模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术

模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术第1页，课件共61页，创作于2023年2月学习情景二——中药中黄酮(Flavonoid)类化学成分的提取分离技术第2页，课件共61页，创作于2023年2月学习情境二中药中黄酮类化学成份的提取分离技术

2掌握黄芩、葛根中黄酮的提取分离原理及操作技术；熟悉银杏叶和槐花中黄酮的提取分离原理及操作技术；了解补骨脂和山楂中黄酮的提取分离原理及操作技术。知识要求3能力要求学习目标1掌握中药中黄酮类化学成分的提取分离原理及操作技术。熟练进行黄芩、葛根、银杏叶中黄酮的提取分离操作；能进行补骨脂、槐花中黄酮的提取分离操作。第3页，课件共61页，创作于2023年2月教学内容学习提示黄酮类化学成分的结构、性质及提取分离知识任务一实训黄芩中黄酮化合物的提取分离技术

黄芩中黄酮化合物的提取分离及检识

第4页，课件共61页，创作于2023年2月学习提示黄酮的结构与分类一二三黄酮的理化性质及检识黄酮类化学成分的提取分离

第5页，课件共61页，创作于2023年2月分布生物活性经典定义广泛存在于自然界的一大类天然有机化合物。由于多呈黄色，4位也多有酮基黄酮是广泛存在于自然界的一类化合物，它们在植物体内大部分与糖结合成苷，一部分以游离状态存在。黄酮类化合物的生理活性强而广，有的可降低血脂，有的具有很强的保肝作用，有的还具有抗炎和扩冠作用。

黄酮第6页，课件共61页，创作于2023年2月现在认为：黄酮类化合物是由两个苯环（A环与B环）通过三碳链相互连接成的具有6C-3C-6C基本骨架的一系列化合物

黄酮的结构与分类过去认为：黄酮基本母核为2-苯基色原酮

主要的天然黄酮类化合物分为以下几类（见下页）第7页，课件共61页，创作于2023年2月类型基本结构类型基本结构黄酮二氢查耳酮黄酮醇花色素二氢黄酮黄烷-3-醇二氢黄酮醇黄烷-3，4-二醇异黄酮双苯吡酮(

酮)二氢异黄酮噢哢(橙酮)查耳酮

第8页，课件共61页，创作于2023年2月

芹菜素(5，7，4三羟基黄酮)木犀草素(5，7，3ˊ4ˊ-四羟基黄酮)杨梅素(3，5，7，3ˊ4ˊ5ˊ-六羟基黄酮)

橙皮苷

葛根素(C-苷)山山柰酚((3，5，7，4ˊ-四羟基黄酮)

杜鹃素

R=H大豆素=glc大豆苷

芸香糖

常见黄酮类化合物结构式第9页，课件共61页，创作于2023年2月黄酮苷碱性

物理性状

溶解性还原反应酸碱性

显色反应游离黄酮

金属盐类试剂的络合反应硼酸显色反应

酸性

二黄酮类化合物的理化性质及检识第10页，课件共61页，创作于2023年2月1.物理性状

多为结晶性固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末多呈黄色，且颜色与分子中的交叉共轭体系(发色团)及助色团有关黄酮苷均有旋光性，且多为左旋。游离的二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢异黄酮和黄烷醇等具有旋光性。其余的游离黄酮则无旋光性在紫外灯光下普遍具有荧光第11页，课件共61页，创作于2023年2月交叉共轭体系的存在:

能形成交叉共轭体系的黄酮类化合物，常有明显的黄色，并且共轭程度大小、共轭链的长短决定了颜色的深浅。黄酮本身其色原酮部分并无颜色，但当2位引入苯基后，即形成交叉共轭体系，且能通过电子的转移和重排使共轭链连续地延长，而呈现出颜色。助色团对颜色的影响：

助色团（-OH、-OCH3等）能使颜色加深，但主要指助色团处于7或4′位时，由于能形成p-π共轭，可促使电子的转移和重排而形成交叉共轭体系，从而使颜色明显加深，但-OH、-OCH3引入其他位置时，对颜色的影响较小。有颜色交叉共轭体系无颜色第12页，课件共61页，创作于2023年2月2.溶解性游离黄酮一般难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、氯仿、乙醚等有机溶剂及稀碱液中。花色苷元（花青素）类以离子形式存在，水溶度较大。黄酮类甙元分子中羟基数越多，水中的溶解度越大。黄酮苷

