中药化学第六章黄酮类化合物9教学幻灯片.ppt

第五章 黄酮类化合物 Flavonoids第一节：概述第二节：结构与分类第三节：理化性质第四节：提取与分离第五节：检识第六节：结构研究第七节；中药实例一、黄酮ABCOO12345678123456（3） 具有C6 C3 C6通式；泛指两个苯环（ A和 B 环） 通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物广泛存在于自然界，重要的天然有机化合物，生理活性多种多样第一节： 概述（1） 黄色带有酮基化合物 （A B C 环）（2） 2 苯基苯骈 -吡喃酮 （苯骈 -吡喃酮：色原酮）存在形式：苷、苷元分布于菊科、豆科，等植物体内花、叶、茎三、分布二、生物合成途径是复合型的，既分别经莽草酸途径和乙酸-丙二酸途径1、黄酮 flavones ：占总数 1/42、黄酮醇 flavonol ：占总数 1/3 C环(C3 - OH) 第二节、结构与分类 根据黄酮类化合物A环和B环中间的三碳链的氧化程度，三碳链是否构成环状结构，3位是否有羟基取代以及B环（苯基）连接的位置等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分为一下几类OOOOOH3、二氢黄酮 flavanones ：C环(C2 - C3)无双键4、二氢黄酮醇 flavanonols ：C环无双键 C3-OH OOHHOOOHOCHO6、橙酮 aurones ： C环是五元环5、异黄酮 isoflavones ：B环取代在C环 C3 上 OO7、查耳酮 chalcones ： C环是开裂状态 （编号P200）OHO8、黄烷、黄烷醇 flavan3ols ： C环上无羰基OOH129、花色素 anthooganidins ： C环上无羰基，且C环O原子是阳离子状态10、山酮 ( 双苯吡酮类) xanthones ：C环与B环骈合O+OO11、双黄酮（醇）biflavonoids ： 二个黄酮（或黄酮醇）聚合在一起12 、二氢异黄酮 、二氢查尔酮6、木糖 D-xylose (D-Xyl)二、黄酮苷类化合物：黄酮类化合物多以苷的形式存在，由于苷元不同，以及糖的种类、数量、连接位置和连接方式的不同，形成数目众多、结构各异的黄酮苷类化合物。

组成黄酮苷的糖类主要有：（一） 单糖类1、D-glucose ( D-glc) D-glucaronic acid (D-gluA)2、鼠李糖 L-Rhamnose (L-Rha)3、半乳糖 D-galactose (D-Gal)4、甘露糖 D-mannose (D-Man)5、阿拉伯糖 L-Arabinose (L-Ara)槐糖 sophorose （glc 12 glc）龙胆二糖 gentiobiose （glc 1 6 glc）芸香糖 rutinose （rha 1 6 glc）新橙皮糖 neohesperidose（rha 1 2 glc）（二） 双糖类（三） 连接位置：单糖连接在C-7，3及4位； 双糖连接在C-3，7位 碳苷连接在C-6，8位第三节 ： 理化性质 1、性状（形态）：多为结晶性固体，少数为无定形粉末 （黄酮苷类） 二氢黄酮不易结晶一、物理性质OO（3） 碱性下，黄色加深 （1） 颜色与分子中是否存在交叉共轭体系有关黄酮（醇） 灰黄- 黄色异黄酮 无色二氢黄酮（醇） 白色 橙酮、查耳酮 黄- 橙黄色2、颜色：（2） 在黄酮（醇）7 、4引入OH 、OCH3 等助色团，促进 电子移位、重排，化合物的颜色加深 （4） PH不同而颜色改变，PH7显红色，PH=8.5显紫色，PH8.5显蓝色，例如：矢车菊苷。

