第五章黃酮類化合物2

本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)研究實(shí)例檢識與結(jié)構(gòu)鑒定提取與分離理化性質(zhì)與顯色反應(yīng)概述第一頁，共82頁。第一節(jié)概述第二頁，共82頁。概述

黃酮類化合物為一類植物色素，分布廣，數(shù)量大，1/4植物中含有黃酮，常見于蕓香科，豆科，傘形科，唇形科，菊科，銀杏科。

天然黃酮類化合物多具有顏色（黃色），在植物體內(nèi)大部分與糖結(jié)合成苷，常以苷類形式存在，一部分以游離形式存在，。第三頁，共82頁。

概述以前，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。第四頁，共82頁。概述

現(xiàn)在定義：黃酮類化合物泛指兩個苯環(huán)通過中央三碳鏈連結(jié)而成的一系列化合物。123456781`2`3`4`5`6`基本母核：C6-C3-C6

現(xiàn)在定義：黃酮類化合物泛指兩個苯環(huán)通過中央三碳鏈連結(jié)而成的一系列化合物?！锏谖屙?，共82頁。概述黃酮類化合物生物活性-心血管系統(tǒng)槐米-蕓香苷陳皮-橙皮苷兒茶-兒茶素心血管---降低血管脆性及異常通透性，擴(kuò)張冠狀動脈，防治高血壓及動脈硬化。銀杏-銀杏黃酮葛根-葛根素第六頁，共82頁。概述黃酮類化合物生物活性-抗肝臟病毒水飛薊-水飛薊素紐斯葆水飛薊膠囊

抗肝臟病毒----護(hù)肝作用第七頁，共82頁。概述黃酮類化合物生物活性-雌激素樣作用大豆-大豆素葛根-大豆黃酮苷雌性激素樣作用-可促進(jìn)女性養(yǎng)顏，尤其對中年婦女和絕經(jīng)期婦女養(yǎng)顏保健作用明顯?？梢哉{(diào)節(jié)更年期婦女體內(nèi)的激素水平，防止骨骼中鈣的流失，可以緩解更年期綜合征，骨質(zhì)疏松癥

。

第八頁，共82頁。概述黃酮類化合物生物活性-抗菌、抗病毒，抗炎黃芩-黃芩苷，黃芩素槲皮素-雙聚原矢車菊苷元金蕎麥-雙聚原矢車菊苷元抗炎，抗氧化，抗病毒，抗癌第九頁，共82頁。二、分類C3-位有無OH，有：為黃酮醇，無：為黃酮。C2，C3飽和，加“二氫”。二氫黃酮（醇）B環(huán)連在C3位，為異黃酮C環(huán)開環(huán)，稱查耳酮第十頁，共82頁。C環(huán)還原，稱黃烷類

黃烷-3，4-二醇黃烷-3-醇其它類型：花色素類橙酮類

高異黃酮山酮第十一頁，共82頁。二、結(jié)構(gòu)類型——2.主要骨架類型黃酮類Flavones黃酮醇類Flavonol二氫黃酮類Flavanones二氫黃酮醇類Flavanonols第十二頁，共82頁。二、結(jié)構(gòu)類型——2.主要骨架類型黃烷-3-醇類

