二氢黄酮醇课件

第五章黄酮类化合物天然药物化学Flavonoids第五章黄酮类化合物天然药物化学Flavonoids本章内容第一节概述第二节结构类型第三节理化性质第四节提取分离第五节结构鉴定本章内容第一节概述第一节概述一、基本含义一、基本含义

1、名称来源

黄色，酮基——黄酮类黄酮类化合物亦称黄碱素，原因是1位的“O”原子具有碱性，可与HCl、H2SO4形成佯盐。

2、分布主要分布在双子叶植物中：豆科、芸香科、唇形科、菊科

裸子植物中亦较多菌、藻类、地衣类少见第一节概述一、基本含义一、基本含义第一节概述一、基本含义一、基本含义

3、存在形式在植物体内大部分：黄酮苷，少部分：游离黄酮。4、存在部位

花、果、叶例：银杏叶中成分主要有黄酮类、萜类、酚类等

槐花米中的芦丁、菊花中的木犀草素。第一节概述一、基本含义一、基本含义第一节概述二、生理活性

二、生理活性

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、人工合成的立可定。降血脂及胆固醇：木樨草素第一节概述二、生理活性第一节概述二、生理活性

二、生理活性

2、抗肝脏毒作用

水飞蓟素有保肝作用，临床上用于急慢性肝炎，肝硬化。儿茶素有抗肝脏毒作用。3、抗炎作用

芦丁，二氢槲皮素，双聚原矢车菊苷元有抗炎作用。第一节概述二、生理活性第一节概述二、生理活性

二、生理活性

4、雌性激素样作用

染料木素，金雀花异黄素，大豆素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雌酚结构相似缘故。己烯雌酚R1=R2=H大豆素R1=OH，R2=H染料木素R1=OH，R2=CH3

金雀花异黄素第一节概述二、生理活性第一节概述二、生理活性

二、生理活性

5、抗菌及抗病毒作用木犀草素，黄芩苷，黄芩素，均有一定程度的抗菌作用。槲皮素，桑色素（morin）,二氢槲皮素，山萘酚(kaemferol)等有抗病毒作用。6、泻下作用中药营实中的营实苷A(multiflorinA)7、解痉作用异甘草素(isoliquirltigenin)、大豆素(daidzein)等于有类似罂粟碱样的解除平滑肌痉挛作用。第一节概述二、生理活性第一节概述二、生理活性

二、生理活性

8、止咳，平喘作用其平喘作用与分子中的α,β－不饱和酮结构有关。第一节概述二、生理活性本章内容第一节概述第二节结构类型第三节理化性质第四节提取分离第五节检识本章内容第一节概述第二节基本结构和分类一、基本母核结构

一、基本母核结构

2-苯基色原酮1、原始定义52年以前，黄酮类化合物（flavonoids）主要是指基本母核为2-苯基色原酮（2-phenyl-chromone）类化合物。色原酮（苯骈γ-吡喃酮）γ-吡喃酮第二节基本结构和分类一、基本母核结构第二节基本结构和分类一、基本母核结构

一、基本母核结构2、结构因素①（异黄酮）②1-2键开环（查耳酮）③C2-3无双键（二氢黄酮）④r-吡喃酮环六元→五元环（橙酮）⑤色原酮上并有六元环（双苯吡酮类）⑥C=O消失（黄烷类）⑦以佯盐形式存在（花色素）共同点：均具有C6-C3-C6结构第二节基本结构和分类一、基本母核结构第二节基本结构和分类一、基本母核结构

一、基本母核结构3、广义定义（现在定义）

泛指两个苯环（A环与B环）通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物。

基本骨架：C6-C3-C6

取代基：

亚甲二氧基

第二节基本结构和分类一、基本母核结构第二节基本结构和分类二、结构分类中央三碳链的氧化程度B环与C环连接位置三碳链是否成环结构中有无酮基二、结构分类根据4、分类原则第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类根第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（一）黄酮（醇）类flavones（flavonol）

黄酮黄酮醇特点：数量多，黄酮醇占整个黄酮的1／3黄酮类占整个黄酮的1／43—OH有特殊的性质母核：第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类木犀草素（luteolin）抗菌作用，存在于菊花、浮萍、忍冬藤等中药中（一）黄酮（醇）类flavones（flavonol）

代表化合物：菊花第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类木第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（一）黄酮（醇）类flavones（flavonol）

