黃酮類化合物概述和應(yīng)用

1、黃酮類化合物概述和應(yīng)用第一節(jié) 概述一、定義：1、含義：黃酮類化合物（Flavonoids）是泛指兩個苯環(huán)（A環(huán)與B環(huán)）通過中央三個碳原子相互連接而成的一系列化合物。 Ar-3C-Ar2、其基本骨架為：3、分布概況存在科屬：存在于雙、單子葉植物、裸子、蕨類植物、低等植物常見中藥：槐米、黃芩、葛根、銀杏、桑葉等存在部位與形式：花、果、葉 -以苷為主要存在形式木部-多為游離狀態(tài)。皮、根、莖部位- 兩種存在形式二、生物合成途徑復(fù)合途徑：分別經(jīng)由莽草酸途徑和乙酸丙二酸途徑 。由一個桂皮酰輔酶A（構(gòu)成B環(huán)）和三個丙二酰輔酶A（構(gòu)成A環(huán)和中間三碳鏈）在查耳酮合成酶作用下生成查耳酮。查耳酮在異構(gòu)化酶作用下形成

2、二氫黃酮，二氫黃酮在各種酶的作用下轉(zhuǎn)化成其它各類黃酮。如圖6-1。三、生物活性1、擴(kuò)張冠狀動脈血管作用2、降血脂及膽固醇作用3、保肝作用4、抗炎作用5、雌性激素樣作用6、抗菌及抗病毒作用7、解痙、瀉下作用第二節(jié)理化性質(zhì)一、物理性質(zhì)1、性狀2、溶解性二、化學(xué)性質(zhì)1、酸性2、堿性3、黃酮類化合物的顯色反應(yīng) 根據(jù)其反應(yīng)原理不同，分為：（1）、 還原反應(yīng)（2）、絡(luò)合反應(yīng)（3）、 其他反應(yīng)第三節(jié) 黃酮 類化合物提取和分離（一）提取方法（見P148） 1、醇類溶劑取法 2、熱水提取法（黃酮苷類） 3、堿溶酸沉法（二）分離方法 1、 分離依據(jù) 2、 分離方法（三）實例：槐米中蘆丁的提取第四節(jié)黃酮類化合物的檢

3、識一、 理化檢識 1、 鹽酸-鎂粉反應(yīng) 2、 三氯化鋁反應(yīng) 3、 醋酸鎂反應(yīng)黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)研究UVNMRMS 基 本 骨 架色原酮（狹義的黃酮） 黃酮（醇）類 基本結(jié)構(gòu) 黃酮類成分木犀草素黃芩苷槲皮素 R= H蘆 丁 R= 蕓香糖 山柰酚 楊梅素 水飛薊素黃柏素-7-O-葡萄糖苷（1）鹽酸-鎂（鋅）粉反應(yīng)：（2）四氫硼鈉（鉀）反應(yīng)：（二氫黃酮類專屬反應(yīng)）二氫黃酮類二氫黃酮醇類 紅色或紫紅色黃酮 （醇）類二氫黃酮（醇）類+鹽酸-鎂粉 紅色或紫紅色（3）鈉汞齊還原反應(yīng)（二氫）黃酮類（二氫）異黃酮類+鈉汞齊-鹽酸 紅色黃酮醇類呈黃色-淡紅色，二氫黃酮醇類呈棕黃色1、絡(luò)合反應(yīng)的結(jié)構(gòu)條件 C5OH

4、黃酮 C3OH黃酮 鄰二酚OH 黃酮與金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)：下一張1、三氯化鋁反應(yīng)2、鋯鹽-枸椽酸反應(yīng) 3、 醋酸鎂反應(yīng)4、氨 性氯化鍶反應(yīng)根據(jù)所用試劑不同，分為：2、常用的絡(luò)合劑5、三氯化鐵反應(yīng) 異黃酮類基本結(jié)構(gòu) 二氫異黃酮 R1=R2=R3=H 大豆素R1=R3=H R2=glc 大豆苷R2=R3=H R1=glc 葛根素 查耳酮類基本結(jié)構(gòu)查耳酮紅花苷補骨脂乙素二氫查耳酮 雙黃酮類基本結(jié)構(gòu)柏黃酮扁柏黃酮其他黃酮類：1、花色素類2、黃烷醇類3、雙苯吡酮類 花色素基本結(jié)構(gòu)：花色素 二氫黃酮、二氫黃酮醇為無色結(jié)晶其他黃酮類： 呈黃色或淡黃色結(jié)晶體。 顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系： （1）羥基或甲氧基在5、