Flavan-3-ols黃烷-3,4-二醇類

Flavan-3,4-diols異黃酮類

Isoflavones二氫異黃酮類

Isoflavonones第十三頁，共82頁。二、結(jié)構(gòu)類型——2.主要骨架類型花色素類Anthocyanidins查兒酮類

Chalcones橙酮類

Aurones第十四頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類花色素和黃烷醇類雙黃酮類異黃酮類二氫黃酮類黃酮類根據(jù)基本母核中三碳鏈的氧化程度、B-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)，可將黃酮類化合物分為六類：查爾酮類第十五頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---黃酮類金銀花---抗菌C環(huán)不飽和黃酮類基本母核：第十六頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---黃酮類槲皮素---擴(kuò)張冠狀動脈，抗病毒C環(huán)不飽和C3有-OH取代黃酮醇類基本母核：第十七頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---二氫黃酮類甘草苷—消化性潰瘍起抑制作用二氫黃酮類基本母核：C環(huán)飽和色原酮的2,3位雙鍵被H飽和第十八頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---二氫黃酮類二氫黃酮醇類基本母核：C環(huán)飽和保護(hù)肝臟，治療急慢性肝炎，肝硬化第十九頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---查耳酮類查耳酮類基本母核：中間三碳鏈1,2位開環(huán)番紅花紅花苷----抗腫瘤第二十頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---查耳酮類二氫查耳酮類基本母核：中間三碳鏈的雙鍵被飽和蘋果--梨根苷第二十一頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---異黃酮類大豆素—解痙，緩解頭痛異黃酮類基本母核：B環(huán)由2位轉(zhuǎn)到3位第二十二頁，共82頁。銀杏黃酮-解痙，降壓，擴(kuò)張冠狀血管，治療冠心病結(jié)構(gòu)與分類---雙黃酮類由2分子的黃酮通過3或8位縮合而成第二十三頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---花色素和黃烷醇類兒茶素—抗癌黃烷-3-醇類基本母核：3第二十四頁，共82頁。結(jié)構(gòu)與分類---雙黃酮類花色素類基本母核：離子型化合物矢車菊素第二十五頁，共82頁。了解：黃酮母核中A,B環(huán)上的H常被-OH、-CH3、-OCH3取代形成各種衍生物。黃酮苷中常見的糖：單糖（葡萄糖，半乳糖，木糖，鼠李糖）雙糖（蕓香糖）三塘（龍膽三糖）第二十六頁，共82頁。第二節(jié)黃酮類化合物的理化性質(zhì)與顯色反應(yīng)第二十七頁，共82頁。一、性狀1.顏色交叉共軛體系的存在色原酮：無色黃酮（醇）：灰黃-黃色異黃酮：微黃色二氫黃酮（醇）：無色第二十八頁，共82頁。一、性狀1.顏色：

助色團(tuán)的引入，顏色加深

7,4'引入助色團(tuán)，對顏色影響較大第二十九頁，共82頁。一、性狀1、形狀：黃酮類化合物多為晶狀固體，少數(shù)（如黃酮苷類）為無定形粉末。2、顏色：多為黃色，與結(jié)構(gòu)中的交叉共軛體系和助色團(tuán)有關(guān)。黃酮、黃酮醇多為灰黃~黃色；二氫黃酮、二氫黃酮醇多為無色（雙鍵被飽和，交叉共軛體系被破壞）；異黃酮類不顯色或微黃色；第三十頁，共82頁。注意：花色素的顏色隨pH不同而不同紅（pH<7)~紫（pH=8.5)~藍(lán)（pH>8.5)一、性狀第三十一頁，共82頁。一、性狀3、旋光性黃酮苷類結(jié)構(gòu)中含糖的部分結(jié)構(gòu)，故均有旋光性，且多為左旋。二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷及黃烷醇具有手性碳，具旋光性，其余黃酮類無旋光性。有4個不同基團(tuán)的C原子連接二氫黃酮類二氫黃酮醇類 黃烷-3,4-二醇類第三十二頁，共82頁。二、溶解性黃酮（醇）、查爾酮二氫黃酮、二氫黃酮醇花色素<<第三十三頁，共82頁。二、溶解性（一）黃酮苷元多難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑（甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚）和稀堿液；

花色素以離子的形式存在，具有鹽的通性，水溶性反而最大；第三十四頁，共82頁。（二）黃酮苷類：結(jié)合糖，糖鏈越長，則水溶度越大，可溶于熱水、甲醇、乙醇、稀堿液，難溶于親脂性有機(jī)溶劑。1、多糖苷>單糖苷；2、3-OH苷>7-OH苷；（三）黃酮苷及苷元因含有酚羥基，均可溶于堿性溶劑中，如堿水，堿性有機(jī)溶劑等二、溶解性第三十五頁，共82頁。三、酸性與堿性（一）顯著的酸性（重點(diǎn)）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。羥基位置