黄芩中主要成分：黄芩苷抗菌作用、降压、解毒作用、降转氨酶作用黄芩在贮存过程中，为什么变绿？[O]酶解黄芩苷黄芩素（黄色）绿色

第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（一）黄酮（醇）类flavones（flavonol）

槲皮素用于治疗气管炎抗炎及止咳祛痰作用

用于治疗毛细血管脆弱引起的出血病，并用作高血压的辅助治疗剂。

3—芸香糖芦丁（Rutin）（芸香苷）

第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（一）黄酮（醇）类flavones（flavonol）

立可定（yecordil）人工合成立可定，具有扩冠作用，增加冠脉流量山柰酚具有抗病毒作用第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（二）二氢黄酮（醇）类flavanoes（flavanononls）

二氢黄酮二氢黄酮醇结构特点：C2-C3间双键消失，颜色变浅或无色第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类橙皮素橙皮苷二者存在于陈皮中，橙皮苷可维持血管的正常渗透压，降低血管脆性，缩短流血时间。临床上用于止血药，治疗高血压的辅助药。二、结构分类（二）二氢黄酮（醇）类flavanoes（flavanononls）

第二节基本结构和分类二、结构分类橙皮素橙皮苷二第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（二）二氢黄酮（醇）类flavanoes（flavanononls）存在于甘草中，对消化性溃疡有抑制作用甘草素R=H甘草苷R=glc甘草第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类水飞蓟素（silybin）（二）二氢黄酮（醇）类flavanoes（flavanononls）

水飞蓟素存在于水飞蓟种子中，是二氢黄酮醇与木脂素衍生物缩合成的黄酮木脂素类成分。具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎及肝硬化，代谢中毒性肝损伤。第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类水第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（三）查耳酮（chalcones）、二氢查耳酮（dihydrochalcones）类母核：查耳酮

二氢查耳酮结构特点：1.查耳酮，O-C2键断裂，不成环。2.二氢查耳酮,C2-C3间双键消失。第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类在酸性条件下，2’-OH查耳酮转变为无色的二氢黄酮，碱化后，转为深黄色的2’-OH查耳酮，二者可相互转化。2'-OH查耳酮二氢黄酮深黄色

无色（三）查耳酮、二氢查耳酮类第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类在第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类为什么红花开花中期为黄色，开花后期或采收干燥过程中，颜色逐渐变为红或深红色？异构化酶氧化新红花苷（无色）开花初期红花苷（深黄色）开花中期醌式红花苷（红色）开花后期（三）查耳酮、二氢查耳酮类第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类为异甘草苷甘草苷第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（三）查耳酮（chalcones）、二氢查耳酮（dihydrochalcones）类异甘草苷第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（四）异黄酮（isoflavones）、二氢异黄酮（isoflavanones)类母核：异黄酮二氢异黄酮结构特点：1.B环连接在C3位。2.二氢异黄酮的C2-C3间双键消失，颜色变浅甚至消失。第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类如葛根中的葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用.大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。大豆素大豆苷葛根素（四）异黄酮（isoflavones）、二氢异黄酮（isoflavanones)类第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类如第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类紫檀素（pterocarpin）存在于广豆根（豆科植物）中，具有抗癌、抗霉菌活性。毛鱼藤中的鱼藤酮

（rotenone）具有杀虫毒鱼作用，对人畜无毒作用（四）异黄酮（isoflavones）、二氢异黄酮（isoflavanones)类第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类紫特点:2，3无双键无C=O第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（五）黄烷醇类黄烷—3—醇类（flavan—3—ols）黄烷—3、4—二醇类（flavan—3、4—diols）

3醇3、4二醇类特点:2，3无双键第二节基本结构和分第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（五）黄烷醇类

儿茶素抗脂肪肝作用抗癌和Vp样作用第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（六）花色素类（anthocyanidins）

γ-吡喃酮上的C=O消失特点：苯骈吡喃佯盐

C3、5、7上有-OH取代第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（六）花色素类（anthocyanidins）天竺葵素

矢车菊素

飞燕草素第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（七）橙酮类（奥弄）（aurones）C环从六元环到五元环插烯内酯橙黄色第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（七）橙酮类（奥弄）（aurones）植物硫磺菊中硫磺菊素（Sulphuretin）第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（八）双黄酮（二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物），多分布于裸子植物，尤以松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中最普遍。

