黄酮类化合物

黄酮类化合物第1页，课件共96页，创作于2023年2月本章内容第一节结构与分类

第二节理化性质

第三节提取与分离第四节鉴定第2页，课件共96页，创作于2023年2月

1、名称由来：此类化合物多为黄色，且具有酮式羰基，故称黄酮类化合物。

2、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。

第3页，课件共96页，创作于2023年2月主要的生理活性1.对心血管的作用，如葛根总黄酮及葛根素(puerarin)、银杏叶总黄酮等具有扩张冠状血管作用。芦丁（rutin）、橙皮苷（hesperidin）、d-儿茶素（d-catechin）等具有降低毛细血管脆性和异常通透性作用，可用作毛细血管性出血的止血药及治疗高血压、动脉硬化的辅助药。2.抗菌、抗病毒作用，如黄芩苷，木犀草素苷等。3.止咳祛痰作用，如杜鹃素、甘草素和甘草苷等。第4页，课件共96页，创作于2023年2月一、基本结构与分类（一）黄酮类化合物的基本结构色原酮2-苯基色原酮

第一节

概述

第5页，课件共96页，创作于2023年2月

黄酮类化合物是泛指两个苯环（A-与B-环）通过三碳链相互连接而成的一系列化合物。定义:6C-3C-6C第6页，课件共96页，创作于2023年2月（二）黄酮类化合物的分类

①

中央三碳链的氧化程度

②

B-环连接位置（2-或3-位）③

三碳链是否构成环状分为以下几种类型：根据其：第7页，课件共96页，创作于2023年2月

1．黄酮类（flavones）

以2-苯基色原酮为基本母核，C3无含氧取代基。

黄芩苷

第8页，课件共96页，创作于2023年2月2．黄酮醇类（flavonol）

槲皮素R=H

芦丁

R=芸香糖基

以2-苯基色原酮为基本母核，C3有含氧取代基。

第9页，课件共96页，创作于2023年2月3．二氢黄酮类（flavanones）

二氢黄酮

橙皮苷

C2、C3上的双键已被饱和第10页，课件共96页，创作于2023年2月4．二氢黄酮醇类（flavanonols）

二氢槲皮素二氢黄酮醇第11页，课件共96页，创作于2023年2月5．异黄酮类（isoflavones）

其B环连接在C3位上。

大豆素R=H

大豆苷R=glc

第12页，课件共96页，创作于2023年2月具有雌性激素样作用，可能与它们与己烯雌酚结构类似。第13页，课件共96页，创作于2023年2月6．查耳酮类（chalcones）

两苯环之间的三碳链为开链结构

查耳酮

红花苷第14页，课件共96页，创作于2023年2月

中药红花中的红花苷为查耳酮类。红花在开花初期时，花中主要成分为无色的新红花苷（二氢黄酮类）及微量红花苷，故花冠是淡黄色；开花中期花中主要成分为黄色的红花苷，故花冠为深黄色；开花后期则变成红色的醌式红花苷，故花冠为红色。

第15页，课件共96页，创作于2023年2月7．花色素类

又称花青素，是一类水溶性色素，多以苷的形式存在。矢车菊素花色素第16页，课件共96页，创作于2023年2月8．黄烷-3-醇类

又称儿茶素类化合物（＋）—儿茶素

黄烷醇

第17页，课件共96页，创作于2023年2月9．橙酮类

橙酮硫磺菊素第18页，课件共96页，创作于2023年2月（三)组成黄酮苷的糖类

单糖类：D-葡萄糖、D-半乳糖、

D--木糖、L-鼠李糖、

L-阿拉伯糖、D-葡萄糖醛酸等。酰化糖类：2-乙酸葡萄糖等。三糖类：龙胆三糖、槐三糖等。双糖类：槐糖、芸香糖、龙胆二糖等。第19页，课件共96页，创作于2023年2月第二节黄酮类的理化性质及显色反应

一、性状多为结晶性固体，少数苷为无定形粉末。

1．晶形

第20页，课件共96页，创作于2023年2月3．颜色

黄酮、黄酮醇及其苷类——灰黄～黄色查耳酮——黄～橙黄色，二氢黄酮、二氢黄酮醇——不显色异黄酮——显微黄色第21页，课件共96页，创作于2023年2月黄酮类化合物大多呈色的最主要原因是交叉共轭体系第22页，课件共96页，创作于2023年2月