酸性溶解性7，4＇-二羥基強(qiáng)弱溶于5%NaHCO37或4＇-羥基溶于5%Na2CO3一般酚羥基溶于0.2%NaOH5-羥基溶于4%NaOH123456781`2`3`4`5`6`第三十六頁，共82頁。三、酸堿性酸性：分子中具酚羥基，具酸性，可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺酸性強(qiáng)弱取決于羥基的數(shù)目和位置：7,4’-OH>7-或4’-OH>一般OH>5-OH7543第三十七頁，共82頁。三、酸性與堿性（二）微弱的堿性：

1-位氧原子有未共用電子對，表現(xiàn)微弱堿性，可與濃鹽酸、濃硫酸成鹽，極不穩(wěn)定，遇水分解。第三十八頁，共82頁。四、顯色反應(yīng)（重點(diǎn)）第三十九頁，共82頁。還原試驗1、鹽酸—鎂粉反應(yīng)（最常用）

黃酮（醇）類二氫黃酮（醇）類

陽性（紅色）查耳酮兒茶素類異黃酮陰性注意：花色素、部分查耳酮等在濃HCl酸性下變紅，要做空白對照實(shí)驗，排除干擾。甲、乙醇Mg+HCl甲、乙醇Mg+HCl第四十頁，共82頁。還原試驗2、四氫硼鈉反應(yīng)：（專屬性）二氫黃酮（醇）

陽性（紅色）其它黃酮陰性附：二氫黃酮類化合物可與磷鉬酸試劑反應(yīng)呈棕褐色。甲醇NaBH4第四十一頁，共82頁。四、顯色反應(yīng)——（二）金屬鹽類試劑絡(luò)合反應(yīng)反應(yīng)官能團(tuán)：3-OH，4-C=O

5-OH，4-C=O

鄰二酚羥基第四十二頁，共82頁。金屬鹽類的絡(luò)合反應(yīng)可以發(fā)生金屬鹽類絡(luò)合反應(yīng)的基團(tuán)：常見的金屬鹽類：鋁鹽、鎂鹽、鋯鹽等。第四十三頁，共82頁。1、三氯化鋁的顯色反應(yīng)：大多數(shù)黃酮黃色并有熒光。例外：4'-OH或7，4'-二OH黃酮醇顯天藍(lán)色熒光。用途：黃酮類化合物的定性定量分析。金屬鹽類的絡(luò)合反應(yīng)三氯化鋁乙醇液第四十四頁，共82頁。2、鋯鹽—枸櫞酸顯色反應(yīng)：用途：區(qū)別3-OH和/或5-OH的存在。金屬鹽類的絡(luò)合反應(yīng)H2O注意：3-羥基黃酮產(chǎn)生的絡(luò)合物穩(wěn)定性大于5-羥基黃酮。第四十五頁，共82頁。鋯鹽—枸櫞酸顯色反應(yīng)區(qū)別3-OH或5-OH的存在樣品/甲醇2%ZrOCl2/甲醇溶液變黃有3-OH和/或5-OH2%枸櫞酸/甲醇仍顯黃色顯著褪色有3-OH無3-OH，有5-OH第四十六頁，共82頁。鋯鹽反應(yīng)——鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)四、顯色反應(yīng)——（二）金屬鹽類試劑絡(luò)合反應(yīng)

3-OH,4-C=O

5-OH,4-C=O+2%ZrOCl2黃色H+

穩(wěn)定，不退色

不穩(wěn)定分解，顯著褪色第四十七頁，共82頁。3、醋酸鎂的顯色反應(yīng)二氫黃酮(醇)

天藍(lán)色熒光異黃酮、黃酮(醇)黃~橙黃~褐色熒光用途：區(qū)別二氫黃酮（醇）類與其他黃酮類化合物金屬鹽類的絡(luò)合反應(yīng)醋酸鎂甲醇液醋酸鎂甲醇液第四十八頁，共82頁。4、醋酸鉛的顯色反應(yīng)試劑：中性醋酸鉛或堿式醋酸鉛陽性結(jié)果：生成黃～紅色沉淀作用部位：金屬鹽類的絡(luò)合反應(yīng)第四十九頁，共82頁。鉛鹽反應(yīng)——醋酸鉛反應(yīng)與1%醋酸鉛或堿式醋酸鉛，可生成黃～紅色沉淀醋酸鉛：鄰二酚羥基，或兼有3-OH，4-C=O5-OH，4-C=O堿式醋酸鉛：一般酚羥基類

