天然药化-黄酮类化合物...pptx

第五章 黄酮类化合物 FLAVONOIDS,第一页，共一百一十一页。,本 章 内 容,第一节 概述 第二节 理化性质 第三节提取别离 第四节检识与结构测定,结构类型,波谱特征,酸性、显色反响,第二页，共一百一十一页。,此类化合物多为黄色，且具有酮式羰基，故称黄酮类化合物。广泛存在于植物中，不少的常用中药中主要含有此类成分。以黄酮醇类最为常见，其次为黄酮类。大多与糖结合成苷，称为黄酮苷类；有的以游离形式存在，即未与糖结合，称为游离黄酮或黄酮苷元。,第三页，共一百一十一页。,一、根本结构和分类,一根本结构 1952年以前，黄酮类化合物主要是指根本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。色原酮 2-苯基色原酮黄酮,第四页，共一百一十一页。,现在的黄酮类化合物那么泛指两个苯环A与B环通过中央三碳链相互连接而成的一类化合物。C6-C3-C6,B,A,C,母核上取代基常有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等,第五页，共一百一十一页。,根据B环连接位置2位或3位 C环氧化程度包括2，3位是否存在双键；4位 有无CO C环是否成环1，2位是否开环将黄酮类化合物分为以下七大类。1 黄酮和黄酮醇 2 二氢黄酮和二氢黄酮醇 3 异黄酮和二氢异黄酮醇 4 查耳酮和二氢查耳酮 5 橙酮类 6 花色素和黄烷醇类 7 其他,二结构类型,B,C,A,第六页，共一百一十一页。,黄酮类flavones约占黄酮类化合物总数的1/4 结构特点2-苯基色原酮为根本母核且3位上无含氧基团取代,第七页，共一百一十一页。,木犀草素luteolin存在于忍冬藤、菊花、金银花、浮萍中，具有抗菌作用,第八页，共一百一十一页。,黄酮醇类flavonols,约占黄酮类化合物总数的1/3结构特点2-苯基色原酮为根本母核3位上连有羟基或其他含氧基团,第九页，共一百一十一页。,槲皮素(quercetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用。芦丁(rutin)是槲皮素的O芸香苷。,第十页，共一百一十一页。,二氢黄酮类(flavanones),结构特点2-苯基色原酮母核的2、3位双键被氢化而成,第十一页，共一百一十一页。,第十二页，共一百一十一页。,4二氢黄酮醇类(flavanonols),结构特点具有黄酮醇类的、位被氢化的根本母核常与相应的黄酮醇共存于同一植物体中,第十三页，共一百一十一页。,水飞蓟素是二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合成的黄酮木脂素类成分。具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎及肝硬化，代谢中毒性肝损伤。,第十四页，共一百一十一页。,5查耳酮类与二氢查耳酮,结构特点黄酮C环的1、2位键断裂生成的开环衍生物，即三碳链不构成环。查耳酮，位双键氢化,二氢查耳酮,第十五页，共一百一十一页。,查尔酮其邻羟基衍生物可视为二氢黄酮的异构体，二者可相互转化。二氢黄酮的吡酮环芳香性低，在碱的作用下易开环生成6-羟基查耳酮，由无色转为深黄色，后者经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。,第十六页，共一百一十一页。,红花苷,梨根苷,第十七页，共一百一十一页。,6.异黄酮类与二氢异黄酮类,结构特点母核为3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上异黄酮的2、3位被氢化,第十八页，共一百一十一页。,第十九页，共一百一十一页。,7双黄酮类,结构特点 二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物，多为两分子芹菜素通过3-88-8醚键连接构成，多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮，如银杏素。,第二十页，共一百一十一页。,8花色素类,一类以离子形式存在的色原烯的衍生物，C环无羰基。是使花、叶、果、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素。以苷的形式存在于细胞液中。,飞燕草苷元,第二十一页，共一百一十一页。