天然藥物化學藥化

（Flavonoids）黃酮類化合物本章內容

第一節(jié)概述

第二節(jié)理化性質

第三節(jié)提取與分離

第四節(jié)結構測定一、基本結構與分類（一）黃酮類化合物的基本結構色原酮2-苯基色原酮

第一節(jié)

概述

黃酮類化合物是泛指兩個具有酚羥基的苯環(huán)（A-與B-環(huán)）通過中央三碳原子相互連接而成的一系列化合物定義:a.中央三碳鏈的氧化程度b.B-環(huán)聯(lián)接位置（2-或3-位）c.三碳鏈是否構成環(huán)狀（二）黃酮類化合物的分類

1．黃酮類（flavones）

以2-苯基色原酮為基本母核，C3無含氧取代基

木犀草素，抗菌作用黃芩苷，清熱解毒2．黃酮醇類（flavonol）

槲皮素R=H

蘆丁

R=蕓香糖基

以2-苯基色原酮為基本母核，C3有含氧取代基

3．二氫黃酮類（flavanones）

二氫黃酮

橙皮苷

4．二氫黃酮醇類（flavanonols）

二氫槲皮素二氫黃酮醇5．異黃酮類（isoflavones）

其B環(huán)連接在C3位上

大豆素R=H

大豆苷R=glc

大豆異黃酮進入20世紀90年代，國內外的生物學家、化學家、醫(yī)學家被一種神奇的物質所吸引，這存在于大豆中的神奇物質被稱作“大豆異黃酮”流行病學資料表明，長期食用大豆的東南亞人群中，癌癥、動脈粥樣硬化等心血管病癥的發(fā)病率明顯低于西方。在日本，乳腺癌的發(fā)病率是美國的1/4；婦女更年期綜合癥的發(fā)病率只有美國的1/3；這個現(xiàn)象已引起科學家的注意。經研究發(fā)現(xiàn)，大豆中含有一種結構與雌激素相似的物質叫異黃酮，它是大豆中的一種非營養(yǎng)成份，具有生理活性，能產生類似雌激素的效應，而被稱之為“植物雌激素”對身體雌激素的雙向調節(jié)作用。當人體內雌激素水平低時，大豆異黃酮占據(jù)雌激素受體，發(fā)揮弱雌激素效應，表現(xiàn)出提高雌激素水平的作用。當人體內雌激素水平高時，大豆異黃酮以“競爭”方式占據(jù)受體位置，同樣發(fā)揮弱雌激素效應，但由于它的活性僅為體內雌激素的2%，因而從總體上表現(xiàn)出降低體內雌激素水平的作用，這就是著名的大豆異黃酮對雌激素的雙向調節(jié)作用機制大豆異黃酮對身體雌激素的雙向調節(jié)作用抗癌作用降低膽固醇，預防動脈硬化改善骨質疏松預防冠心病美國的食品藥物管理局（FDA）把大豆列為能夠“真正降低心臟病危險的食品”之一

大豆異黃酮~12?植物雌激素雌二醇~12?6．查耳酮類（chalcones）

兩苯環(huán)之間的三碳鏈為開鏈結構

查耳酮

紅花苷紅花的顏色變化7．花色素類

又稱花青素，是一類水溶性色素，多以苷的形式存在花色素矢車菊素：R1=OH,R2=H飛燕草素：R1=R2=OH天竺葵素：R1=R2=H錦葵花素：R1=R2=OCH38．黃烷-3-醇類

又稱兒茶素類化合物（＋）—兒茶素

黃烷醇

9．橙酮類

橙酮硫磺菊素（三）黃酮類化合物的存在形式黃酮苷元取代基：OH，OMe，Me，異戊烯基等黃酮苷氧苷和碳苷取代基：-OH,-OMe,-Me,以及各種糖等取代位置規(guī)律取代基A環(huán)B環(huán)-OH,-OMe5,7位3’,4’位-Me,6,8位3’位組成黃酮苷的糖類

