【文档说明】天然药物化学第六章黄酮类化合物课件.ppt，共(80)页，1.321 MB，由小橙橙上传

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第六章黄酮类化合物知识要求：掌握黄酮类化合物的基本构造、结构类型、理化性质、提取分离的方法熟悉黄酮类化合物的性状和鉴定的基本知识了解紫外光谱、核磁共振谱在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。能力要求;熟练掌握槐米中黄酮类化合物的提取技术学会应用化学

方法、色谱鉴定黄酮类化合物的操作技术黄酮类化合物广泛存在于自然界，其数量之多位于天然酚性化合物之首。主要分布在双子叶植物及裸子植物中。多与糖结合成苷，少部分以游离形式存在。因大部分呈黄色并具有酮基，故称为黄酮第一节结构类型两个具有酚羟基的苯环（A与B环）通过中央三碳链相互连接6

'O5'4'3'2'1'87654321分类依据：三碳链氧化程度B环（苯基）连接位置（2-或3-位）三碳链是否构成环状6C-3C-6CABC１．黄酮类（flavones）OOHOOHOHOHluteolin木

犀草素，存在于忍冬藤、菊花、浮萍中，具有抗菌作用。２．黄酮醇类槲皮素(quercetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用。降低血压、增强毛细血管抵抗力、扩张冠状动脉；芦丁(rutin)是槲皮素的３－O芸香糖苷。用于治疗毛细管脆弱引起的出血病，并用作高血压及动脉硬化的辅

助治疗剂。RUTINOOOHHOOHOHOrutinoseOOOHHOOHOHOHQUERCETIN芦丁槲皮素豆科植物槐中药槐米中含有芦丁和槲皮素。３．二氢黄酮类OOOHOCH3rutinoseO橙皮苷(hesperidin),具有Vp样作用4．二氢黄

酮醇类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。OOHOOHOHOOCH2OHOHOCH3水飞蓟素(SILYBIN)5．查尔酮类查尔酮为苯甲醛缩苯乙酮类化合物，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。查耳酮6'5'4'3'2'1'654321OOHHOOOHO邻羟基查耳酮二氢黄酮二氢黄酮的吡喃酮环芳香性低，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。红花在开花初期，花冠呈淡黄色；开花中期，花冠呈深黄色；开花后期或采收干燥过程中由于酶的作用，氧化成红色。SO2氧化酶异构化醌式红花苷(红色)红花苷(carthamone)(黄色新红

花苷(neo-carthamin)(无色)OHOOOOglcOHOHOHOHOOglcOHOOHOHOOglcOH第一个发现的查耳酮类植物成分6．异黄酮类(isoflavones)取代基7,4'-二OH4'-OH,7-glc7,4'-二OH,8-C-gl

c化合物名称大豆素大豆苷葛根素OOHOOH主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。如葛根主要含有下列几种异黄酮类成分。葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。7．二氢异黄酮类

/紫檀素类紫檀素OOOOCH3O8．双黄酮类由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物，多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮，如银杏素。GINKGETINOOOHCH3OOCH3OHHOOHOO银杏叶片（舒血宁片）[作用与用途]活血化瘀，通脉舒络。用

于动脉硬化及高血压病所致的冠状动脉供血不全、心绞痛，心肌梗塞、脑血管痉挛等以及动脉血管供血不良所引起的疾患.银杏叶片提取物被法国、德国列为降血压特效药、天然药品；被日本列为抗衰老、治老年痴呆症特效药品。9．花色素类使花、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，经水解可生成苷元——花色素及糖。矢车菊苷元(兰色)花青素母核OHOOHOHOHO10．黄烷-3-醇(flavan-3-ols)及黄烷-3，4-二醇(flavan-3,4-di

ols)类(+)儿茶素(-)表儿茶素OHOOHOHHOHHOHHOHOOHOHOHOHH11．双苯吡酮类87654321异芒果素(isomengiferin)OOHOHOOHOHglc水龙骨科植物石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的功效。12．橙酮类OCHHOO

