第五章 黃酮類化合物

1、第五章 黃酮類化合物(flavonoids)第一節(jié) 概 述 黃酮類化合物廣泛存在于自然界，是一類重要的天然有機(jī)化合物。 黃酮類化合物大多具有顏色，黃酮類化合物的存在形式既有與糖結(jié)合成苷的，也有游離體。一 、 黃酮類化合物生物合成的基本途徑 以前，黃酮類化合物(flavonoids)主要是指基本母核為2-苯基色原酮(2-phenyl-chromone)類化合物，現(xiàn)在則是泛指兩個(gè)苯環(huán)（A-與B-環(huán)）通過(guò)中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一系列化合物。OO12345678OO12345678123456O12345678123456色原酮2-苯基色原酮C6C3C6ABC二、結(jié)構(gòu)分類根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、B

2、-環(huán)聯(lián)接位置(2-或3-位)以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀等特點(diǎn)，可將主要的天然黃酮類化合物分成以下幾類（見表）：四、取代位置OH，OCH3等含氧基團(tuán)：A環(huán)：5，7位 B環(huán)：3，4位 非含氧基團(tuán)： A環(huán)：6，8位 B環(huán)：2，3位 常見取代基 OH，OCH3，CH3，異戊烯基，甲二氧基 天然黃酮類化合物多和糖形成苷而存在，并且由于糖的種類、數(shù)量、連接位置及連接方式不同，組成了各種各樣的黃酮苷類。 組成黃酮苷的糖類主要有單糖、雙糖類、三糖類和?；穷?P175)。五、生理活性五、生理活性1. 對(duì)心血管系統(tǒng)的作用對(duì)心血管系統(tǒng)的作用1）預(yù)防高血壓及動(dòng)脈硬化）預(yù)防高血壓及動(dòng)脈硬化OHOOH OO-rutinos

3、eOHOHOrutinose-OOH OOHOCH3蘆?。╮utin）橙皮甙（hesperidin）2）擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈3）抑制血小板聚集及血栓形成 槲皮素等。OHOOHOOHOHOHOHOOOHOHOHOCH2OHHO槲皮素（quercetin）葛根素（puerarin）4）降低血脂及膽固醇OHOOHOOHOHOHOR1OR2OCH3木犀草素（luteolin）R1=R2=H, fformononetinR1=OH, R2=H, biochanin AR1=R2=OH, pratensein2. 抗肝臟毒作用OOHHOOHOHOOHOOHHOOOHOOOHOCH3CH2OH（+）-兒茶素（cat

4、hchin） 水飛薊素（silybin）3. 抗炎作用OHOOHOHOHOHOHOOHOHOHOHOROOROO-rutinoseORORR=CH2CH2OH雙聚原矢車菊甙元 羥乙基蘆丁4. 雌性激素樣作用OHOR1OOR2R1=R2=H，大豆素（daidzein）R1=OH， R2=H，染料木素（genistin）R1=OH，R2=CH3，金雀花異黃素5. 抗菌抗病毒作用1）抗菌Oglucquronic acid-OOHHOOOOHHOOHOOHOHOCH3OHOOOHOHOHOOHHO黃 芩 甙 （ baicalin） 黃 芩 素 （ scutellarin）uvaretin dicham

5、anetin2）抗病毒6. 瀉下作用OHOOHOOHHOOH桑色素（morin）OHOOHOOOHOOOHOHCH3OOHOHOHCH2OAcmultiflorin A7. 解痙作用 大豆素、大豆苷、葛根素等8. 利尿、殺蟲、抗氧化、抗癌、止咳、祛痰等OHOOOH異甘草素（isoliquiritigenin）第二節(jié) 黃酮類化合物的理化性質(zhì) 黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)（如黃酮苷類）為無(wú)定形粉末。 游離的各種苷元母核中，除二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷及黃烷醇有旋光性外，其余則無(wú)光學(xué)活性。苷類均有旋光性，多為左旋。一、 性 狀 黃酮類化合物的顏色與分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(tuán)（-OH、-O

6、CH3等）的種類、數(shù)目以及取代的位置有關(guān)。A、有無(wú)苯甲酰與桂皮酰交叉共軛系統(tǒng)存在B、 有無(wú)助色團(tuán)（-OH、-OCH3等）存在及其位置的影響7-, 4-位 紅移，顏色加深；其它位置影響較小。 OO桂皮酰系統(tǒng)苯甲酰系統(tǒng)一般：黃酮、黃酮醇及其苷 灰黃黃 查耳酮 黃橙黃 二氫黃酮、二氫黃酮醇 無(wú)色 異黃酮 淡黃色 花色素及其苷 紅色（PH7） 紫色 （PH8.5） 藍(lán)色（ PH8.5）二、溶二、溶 解解 性性 游離苷元：難溶或不溶于水，易溶甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑。黃酮、黃酮醇、查爾酮等平面性強(qiáng)的分子，難溶于水，二氫黃酮及二氫黃酮醇等非平面分子溶解度稍大。花青素以離子形式存在，水溶度較大。 成苷