苷元 ：除双氢黄酮（醇）、黄烷（醇）有旋光性，其余均无旋光性 苷 ：分子中有糖部分 ，左旋3、荧光：共轭体系大，向长波方向移 4、旋光性：黄酮-黄绿色荧光 黄酮 醇-亮黄色 3甲基化或成苷-暗棕绿色荧光,查耳酮-棕黄色异黄酮-紫色苷元：亲脂性 易溶MeOH 、 EtOH 、 Et2O；难溶于水1.结构：平面型分子 难溶于水： 黄酮（醇）、查耳酮 非平面型分子 溶解度稍大： 二氢黄酮（醇）离子型分子 具有盐的通性，水溶性大 ：花青素HHROO苷元5、溶解度：取决于存在状态苷 ：亲水性 易溶热水、甲醇、乙醇； 难溶CHCl32.取代基: 3-OH7-OGlc (水溶性）OOOHHOP-共轭7 、4OH 酸性强7 、4 二OH 7 或4OH 一般ph-OH 3或5-OH 二、化学性质6. 酸碱性：以黄酮为例：7. 6.1：酸性5% NaOH5%NaHCO35%Na2CO30.5% NaOH3、与浓H2SO4 , HCl 反应呈特殊颜色6.2 碱性1、碱性很弱，只与强酸成盐2、生成盐极不稳定，加水分解OOH+OHO+X-OOHMg + HCl O+O-红色黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）： 显橙红紫红色查耳酮、橙酮、儿茶素： （） 阴性 检查：样品 /甲醇 + Mg粉 +3d 浓 HCl12分钟显色1、还原反应三、显色反应 1）盐酸镁粉反应注意1、当样品是花青素、部分橙酮、查尔酮时：空白 对照实验2、样品为植物粗提物时：观察升起的泡沫 选择性还原二氢黄酮 红紫色 其它黄酮类化合物均不显色,可以与之区别 二氢黄酮可与 磷钼酸试剂反应呈现棕褐色, 2） 四氢硼钠反应（NaBH4）操作： 样品乙醇液2等量的四氢硼钠，一分钟后加入浓盐酸或浓硫酸数滴。

为二氢黄酮的特征反应OOOHOHOHOOH2、金属离子络合反应Al 3+ Pb 2+ Zr 3+ Mg 2+ Sr2+ Fe 3+黄酮类化合物具有结构单元：均可与重金属生成络合物（2） 1% PbAc2 1%Pb (OH)Ac 黄红色 1、1% AlCl3 / MeOH Al(NO3)3 黄色络合物 荧光（max = 415 nm）黄酮醇或，二黄酮醇显天蓝色荧光（3） 2%ZrOCl2 / MeOH + 枸橼酸盐 区别 3-OH 与 5-OH黄酮+ 枸橼酸+ 2%ZrOCl2 / MeOH3-OH黄酮5-OH黄酮黄色锆络合物黄色锆络合物鲜黄色（有-OH或，二）黄色退去（有或糖原因： 3-OH黄酮锆盐络合物比5-OH黄酮锆盐络合物稳定OOOOHZr/44+稳定Zr/44+OOO不稳定（4） MgAc2 /MeOHPCUV二氢黄酮（醇） 天兰色荧光黄酮（醇）异黄酮黄橙黄褐色（5） FeCl3试剂 Ph-OH + Fe3+ 呈色OOOHOHOHOHHO+ Sr 2+ + 2OH -Sr2+OOO+ 2H2O（5） SrCl2试剂（氨性甲醇中） 绿棕色黑色 3、硼酸显色反应 鉴别 5-OH黄酮和 2 OH查尔酮 无机酸或有机酸条件下-亮黄色 草酸-黄色伴有绿色荧光 枸橼酸丙酮-黄色, 无荧光4、与五氯化锑反应 鉴别查尔酮-红或紫红色 条件: 无水环境 二氢黄酮OH-查耳酮（橙黄色） 黄酮醇黄色通空气棕色（可与其它黄酮类区别）OH-邻二酚羟基3,4二羟基OH-O黄深红色绿棕色 （1） 碱性试剂： NH3气：颜色可逆的 NaHCO3水溶液：颜色不可逆5、碱性试剂显色反应（2） 碱性试剂反应可以帮助鉴别分子中某些结构特征第三节 提取与分离过程分三个阶段3、纯化分离：1、提取：2、分离（净化）：黄酮成分与其它非黄酮分开（1） 考虑提取成分是苷、苷元 （2） 原材料的组织部位、杂质将总黄酮 单体黄酮1、水煎煮法：注意： 酶的活性：提取苷类，先破坏酶 破坏酶方法：沸水提取 、 高浓度醇一、提取方法：药材10倍量水煎煮1h3次渣（）滤液浸膏系统溶剂萃取浓缩 例如：芦丁溶解度：槐米粉 6倍沸水30min / 12 次水煎液粗品芦丁芦丁 冷却放置 热乙醇重结晶 热水1:200冷水1:104热乙醇1:60冷乙醇1:650适当浓缩加H2SO4(HCl)调PH 5，析出过滤槐米6倍量沸水，加CaO调PH 8-9煎煮20药渣滤液沉淀（芦丁粗品） 碱：石灰 CaO 、 Ca(OH)2 酸：硫酸、盐酸2、碱提取酸沉淀法（3） 酸化时，浓度不宜过强，否则生成盐，使析出的黄酮又重新溶解，降低产率注意：（1） 碱浓度不易过高，强碱加热易破坏母核（2） 花、果类药材，含杂质果胶、粘液质，宜用石灰乳 （水），可使含COOH的杂质生成钙盐，有利纯化药材10倍量水 + H+ + CHCl3回流药渣 总黄酮苷元CHCl3液4、有机溶剂提取法（极性小的苷元）3、乙醇回流提取法 分离依据 A：酚OH 酸性；邻二 ph-OH B：依据分子量大小Sephadex LH-20 C：依据分子极性二、分离方法（一） 柱色谱法1、硅胶柱色谱：极性差异 极性大，吸附牢 极性小，吸附差，先洗下来2、聚酰胺柱色谱：是分离黄酮类较理想的吸附剂 P62 原理：H 键吸附。