游离黄酮的羟基被糖苷化后，水溶性增加，脂溶性降低，一般易溶于热水、甲醇、乙醇、吡啶及稀碱溶液中，而难溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚等有机溶剂中。

第13页，课件共61页，创作于2023年2月

★游离黄酮

水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱水-+++++++（酚羟基)

溶解性取决于

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二氢黄酮醇第14页，课件共61页，创作于2023年2月水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱++++---+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★黄酮苷(亲水性)

第15页，课件共61页，创作于2023年2月3.酸碱性

7，4′-2OH＞7-或4′-OH＞一般酚羟基>5-OH

7，4′-2OH者，由于ρ-π共轭效应，使酸性增强而溶于碳酸氢钠水溶液。

7-或4′-OH者，只溶于碳酸钠水溶液，不溶于碳酸氢钠水溶液。具有一般酚羟基者只溶于氢氧化钠水溶液。仅有5-OH者，因可与C4=O形成分子内氢键，故酸性最弱。因此，可用pH梯度萃取法来分离黄酮类化合物。

酸性:黄酮类化合物因分子中具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶和甲酰胺等中。其酸性强弱与酚羟基数目的多少和位置有关。第16页，课件共61页，创作于2023年2月3.酸碱性碱性:

因母核中γ-吡喃酮环上的1位氧原子有未共用电子对，故表现出微弱的碱性。可溶于浓硫酸、浓盐酸等强无机酸生成盐，该盐极不稳定，加水后即分解。第17页，课件共61页，创作于2023年2月还原反应

4.显色反应反应类型鉴别特征鉴别意义备注盐酸-镁粉黄酮、二氢黄酮、红~紫红黄酮类特征性假阳性反应黄酮醇、二氢黄酮醇红~紫红鉴别反应（花色素）（最常用）查耳酮、橙酮（-）儿茶素类、异黄酮（-）

四氢硼钠二氢黄酮、二氢黄酮醇红~紫红二氢黄酮类特有还原反应其它黄酮类（-）

钠汞齐反应黄酮、二氢黄酮红异黄酮、二氢异黄酮红黄酮醇类黄~淡红色二氢黄酮醇类棕黄色第18页，课件共61页，创作于2023年2月金属盐类试剂的络合反应反应类型鉴别特征及鉴别意义备注

锆盐枸橼酸

锆盐-枸橼酸

3-OH或5-二OH黄色黄色不褪

PPC黄色褪去氨性氯化锶(SrCl2)邻二酚羟基绿、棕乃至黑色三氯化铁(FeCl3)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PPC\TLC

邻二酚羟基（4‘或7，4’黄酮醇，天蓝色荧光）第19页，课件共61页，创作于2023年2月硼酸显色反应

硼酸5-羟基，4-羰基黄酮黄色，绿色荧光（草酸液）

（H3BO3）6′-羟基，4-羰基查耳酮黄色，无荧光（枸橼酸）第20页，课件共61页，创作于2023年2月三黄酮的提取与分离黄酮的提取与分离提取

分离pH梯度萃取法溶剂萃取法柱色谱法HPLC色谱法醇性溶剂提取法色谱检识显色检识检识碱溶酸沉法水提取法系统溶剂提取法第21页，课件共61页，创作于2023年2月（一）提取方法—溶剂法

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第22页，课件共61页，创作于2023年2月HPLC色谱（二）分离分离依据：成分(黄酮与杂质、苷与苷元、苷元与苷元)之间的极性（分配系数K）差异。分离依据：游离黄酮类化合物的酸性差异。pH梯度萃取法溶剂萃取法柱色谱法