,9黄烷-3-醇及黄烷-3，4-二醇类,生源上是由二氢黄酮醇类复原而来，可看成是脱去C4位羰基氧原子后的二氢黄酮醇类化合物,第二十二页，共一百一十一页。,10橙酮类可看作是黄酮的C环分出一个碳原子变成五元环，其余部位不变，但C原子定位有所不同。是黄酮的同分异构体，属于苯骈呋喃的衍生物,硫磺菊素,第二十三页，共一百一十一页。,11双苯吡酮类根本母核由苯环与色原酮的，3位骈合而成,石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的成效。,第二十四页，共一百一十一页。,12、高异黄酮类13、其他黄酮类复杂衍生物：包括黄酮木脂体类；生物碱型黄酮等,第二十五页，共一百一十一页。,二、黄酮类化合物的生物合成途径,查耳酮合成酶,第二十六页，共一百一十一页。,第二十七页，共一百一十一页。,三、黄酮类化合物的生物活性,1.对心血管系统的作用 Vp样作用：芦丁、橙皮苷，能降低血管脆性及异常通 透性，可用作防治高血压的辅助治疗剂。扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素临床用于心绞痛和 高血压。降血脂及胆固醇：木樨草素、山楂总黄酮 抑制血小板聚集2.抗肝脏毒作用 水飞蓟素具有保肝作用,第二十八页，共一百一十一页。,3.抗炎 芦丁、羟乙基芦丁、二氢槲皮素等 4.抗菌及抗病毒作用 黄芩苷：抗菌 山奈酚：抗病毒 5.解痉作用 异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛；6.雌性激素样作用 大豆素等异黄酮具有雌性激素样作用 可能与它们与己烯雌酚结构类似有关 7.去除人体自由基作用 8.抗肿瘤作用,第二十九页，共一百一十一页。,第二节 黄酮类化合物的理化性质及颜色反响,一、物理性质 1、性状 多为结晶性固体，少为如黄酮苷类无定形粉末 2、旋光性：游离苷元中，除二氢黄酮(醇)、黄烷(醇)及二氢异黄酮类有旋光外，其余无旋光性。苷类由于结构中引入糖的分子，均有旋光性，且多为左旋。,第三十页，共一百一十一页。,3.颜色：分子中是否存在交叉共轭体系助色团的数目与位置 色原酮局部原本无色，但在2位引入苯环后，即形成交叉共轭体系，且通过电子的转移，重排，使共轭链延长，而表现出颜色。,第三十一页，共一百一十一页。,黄酮、黄酮醇及苷类 灰黄-黄色 查耳酮 黄-橙黄色 二氢黄酮、二氢黄酮醇 无色 异黄酮 微黄色 其中，黄酮、黄酮醇及苷类、查耳酮等因分子中存在交叉共轭体系，在7,4位引入-OH,OCH3等供电子基团，使化合物颜色加深。花色素及其苷的颜色随pH的不同而改变：呈现红pH8.5,第三十二页，共一百一十一页。,二.溶解性 符合苷的溶解性规律。但水溶性与结构的平面性、取代基团的种类和数目等有一定关系。,平面型分子 非平面型分子 黄酮 二氢类C-环半椅式结构 黄酮醇 异黄酮羰基与B-环立体障碍 查耳酮,R=OH 二氢黄酮醇,R=H 二氢黄酮,分子堆砌紧密，分子间引力较大，水溶度小,分子间排列不紧密，水分子易于进入，水溶度大,1分子的立体结构,第三十三页，共一百一十一页。,2取代基团的性质、数目、连接位置 引入羟基数目多，水溶度较大。羟基甲基化-OCH3,水溶度降低。,1三糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元23-O-糖苷 7-O-糖苷平面性分子3花色素(离子型)非平面性分子 平面性分子,3黄酮苷(亲水性)易溶于H2O,MeOH,EtOH等，难溶或不溶于 苯，氯仿等,黄酮类化合物溶解性极性规律:,花色素类虽系平面型分子，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水溶度较大。,第三十四页，共一百一十一页。,三、酸碱性,1 酸性 多具有酚羟基而呈酸性 可溶于碱性水液：吡啶，甲酰胺及二甲基甲酰胺。酸性规律 a、7，4-OH酸性强于其他位置羟基的酸性处于羰基对位，羰基的共轭诱导。b、5-OH酸性最弱处于羰基邻位，形成分子内氢键。c、酚羟基数目越多，酸性越强。羟基位置 酸性 溶解性 7，4-二羟基 强 溶于5%NaHCO3 7或4-羟基 溶于5%Na2CO3 一般酚羟基 溶于0.2%NaOH 5-羟基 弱 溶于4%NaOH溶液,第三十五页，共一百一十一页。,2碱性-吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用电子对，表性微弱的碱性。可与强无机酸如浓硫酸，盐酸生成洋盐，但极不稳定，加水即可分解。在浓硫酸中生成的洋盐常表现特殊的颜色，可用于鉴别。