HOHO硫磺菊素(sulphuretin)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、橙皮苷等有Vp样作用，能降低血管脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素

、人工合成的力可定。降血脂及胆固醇：木犀草素治疗冠心病或活血化淤类中药含有黄酮类芦丁片芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药，也称维生素P，具有降低毛细血管的异常通透性和脆性的作用，是心脑血管保

护药，国内用于心脑血管药品制剂的主要成分，国外还大量用于食品添加剂和化妆品。2.抗肝脏毒作用从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。（+）-儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝

及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。水飞蓟3.抗炎芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具抗炎作用。4.抗菌及抗病毒作用如木樨草素、黄芩苷、黄芩素5.解痉作用异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛；大豆苷、葛根素及

葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状；杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羟基芫花素：止咳祛痰。6.雌性激素样作用大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用，可能与它们的结构与己烯雌酚结构类似。己

烯雌酚HOOH大豆素(dadzein)OOHOOH7.清除人体自由基作用黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧化特点。另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬化及抗癌抗突变等作用。第二节理化性质及颜色反应一、性状1.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、二氢黄酮醇、黄烷、黄烷醇有旋光外，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。3.颜色：与①分子中是否存在交叉共轭体系②助色团的数目③取代基的位置有关。色原酮部分原本

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。OOOOOO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等供电子基团则促进电子移位、重排，使化合物颜色加深。花色苷及其苷元的颜色随pH的不同而改变：呈现红（pH<7），紫（pH=8.5）、兰（pH>8.5）二、溶解度1.游离苷元难溶或不溶于水，易溶于M

eOH,EtOH,EtOAc,Et2O黄酮、黄酮醇及查耳酮是平面型分子，分子堆砌紧密，分子间引力较大，更难溶于水。R=H，二氢黄酮R=OH，二氢黄酮醇OOHR23二氢黄酮、二氢黄酮醇是非平面型分子，分子排列不紧密，分子间引力降低，有利于水分子进入，对水的

溶解度较大。花色苷元（花青素）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。花青素二氢黄酮X-或OH-OORHOH黄酮苷元引入羟基越多，水溶性越强，羟基甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。如一般黄酮类化合物(多羟基化合物)不溶于石油醚中，可与脂溶性杂

质分开，但川陈皮素（5,6,7,8,3’,4’-六甲氧基黄酮）却可溶于石油醚。2.黄酮类化合物的羟基苷化后，水溶性相应增大，而在有机溶剂中的溶解度相应减小。黄酮苷一般易溶于H2O,MeOH,EtOH等，难溶或不

溶于苯，氯仿等。同一苷元，3-O-葡萄糖苷的水溶度>7-O-葡萄糖苷（立体障碍使分子的平面性降低）三、酸碱性1.酸性黄酮类化合物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。酸性强弱顺序：7,4’-二羟基>7,或4’羟基>一般酚羟基>5-羟基此性质可用于提取、分离及鉴定工作

。2.碱性γ-吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用电子对，表现微弱的碱性，可与强无机酸如浓硫酸，盐酸生成yang盐，但极不稳定，加水即可分解。黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的yang盐常表现特殊的颜色，可用于鉴别。H2OHClClO

OHOO四、显色反应(一)还原反应1.盐酸-镁粉（盐酸-锌粉）反应黄酮、黄酮醇及二氢黄酮、二氢黄酮醇类在盐酸-镁粉作用下，易被氢化还原，迅速生成红-紫红（个别有绿-兰色）:将样品溶于甲醇或乙醇，加少量镁粉振摇，滴加几滴浓盐酸，1-2分钟内（必要时微热）即可出现颜色。多显橙红-