C-C连结C5’-C8、C8’-C8连接方式醚链连结C4’-O-C6第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（八）双黄酮银杏叶中银杏素（gikgetin）具有解痉、降压、扩冠作用。第二节基本结构和分类二、结构分类二、结构分类（本章内容第一节概述第二节结构类型第三节理化性质第四节提取分离第五节检识本章内容第一节概述第三节理化性质一、性状一、性状1、游离黄酮类化合物：完好的晶型黄酮苷类：无定形粉末

游离黄酮：除二氢黄酮（醇）、二氢异黄酮及黄烷醇有旋光性，其余则无；苷类：因引入糖，分子故均有旋光性。且多为左旋。2、旋光性：第三节理化性质一第三节理化性质一、性状一、性状3、颜色1）呈色因素：结构中有无交叉共轭体系，助色团（-OH，-OCH3）数目及位置。色原酮本身无色，但在2位引入苯环后，即形成交叉共轭体系，并通过电子转移、重排，使共轭链延长，因而表现出颜色。第三节理化性质一第三节理化性质一、性状一、性状3、颜色

2位引入7-OH4’-OHP-π共轭

色原酮（无色）黄酮（表现出不同颜色）存在交叉共轭体系颜色加深第三节理化性质一第三节理化性质一、性状一、性状3、颜色2）呈色规律（1）一般情况下：黄酮醇及其苷类灰黄色到黄色查耳酮

二氢黄酮（醇）无色异黄酮微显黄色（3）花色苷及苷元颜色因pH不同而改变：

pH＜7

红色；

pH=8.5

紫色；

pH＞8.5

蓝色黄色到橙黄色（2）7、4’位引入助色团后颜色加深，其它位引入助色团影响较少。-OH、-OCH3供电子基促进电子转移、重排而使颜色加深。第三节理化性质一课堂练习1.一般情况下为无色化合物的是

A、黄酮

B、黄酮醇

C、异黄酮

D、二氢黄酮

E、查耳酮

课堂练习第三节理化性质二、溶解性二、溶解性

1、黄酮苷元：有极性（含氧基团）；难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂以及稀碱液（具有酸性）

第三节理化性质二第三节理化性质二、溶解性二、溶解性

（1）黄酮（醇）、查耳酮，平面型分子，堆砌紧密，分子间引力大，难溶于水R=H，二氢黄酮R=OH，二氢黄酮醇（2）二氢黄酮（醇），非平面型分子，排列不紧密，分子间引力小，有利于水分子进入，对水溶解度相对增加黄酮苷元在水中溶解度规律：第三节理化性质二（3）异黄酮，C3-苯基与C4-C=O垂直扭曲，平面性破坏，水溶性增加。第三节理化性质二、溶解性二、溶解性（4）花色素类，虽为平面型，但以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性大于（1）、（2）、（3）。（3）异黄酮，C3-苯基与C4-C=O垂直扭曲，平面性破坏，第三节理化性质二、溶解性二、溶解性3、黄酮苷类

水溶性增加，易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中，难溶或不溶苯、三氯甲烷等有机溶剂。水溶性规律：糖链越长，则水溶度越大糖连接位置不同，水溶性不同

2、苷元中引入OH数目较多，水溶性增大，引入甲氧基或异戊烯后，脂溶性增大第三节理化性质二第三节理化性质二、溶解性二、溶解性

各类黄酮类化合物的颜色、旋光性、溶解性类别性质黄酮、黄酮醇及其苷二氢黄酮、二氢黄酮醇及其苷异黄酮查耳酮花色素颜色灰黄～黄无色微黄黄～橙黄随pH不同而改变旋光性苷元：无苷：有苷元及苷均有苷元：无苷：有苷元：无苷：有苷元：无苷：有水溶性平面型分子，分子间引力大，溶解性差非平面分子，溶解性较黄酮类好溶解性一般溶解性较差水溶性第三节理化性质二第三节理化性质三、酸性与碱性三、酸性与碱性1、碱性来源：黄酮类分子中γ-吡喃酮环上的1位“O”原子，因有未共用电子对，表现微弱碱性。可与无机酸（浓H2SO4，HCl），形成徉盐，徉盐极不稳定，加水即可分解，说明氧原子碱性极弱，徉盐表现特殊的颜色，可用于鉴别。HClH2OCl-第三节理化性质三第三节理化性质三、酸性与碱性三、酸性与碱性2、酸性来源：Ar-OH大小与Ar-OH数目、位置不同有关。可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺、二甲基甲酰胺。一般来讲，Ar-OH数目越多，酸性越大。

