第五章 黄酮类化合物,Flavonoids,,本章内容,结构研究实例,检识与结构鉴定,提取与分离,理化性质与显色反应,概述,学习要求,1.掌握黄酮类化合物的主要结构类型，了解结构之间的生物合成关系； 2.掌握黄酮类化合物的理化性质和显色反应； 3.掌握黄酮类化合物的提取分离方法； 4.掌握波谱法在黄酮类化合物结构鉴定中的应用，熟悉其色谱鉴定方法第一节 概述,概述,定义： 黄酮类化合物泛指两个苯环通过中央三碳链连结而成的一系列化合物C6-C3-C6,2-苯基色原酮,概述,黄酮类化合物为一类植物色素，分布广，数量大，生物活性温和而且多样 天然黄酮类化合物常以苷类形式（包括氧苷与碳苷）存在，糖通常联在A环6，8位重要的黄酮类化合物,槲皮素 Quercetin,重要的黄酮类化合物,橙皮苷 Hesperidin,重要的黄酮类化合物,儿茶素 catechins,表儿茶素 Epicatechin,重要的黄酮类化合物,大豆素 Daidzein,银杏黄酮,重要的黄酮类化合物,多以苷的形式存在：O-苷和C-苷（见P73） 苷中常见糖的种类： 单糖：D-葡萄糖，D-半乳糖，D-木糖，L-鼠 李糖，L-阿拉伯糖，D-葡萄糖醛酸 双糖：槐糖，龙胆二糖，芸香糖（Rha1 6Glc），新橙皮糖（Rha12Glc）等 三糖：龙胆三糖，槐三糖 酰化糖：2-乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖,,1、存在形式,2、结构分类,（一）结构分类 分类的依据： 1、三碳链的氧化程度； 2、B环的连接位置； 3、三碳链是否成环。
二、分类,黄酮类 黄酮醇类 二氢黄酮类 二氢黄酮醇类,,二、分类,异黄酮类 二氢异黄酮类 查耳酮类 花色素类,,二、分类,黄烷-3-醇类 二黄烷-3,4-二醇类 二氢查耳酮类 橙酮类,,二、分类,高异黄酮类 双苯吡酮类（酮类）,,结构分类,结构分类,3、生物活性,,,,对心血管系统的作用： 降低毛细血管脆性及异常通透性 ：芦丁、橙皮苷 扩张冠状动脉，治疗冠心病： 葛根素 降压 抑制血小板聚集及血栓形成,,,,抗肝毒作用：水飞蓟素、（+）-儿茶素 抗炎作用：二氢槲皮素 雌激素样作用：大豆素、染料木素等 抗菌、抗病毒作用：木樨草素、黄芩苷、黄芩素 槲皮素、山萘素、二氢槲皮素 泻下作用：营石苷 A 解痉作用：异甘草素、大豆素,3、生物活性,第二节 黄酮类化合物的理化性质与显色反应,,,,,1. 颜色 交叉共轭体系的存在,色原酮：无色,黄酮（醇）：灰黄-黄色,异黄酮：微黄色,二氢黄酮（醇）：无色,,,一、性状,一、性状,,,1. 颜色： 助色团的引入，颜色加深 7,4引入助色团，对颜色影响较大,2.物态：多结晶性固体，少无定型粉末 3.光学活性： 苷元：黄酮（醇），无光学活性 二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具光学活性 苷： 有光学活性,一、性状,,,注意：花色素的颜色随pH不同而不同 红（pH8.5),二、溶解性,（一）黄酮苷元 多难溶于水，易溶于有机溶剂（甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚）和稀碱液； 1、平面型分子的水溶性小于非平面型分子； 2、花色素以离子的形式存在，具有盐的通性，水溶性反而最大；,（二）黄酮苷类：可溶于热水、甲醇、乙醇、稀碱液，难溶于亲脂性有机溶剂。