黄酮（醇）分子中，尤其在7-位及4’-位引入-OH及-OCH3等助色团后，而使化合物的颜色加深。

花色素及其苷元的颜色随pH不同而改变

一般显红（pH＜

7）紫（

pH＝8.5）

蓝（pH＞8.5）等颜色第23页，课件共96页，创作于2023年2月A.黄色B.淡黄色C.紫色D.红色E.无色二氢黄酮类化合物的颜色多是（E）黄酮类化合物的准确定义为两个苯环通过三碳链相连的一类化合物B.γ-吡喃酮C.2-苯基色原酮D.2-苯基苯并α-吡喃酮E.2-苯基苯并γ-吡喃酮（A）第24页，课件共96页，创作于2023年2月色原酮环C2、C3间为双键，B环连接在C3位的黄酮类化合物是A.黄酮醇B.异黄酮C.查耳酮D.二氢黄酮E.黄烷醇（B）第25页，课件共96页，创作于2023年2月

二、溶解性1．苷与苷元

游离苷元

苷类

2．苷元①

黄酮、黄酮醇、查耳酮等—更难溶于水

平面性强的分子，因分子与分子间排列紧密，分子间引力较大。第26页，课件共96页，创作于2023年2月②二氢黄酮及二氢黄酮醇等——溶解度稍大

因系非平面性分子，故分子与分子间排列不紧密，分子间引力降低，有利于水分子进入，溶解度稍大。R=H，二氢黄酮R=OH，二氢黄酮醇第27页，课件共96页，创作于2023年2月

③

花色苷元（花青素）类——水溶度较大

虽也为平面性结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强。花青素第28页，课件共96页，创作于2023年2月

3．苷类

苷元相同时，羟基糖越多，糖分子越多，水溶度越大。同一苷元，3-O-葡萄糖苷的水溶度>7-O-葡萄糖苷第29页，课件共96页，创作于2023年2月

三、酸性与碱性

（一）酸性黄酮酚羟基酸性强弱顺序依次为：7,4’-二OH＞7-或4’-OH＞一般酚羟基＞5-OH应用:用于提取、分离及鉴定工作

第30页，课件共96页，创作于2023年2月判断下列黄酮类化合物的酸性大小A.4′-羟基黄酮B.6-羟基黄酮C.7,4′-二羟基黄酮D.5-羟基黄酮E.6,4′-二羟基黄酮C＞E＞A＞B＞D第31页，课件共96页，创作于2023年2月（二）碱性——强酸下形成洋盐

γ-吡喃环上的1-氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸生成盐，但生成的盐极不稳定，加水后即可分解。第32页，课件共96页，创作于2023年2月

（五）显色反应

1.还原反应（1）盐酸-镁粉反应（HCl-Mg）（2）四氢硼钠反应（NaBH4）

2.金属盐类试剂的络合反应（1）铝盐（4）镁盐（2）铅盐（5）氯化锶（3）锆盐

3.硼酸显色反应

4.碱性试剂显色反应第33页，课件共96页，创作于2023年2月

四、呈色反应

（一）还原试验——鉴别

1．盐酸-镁粉（或锌粉）反应鉴别黄酮类化合物最常用的显色反应

黄酮（醇）———橙红～紫红色二氢黄酮（醇）查耳酮、橙酮、儿茶素（-）异黄酮类除少数例外，也不显色操作：样品/乙醇中加入少许镁粉振摇，滴加几滴浓HCl，即可显色。第34页，课件共96页，创作于2023年2月（五）显色反应

1.还原反应

(1)盐酸—镁粉反应（HCl-Mg）第35页，课件共96页，创作于2023年2月排除干扰：先作空白对照实验Mg粉2．四氢硼钠反应——区别二氢黄酮类上述四种黄酮HCl无色红色二氢黄酮类/EtOH2％NaBH4/MeOH浓HCl红～紫色其它黄酮类化合物均不显色。第36页，课件共96页，创作于2023年2月（五）显色反应

1.还原反应（2）四氢硼钠反应（NaBH4）第37页，课件共96页，创作于2023年2月

常可与金属类试剂反应，生成有色络合物。

（1）铝盐（2）铅盐（3）锆盐（4）镁盐（5）氯化锶黄酮类化合物分子结构中多具有下列结构：—C3-OH，C5-OH，邻二酚OH（+）第38页，课件共96页，创作于2023年2月1.铝盐1％AlCl3溶液，络合物多为黄色，为显色剂和比色测定。C3-OH，C5-OH邻二OH黄色黄酮类化合物的基本定性鉴别第39页，课件共96页，创作于2023年2月2.铅盐