第三节理化性质三第三节理化性质三、酸性与碱性三、酸性与碱性2、酸性规律:

a.7、4’位OH酸性最强（7、4’处于对位，受吸电子效应最强，质子化能力强，酸性强）b.5位OH酸性最弱（C5—OH与C=O形成氢键，质子难以解离）c.其它位置的-OH酸性介于a、b之间。第三节理化性质三第三节理化性质三、酸性与碱性三、酸性与碱性2、酸性结论:7、4’-二OH>7或4’-OH>一般Ar-OH>5-OH5%NaHCO35%Na2CO30.2%NaOH5%NaOH应用于提取、分离及鉴定工作中。第三节理化性质三第三节理化性质三、酸性与碱性三、酸性与碱性2、酸性比较下列化合物的酸性大小：AB>第三节理化性质三课堂练习1．酸性最强的黄酮类化合物是A．5-羟基黄酮

B．4’-羟基黄酮

C．3-羟基黄酮

D．3’-羟基黄酮

E．4’-羟基二氢黄酮

2．酸性最弱的黄酮类化合物是

A．5一羟基黄酮

B．7-羟基黄酮

C．4’-羟基黄酮

D．3’-羟基黄酮

E．6一羟基黄酮

课堂练习六、显色反应六、显色反应一〉还原反应1、盐酸镁粉（或锌粉）反应1）方法：样品溶于1ml甲醇或乙醇，加镁粉少许，振摇，滴加几滴浓盐酸，1-2分钟内（必要时微热）即可显色。多数黄酮（醇），二氢黄酮（醇）：显橙色—紫红色反应少数黄酮（醇），二氢黄酮（醇）：显紫---蓝色

B环引入-OH,-OCH3，颜色随之加深。2）对象：一〉还原反应1）方法：样品溶于1ml甲醇或乙醇，加镁粉少许一〉还原反应1、盐酸镁粉反应例外：查耳酮，橙酮，儿茶素类（黄烷醇）不显色,

异黄酮类除少数例外，也不显色

花色素类，部分橙酮，查耳酮在浓盐酸下会发生色变，因此：必须预先做空白对照实验。（供试液中加入浓盐酸进行观察）

一〉还原反应例外：查耳酮，橙酮，儿茶素类（黄烷醇）不显色,一〉还原反应1、盐酸镁粉反应3）注意：（1）先加镁粉，后加浓盐酸，谨防假阳性。4)应用：为鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应。（2）为了避免提取液本身颜色的干扰，可注意观察加入浓盐酸后生成的泡沫颜色。如泡沫为红色，即示阳性。（3）黄芩素（5，6，7---三羟基黄酮）乙醇液为黄色，而HCl--Mg粉反应几乎不显色。这个反应阳性不能完全肯定无黄酮类存在。一〉还原反应3）注意：（1）先加镁粉，后加浓盐酸，谨防假阳性一〉还原反应2、NaBH4反应NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂，与二氢黄酮类化合物产生红～紫色。若A,B环上有一个以上OH或–OCH3取代，则颜色加深。方法：取样1-2ml溶于甲醇中,加等量2%NaBH4的甲醇液，1分钟后，加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成红～紫色。一〉还原反应NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还课堂练习1.多数黄酮类化合物与盐酸-镁粉试剂反应显（

）

A.红-紫红色

B.鲜黄色荧光

C.蓝色

D.紫红色沉淀

E.绿-棕-黑色沉淀2.NaBH4反应可用于鉴别

A、二氢黄酮

B、查耳酮

C、黄酮醇

D、花色素

E、异黄酮

课堂练习1.多数黄酮类化合物与盐酸-镁粉试剂反应显（

二〉金属盐类试剂的络合反应

黄酮类化合物分子中具有下列这些结构5-OH-4-酮基3-OH-4-酮基邻二酚羟基常与铝盐(Al3+)，铅盐(Pb2+)，镁盐(Mg2+),锆盐(Zr2+)等试剂反应，生成有色络合物。二〉金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物分子中具有下列这些结二〉金属盐类试剂的络合反应1、铝盐：试剂：1%AlCl3

