第六章黃酮類

第六章黃酮類化合物本章內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)理化性質(zhì)第三節(jié)提取和分離

黃酮類是一類重要的天然色素，也是中藥中一類重要的有效成分。分布廣泛，多分布于高等植物中，集中在被子植物。以唇形科、玄參科、爵床科、菊科等存在較多。常以游離態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在。在花、葉、果中多為苷；在木質(zhì)部多為苷元，生理活性多種多樣，作用強(qiáng)，毒性不大。第一節(jié)結(jié)構(gòu)與分類

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)）通過三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一系列化合物。

生物合成研究表明A環(huán)來自于三個(gè)丙二酰輔酶A，B環(huán)來自于桂皮酰輔酶A。生物活性對(duì)心血管系統(tǒng)的作用：蘆丁、槲皮素、葛根素、立可定——擴(kuò)冠，臨床應(yīng)用?？垢闻K毒性作用：水飛薊素、異水飛薊素、次水飛薊素、（+）-兒茶素等臨床用于治療急、慢性肝炎、肝硬化及多種中毒性肝損傷等?？寡鬃饔么菩约に貥幼饔茫寒慄S酮類，如大豆素抗菌及抗病毒作用：木犀草素、黃芩苷、黃芩素瀉下作用解痙作用：異甘草素、大豆素其他作用：止咳、平喘等。根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、B-環(huán)連接位置（2-或3-位）以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀等特點(diǎn)，可將重要的天然黃酮類化合物分類如下：一、黃酮苷元的結(jié)構(gòu)分類（一）黃酮類(flavones)

黃酮類是以2-苯基色原酮為基本母核，3位無含氧取代的一類化合物。天然黃酮A環(huán)的5，7位幾乎同時(shí)帶有羥基，而B環(huán)常在4’位有羥基或甲氧基，3’位有時(shí)也有羥基或甲氧基。黃酮類常見的黃酮及其苷類有芹菜素、木犀草素、黃芩苷等。芹菜素木犀草素黃芩苷（二）黃酮醇類(flavonol)

黃酮醇類在黃酮基本母核的3位上連有羥基或其他含氧基團(tuán)。黃酮醇常見的黃酮醇及其苷類有山柰酚、槲皮素、楊梅素、蘆丁等。山柰酚楊梅素槲皮素R=H蘆丁R=蕓香糖（三）二氫黃酮類（Flavanones）二氫黃酮類結(jié)構(gòu)可看作是黃酮基本母核的2、3位雙鍵被氫化而成。

二氫黃酮類

如橙皮中的橙皮素和橙皮苷；甘草中的甘草素和甘草苷。橙皮素R=H橙皮苷R=蕓香糖甘草素R=H甘草苷R=glc（四）二氫黃酮醇類（Flavanonols）

二氫黃酮醇是黃酮醇類的2、3位被氫化的黃酮類化合物，而且常與相應(yīng)的黃酮醇共存于同一植物中。

二氫黃酮醇類如滿山紅葉中的二氫槲皮素和槲皮素共存，桑枝中的二氫桑色素和桑色素共存。二氫槲皮素二氫桑色素黃柏葉中具有抗癌活性的黃柏素-7-O-葡萄糖苷也屬于二氫黃酮醇類。黃柏素-7-O-葡萄糖苷（五）異黃酮類（Isoflavanone）異黃酮類母核為3-苯基色原酮的結(jié)構(gòu)，即B環(huán)連接在C環(huán)的3位上。

異黃酮類

豆科植物葛根中所含有的大豆素、大豆苷、大豆素-7，4’-二葡萄糖苷、葛根素和葛根素木糖苷均屬于異黃酮類化合物。大豆素R1=R2=R3=H大豆苷R1=R3=HR2=glc葛根素R2=R3=HR1=glc大豆素-7，4’-二葡萄糖苷R1=HR2=R3=glc葛根素木糖苷R1=glcR2=xylR3=H（六）二氫異黃酮類（Isoflavanones）二氫異黃酮具有異黃酮的2、3位被氫化的基本母核。