常用聚酰胺和硅胶色谱。（1）聚酰胺柱色谱（首选法）洗脱顺序（含水溶剂：乙醇-水等）①苷元相同：叁糖苷→双糖苷→单糖苷→苷元（酚羟基比例）②母核上羟基越多，洗脱越慢（酚羟基数量）③酚羟基数量相同：邻羟基的→对（间）羟基的（酚羟基的位置）④芳香核、共轭双键越多，洗脱越慢（酚羟基所处母核的共轭程度）⑤不同苷元：异黄酮→二氢黄酮醇→黄酮→黄酮醇母核共轭程度较后两者小，后者比前者多一个羟基。（2）硅胶柱色谱洗脱顺序：羟基越多，极性越大，越后洗出（不分醇羟基、酚羟基）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-乙晴不同比例。第23页，课件共61页，创作于2023年2月

任务一黄芩中黄酮类化合物的提取分离技术

学习目标一二三任务导入

必备知识五四六相关知识链接及拓展课堂互动目标测试第24页，课件共61页，创作于2023年2月一学习目标2掌握黄芩中黄酮类化合物的提取、分离及鉴定技术。熟悉黄芩中黄酮类化合物的结构及性质。了解黄芩中黄酮类化合物的存在及生物活性。知识要求3能力要求1掌握黄芩中黄酮类化学成分的提取分离原理及操作技术。熟练进行黄芩中黄酮类化合物的提取、分离及鉴定操作。学会黄芩中黄酮类化合物的色谱鉴定技术。学习目的第25页，课件共61页，创作于2023年2月任务导入：

黄芩为唇形科植物黄芩（ScutellariabaicalensisGeorgi）的干燥根。从其中分离出的黄酮类化合物有黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素、木蝴蝶素Ａ等20多种。其中黄芩苷（4.0%～5.2%）是主要有效成分，有抗菌消炎、降低转氨酶等作用。黄芩苷元的磷酸酯钠盐可用于治疗过敏、哮喘等疾病。第26页，课件共61页，创作于2023年2月黄芩中黄芩苷的提取工艺流程：黄芩苷分子中有羧基，酸性较强，在植物体内多与镁离子成盐，且黄芩苷的镁盐水溶性较大，故可用水为溶剂提取。水提取液酸化后，该镁盐又转化为有游离羧基的黄芩苷，因其难溶于酸水而沉淀析出。黄芩苷的提取分离流程如下：

加适量水搅匀，加40%NaOH调至pH7，再加入等量乙醇，过滤沉淀沉淀上清液黄芩粗粉黄芩苷水洗，50%乙醇洗涤，再用95%乙醇洗涤或重结晶

加HCL调pH1～2，充分搅拌，加热至80℃，保温30分钟，过滤滤液药渣滤液分别加10倍、8倍量水煎煮2次，每次1小时，过滤药渣加HCL调pH1～2，80℃保温30分钟，静置，离心沉淀滤液第27页，课件共61页，创作于2023年2月（二）黄芩中黄酮类成分的提取分离（一）黄芩中黄酮类主要有效成分及结构三必备知识第28页，课件共61页，创作于2023年2月

黄芩苷（baicalin）黄芩素（baicalein）汉黄芩苷（wogonoside）汉黄芩素（wogonin）（一）黄芩中黄酮类主要效成分及结构

黄芩中黄芩苷为主要有效成分，黄芩苷为淡黄色针晶，熔点223℃，几乎不溶于水，难溶于甲醇、乙醇、丙酮，可溶于热乙酸，易溶于碱性溶液。黄芩苷经水解能生成苷元黄芩素，黄芩素分子中具有邻三酚羟基，易被氧化为醌类衍生物而显绿色。这是黄芩在放置过程中或处理不当时易变绿的原因。第29页，课件共61页，创作于2023年2月（二）黄芩中黄酮类化合物的提取分离

黄芩中黄酮类化合物的分离

方法一：第30页，课件共61页，创作于2023年2月

方法二：（二）黄芩中黄酮类化合物的提取分离第31页，课件共61页，创作于2023年2月

任务二葛根中黄酮类化合物的提取分离技术学习目标一二三任务导入必备知识五四六相关知识链接及拓展课堂互动目标测试第32页，课件共61页，创作于2023年2月一学习目标2掌握葛根大豆苷元的提取、分离及鉴定技术。熟悉葛根中黄酮类化合物的结构及性质。氧化铝柱色谱的原理及操作。了解葛根中黄酮类化合物的存在及生物活性。知识要求3能力要求1掌握葛根中黄酮类化学成分的提取分离原理及操作技术。熟练进行葛根中黄酮类化合物的提取、分离及鉴定操作。学会葛根中黄酮类化合物的色谱鉴定技术。学习目的第33页，课件共61页，创作于2023年2月任务导入：