四、顯色反應(yīng)——（二）金屬鹽類試劑絡(luò)合反應(yīng)第五十頁，共82頁。四、顯色反應(yīng)——（四）堿性試劑顯色反應(yīng)黃酮類日光下顯黃色或黃色加深UV下顯熒光或熒光增強(qiáng)黃酮醇類二氫黃酮類OH-顯橙～黃色OH-NaOH引起的色變不退NH4OH引起的色變退去空氣OH-呈黃色空氣棕色第五十一頁，共82頁。（四）堿性試劑顯色反應(yīng)1、二氫黃酮類遇堿變黃~橙色2、黃酮醇遇堿呈黃色，通入空氣變棕色。3、具有鄰二酚羥基或3，4′-二羥基取代時，在堿液中由黃-深紅-綠棕色沉淀。第五十二頁，共82頁。問題：

預(yù)測蘆丁的顯色反應(yīng)結(jié)果HCl-Mg反應(yīng)HCl-Zn反應(yīng)NaBH4反應(yīng)鋯-枸櫞酸反應(yīng)（+）（+）（-）黃色，加枸櫞酸,褪色第五十三頁，共82頁。二、色譜檢識（一）紙色譜法用途：用于檢識黃酮苷和苷元黃酮苷元：展開劑：醇性溶劑（正丁醇-醋酸-水）黃酮苷：展開劑：水性溶劑（醋酸水溶液）第五十四頁，共82頁。小結(jié)2——理化性質(zhì)一、性狀：顏色：多黃色影響顏色深淺的主要因素：交叉共軛體系助色團(tuán)及其位置。物態(tài)：多結(jié)晶、無定型粉末二、溶解性：苷與苷元的區(qū)別

影響苷元水溶性的因素：三、酸性：來源影響因素及規(guī)律：7,4'>7/4'>一般>5四、堿性：1-O孤對電子第五十五頁，共82頁。小結(jié)2——理化性質(zhì)三、顯色反應(yīng)：還原反應(yīng)：Mg-HCl反應(yīng)：（二氫）黃（醇）——橙紅-紫紅-紫-藍(lán)

NaBH4反應(yīng)：二氫黃————————紅-紫金屬鹽絡(luò)合反應(yīng)：AlCl3反應(yīng)：黃色熒光

Mg(Ac)2反應(yīng)：二氫黃酮（醇）——天藍(lán)色熒光

Pb(Ac)2反應(yīng)：中性：鄰二酚羥——黃-紅色沉淀堿式：鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)：3-OH,4C=O黃色不退

5-OH,4C=O黃色退去氨性SrCl2反應(yīng)：鄰二酚羥——綠-黑色

FeCl3反應(yīng)：酚羥基——綠-黑色第五十六頁，共82頁。小結(jié)2——理化性質(zhì)三、顯色反應(yīng)：硼酸絡(luò)合反應(yīng)：5-OH黃酮、2-OH查爾酮——亮黃色堿性試劑顯色反應(yīng)：黃酮類——日光下顏色加深，紫外下熒光增強(qiáng)二氫黃酮——橙-黃色黃酮醇——黃色，通空氣變棕色第五十七頁，共82頁。二、色譜檢識雙向色譜法（將黃酮類化合物的苷和苷元混合物同時展開）第一向：展開劑：醇性溶劑展開順序：苷元，單糖苷，雙糖苷糖基數(shù)相同，羥基越多，Rf越小，越慢展開第二向：展開劑：水性展開劑展開順序：苷，苷元從而使的苷元和苷很好地分離第五十八頁，共82頁。二、色譜檢識（二）薄層色譜法常用吸附劑：硅膠、聚酰胺第五十九頁，共82頁。二、色譜檢識1、硅膠薄層色譜用途：分離檢識弱極性黃酮苷元和苷黃酮苷：展開劑：極性較大的溶劑展開順序：糖基數(shù)越多，Rf越小，越慢展開黃酮苷元（非糖）：展開劑：極性較小的溶劑展開順序：羥基數(shù)越多，Rf越小，越慢展開第六十頁，共82頁。二、色譜檢識2、聚酰胺薄層色譜用途：分離檢識含有游離酚羥基的黃酮苷元和苷黃酮苷：展開劑：乙醇-水等展開順序：糖基數(shù)越多，Rf越大，越快展開黃酮苷元（非糖）：展開劑：苯-丁酮-甲醇等展開順序：羥基數(shù)越多，Rf越小，越慢展開第六十一頁，共82頁。第五節(jié)黃酮類化合物的提取與分離第六十二頁，共82頁。黃酮類化合物的提取與分離第六十三頁，共82頁。