紫红色，少数兰-紫色，B环有-OH或OCH3取代时，颜色随之加深，查耳酮、橙酮、儿茶素类则不反应。花色素及部分查耳酮、橙酮等在浓盐酸酸性条件下也会发生色变，故须先做一空白对照。2.四氢硼钠反应与二氢黄酮（醇）类化合物产生红-紫色。取样品10mg

溶于甲醇，加NaBH410mg，再滴加1%浓盐酸或浓硫酸，呈红-紫色。其他黄酮类化合物均不显色。（二）金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物分子结构中多有3-OH,4=O;5-OH,4=O;邻二酚羟基，常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂生成有色络合物。OHOH结果：颜色，沉淀用途：鉴

定，结构测定，提取分离1.铝盐1%AlCl3或Al(NO3)3：生成络合物为黄色(max=415nm)，并有荧光。2.锆盐:2%二氯氧化锆甲醇液观察颜色2%枸橼酸甲醇液黄色1ml2%ZrOCl210ml甲醇溶样品0.5-1mg黄色不褪黄色褪去2%枸橼酸黄色锆

络合物锆盐3-OH,4=O5-OH,4=O3-OH，4-酮基络合物稳定性＞5－OH，4-酮基络合物原因：3.镁盐醋酸镁甲醇液作显色剂，可在纸上进行。二氢黄酮（醇）类显天蓝色荧光，若具有C5-OH，色泽更明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类则显黄-橙黄-褐色。4.氯化锶(SrCl2)使具有邻二酚羟

基的黄酮显绿-棕色-黑色沉淀。5.氯化铁(FeCl3)检查酚羟基。多数黄酮类化合物具有酚羟基，可产生正反应，生成绿、蓝、黑、紫等颜色。6.铅盐1%PbAc2或碱式醋酸铅水液。生成黄-红色沉淀。色泽因羟基数目及位置不同而异。醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基或兼有3-O

H,4=O或5-OH,4=O者。碱式醋酸铅沉淀能力要大得多，可沉淀一般酚类化合物。据此不仅可用于鉴定，也可用于提取及分离工作.（三）硼酸显色反应1具有下列结构（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。CCCOOH（四）碱性试剂显色反应日光及紫外光下，通过纸斑反应，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。HOHOHOOO2.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.黄酮类化合物当分子中有邻二酚羟基取代或3,4’-二羟基取代时，在碱液中不稳定，很快氧化，由黄色→深红色→绿棕色沉淀。第三节提取分离一、提取黄酮类化合物在花、叶、果等组织中，

多以苷的形式存在；在木部坚硬组织中，多以游离苷元形式存在；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等极性较小溶剂提取；对于多OCH3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:H2O(1:1)等溶剂提取。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、Et

OAc提取。3.含羟基的苷或苷元，可用碱水提取。4.提取花青素类可加入少量酸.常见的提取方法（一）碱溶酸沉法适用于含酚羟基的化合物，如槐米中芦丁的提取。常用碱液：饱和石灰水溶液、5%Na2CO3溶液及稀

氢氧化钠溶液等注意事项：①石灰乳的加入可除去果胶、粘液等水溶性酸性杂质②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③酸碱度不宜过大强碱：加热时易破坏黄酮母核强酸：生成yang盐而溶解二、溶剂提取法1．醇提取法乙醇和甲醇是最常用的提取溶剂。6

0%左右的稀醇提取黄铜苷类90-95%提取黄酮苷元石油醚可除去醇提取液中的杂质如叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素2.水提取法用热水提取黄铜苷类其中蛋白质、多糖等大分子水溶性物质可以用多倍量的浓醇沉淀除去3.系统溶剂提取法实验室常用极性

由小到大的溶剂依次将黄酮类化合物按相应的极性顺序提取出来二、分离（一）pH梯度萃取法——酸性不同的黄酮苷元的分离酸性：7,4’-OH＞7-或4’-OH＞一般Ar-OH＞5-OH5%NaHCO35%Na2CO20.2%NaOH4%NaOH溶解的碱水（二）柱色谱法1、聚酰胺层析：其