常用1％醋酸铅及碱式醋酸铅水溶液，可生成沉淀。应用：鉴定、提取及分离工作。1％醋酸铅：只能与邻二酚羟基或兼有3-羟基、4酮基或5-羟基、4酮基的结构反应。碱式醋酸铅：一般酚类化合物均可用之沉淀第40页，课件共96页，创作于2023年2月3．ZrOCl2（锆盐）区别C3-OH与C5-OH可用不与邻二酚羟基反应

5-OH黄酮类3-OH2%枸橼酸

黄（3-OH黄酮）褪色（5-OH黄酮）2%ZrOCl2黄甲醇第41页，课件共96页，创作于2023年2月（3）锆盐（ZrOCl2）（五）显色反应

2.金属盐类试剂的络合第42页，课件共96页，创作于2023年2月3-OH，4-酮基络合物稳定性＞5－OH，4-酮基络合物原因：＞第43页，课件共96页，创作于2023年2月4．镁盐

——鉴别两类二氢黄酮

二氢黄酮Mg(Ac)2二氢黄酮醇天蓝色荧光喷洒黄酮、黄酮醇及异黄酮——

显黄色～橙黄色～褐色

第44页，课件共96页，创作于2023年2月（4）镁盐第45页，课件共96页，创作于2023年2月

5.氯化锶（SrCl2）

——鉴别邻二OH具邻二酚OH黄酮类/氨性甲醇

绿色～棕色乃至黑色↓第46页，课件共96页，创作于2023年2月（三）硼酸显色反应具5－OH的黄酮

2’－OH查耳酮硼酸亮黄色酸性液第47页，课件共96页，创作于2023年2月第48页，课件共96页，创作于2023年2月（四）碱性试剂显色反应

在日光及紫外光下，通过纸斑反应，观察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况，对于鉴别黄酮类化合物有一定意义。第49页，课件共96页，创作于2023年2月碱性试剂显色反应第50页，课件共96页，创作于2023年2月五、三氯化铁反应：检查酚类化合物

多数黄酮类化合物因分子中含有游离酚羟基，与三氯化铁水溶液或醇溶液可产生正反应，呈现颜色；当含有氢键缔合的酚羟基时，颜色更明显。第51页，课件共96页，创作于2023年2月思考题鉴别：黄酮类和二氢黄酮类5-羟基黄酮和3-羟基黄酮3-羟基黄酮和邻二羟基黄酮第52页，课件共96页，创作于2023年2月

第三节黄酮类化合物的提取与分离

一、提取存在形式：花、叶、果等组织中——苷木部坚硬组织中——游离苷元第53页，课件共96页，创作于2023年2月花青素类——可加少量酸（如

0.l％盐酸）

黄酮苷元——宜用极性较小的溶剂（氯仿、乙醚、醋酸乙酯）等提取多糖苷类——沸水提取选择溶剂：

黄酮苷，极性稍大的苷元——丙酮、醋酸乙酯、乙醇、水、甲醇-水（1：1）、甲醇第54页，课件共96页，创作于2023年2月

四、黄酮类化合物的提取分离（一）提取

1.溶剂法

2.碱提酸沉法

3.炭粉吸附法第55页，课件共96页，创作于2023年2月（一）提取

1.溶剂萃取法第56页，课件共96页，创作于2023年2月（一）提取

1.溶剂萃取法第57页，课件共96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+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58页，课件共96页，创作于2023年2月利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂进行地萃取可达到精制纯化目的。例如植物叶子的醇浸液，可用石油醚处理，以便除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素。而某些药料水溶液则可加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。第59页，课件共96页，创作于2023年2月