5、6、 3 位時，對著色 影響較??；在7 ，4位時，使顏色加深；（2）C2-C3為單鍵時為無色（3）異黃酮呈淡黃或無色（4）花色素在不同PH堿液呈不同顏色1、）顏色與形態(tài)2、）旋光性：黃酮苷元中二氫黃酮（醇）、黃烷醇、二氫異黃酮等類型，因分子中手性碳原子故有旋光性，其他黃酮苷元無旋光性。黃酮苷類均有旋光性且多為左旋。 溶解性：黃酮苷元易溶于：甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚、等有機溶劑和稀堿水溶液中難溶于水黃酮苷類：可溶于：甲醇、乙醇和熱水難溶于：苯、氯仿等親脂性有機溶劑 溶解性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 溶解性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系；（1）與取代基的性質(zhì)和數(shù)目有關(guān)。取代基的極性增大，極性基團(tuán)的數(shù)目增多，在極性溶劑的溶解

6、度增大。（2）與取代基的位置有關(guān)。 （3）與分子的立體結(jié)構(gòu)有關(guān)。 如黃酮、黃酮醇、查耳酮的水溶性比其氫化物的水溶性小。為什么？ （4）離子型化合物水溶性較大。如花色苷類下列化合物水溶液性大小的比較 二氫黃酮類立體結(jié)構(gòu)黃酮類化合物的化學(xué)性質(zhì)：1、酸性： 產(chǎn)生酸性原因-酚-OH 酸性強弱與結(jié)構(gòu)的關(guān)系： （1）酚羥基的數(shù)目 （2）羥基的位置 7、4一二OH 7或4一OH 一般酚OH 5一OH2、堿性：吡喃酮環(huán)上氧原子具有未共用電子對H+H2O 黃酮類成分 堿 性5-羥基黃酮鋁絡(luò)合物黃酮醇鋁絡(luò)合物黃酮類化合物 + 鋁鹽試劑 鮮黃色（有熒光）4，-OH黃酮醇和7，4 ，-二OH黃酮醇顯天藍(lán)色熒光，鋯鹽

7、枸櫞酸反應(yīng)：（此反應(yīng)常用于檢識C3和C5有無-OH） C3OH黃酮類 + 鋯鹽試劑 黃色 黃色 （不褪色） C5OH黃酮類 + 鋯鹽試劑 黃色 褪色2%枸櫞酸2%枸櫞酸醋酸鎂絡(luò)合反應(yīng) 二氫 黃 酮 二氫黃酮醇 黃 酮 類 黃酮醇類 異黃酮類天藍(lán)色熒光黃色或橙黃色熒光硼酸顯色反應(yīng)與堿反應(yīng)五氯化銻反應(yīng)：查耳酮呈紅或紫紅色沉淀，其他類顯黃至橙色。其他反應(yīng) 與堿性試劑反應(yīng)：二氫黃酮類（無色）查耳酮類（黃色） 黃酮類化合物分離的主要依據(jù)： 、極性大小不同 - 溶劑萃取法 吸附色譜法 、溶解性大小不同 -分配色譜法 、酸性強弱不同 -pH梯度萃取法 、分子大小不同 -凝膠色譜法 、分子中的特殊功能團(tuán) -

8、鉛鹽沉 淀法、硼酸絡(luò)合法分離方法: 1、溶劑萃取法 2、pH梯度萃取法 3、柱色譜法 4、鉛鹽沉淀法 5、硼酸絡(luò)合法 柱色譜分離法 1、聚酰胺柱色譜法（1）分離原理（2）分離流程（3）雙重色譜 聚酰胺柱色譜 1.吸附原理： 氫鍵吸附 2.適用于：含酚羥基、硝基化合物 3.洗脫規(guī)律（先后順序）： a.苷元相同,叁糖苷 雙糖苷 單糖苷 苷元 b.母核上增加羥基,洗脫速度減慢. c.母核類型不同 異黃酮 二氫黃酮醇 黃酮 黃酮醇 d.芳香程度高，吸附性增強,難洗脫 4.洗脫能力：尿素水溶液 DMF 甲酰胺 NaOH 丙酮 甲醇 、乙醇（高 低） 水聚酰胺分子中既有非極性的脂肪鏈，又有極性的酰胺基團(tuán)，