原理是酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附，吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。各种溶剂在聚酰胺柱上洗脱能力由弱至强依次为：水，甲醇，丙酮，氢氧化钠水溶液，甲酰胺，二甲基甲酰胺，脲素水溶液。聚酰胺是分离黄酮的理想吸附剂黄酮类化合物从聚酰

胺柱洗脱时有下列规律：①苷元相同，洗脱先后顺序一般为：三糖苷双糖苷单糖苷苷元②母核上增加羟基，洗脱速度相应减慢羟基位置的影响：具有羰基邻位羟基黄酮比具有对位（或间位）羟基黄酮先洗脱下来③不同类型的黄酮类化合物，

先后流出顺序一般是：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇④分子中芳香核、共轭双键多者吸附力强，故查耳酮往往较相应的二氢黄酮难于洗脱。OOHOOHOHOCH3OHOCH3OHOHOOH＞极性移动相（含水溶剂系统）洗脱时有机溶剂（如氯仿一甲醇）

洗脱时聚酰胺—非极性固定相极性固定相色谱行为类似反相分配色谱正相分配色谱苷极性＞苷元苷元极性＜苷苷先洗脱苷元易洗脱２、硅胶层析适于分离异黄酮、二氢黄酮（醇）及高度甲基化（或乙醚化）的黄酮（醇）类①对酚羟基多的黄酮类，如多羟基黄酮及其苷类，硅

胶减活性使用②对酚羟基少的黄酮类，如甲基化、乙酰化黄酮及二氢黄酮、异黄酮，则无须减活性。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附完全，过滤得吸附苷的活性炭粉末。依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脱，分步收集、检查、合并。大部分苷类可用7%酚/水洗下，经减压浓缩

至小体积，乙醚除酚，余下水层经减压浓缩得较纯黄酮苷。4.利用分子大小不同，用葡聚糖凝胶分子筛分离分离游离黄酮主要是吸附作用，极性小→大洗脱。分离黄酮苷类，主要是分子筛作用，分子大→小洗脱。总的洗脱顺序：糖多的

苷→糖少的苷→游离苷元（极性小→大）常用洗脱剂：①碱性水溶液，含盐水溶液②醇及含水醇③含水丙酮，甲醇－氯仿第四节鉴定目前主要采用的方法有：①与标准品或与文献对照PPC或TLC得到的Rf值②分析对比样品在甲醇溶液中及

加入酸、碱或金属盐类试剂后得到的UV光谱1.硅胶薄层色谱(TLC)用于弱极性黄酮较好。展开剂：常用甲苯：甲酸甲酯：甲酸（5：4：1）；苯：甲醇（95：5）或苯：甲醇：冰醋酸（35：5：5）等。２.聚酰胺薄层色谱适用范围广，可分离含游离酚羟基的黄酮或其苷类。常用展开系统：乙醇:水（

3:2）；丙酮:水（1:1）等。显色剂：紫外光；2%三氯化铝甲醇液；1%FeCl3/1%K3Fe(CN)6(1:1)混合液。二、纸色谱适合分离鉴定包括苷和苷元的各种黄酮类化合物苷类成分可采用双向纸色谱法，第一相展开采用醇性溶剂，如BAW系统（正丁醇：醋酸：水4：1：5上

层）；第二相展开用水性溶剂，如氯仿：醋酸：水（3：6：1）苷元则多采用醇性溶剂。花色苷及其苷元，可用含盐酸或醋酸的溶剂。Rf值与结构之间的关系：1、醇性展开剂（1）苷元>单糖苷>双糖苷（2）分子中羟基数目增多，极性增强，Rf值相应减小，羟基

甲基化后，极性降低，Rf值增大2、水性展开剂（1）双糖苷>单糖苷>苷元。苷元几乎留于原点，苷类Rf值可在0.5以上，且糖链越长，则Rf值越大（2）平面型黄酮苷元几乎原点不同，非平面型黄酮苷元因亲水性较强，Rf值较大显色：（1）日光下观察（2）紫外灯下观察荧光（3