1、多糖苷单糖苷； 2、3-OH苷7-OH苷；,二、溶解性,三、酸性与碱性,（一）显著的酸性,,三、酸碱性,酸性：来源分子中的酚羟基； 可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺 酸性强弱的比较：取决于羟基的数目和位置： 7,4-OH 7-或4 -OH 一般OH 5-OH,,（可用于提取、分离及鉴定工作）,,7,,5,,3,,4,,3,四、显色反应（见P75）,还原试验,1、盐酸镁粉反应（最常用）,黄酮（醇）类 二氢黄酮（醇）类,,阳性（红色）,查耳酮 儿茶素类 异黄酮,,阴性,注意：花色素、部分查耳酮等在浓HCl酸性下变红，要做空白对照实验，排除干扰还原试验,2、四氢硼钠反应：（专属性）,二氢黄酮（醇）,,阳性（红色）,其它黄酮,,阴性,附：二氢黄酮类化合物可与磷钼酸试剂反应呈棕褐色金属盐类的络合反应,可以发生金属盐类络合反应的基团：,常见的金属盐类： 铝盐、镁盐、锆盐等1、三氯化铝的显色反应： 大多数黄酮显黄色并有荧光 例外：4-OH或7，4-二OH黄酮醇显天蓝色荧光 用途：黄酮类化合物的定性定量分析金属盐类的络合反应,2、醋酸铅的显色反应 试剂：中性醋酸铅或碱式醋酸铅 阳性结果：生成黄红色沉淀 作用部位：,金属盐类的络合反应,,,,3、锆盐枸橼酸显色反应： 用途：区别3-OH 和/或 5-OH的存在。
金属盐类的络合反应,H2O,注意：3-羟基黄酮产生的络合物稳定性大于5-羟基黄酮锆盐枸橼酸显色反应区别3-OH或5-OH的存在,样品/ MeOH,,,2%ZrOCl2/MeOH,溶液变黄,,有3-OH和/或5-OH,,,,,2%枸橼酸/MeOH,仍显黄色,显著褪色,,有3-OH,,无3-OH，有5-OH,4、醋酸镁的显色反应 二氢黄酮(醇)：天蓝色荧光 异黄酮、黄酮(醇) ：黄橙黄褐色荧光 5、氯化锶（SrCl2）的显色反应 具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物:绿棕色黑色沉淀,金属盐类的络合反应,（三）硼酸的显色反应,具有,结构的化合物,在酸性条件下与硼酸反应生成亮黄色例如：,（四）碱性试剂显色反应,1、二氢黄酮类遇碱变黄橙色,2、黄酮醇遇碱呈黄色，通入空气变棕色 3、具有邻二酚羟基或3，4-二羟基取代时，在碱液中由黄-深红-绿棕色沉淀第三节 黄酮类化合物的提取与分离,黄酮类化合物的提取与分离,（一）醇提法,95%乙醇 提取苷元 6070%乙醇 提取苷类,注意： 1.含杂质多，可用石油醚去油脂、蜡、叶绿素 等脂溶性杂质 2.用炭粉吸附、酚/水洗脱的方法进行苷类成分的精制,药材,,甲醇或乙醇提取，回收醇,浸膏,加水溶解,,水溶液,,分别以不同极性溶剂萃取 （石油醚，氯仿，乙酸乙酯，正丁醇）,,,石油醚层 （小极性）,,氯仿层 （苷元）,乙酸乙酯层 （大极性苷元 及单糖苷）,,,正丁醇层 （黄酮苷）,,水层 （多糖等）,第三节 提取分离方法,,（二）沸水法,适用于苷类和水溶性苷元的提取。
注意： （1）酶的活性； （2）糊化和变质； （3）加等量浓醇使蛋白质、多糖等水溶性杂质去除原理：酚羟基与碱成盐，溶于水；加酸后析出 碱：常用Ca(OH)2，或CaO水溶液 优点：可使含酚羟基化合物成盐溶解，另一方面可使含COOH的果胶、粘液质、蛋白质等杂质形成沉淀而除去 注意：碱性不宜过强，以免破坏黄酮母核； 酸化时，酸性不宜过强，pH34即可，以免 形成盐而溶解三）碱提取酸沉淀法,第三节 提取分离方法,,碱提酸沉法,搅拌下加入石灰乳,,,加水300ml,,槐花米（15g）,调节PH8-9,直火加热,,,保持微沸30min,,双层滤纸趁热抽滤,滤液,,残渣,,在60-70度下，用浓盐酸调PH3-4,静置,实例,操作,第三节 提取分离方法,,4.炭粉吸附法,,药材甲醇提取物,,分次加入活性炭，搅拌，静置，检查上清液有无黄酮反应，过滤,,,,滤液,吸附后活性炭粉,,依次用沸水、沸甲醇、7%酚/水、15%酚/醇洗脱,,,,,,沸水,沸甲醇,7%酚/水,15%酚/醇,,浓缩，加乙醚,,,,乙醚层（酚）,水层（黄酮苷）,二、分离,（一）采用各种色谱方法： 硅胶色谱：按极性大小分离，主要分离极性小和中 等极性的化合物。
