，创作于2023年2月例如：矢车菊苷：H+OH-第27页，课件共57页，创作于2023年2月

黄酮类化合物在紫外线照射下有无荧光，与分子结构有关，例如C3位有羟基者（黄酮醇类）在紫外线照射下大多显亮黄色或黄绿色荧光，当C3-OH被甲基化或糖苷化，或无羟基时，在紫外线照射下，仅显暗淡的棕色或棕色。

第28页，课件共57页，创作于2023年2月

3、旋光性苷元中，二氢异黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇及新黄酮类化合物因含有手性碳原子，故均具旋光性，其余黄酮类化合物的苷元不具有旋光性。黄酮类化合物的苷类，由于在结构中引入糖基，故均有旋光性，且多为左旋体。第29页，课件共57页，创作于2023年2月

酮类化合物的苷元中，因含有手性碳原子，故均具有旋光性，其他黄酮类化合物的苷元不具有旋光性。黄酮类化合物的苷类，由于在结构中引入糖基，故均具有旋光性，且多为左旋体。第30页，课件共57页，创作于2023年2月二、溶解度1

一般来说，游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中。黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面形分子，分子间引力较大，更难溶于水。而二氢黄酮及二氢黄酮醇等非平面分子，对水的溶解度稍大。第31页，课件共57页，创作于2023年2月二氢黄酮R=H二氢黄酮醇R=OH异黄酮第32页，课件共57页，创作于2023年2月黄酮苷元引入羟基数越多，将增加在水中的溶解度；而羟基经甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。3

黄酮苷的水溶性即相应增大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减少。第33页，课件共57页，创作于2023年2月三、酸碱度

酸性：分子中含有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性溶液中。酸性强弱顺序依次为：

7，4’-二OH>7-或4’-OH>

一般酚OH>5-OH

。

酚羟基解离出氢质子后，酚氧负离子的负电荷可离域到苯环上，使酚羟基的邻、对位上带有负电荷。若有吸电子基（羟基）再酚羟基的邻位或对位，可通过共轭和诱导效应，使苯环上的负电荷离域到羟基的氧上，从而使黄酮的酚氧负离子更加稳定，酸性增强。第34页，课件共57页，创作于2023年2月+H+第35页，课件共57页，创作于2023年2月

一般酚羟基（如6－或3’－羟基）与羰基互为间位，不能通过共轭效应使负电荷离域到羰基的氧上，仅有吸电子诱导效应产生影响，故酸性较弱。5位酚羟基在羰基的邻位，虽也受共轭及诱导效应的影响，但与羰基形成分子内氢键，故酸性最弱。

第36页，课件共57页，创作于2023年2月2碱性

黄酮类化合物分子中γ-吡喃酮环上的1-位氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成金羊盐，但生成的金羊盐不稳定，加水稀释即可分解。

第37页，课件共57页，创作于2023年2月金羊盐表现出特殊颜色，可用于鉴别HClH2O第38页，课件共57页，创作于2023年2月颜色反应还原反应（1）盐酸－镁粉多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色，少数显蓝紫色：第39页，课件共57页，创作于2023年2月第40页，课件共57页，创作于2023年2月（2）四氢硼酸钠（钾）反应对二氢黄酮、二氢黄酮醇类专属性强。被还原后呈红至紫红色，其它类则不变色。方法是在试管中加入试样的甲醇液，再加等量2％四氢硼钠的甲醇液，一分钟后，加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫至紫红色。第41页，课件共57页，创作于2023年2月甘草素第42页，课件共57页，创作于2023年2月2金属盐类试剂的络合反应

黄酮类化合物分子中若具有3－羟基、4－羰基，或5－羟基、4－羰基或邻二酚羟基，可以和铝盐、锆盐、锶盐、镁盐、铅盐等反应，生成有色的络合物。第43页，课件共57页，创作于2023年2月5-羟基黄酮铝络合物

样品的乙醇溶液和1％三氯化铝乙醇溶液反应，置紫外灯下，显鲜黄色荧光，但4’－二羟基黄酮醇或7，4’－二羟基黄酮醇显示蓝色荧光。第44页，课件共57页，创作于2023年2月

氨性氯化锶反应

邻二酚羟基，与氯化锶试剂反应，生成绿至棕色乃至黑色沉淀。第45页，课件共57页，创作于2023年2月第三节

黄酮类化合物的提取分离一、提取（一）醇提取法

乙醇和甲醇，黄酮苷和苷元均可溶出。一般用60％左右的稀醇提取黄酮苷类，浓醇（90～95％）提取黄酮苷元第46页，课件共57页，创作于2023年2月（二）水提法也可用热水提，如自槐米中提取芸香苷等。但热水提杂质多，故不常用。含有多糖、蛋白质等水溶性大的杂质，可将溶液浓缩后加多倍量的浓醇，水提醇沉将其除去

第47页，课件共57页，创作于2023年2月（三）碱溶酸沉法

黄酮化合物的大多具有酚羟基，易溶于碱水，难溶于酸水。用碱水提，再将碱水提取液调成酸性，黄酮类化合物即可沉淀析出（四）系统溶剂提取法第48页，课件共57页，创作于2023年2月二、分离（一）溶剂萃取法

pH梯度萃取法，本法适用于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。酚羟基数目及位置不同，其酸性强弱也不同。

一般规律：酸性：7，4’－二OH>7-或4-OH>一般酚羟基>5-OH溶于NaHCO3中

溶于Na2CO3中

溶于不同NaOH中

第49页，课件共57页，创作于2023年2月（二）柱色谱法1聚酰胺柱色谱法对各种黄酮类化合物均有较好分离规律：（1）苷元相同，洗脱先后顺序一般是：参糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元第50页，课件共57页，创作于2023年2月（2）母核上增加羟基，洗脱速度即相应减缓（3）分子中酚羟基数目相同时，酚羟基位置也有影响。处于羰基间位或对位的酚基，吸附力大于羟基邻位的酚羟基，故后者将先被洗脱。第51页，课件共57页，创作于2023年2月（4）分子中芳香核、共轭双键多者则吸附力强，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。（5）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮>二氢黄酮醇>黄酮>黄酮醇2硅胶柱层析第52页，课件共57页，创作于2023年2月第四节应用举例槐米中芸香苷的提取

槐树上的干燥花蕾，能凉血止血，清肝泻火。用于便血，痔疮出血，血痢、尿血、吐血、高血压症。芸香苷结构为桷斗皮素－3－O－芸香糖苷。为淡黄色粉末或细针状结晶，含有3分子结晶水（C27H30O16·3H2O），无臭，无味，加热至185℃以上熔融并开始分解。芸香苷在冷水中溶解度为1：10000，沸水中1：200，