）显色剂显色常用显色剂：1%三氯化铝甲醇溶液，氨熏、10%碳酸钠水溶液等一、紫外-可见光谱•可用于确定黄酮母核类型及确定某些位置是否含有羟基。•一般程序：①测定样品在甲醇中的UV谱以了解母核类型；②在甲醇溶液中分别加入各种诊断试剂后测U

V谱和可见光谱以了解3,5,7,3’,4’有无羟基及邻二酚羟基；③苷类可水解后（或先甲基化再水解），再用上法测苷元的UV谱以了解糖的连接位置。第五节结构测定（一）黄酮类化合物在甲醇溶液中的紫外光谱多数黄酮类化合物由两个主要吸收带组成：带I在300-400nm区间，由B环桂皮酰

基系统的电子跃迁所引起；OOOO带II在220-280nm区间，由A环苯甲酰系统的电子跃迁所引起。OOOO根据带I、带II的峰位及形状（或强度），推测黄酮类化合物结构类型。带II(240-285nm)（苯甲酰系统）带I(300-400nm)桂皮酰系统类型说明240-280304-350黄

酮类①-OH越多，带I带II越红移②带II峰位主要受A环氧取代程度的影响，B环3’,4’有-OH基，带II为双峰（主峰伴肩峰）328-357黄酮醇类(3-OR)352-385黄酮醇类(3-OH)245-270270-295

300-400异黄酮类二氢黄酮（醇）B环上有-OH,OCH3对带I影响不大220-270340-390或340-390(Ia)300-320(Ib)查耳酮类查耳酮2’-OH使带I向红移影响大370-430(3-4个小峰)橙酮类不同类型黄酮类化合物的紫外光谱

2．加入诊断试剂后引起的位移及结构测定加入试剂带II带I说明样品+MeOH220-285300-400两峰强度基本相同，具体位置与母核上电负性取代基(-OH,-OCH3)有关，-OH,-OCH3越多，越长移+NaOMe或+NaOHA环有-OH，红移小，无意

义红移40-60nm（不变或增强）红移50-60nm（下降）有4’-OH，无3-OH有3-OH，无4’-OH有3,4’-OH或3,3’,4’-OH（衰减更快）7-OH带I，II随加NaOMe时间延长，逐渐衰减320-330nm有小峰+NaOAc(未熔融)5-20在长波一侧有明显肩

峰7-OH示有4’-OH，但无3-及/或7-OH解释加入试剂带II带I说明+NaOAc/H3BO35-1012-30有6,7-OH或7,8-OH(5,6-OH无)B环有邻二酚羟基AlCl3/HCl6050-6035-5517-200有3-OH有3,5-二OH有5-OH，无3-OH有

6-OR和5-OH无3-OH,5-OH或6-OR存在AlCl3光谱-AlCl3/HCl光谱紫移30-4050-650B环有邻二酚羟基A,B环皆有邻二酚羟基A,B环皆无邻二酚羟基解释说明：1）+NaOMe,

OH→OMe，红移另有3,4’-OH或3,3’,4’-OH时，在NaOMe作用下易氧化破坏，故峰有衰减。2）NaOAc为弱碱，仅使酸性较强的7-OH解离。OOOback3）HCl/H2OAlCl3Al3+OOOHOHOHOAl3+Al3+OOOOOHOOOOHOHHOOH形成络合物的能力：黄酮

醇3-OH>黄酮5-OH（二氢黄酮5-OH）>邻二酚羟基>二氢黄酮醇5-OH邻二酚羟基和二氢黄酮醇5-OH在酸性条件下不与AlCl3络合；但不在酸性条件下，五者皆与Al3+络合；形成络合物越稳定，红移越多。4）二者相减可检测邻二酚羟基。返回