葛根为豆科植物野葛(Puerarialobata(Willd.)Ohwi)或甘葛藤(PuerariathomsoniiBenth.)的干燥根，甘葛藤习称“粉葛”。具有解肌退热，生津，透疹，升阳止泻的作用。用于治疗外感发热头痛、高血压颈项强痛、冠心病心绞痛、早期突发性耳聋、强直性脊柱炎、泄泻等病症。现代医学研究表明：葛根中的异黄酮类化合物葛根素对高血压、高血脂、高血糖和心脑血管疾病有一定疗效。第34页，课件共61页，创作于2023年2月葛根中大豆苷元、葛根素等的提取工艺流程：流程说明：用70％的乙醇回流提取葛根粗粉，使黄酮类化合物溶于乙醇液，然后采用铅盐沉淀法除去醇提液中的杂质，得到纯化的葛根总黄酮类化合物。总黄酮再通过氧化铝柱色谱进行分离。最终得到各种异黄酮。第35页，课件共61页，创作于2023年2月（二）葛根中黄酮类成分的提取分离（一）葛根中黄酮类主要有效成分及结构三必备知识第36页，课件共61页，创作于2023年2月（一）葛根中黄酮类主要效成分及结构

葛根中主要含异黄酮类化合物，如葛根素（C-苷）、大豆素、大豆苷等。大豆苷为无色针晶，熔点239℃～240℃，易溶于乙醇、热水。大豆素为无色针晶，265℃升华，320℃分解，易溶于乙醇。葛根素为白色针状结晶，熔点187℃（分解），易溶于乙醇。R1R2R3大豆素HHH大豆苷H葡萄糖H葛根素葡萄糖HH第37页，课件共61页，创作于2023年2月（二）葛根中黄酮类化合物的提取分离

葛根中黄酮类化合物的分离

方法一：第38页，课件共61页，创作于2023年2月（二）葛根中黄酮类化合物的提取分离方法二：第39页，课件共61页，创作于2023年2月

任务三银杏叶中黄酮类化合物的提取分离技术学习目标一二三任务导入必备知识五四六相关知识链接及拓展课堂互动目标测试第40页，课件共61页，创作于2023年2月一学习目标2掌握银杏叶中黄酮类成分的提取、分离及鉴定技术。熟悉银杏叶中黄酮类化合物的结构及性质。了解银杏叶中黄酮类化合物的存在及生物活性。知识要求3能力要求1掌握银杏叶中总黄酮的提取分离原理及操作技术。熟练进行银杏叶中黄酮类化合物的提取、分离及鉴定操作。学会银杏叶中黄酮类化合物的色谱鉴定技术。学习目的第41页，课件共61页，创作于2023年2月任务导入：银杏叶为银杏科植物银杏GinkgobilobaL.的干燥叶。具有敛肺平喘、活血化瘀、止痛的作用。用于治疗肺虚咳喘、冠心病、心绞痛、高血脂症等。。第42页，课件共61页，创作于2023年2月银杏中总黄酮的提取工艺流程：流程说明：用70％的乙醇提取银杏叶粗粉，使黄酮类化合物溶于醇液。提取液浓缩后加水，可沉淀水不溶性杂质，滤液上大孔吸附树脂，除去水溶性杂质。第43页，课件共61页，创作于2023年2月（二）银杏中黄酮类成分的提取分离（一）银杏中黄酮类主要有效成分及结构三必备知识第44页，课件共61页，创作于2023年2月（一）银杏中黄酮类主要效成分及结构

银杏叶成分很复杂，以黄酮类化合物为主。主要有黄酮类化合物、二萜内酯衍生物，此外还含多糖类。银杏叶中黄酮类化合物既有单黄酮如山奈素、槲皮素、异鼠李素及其苷，亦有双黄酮类如银杏双黄酮（银杏素）、去甲银杏双黄酮、金松双黄酮、穗花杉双黄酮等以及儿茶素类。R1R2R3R4穗花杉双黄酮HHHH去甲银杏双黄酮CH3HHH银杏双黄酮CH3CH3HH异银杏双黄酮CH3CH3CH3H金松双黄酮CH3HHOCH3第45页，课件共61页，创作于2023年2月（二）银杏中黄酮类化合物的提取分离