7、：黃酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑中；難溶或不溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑中。三、酸性與堿性（1）酸性 多具有酚羥基，故顯酸性，酚羥基數(shù)目不同及位置不同，酸性強(qiáng)弱也不同。 7，4-OH7-或4-OH一般酚OH3，5-OHOO-OO-OO+O-H+O-H+（二）堿性 吡喃環(huán)上的1-氧原子，因有未共用的電子對(duì)，故表現(xiàn)微弱的堿性?？膳c強(qiáng)酸成不穩(wěn)定的鹽。因此很久以前稱它為黃堿素。OOOOH+Cl_HClH2O四、顯色反應(yīng) 顏色反應(yīng)多與分子中的酚羥及-吡喃酮環(huán)有關(guān)。 （一）還原試驗(yàn) 1. 鹽酸-鎂粉（或鋅粉）反應(yīng) 試樣甲（乙）醇鎂（鋅）粉 為鑒定黃酮類化合物最常用的顏色反應(yīng)。 黃酮、黃酮醇、二氫黃酮

8、及二氫黃酮醇類化合物顯橙紅紫紅色，少數(shù)顯紫藍(lán)色。查耳酮、橙酮、兒茶素類則無(wú)該顯色反應(yīng)。振搖濃HCl溶液顯色12分鐘2. 四氫硼鈉（鉀）反應(yīng) NaBH4 選擇性還原二氫黃酮（醇）類化合物。與二氫黃酮類化合物產(chǎn)生紅紫色。可與其它黃酮化合物區(qū)別開。0.1ml0.1ml2%NaBH4+HClH2SO4 (二)金屬鹽類試劑絡(luò)合反應(yīng)OHOACOHOOCOHOH可與鋁鹽、鉛鹽、鋯鹽、鎂鹽等形成有色絡(luò)合物。2、鉛鹽 常用1%醋酸鉛及堿式醋酸鉛溶液。醋酸鉛鄰二酚羥基或兼有締合酚羥基 （鮮黃橙)堿式醋酸鉛鄰二酚羥基及單一酚羥基可用于鑒定，也可用于提取及分離工作。 1、鋁鹽 常用試劑為1%三氯化鋁或硝酸鋁溶液。生成

9、的絡(luò)合物有黃綠色熒光，可用于定性及定量分析。 3.鋯鹽 2%二氯氧鋯甲醇溶液。有游離的3-或5-OH時(shí)，可生成黃色的絡(luò)合物。 絡(luò)合穩(wěn)定性 3-羥基、4-酮基 5-羥基、 4-酮基加枸櫞酸 ，5-OH黃酮褪色，3-OH黃酮仍呈鮮黃色OOOHOOHOHHOZrClH2O5.氯化鍶（SrCl2） 常用醋酸鎂鉀溶液為顯色劑，二氫黃酮(醇)類可顯天藍(lán)色熒光，黃酮(醇)及異黃酮類等則顯黃 橙黃褐色。 4.鎂鹽 在氨性甲醇溶液中，可與分子中具有鄰鄰二酚羥基二酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物生成綠色棕色乃至黑色沉淀。 OOOHOHOOSrHO 6.三氯化鐵反應(yīng) 三氯化鐵水溶液或醇溶液為常用的酚類顯色劑。（三）硼酸顯色

10、劑 鑒別C5-OH或2-羥基查耳酮類結(jié)構(gòu)。亮黃色。2、黃酮醇類在堿性中先呈黃色，通入空氣后變?yōu)樽厣?，?jù)此可與其它黃酮類區(qū)別。 3、黃酮有鄰二酚羥基或3，4-二羥基，易被氧化，由黃色深紅色綠棕色沉淀。 （四） 堿性試劑顯色反應(yīng) 酚羥基黃酮黃色加深1、二氫黃酮類 （橙黃色）OHOOHOOHOCH3OHHOOHOOHOCH3OH-H+五、威-莫氏（Wessely-Moser）重排 黃酮類C-6及C-8碳苷不易酸水解，但易重排。得到混合物。OAraOHOHOglu4N HClor HIgluOHOHOAraO第三節(jié) 黃酮類化合物的提取與分離 溶劑萃取法 利用黃酮類化合物與混入的雜質(zhì)極性不同，選用不同溶