黄酮、黄酮醇黄橙色，并有荧光二氢黄酮橙红冷、紫红热查耳酮橙红洋红异黄酮二氢黄色橙酮 红洋红,第三十六页，共一百一十一页。,四、显色反响(一)复原反响,1.盐酸-镁粉盐酸-锌粉反响鉴定 黄酮、黄酮醇及二氢黄酮、二氢黄酮醇 橙红-紫红色 B环有-OH或OCH3取代时，颜色随之加深查耳酮、橙酮、儿茶素 但遇浓HCL色变，需做空白对照异黄酮个别阳性，大多阴性,第三十七页，共一百一十一页。,2.四氢硼钠钾反响专属鉴别 二氢黄酮类)红-紫色 其 它 取样品10mg溶于甲醇，加NaBH4 10mg，再滴加1%浓盐酸或浓硫酸，呈红-紫色。3.磷钼酸试剂反响 二氢黄酮类 棕褐色,第三十八页，共一百一十一页。,二金属盐类试剂的络合反响,黄酮类化合物分子结构中多有一下结构，常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂生成有色络合物。1.铝盐 常用试剂：1%AlCl3或 Al(NO3)3 生成络合物为黄色(max=415nm)，并有荧光。,第三十九页，共一百一十一页。,络合物稳定性次序：3-OH,4-酮基络合物5-OH,4-酮基络合物,第四十页，共一百一十一页。,第四十一页，共一百一十一页。,三硼酸显色反响当黄酮类化合物分子中适当位置上有羟基时，在无机酸或有机酸存在条件下，可与硼酸反响生成六元环络合物，呈亮黄色,条件：1 具有以下结构5-羟基黄酮，2-羟基查耳酮 2 有无机酸或有机酸存在 在草酸存在下，显黄色并带绿色荧光。在枸橼酸丙酮存在条件下，只显黄色而无荧光。,第四十二页，共一百一十一页。,四碱性试剂显色反响,日光及紫外光下，通过纸斑反响，观察样品用碱性试剂处理后的色变情况。1.二氢黄酮类 易在碱液中开环，转变成相应异构体(查耳酮类化合物)，显橙-红色。2.黄酮醇类 在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色 据此可与黄酮类区别。3.黄酮类 当分子中有邻二酚羟基取代或3,4-二羟基取代时，在碱液中不安定，很快氧化，由黄色深红色绿棕色沉淀。,第四十三页，共一百一十一页。,(五)与五氯化锑的反响,查耳酮的CCl4溶液红或紫红沉淀黄酮、黄酮醇、二氢黄酮类黄-橙黄色。六Gibbs反响5-OH对位未被取代的黄酮。将样品溶于吡啶中，参加Gibbs试剂显蓝或蓝绿色。Gibbs试剂:甲液：0.5%2,6-二氯苯醌-4氯亚胺的乙醇溶液。乙液：硼酸-氯化钾-氢氧化钾缓冲液(pH9.4),第四十四页，共一百一十一页。,鉴别以下化合物,1.,Molish反响,(+)C,(-)A B,锆盐枸橼酸,黄色褪去A,黄色不褪B,第四十五页，共一百一十一页。,鉴别以下化合物2.,第四十六页，共一百一十一页。,第三节 黄酮类化合物的提取别离,一、提取 根据化合物极性不同，溶解性不同，采用不同溶剂提取。1.苷元 多用CHCl3、Et2O、EtOAc等极性较小有机溶剂提取 对于多OCH3化的成分，用苯、石油醚提取；对于极性大的成分，如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等，用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH等溶剂提取。,第四十七页，共一百一十一页。,2.苷类 水或热水提取，多糖苷在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度较小；也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取。3.含酚羟基的苷或苷元，可用碱水或碱性醇提取。,第四十八页，共一百一十一页。,二、粗提物的精制处理,1溶剂萃取法 黄酮与杂质 别离依据：成分之间 苷与苷元 之间的极性差异 苷元与苷元,石油醚液 乙醚液 乙酸乙酯 水饱和正丁醇 母液,叶绿素、油脂素 蛋白质、糖等等脂溶性杂质 回收 回收 减压回收 水溶性杂质)苷元 单糖苷 多糖苷,原料的提取浓缩液水溶液,第四十九页，共一百一十一页。,2 碱水提酸沉淀法,适用于含酚羟基的化合物，此类易溶于碱水，故可用碱水提取，再将碱水提取液调成酸性，黄酮类即可沉淀析出。本卷须知：酸碱度不宜过大防止在强碱性、加热条件下，破坏黄酮母核；酸化时酸性也不易过强，以免生成佯盐使析出黄酮又溶解了 邻二酚羟基的保护碱性条件下，邻二酚羟基易被氧化，加硼砂保护 加石灰乳可除去果胶、粘液等水溶性酸性杂质 可使含羟基的杂质生成钙盐沉淀,第五十页，共一百一十一页。,3 炭粉吸附法,适用于苷类的精制工作。植物的甲醇提取液加活性炭至吸