單糖類：D-葡萄糖、D-半乳糖、

D-木糖、L-鼠李糖、

L-阿拉伯糖、D-葡萄糖醛酸等酰化糖類：

2-乙酸葡萄糖等三糖類：龍膽三糖、槐三糖等雙糖類：槐糖、蕓香糖、龍膽二糖等氧苷碳苷

黃酮

異黃酮二、黃酮類化合物的生理活性（一）對心血管系統(tǒng)的作用

1、降低血管脆性及異常的通透性蘆丁、橙皮苷

2、擴冠作用如：槲皮素、葛根素

3、降低血脂及膽固醇的作用（二）有抗肝臟毒活性如：水飛薊素、兒茶素（三）抗炎作用如：蘆丁、羥乙基蘆丁、

橙皮苷-甲基查爾酮（四）雌激素樣作用如：染料木素、大豆素等（五）抗菌作用如：木犀草素、黃芩素、黃芩苷（六）抗病毒作用如：槲皮素、山柰酚等（七）瀉下作用如：營實苷A（八）解痙作用如：異甘草素、大豆素等（九）其它作用止咳、祛痰、平喘等作用二、黃酮類化合物的生理活性形態(tài)：黃酮類化合物多為晶性固體，少數(shù)為無定形粉末。顏色：

黃酮（醇）及其苷：顯灰黃--黃色。若7-及4’-位引入-OH和–OCH3等，顏色加深。

查爾酮：顯黃--橙黃色。

二氫黃酮（醇）及異黃酮：不顯色或顯微黃色。

花色苷及苷元：顏色隨pH不同而變化：

pH<7顯紅色；pH=8.5顯紫色；pH>8.5顯蘭色。第二節(jié)黃酮類的理化性質及顯色反應

一、性狀

游離苷元：

二氫黃酮（醇）、黃烷（醇）有旋光性其余黃酮類化合物無旋光性。

苷類：

因為糖分子的引入，具有旋光性，且多為左旋。旋光性：黃酮類化合物的溶解行為與其結構及存在狀態(tài)有很大的關系苷元：

難溶或不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有機溶劑苷：

可溶于水、乙醇、甲醇中，難溶于苯和氯仿水溶度：

苷元＜苷，連糖越多，水溶度越大

二、溶解性1．苷與苷元

2．苷元①

黃酮、黃酮醇、查耳酮等—難溶于水

平面性強的分子，因分子與分子間排列緊密，分子間引力較大取代基對溶解度的影響：羥基數(shù)目越多，水中溶解度增加，羥基甲基化后，在有機溶劑中溶解度增加②二氫黃酮及二氫黃酮醇等——溶解度稍大

因系非平面性分子，故分子與分子間排列不緊密，分子間引力降低，有利于水分子進入，溶解度稍大R=H，二氫黃酮R=OH，二氫黃酮醇

③

花色苷元（花青素）類——水溶度較大

雖也為平面性結構，但因以離子形式存在，具有鹽的通性，故親水性較強?；ㄇ嗨?/p>

3．苷類

苷元相同時，羥基糖越多，糖分子越多，水溶度越大。同一苷元，3-O-葡萄糖苷的水溶度>7-O-葡萄糖苷

三、酸性與堿性

（一）酸性酸性：酚羥基可溶于堿水、吡啶、DMF中酸性強弱取決于羥基數(shù)目和位置：7、4’－二OH>7－或4’－OH>一般酚OH>5－OH>3－OH應用:

用于提取、分離及鑒定工作

（二）堿性——強酸下形成洋鹽

γ-吡喃酮環(huán)上的1-氧原子，因有未共用的電子對，故表現(xiàn)微弱的堿性，可與強無機酸生成鹽，但生成的鹽極不穩(wěn)定，加水后即可分解。

四、呈色反應

還原反應與金屬鹽類試劑的絡合反應硼酸顯色反應堿性試劑顯色反應

（一）還原試驗——鑒別

1．鹽酸-鎂粉（或鋅粉）反應

黃酮（醇）———橙紅～紫紅色二氫黃酮（醇）查耳酮、橙酮、兒茶素（—）異黃酮類除少數(shù)例外，也不顯色操作：樣品/乙醇中加入少許鎂粉振搖，滴加幾滴濃HCl，即可顯色。花色素及部分橙酮、查耳酮在濃鹽酸中會變色，為排除干擾，故需做空白對照實驗Mg粉2．硼氫化鈉反應——區(qū)別二氫黃酮類上述四種黃酮HCl無色紅色二氫黃酮類/EtOH2％NaBH4/MeOH