11、劑進(jìn)行萃取可達(dá)到精制純化的目的。 如：水/醇法、醇/水法、系統(tǒng)溶劑提取法。一、提取堿提取酸沉淀法 堿液濃度不易過(guò)高，以免加熱時(shí)破壞黃酮母核。在加酸酸化時(shí)，酸性也不宜過(guò)強(qiáng)，以免生成鹽，降低產(chǎn)品收率。碳粉吸附法 適用于苷類的精致工作。依次用沸水、沸甲醇、7%酚/水、15%/醇溶液進(jìn)行洗脫。蘆丁的提取流程槐花米沸水煎煮,攪拌下緩緩加入石灰乳至PH89,抽濾藥渣濾液濃鹽酸酸化至PH=5,靜置,抽濾濾液沉 淀(蘆丁粗品)二、分離 極性：硅膠酸性：pH梯度萃取氫鍵：聚酰胺分子量：凝膠特殊結(jié)構(gòu)：金屬鹽絡(luò)合 此法應(yīng)用最廣泛。吸附規(guī)律：極性大吸附牢。如：A 苷元 B 一糖苷 C 二糖苷Rf :ABC 吸附強(qiáng)度主

12、要取決于黃酮酚羥基的數(shù)目與位置及溶劑與黃酮類化合物或聚酰胺之間形成氫鍵締合能力的大小。洗脫時(shí)大體有下述規(guī)律：1）與溶劑有關(guān) 溶劑分子與聚酰胺形成氫鍵能力越弱，則吸附越弱水 乙醇 堿性溶劑 甲酰胺 二甲基甲酰胺 D.共軛程度越高，吸附越牢。不同類型黃酮流出順序：異黃酮，二氫黃酮醇，黃酮，黃酮醇。OHOOOOOOOHOE.酚羥及苷化，吸附力減弱Rf 值增加Rf ：槲皮素7-或4-OH 一般OH 5-OH 溶于NaHCO3中 Na2HCO3 不同濃度的NaOH中生成鉛鹽沉淀 H2S 除去PbS 濾液鉛鹽法分離有鄰二酚羥基與無(wú)此結(jié)構(gòu)的成分醋酸鉛沉淀堿式醋酸鉛沉淀（一）色譜方法的應(yīng)用：（一）色譜方法的應(yīng)

13、用：紙色譜、硅膠薄層色譜、聚酰胺薄層色譜等。 （二）紫外OO桂皮酰系統(tǒng)峰帶 300400nm苯甲酰系統(tǒng) 峰帶 220280nm一般程序如下： 測(cè)定樣品在甲醇溶液中的UV光譜； 測(cè)定樣品在甲醇溶液中加入各種診斷試劑后得到的UV及可見光譜。常用的診斷試劑有甲醇鈉(NaOMe)、醋酸鈉(NaAc)、醋酸鈉/硼酸(NaAc/H3BO3)、三氯化鋁(AlCl3)及三氯化鋁/硼酸(NaOAc/ H3BO3)、三氯化鋁(AlCl3)及三氯化鋁/鹽酸（AlCl3/HCl）等。1、甲醇譜特征： 判斷類型： band= band 黃酮，黃酮醇 band band異黃酮，二氫黃酮（醇）前者主峰在245nm，后兩者在

14、270295nm。 band band 查耳酮，橙酮可以依據(jù)帶、的峰位及形狀，初步推測(cè)黃酮及黃酮醇母核上羥基取代的數(shù)目及取代模式。 Band 350nm 有 C3-OH 峰帶的最大吸收，判斷B環(huán)羥基取代數(shù)目 C3-OH(359) B環(huán)一個(gè) 兩個(gè) 三個(gè)OH 369 370 3742、MeOH+NaOMe (酚羥基解離紅移) 鑒別酚羥基有無(wú) 4 -OH band紅移 4060nm 3-OH(無(wú)4 -OH) band紅移 5060nm (強(qiáng)度降低) 對(duì)堿敏感(a 3,4 -OH; b 鄰二酚羥基), 衰減3、MeOH+NaAc （使7，4-OH成鹽） 7-OH band紅移 520nm 4 -OH band紅移 4060nm, 強(qiáng)度不降 對(duì)堿敏感, 衰減4、MeOH+AlCl3 MeOH+AlCl3+HCl OOOHOHOHHOOOOOHOOAl2+Al+OOOHOHHOOAl2+AlCl3HCl/H2O 與鋁絡(luò)合穩(wěn)定性 3-OH 5-OH 鄰二-OH 3-OH(二氫黃酮醇) 鄰二酚羥基(或二氫黃酮醇) +AlCl3 band、