吸附能力取决于H 键能力的大小 特点：吸附容量高（1） 苷元相同时，连糖愈多，吸附力愈差 吸附能力：苷元 单糖苷 双糖苷 叁糖苷 洗脱顺序：苷元 单糖苷 双糖苷 叁糖苷（2） 母核羟基数目愈多，吸附力愈强 （3） 与形成H键基团的位置有关，若所处位置易于形成分子 内H键，吸附力减小 3、 4 、7 OH 6、7、 3、 4OH 5、6、7OH聚酰胺柱色谱分离特点： 洗脱剂洗脱能力： 水 MeOH Me2CO NaOH MF DMF（4） 分子中芳香核共轭双键多者，易被吸附 查耳酮 二氢黄酮（5） 不同类型黄酮化合物，被吸附强弱顺序 黄酮醇 黄酮 二氢黄酮醇 异黄酮3、葡聚糖凝胶柱层析（1） 常用型号：Sephadex-G型 Sephadex- LH-20型（2） 分离原理：黄酮苷元： 黄酮苷：吸附作用分子筛作用游离酚OH的数目多，吸附力大分子量大（连糖越多），先被洗脱下来 A：碱水溶液NH4OH、盐水溶液Nacl B：醇性溶剂甲醇，甲醇-水 C：其他，含水丙酮、甲醇 / 氯仿（3）洗脱溶剂： 依次用弱碱 强碱，自有机溶剂中将黄酮苷元由强酸弱酸顺序萃取出来（二） 梯度PH萃取法适用范围：分离酸性强弱不同的黄酮苷元混合苷元CHCl35% NaHCO3碱水层CHCl3层5% Na2CO3碱水层CHCl3层0.2% NaOHCHCl3层碱水层5% NaOH碱水层(7,4二OH)(7或4-OH)(一般ph-OH)(5-OH黄酮)流程图如下：1、铅盐法：分离二类成分具有邻二酚OH：与 PbAc2 沉淀不具有邻二酚OH：与 Pb（OH）Ac 沉淀 2、硼酸络合法：OOBOH 邻二酚OH与H3BO3络合，生成酸性强的络合物，易溶于水，与不具上述结构的黄酮分开（三） 根据分子中特殊官能团分离第四第四、五五节节 黄酮化合物的检识与结构鉴定黄酮化合物的检识与结构鉴定化学方法色谱方法谱学特征解析：UV 1H 谱 13C 谱 MS 辅助手段方法:2、测定mp：熔距12 测定混合mp（与标准品）：纯度不够，mp一、纯度检查：1、TLC：三种以上展开剂，与标准品共层析 （Rf、斑点颜色、形状相同）当加入诊断试剂时，通过光谱的改变又可推测基本结构中OH取代情况，提供结构信息二、紫外光谱 测甲醇光谱： 加诊断试剂：黄酮化合物的 UV 光谱特征，对区分各种类型的黄酮具有意义优点：1 、规律性强2 、测试技术合理3 、样品用量少特征： 母核具有两个吸收带 （一） 黄酮化合物在 MeOH 中的基本光谱OOABOABO-+Band 300400nmOO-AB+Band 220280nm母核取代基的影响一、 位置二 、种类三 、数量A环取代：影响带的峰形和峰位，对带基本无影响B环取代: 影响带的峰形和峰位，对带影响很小， 只影响其峰形。

注意：当 5 位有取代基时即影响带又影响带 ，因为 5位取代基可与4位羰基形成亲电系统，而4位羰基 又直接参与两个共轭系统一、位置二 、种类-OH ：使峰红移；-OCH3 ：或-OH 甲基化，或糖苷化， 则红移减小三 、数量有加和性，取代基数目越多，影响越大 -OH 数目增加，则红移更多1、黄酮、黄酮醇类：黄酮： 304350 nm黄酮醇：352385 nm (C3-OH游离）同：UV光谱相似，2个主峰，峰形及峰强度相似异：Band 峰位不同黄酮醇：328357 nm (C3-OH被取代）二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类。