黃酮類成分的存在狀態(tài)（游離溶劑法

溶劑的選擇

苷）及溶解性

溶劑的溶解性能

提取方法（煎煮法、滲漉法、回流法等）的選擇

一、提取方法——溶劑法關(guān)鍵選擇依據(jù)第六十四頁，共82頁。（一）醇提法90-95%乙醇提取苷元60~70%乙醇提取苷類

注意：1.含雜質(zhì)多，可用石油醚除去油脂、胡蘿卜素、葉綠素等脂溶性雜質(zhì)。2.用炭粉吸附、酚/水洗脫的方法進(jìn)行苷類成分的精制。第六十五頁，共82頁。（二）沸水法適用于苷類的提取。注意：（1）酶的活性；（2）糊化和變質(zhì)；（3）加倍量濃乙醇使蛋白質(zhì)、多糖等水溶性雜質(zhì)去除（水提醇沉淀法）。第六十六頁，共82頁。（三）堿提取酸沉淀法適用于游離酚羥基的黃酮苷和苷元的提取溶劑：堿水+酸酸化沉淀析出常用堿的種類：注意：（1）堿水濃度不宜過高否則易破壞母核；（2）酸化時酸性不能太強(qiáng)，否則易生成鹽，使得率下降。第六十七頁，共82頁。小結(jié)

溶劑提取原理游離黃酮黃酮苷備注

（乙醇）苷、苷元均可溶（90~95%）(60%）

堿性水或稀氫氧化鈉溶出能力強(qiáng)

堿性乙醇酚羥基的酸性 ++石灰水除雜質(zhì)效果好沸水多糖苷易溶于水+成本低、安全,水溶性雜質(zhì)多第六十八頁，共82頁。二、分離方法第六十九頁，共82頁。（一）溶劑萃取法分離依據(jù)：黃酮與雜質(zhì)苷與苷元之間的極性（分配系數(shù)K）差異苷元與苷元第七十頁，共82頁。分離工藝：

原料的提取濃縮液（水溶液）依次以石油醚、乙醚、

乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取石油醚液

乙醚液乙酸乙酯水飽和正丁醇母液（脂溶性雜質(zhì)）

（水溶性雜質(zhì))

回收

回收

減壓回收

苷元

單糖苷

多糖苷

第七十一頁，共82頁。（二）pH梯度萃取法分離依據(jù)：

游離黃酮類化合物的酸性差異

分離工藝：

總游離黃酮的乙醚液

依次以5%NaHCO3

、5%Na2CO3、

0.2%NaOH、4%NaOH萃取

5%NaHCO3液

5%Na2CO3液0.2%NaOH液

4%NaOH液母液

酸化

（脂溶性雜質(zhì)）7，4′-OH黃酮7或4-OH黃酮一般-OH黃酮5-OH黃酮第七十二頁，共82頁。（二）梯度pH萃取法分離酸性強(qiáng)弱不同的黃酮苷元酸性：

7,4’-OH>7-或4’-OH>一般OH>5-OH溶于NaHCO3Na2CO3

不同濃度的NaOH樣品乙醚乙醚液依次萃取5%NaHCO35%Na2CO30