聚酰胺色谱：原理：氢键吸附 葡聚糖凝胶色谱：原理：分子筛结合吸附,,第三节 提取分离方法,应用：分离酸性强弱不同的黄酮苷元 酸性比较：7,4 -OH 7-或4-OH 一般OH 5-OH,溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同浓度的NaOH,样品,,乙醚,乙醚液,,依次 萃取,5%NaHCO35%Na2CO3 0.2%NaOH4%NaOH,,分别 酸化,各部分黄酮,,第三节 提取分离方法,（二）梯度pH萃取法,,,,,,,,,（二）分离 2.pH梯度萃取法,适用于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离提取分离方法实例,1.黄芩苷的提取分离方法,黄芩粗粉,分别加10倍、8倍量沸水煎煮两次， 每次1小时，过滤,药渣,滤液,加盐酸调pH12, 80 保温30min 静置，离心沉淀,滤液,沉淀,依次用水、50%EtOH洗涤,95%EtOH重结晶,黄芩苷,2.芦丁的提取方法,提取分离方法实例,槐花米粗粉,加6倍量水和适量的硼砂，煮沸,边搅拌边加入石灰乳至pH89，微沸30min,趁热抽滤,药渣,滤液,在6070 条件下，加浓盐酸调至pH5，静置,抽滤,滤液,沉淀（芦丁粗品）,第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定,检识与结构鉴定,一、色谱法的应用 硅胶TLC 聚酰胺TLC 双向纸色谱法,,第四节 结构鉴定,,,第四节 结构鉴定,,第一向展开：分配作用，醇性溶剂为展开剂。
如：n-BuOH-HAc-H2O上层溶液 Rf：苷元单糖苷双糖苷 第二向展开：吸附作用水性溶剂为展开剂 如：26%HAc，3%NaCl等 Rf：(1)苷元在原点附近，糖链越长，Rf越大； (2)苷元：黄酮(醇)，查耳酮 < 二氢黄酮 (醇)，二氢查耳酮,双向纸色谱法,一、色谱法,（二）TLC 主要指吸附薄层，常用硅胶TLC，聚酰胺TLC 硅胶TLC：鉴定弱极性化合物 聚酰胺TLC：分离大多数黄酮及苷类，适用范围广，分离效果好二、紫外光谱法,黄酮存在桂皮酰基及苯甲酰基组成的交叉共轭系统，在200400nm间，有两个主要的紫外吸收带,A环苯甲酰系统峰带II，220280nm,B环桂皮酰基系统 峰带I，300400nm,共性： B环OH增加，峰带I 红移，特别是4-OH，红移大； A环OH增加，峰带II 红移一）,1.黄酮、黄酮醇类,带I ：黄酮类 304350nm 黄酮醇（3-OH被取代）328357 黄酮醇（3-OH游离） 352385 带II ：240285nm,,第四节 结构鉴定,峰带I和II强度相似,,,,nm,I,II,,,黄酮及黄酮醇类化合物 的紫外光谱带（MeOH max，nm）,槲皮素在甲醇中的紫外光谱,查耳酮和橙酮在甲醇溶液中的UV光谱,2，3，4三羟基查耳酮,,3，4--二羟基橙酮,,200,300,400,500,,取代基的影响： 带I ：母核上的OH、-OCH3等供电基，可引起相应吸收带红移。
氧取代程度越高，带I红移越大羟基甲基化或苷化，将引起紫移 带II：峰位主要受A-环氧取代程度的影响，氧取代程度越高，带II越向红移B环的取代基只影响峰形如：只有4-OR时，为单峰；3 ,4 -OR时，为双峰第四节 结构鉴定,,,,2.查耳酮、橙酮类,,,,,nm,I,II,查耳酮 带I 340390nm(有裂分) 带II 220270nm,橙酮 370430nm(34个峰),,第四节 结构鉴定,带I 强，带II 次强峰,,,查耳酮 --- 橙酮 - - -,异黄酮-- 二氢黄酮- - -,异黄酮和二氢黄酮在甲醇溶液中的UV光谱,7-羟基异黄酮,,4，7-二羟基二氢黄酮,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,总结,二氢黄酮,黄酮醇,黄酮,查耳酮,橙酮,异黄酮,200,300,400,(nm),Thank you !,。