四、黄酮类化合物的提取分离（一）提取

1.溶剂法

2.碱提酸沉法

3.炭粉吸附法第60页，课件共96页，创作于2023年2月（一）提取

2.碱提取酸沉淀法注意：加入的酸、碱度应尽可能低。例如：芦丁的提取第61页，课件共96页，创作于2023年2月槐米中芦丁的提取槐米（槐树SophorajaponicaL.花蕾）加约6倍量水，煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH8~9，在此pH条件下微沸20~30分钟，趁热抽滤，残渣同上再加4倍水煎1次，趁热抽滤。合并滤液，在60~70℃下，用浓盐酸调至pH为5，搅匀，静置24小时，抽滤。沉淀物水洗至中性，60℃干燥得芦丁粗品，于水中重结晶，70~80℃干燥得芦丁纯品。第62页，课件共96页，创作于2023年2月2．

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第63页，课件共96页，创作于2023年2月

四、黄酮类化合物的提取分离（一）提取

1.溶剂法

2.碱提酸沉法

3.炭粉吸附法第64页，课件共96页，创作于2023年2月（一）提取

4.炭粉吸附法主要适用于苷类成分的精制。第65页，课件共96页，创作于2023年2月

二、分离分离黄酮的依据：（1）极性大小不同——吸附层析（2）分配比不同——分配层析

（3）酸性不同——pH梯度萃取法

（4）MW大小不同——葡聚糖凝胶分子筛molecularweight

或膜技术（5）官能团——络合，沉淀等

第66页，课件共96页，创作于2023年2月（一）柱色谱法1．硅胶柱色谱

适于分离异黄酮、二氢黄酮（醇）及高度甲基化（或乙醚化）的黄酮（醇）类

常用的分离方法有柱层析法、萃取法、铅盐法、HPLC法、薄层层析法等。

常用的吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维素粉等。也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土等。第67页，课件共96页，创作于2023年2月（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）1．硅胶柱色谱第68页，课件共96页，创作于2023年2月

（1）分离对象：酚、醌、硝基化合物2．聚酰胺柱色谱（2）原理：氢键吸附

第69页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱吸附强弱取决于化合物与聚酰胺形成氢键的能力。聚酰胺对化合物的吸附力在水中有下列规律：①形成氢键的基团越多，则吸附力越强；第70页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱

②易形成分子内氢键，则吸附力减弱；C=O邻位-OH黄酮＞C=O对位（或间位）-OH黄酮

第71页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱

③芳香核、共轭双键多者吸附力大；第72页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱以上介绍了聚酰胺对化合物吸附力的影响因素。即：①形成氢键的基团越多，则吸附力越强；（Ar-OH、-COOH、醌基、硝基等）②易形成分子内氢键，则吸附力减弱；（邻二-OH、3-OH4-酮基、5-OH4-酮基等）③芳香核、共轭双键多者吸附力大；第73页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱

聚酰胺柱色谱在分离黄酮类化合物时有下述规律：第74页，课件共96页，创作于2023年2月聚酰胺的双重色谱性

以含水移动相（如甲醇一水）作洗脱剂，苷比苷元先洗下来。

以有机溶剂作洗脱剂（如氯仿一甲醇）苷元比苷先洗脱下来。

第75页，课件共96页，创作于2023年2月

极性移动相（含水溶剂系统）洗脱时有机溶剂（如氯仿一甲醇）洗脱时

色谱行为

类似反相分配色谱

正相分配色谱苷极性＞苷元苷元极性＜苷

苷先洗脱

苷元易洗脱第76页，课件共96页，创作于2023年2月

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。第77页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱①不同类型黄酮化合物的出柱先后顺序：异黄酮>二氢黄酮醇>黄酮>黄酮醇

第78页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱

②苷元相同，出柱先后顺序：叁糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元③查尔酮往往比相应的黄酮类化合物难于洗脱。第79页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（5）葡聚糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶（Sephadexgel）用于黄酮类化合物的分离，主要有两种型号：Sephadex-G型SephadexLH-20型（羟丙基葡聚糖凝胶）第80页，课件共96页，创作于2023年2月（二）分离

1.柱色谱法（5）葡聚糖凝胶柱色谱作用机理：分离游离黄酮时——吸附作用

（取决于游离Ar-OH的数目，

Ar-OH少则先出柱）分离黄酮苷是——分子筛起主导作用

（分子量大的先出柱）第81页，课件共96页，创作于2023年2月

（二）梯度pH萃取法——酸性不同的黄酮苷元的分离酸性：7,4’-OH＞7-或

4’-OH＞一般Ar-OH＞5-OH5%NaHCO3

5%Na2CO20.2%NaOH4%NaOH溶解的碱水第82页，课件共96页，创作于2023年2月二.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)