或硝酸铝溶液现象：UV（λ415nm)灯下有黄绿色荧光。可用于定性及定量分析。二〉金属盐类试剂的络合反应1、铝盐：试剂：1%AlCl3二〉金属盐类试剂的络合反应2．锆盐：（锆—枸橼酸反应）用来检查和区分黄酮分子中3、5-二OH（1）2%二氯氧锆甲醇液（ZrOCl2）（2）2%枸橼酸甲醇液试剂样品+试剂（1）鲜黄色络合物试剂（2）褪色：含5-OH不褪色:含3-OH二〉金属盐类试剂的络合反应2．锆盐：（锆—枸橼酸反应）二〉金属盐类试剂的络合反应2．锆盐：（锆—枸橼酸反应）2%ZrOCl2可与黄酮类化合物分子中有游离的3-或5-OH存在时，反应生成黄色络合物，两种锆络合物对酸稳定性不同:C3-OH>C5-OH（双氢黄酮醇除外），所以，锆络合物加入枸橼酸，5-OH黄色溶液褪色，3-OH不褪二〉金属盐类试剂的络合反应2．锆盐：（锆—枸橼酸反应）2%Z二〉金属盐类试剂的络合反应3.氨性氯化锶反应氨性氯化锶甲醇溶液二〉金属盐类试剂的络合反应3.氨性氯化锶反应二〉金属盐类试剂的络合反应4．铅盐:试剂：1%Pb(OAC)2

及碱式Pb(OAC)2水溶液现象：络合物为黄—红色沉淀。Pb(OAC)2可与分子中具邻二酚羟基或兼有3-OH-4C=O或5-OH-4C=O化合物作用。碱式Pb(OAC)2

一般酚羟基均可沉淀，用于提取分离鉴定工作。二〉金属盐类试剂的络合反应4．铅盐:碱式Pb(OAC)2三〉碱性试剂显色反应1、日光及UV下，通过纸斑反应，样品用碱性试剂处理后颜色变化来鉴定黄酮类化合物。常用碱性试剂：氨蒸汽，Na2CO3水溶液氨蒸汽处理后的色变，置空气中随即褪去，Na2CO3水溶液则不褪色

三〉碱性试剂显色反应1、日光及UV下，通过纸斑反应，样品用2、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征2）黄酮醇类在碱液中呈黄色，通人空气变为棕色,可与其他黄酮类区别3）黄酮类有或3，4’－二OH，碱液黄色-深红色-绿棕色↓1）二氢黄酮在碱性中开环转为异构体-查耳酮，显橙～黄色橙皮素橙皮查耳酮2、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征2）黄酮醇类在本章内容第一节概述第二节结构类型第三节理化性质第四节提取分离本章内容第一节概述第四节提取分离一、提取方法

一、提取方法存在形式:花、叶、果：黄酮苷木部坚硬组织：游离黄酮一般用溶剂提取法：

1、黄酮苷类以及极性稍大的苷元（如羟基黄酮、双黄酮、橙酮、查尔酮等），一般可用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇提取。2、一些多糖苷类可用沸水提取。3、在提取花青素类化合物时，可加入少量酸（0.1%盐酸，应当慎用，避免发生水解）。第四节提取分离一、提取

(一)提取(1)、乙醇(甲醇)提取法浓度选择黄酮苷类：60-70％醇黄酮苷元：高浓度的醇(2)、热水提取法：适用于黄酮苷类优点：安全、成本低缺点：杂质多(一)提取(1)、乙醇(甲醇)提取法(2)、热水提取法：(3)、碱溶酸沉法原理：酚羟基植物加碱水浸渍碱水加酸水酸化过滤沉淀（黄酮）注意：加入的酸、碱度应尽可能低。常用的碱：石灰水、氢氧化钠、碳酸钠。提取流程：OH-成盐（溶于水）H+游离（沉淀）优点

A：使含酚羟基化合物成盐溶解；B：使含羧基杂质（果胶、粘液质、蛋白质等）形成沉淀应用：芦丁和槲皮素的提取(3)、碱溶酸沉法植物加碱水浸渍碱水加酸水酸化过滤沉淀（黄酮分离对象：黄酮与非黄酮的分离；黄酮各单体的分离(二)分离1、极性大小不同；

2、溶解性不同；

3、酸性强弱不同；

4、分子量大小不同；

5、分子中的特殊结构。分离原理：1、溶剂萃取法2、pH梯度萃取法3、柱色谱法4、重结晶法分离方法：分离对象：黄酮与非黄酮的分离；黄酮各单体的分离(二)