二氫異黃酮類（七）查耳酮（Chalcones）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為二氫黃酮C環(huán)的1、2位鍵斷裂生成的開環(huán)衍生物，即三碳鏈不構(gòu)成環(huán)。查耳酮類在酸的作用下，查耳酮可轉(zhuǎn)化為無色的二氫黃酮，堿化后又轉(zhuǎn)為深黃色的2’-羥基查耳酮。2’-羥基查耳酮二氫黃酮如紅花的花中含有的紅花苷紅花苷（八）二氫查耳酮類（Dihydrochalcones）二氫查耳酮為查耳酮α,β雙鍵氫化而成。

二氫查耳酮類二氫查耳酮在植物界分布極少，如薔薇科梨屬植物根皮和蘋果種仁中含有的梨根苷。梨根苷（九）橙酮類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為C環(huán)為含氧五元環(huán)。母核碳原子的編號(hào)也與其他黃酮類不同。橙酮類此類化合物較少見，主要存在于玄參科、菊科、苦苣苔科以及單子葉植物莎草科中，如在黃花波斯菊花中含有的硫磺菊素屬于此類。硫磺菊素（十）花色素類（Anthocyanidins）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是基本母核的C環(huán)無羰基，1位氧原子以鹽形式存在。

花色素類

花色素在中藥中多以苷的形式存在?；ㄉ厥鞘怪参锏幕ā⒐?、葉、莖等呈現(xiàn)藍(lán)、紫、紅等顏色的色素，如矢車菊苷元、飛燕草苷元和天竺葵苷元以及它們所組成的苷最為常見。矢車菊苷元R1=OHR2=H飛燕草苷元R1=R2=OH天竺葵苷元R1=R2=H（十一）黃烷醇類根據(jù)C環(huán)上的3，4位存在羥基的情況分為黃烷-3-醇和黃烷-3，4-二醇。1.黃烷-3-醇類，又稱兒茶素類

黃烷三醇類主要存在于含鞣質(zhì)的木本植物中。如兒茶素為中藥兒茶中的主要成分，有四個(gè)光學(xué)異構(gòu)體，但在植物中主要有異構(gòu)體兩個(gè)，兒茶素和表兒茶素。兒茶素表兒茶素2.黃烷-3，4-二醇類又稱為無色花色素類黃烷－3，4－二醇類這類化合物在植物界中分布很廣，在含鞣質(zhì)的木本植物和蕨類植物中更為多見，如：無色矢車菊素。無色矢車菊素（十二）雙黃酮類是由二分子黃酮衍生物聚合而成的二聚物.常見的是由兩個(gè)分子的芹菜素或其甲醚衍生物構(gòu)成,根據(jù)其結(jié)合方式分為三類:

1.3’,8”-雙芹菜素型

2.8”-雙芹菜素型3.雙苯醚型（十三）其他黃酮類

雙苯吡酮類又稱為苯駢色原酮，母核由苯環(huán)和色原酮的2，3位駢合而成，是一種特殊類型的黃酮類化合物。

常分布在龍膽科、藤黃科、百合科植物當(dāng)中，如：存在于石葦、芒果葉和知母葉中,具有止咳去痰作用的異芒果素。異芒果素榕堿水飛薊素另外少數(shù)黃酮類化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如: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。二、黃酮苷中糖的結(jié)構(gòu)分類組成黃酮苷的糖類主要有單糖、雙糖類、三糖類和?；穷悺?.單糖類：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。2.雙糖類：

槐糖（glc

1→2glc）龍膽二糖(glc

1→6glc)蕓香糖(rh

1→6glc)新橙皮糖（rh

1→2glc）刺槐二糖（rh

1→6gal）等。3.三糖類：龍膽三糖(glc

1→6glc

1→2fru)槐三糖(glc

1→2glc

1→2glc)等。4.?；穷悾?-乙酰葡萄糖咖啡?；咸烟?caffeoylglucose)等。第二節(jié)理化性質(zhì)