银杏中黄酮类化合物的提取还可采用以下方法：

方法一——丙酮提取法第46页，课件共61页，创作于2023年2月（二）银杏中黄酮类化合物的提取分离方法二——乙醇提取法第47页，课件共61页，创作于2023年2月

任务四槐米中黄酮类化合物的提取分离技术学习目标一二三任务导入必备知识五四六相关知识链接及拓展课堂互动目标测试第48页，课件共61页，创作于2023年2月一学习目标2掌握槐米芸香苷的提取、分离及鉴定技术。熟悉槐米中黄酮类化合物的结构及性质。了解槐米中黄酮类化合物的提取分离新进展。知识要求3能力要求1掌握槐米中黄酮类化学成分的提取分离原理及操作技术。熟练进行槐米中黄酮类化合物的提取、分离及鉴定操作。学会槐米中黄酮类化合物的色谱鉴定技术。学习目的第49页，课件共61页，创作于2023年2月任务导入：槐米为豆科植物槐（SophorajaponicaL.）的花蕾。其主要有效成分为芸香苷（又称芦丁），有维生素P样作用，能保持和恢复毛细血管的正常弹性，临床上常作为治疗高血压的辅助药和毛细血管脆性所致出血的止血药。近代研究显示槐米中芸香苷的含量可高达23.5%，但花开放后含量可降低至13%。第50页，课件共61页，创作于2023年2月槐米中芸香苷的提取工艺流程：芸香苷为淡黄色的粉末或细微针状结晶，常含3分子结晶水，加热至185℃以上熔融继而分解。在冷水中溶解度为1:10000，沸水中1:200，冷乙醇中1:650，沸乙醇中1:60，可溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯、吡啶和碱性溶液中，不溶于石油醚、苯、氯仿及乙醚中。流程说明：本流程利用芸香苷溶于碱水，酸化后又可析出的性质进行提取。芸香苷分子中因含有邻二酚羟基，性质不太稳定，暴露在空气中能缓缓氧化变为暗褐色，在碱性条件下更容易被氧化分解。硼酸盐能与邻二酚羟基结合，达到保护的目的，故在碱性溶液中加热提取芸香苷时，往往加入少量硼砂。

第51页，课件共61页，创作于2023年2月（二）槐米中黄酮类成分的提取分离（一）槐米中黄酮类主要有效成分及结构三必备知识第52页，课件共61页，创作于2023年2月（一）槐米中黄酮类主要效成分及结构

槐米中主要有效成分为芸香苷，还含有少量皂苷、多糖、粘液质等。2005年版《中国药典》规定，于60℃干燥6小时，含芸香苷不得少于20%。当花蕾开放后芸香苷的含量大大降低。芸香苷是槐米中止血的有效成分，有Vp样作用，有助于保持和恢复毛细血管正常弹性，临床上用作高血压的辅助药及毛细血管脆性引起出血的止血药。芸香苷又称芦丁，其苷元为槲皮素，它们的结构式如下：

第53页，课件共61页，创作于2023年2月

槲皮素

黄色针状结晶（稀乙醇），含2分子结晶水，熔点为314℃（分解），溶于乙醇、甲醇、、丙酮、乙酸乙酯、吡啶与冰醋酸等，不溶于水、苯、石油醚、乙醚与氯仿等。

芸香苷

浅黄色粉末或细针晶，常含三分子结晶水，熔点176℃～178℃，在冷水中溶解度为1：8000，热水为1：200，冷乙醇为1：650，热乙醇为1：60，可溶于吡啶及碱性溶液，几乎不溶于苯、乙醚、氯仿及石油醚中。第54页，课件共61页，创作于2023年2月（二）槐米中黄酮类化合物的提取分离

槐米中芸香苷的提取分离

方法一：第55页，课件共61页，创作于2023年2月（二）槐米中黄酮类化合物的提取分离方法二：第56