9、聚酰胺色譜具有雙重色譜性質(zhì)。用含水溶劑系統(tǒng)（如乙醇-水）洗脫時，符合氫鍵吸附規(guī)律，類似于反相分配色譜，苷先下，苷元后下。用有機溶劑系統(tǒng)（如氯仿-甲醇）洗脫時，類似于正相分配色譜，苷元先下，苷后下。 葡聚糖凝膠柱色譜分離黃酮苷元時，主要靠吸附作用，苷元上酚羥基的數(shù)目越多，越難洗脫。分離黃酮苷時，主要靠分子篩性質(zhì)，按分子量由大到小的順序出柱。一、 性味功能：二、臨床應(yīng)用： 用作治療高血壓的輔助藥及毛細(xì)血管脆性出血的止血藥。三、有效成分結(jié)構(gòu)與性質(zhì)： 止血有效成分- 蘆 丁 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)四、蘆丁的提取分離 1、水提取法 2、堿溶酸沉法槐米1、黃酮類化合物UV光譜的主要特征： - 大多數(shù)黃酮類化合物在Me

10、OH溶液中出現(xiàn)兩個主要 吸收峰。 帶I maxMeOH300400nm 由B環(huán)桂皮酰基系 統(tǒng)電子躍遷所引起 的吸收 max帶IIMeOH240280 nm 由A環(huán)的苯甲酰 基系統(tǒng)電子躍遷所 引起的吸收。2、從UV光譜推測黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)類型3、A環(huán)、B環(huán)上含氧取代基對UV光譜的影響4、利用診斷試劑推斷黃酮類羥基的位置（1）常用的診斷試劑 a. NaOMe b . NaOAc c . NaOAc/ H3BO3 d . AlCl3或AlCl3/ HCl (2)推斷方法 將“ 樣品 + MeOH” 和“ 樣品 + MeOH + 診斷試劑 ” 兩者光 譜作比較,根據(jù)帶I的位移推測羥基的位置。（P15

11、8）山柰苷 的結(jié)構(gòu)測定從柴胡中分得山柰苷,經(jīng)酸水解得到苷元和兩分子的Rha,山柰苷和苷元的UV數(shù)據(jù)如下,試推斷其結(jié)構(gòu). 山柰苷 山柰酚 MeOH 265 345 267 367 NaOMe 265 388(強度略增) 276 424(分解) NaOAc 265 399 276 387AlCl3 275 399 270 424AlCl3/ HCl 275 399 270 424山柰苷的結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)類型黃酮類化合物UV光譜特征結(jié)構(gòu)類型 帶I（nm） 帶II（nm）黃 酮黃酮醇3-OH取代黃酮醇3-OH未取代異黃酮二氫黃酮二氫黃酮醇查耳酮噢 弄花青素及其苷 304350 250280328357 2

12、50-280358385 250-280310330肩峰（很弱）245270（強）300330肩峰（很弱）270295（強）340390(強，主峰）220270低強度370430(強，主峰）230270低強度465560 270-280帶I強為主峰，帶II弱為次強峰帶II 強為主峰，帶I弱為肩峰帶I、帶II強均為主峰桂皮?；到y(tǒng)苯甲?；到y(tǒng)診斷試劑在測定黃酮的UV時加入某些試劑，使黃酮類化合物的酚羥基發(fā)生解離或絡(luò)合，使其UV吸收發(fā)生規(guī)律性位移，從而可根據(jù)UV的變化推斷化合物的結(jié)構(gòu)，這些試劑稱為診斷試劑?；?合 物 H-6(ppm) H-8(ppm)黃酮、黃酮醇、異黃酮 6.26.0 d 6.56.3 d黃酮、黃酮醇、異黃酮 6.46.2 d 6.96.5 d的7-O-葡萄糖苷二氫黃酮、二氫黃酮醇 5.955.75 d 6.15.9 d二氫黃酮、二氫黃酮醇 6.15.9 d 6.46.1 d的7-O-葡萄糖苷5,7-二羥基黃酮類化合物中H-6和H-8的化學(xué)位移下一張 A 環(huán)質(zhì)子化合物 H-5（ppm） H-6(ppm) H-8(ppm)黃酮、 黃酮醇異黃酮二氫黃酮 7.9-7.7 d 6.5-6.4 dd 6.4-6.3 d氫黃酮醇7-羥基黃酮類化合物中H-5、H-6和H-8的化學(xué)位移下一張二氫黃酮和二氫黃酮醇