濃HCl紅～紫色（二）金屬鹽類試劑的絡合反應

—C3-OH，C5-OH，鄰二OH（+）絡合應具備的條件

結果：顏色，沉淀用途：鑒定，結構測定，提取分離1.鋁鹽1％AlCl3溶液，絡合物多為黃色，為顯色劑和比色測定2.鉛鹽

常用1％醋酸鉛及堿式醋酸鉛水溶液，可生成黃~紅色沉淀應用：鑒定、提取及分離工作3．ZrOCl2（鋯鹽）

5-OH黃酮類3-OH2%枸櫞酸

黃（3-OH黃酮）褪色（5-OH黃酮）2%ZrOCl2黃甲醇3-OH，4-酮基絡合物穩(wěn)定性＞5－OH，4-酮基絡合物原因：＞4．鎂鹽

——鑒別兩類二氫黃酮

二氫黃酮Mg(Ac)2二氫黃酮醇天藍色熒光噴灑黃酮、黃酮醇及異黃酮——

顯黃色～橙黃色～褐色

5.氯化鍶（SrCl2）

——鑒別鄰二OH具鄰二酚OH黃酮類/氨性甲醇

綠色～棕色乃至黑色↓具鄰二酚OH黃酮類/氨性甲醇

硼酸草酸枸櫞酸黃色并有綠色熒光黃色，無熒光丙酮（三）硼酸顯色反應具5－OH的黃酮

2－OH的查耳酮堿：氨蒸汽可逆；碳酸鈉水溶液不可逆二氫黃酮類開環(huán)橙色~黃色黃酮醇類黃色~棕色（通入空氣）其他黃酮無此反應含有鄰二羥基或3,4’-二羥基取代的黃酮類不穩(wěn)定易氧化黃色~深紅色~綠棕色（四）堿性試劑顯色反應練習一蘆丁的顯色反應HCl-Mg反應(+)黃酮醇HCl-Zn反應(+)黃酮醇-3-O-糖苷NaBH4反應(-)非二氫黃酮類鋯-枸櫞酸反應(+)游離的5-羥基加枸櫞酸褪色SrCl2反應(+)鄰二酚羥基硼酸+草酸反應(+)5-羥基黃酮Molish反應(+)苷練習二----鑒別(化學方法)ABCD

第三節(jié)黃酮類化合物的提取與分離

一、提取存在形式：花、葉、果等組織中——苷木部堅硬組織中——游離苷元提取原理：黃酮類化合物的溶解性和酸性

相似相溶與酸堿理論選擇溶劑：苷元：極性小的溶劑，如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取苷及極性大的苷元：

用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加熱提取極性稍大的甙元一般指：羥基黃酮、雙黃酮、橙酮、查爾酮多糖苷類：一般用沸水提取花青素類：可加少量酸（如0.l％鹽酸）

溶劑萃取法（系統(tǒng)分離法）堿提酸沉法炭粉吸附法樹脂吸附提取法

二、粗分藥材水或醇-水，加熱提取提取液濃縮，加3-4倍醇醇水液沉淀（水雜）濃縮，回收醇，加水水液依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取石油醚層氯仿層乙酸乙酯層正丁醇層水層葉綠素等脂溶性成分黃酮苷元大極性苷元小極性的苷黃酮苷多糖蛋白質原理：利用黃酮類與其它雜質極性不同，選不同溶劑進行萃取（一）溶劑萃取法原理：酚羥基與堿成鹽，溶于水；加酸后析出堿：常用Ca(OH)2，即石灰乳(石灰水)優(yōu)點