一、性狀

苷元為結(jié)晶性固體，苷多為無定形粉末。

顏色：

與交叉共軛體系及助色團(tuán)（羥基、甲氧基）等的數(shù)目、類型以及位置有關(guān)。在4’-或7-位引入供電子基，因形成P-π共軛，具有推電子作用，促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移，使化合物顏色加深。黃酮、黃酮醇及其苷：灰黃～黃色；

查爾酮：黃～橙黃色；

二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷醇：不顯色；異黃酮：微黃色；花色苷及苷元：為紫色、藍(lán)色，蘭紫色。二．溶解性

游離苷元易溶于甲、乙醇，乙酸乙酯，乙醚及稀堿液中，不溶或難溶于水。其中在水中的溶解度，花色苷>二氫黃酮（醇）>黃酮（醇）>查耳酮.

黃酮苷類易溶于熱水，甲醇，乙醇。難溶或不溶親脂性有機(jī)溶劑中，一般多糖苷在水中的溶解度大于單糖苷。3-羥基苷水溶性大于7-羥基苷。

由于黃酮、黃酮醇、查爾酮分子構(gòu)成一個(gè)完整的共軛體系，具有平面性，故分子與分子間排列緊密，分子間引力比較大，更難溶于水；二氫黃酮、二氫黃酮醇由于吡喃酮環(huán)已被氫化成為半椅式結(jié)構(gòu)，破壞了分子的平面性，使分子排列不緊密，分子間引力降低，有利于水分子進(jìn)入，故水中溶解度大；異黃酮B環(huán)由于受吡喃酮環(huán)羰基的立體障礙，分子的平面性降低，故親水性比平面型分子增加；花色苷雖是平面型結(jié)構(gòu)，但因以離子形式存在，故親水性較強(qiáng)。三．酸堿性

酸性：

黃酮類化合物分子中具有酚羥基，故顯酸性。酸性強(qiáng)弱順序：7，4’-二羥基>7或4’-羥基>一般酚羥基>5-羥基，可分別用5%碳酸氫鈉、5%碳酸鈉、0.2%NaOH、4%NaOH。

堿性：

黃酮類化合物因?yàn)榉肿又械摩?吡喃酮環(huán)上的1-氧原子，有未共用電子對(duì)，可接受質(zhì)子而顯弱堿性，與強(qiáng)酸結(jié)合生成烊?鹽，極不穩(wěn)定，加水分解。不同的黃酮溶于濃硫酸時(shí)，常表現(xiàn)出特殊的顏色。與分子中的酚羥基及γ-吡喃酮環(huán)有關(guān)

1、還原反應(yīng)

（1）HCl-Mg：

方法：將樣品的甲醇或乙醇液，加入少許鎂粉振搖，再滴加幾滴濃鹽酸，泡沫處呈紅色。黃酮、黃酮醇、二氫黃酮（醇）顯橙紅或紫紅色。B環(huán)上有-OH或取代。顏色加深?；ㄇ嗨丶安糠殖韧?，查耳酮等在濃鹽酸下會(huì)產(chǎn)生紅色，故預(yù)先需對(duì)照排除。

四．顯色反應(yīng)

（2）四氫硼鈉反應(yīng)：

樣品的甲醇液，加等量2%NaBH4的甲醇液，加濃鹽酸或硫酸，生成紫色或紫紅色，為二氫黃酮類專屬反應(yīng)。

分子中具有3-羥基、4-羰基，5-羥基、4-羰基或鄰二酚羥基的黃酮類化合物

（1）三氯化鋁顯色：定性及定量分析顯鮮黃色熒光（4’-OH或7，4’-OH顯天藍(lán)色熒光）。

（2）鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)：區(qū)分3-OH或5-OH黃酮，加2%ZrOCl2/MeOH樣品的甲醇液，形成黃色鋯絡(luò)合物，再加2%枸櫞酸/MeOH液仍呈鮮黃色（3-OH），加2%枸櫞酸黃色溶液顯著褪去（5-OH）。

2、與金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)

（3）醋酸鎂顯色：區(qū)別二氫黃酮（醇）類化合物。在紙片上滴加樣品液，噴醋酸鎂甲