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文檔簡介
(二)分類1、根據(jù)C3鏈結(jié)合狀態(tài)可將黃酮類化合物分為15個類型;(1)根據(jù)C3的氧化程度;有黃酮、黃酮醇,二氫黃酮和二氫黃酮醇。黃酮:
木犀草素現(xiàn)在是1頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃苓素
榕堿異榕堿現(xiàn)在是2頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃酮醇
槲皮素(3-O-云香糖:蘆?。舳潼S酮
法爾杜鵑素現(xiàn)在是3頁\一共有153頁\編輯于星期一
苦參醇A
現(xiàn)在是4頁\一共有153頁\編輯于星期一
二氫黃酮醇水飛蘚素現(xiàn)在是5頁\一共有153頁\編輯于星期一(2)根據(jù)B環(huán)的連接位置;若苯環(huán)連接在3-位上,為異黃酮,二氫異黃酮類。
異黃酮
大豆素7,4ˊ-二OH
葛根素7,4ˊ-二OH,8-O-glc
大豆苷4ˊ-OH,7-O-glc現(xiàn)在是6頁\一共有153頁\編輯于星期一異黃酮類(isoflavones)(2)根據(jù)B環(huán)的連接位置;若苯環(huán)連接在3-位上,為異黃酮,二氫異黃酮類。主要存在于豆科、鳶尾科等植物中。如葛根主要含有下列幾種異黃酮類成分。葛根總黃酮具有擴冠、增加冠脈流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有類似罌粟堿的解痙作用。大豆苷、葛根素及大豆素均能緩解高血壓患者的頭痛等癥狀?,F(xiàn)在是7頁\一共有153頁\編輯于星期一
二氫異黃酮紫檀素R=CH3高麗槐素R=H現(xiàn)在是8頁\一共有153頁\編輯于星期一
高異黃酮
現(xiàn)在是9頁\一共有153頁\編輯于星期一(3)根據(jù)C3鏈是否成環(huán);若C3為開環(huán)的,稱為查爾酮,二氫查爾酮類。
查爾酮二氫查爾酮
紅花苷(無色)紅花苷(黃色)
醌式紅花苷(紅色)現(xiàn)在是10頁\一共有153頁\編輯于星期一(4)其它;
花色素類
花青素母核R=H矢車菊素
R=OH飛燕草素
現(xiàn)在是11頁\一共有153頁\編輯于星期一
兒茶素類
(-)表兒茶素(+)兒茶素(黃烷-3-醇類)現(xiàn)在是12頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃烷-3,4-二醇類R1=OH,R2=H無色矢車菊素R1=R2=OH無色飛燕草R1=R2=H無色天竺葵素現(xiàn)在是13頁\一共有153頁\編輯于星期一
山酮類異芒果素現(xiàn)在是14頁\一共有153頁\編輯于星期一
橙酮和異橙酮類
紫鉚花素硫磺菊素現(xiàn)在是15頁\一共有153頁\編輯于星期一2、雙黃酮類;兩分子黃酮或二氫黃酮或黃酮—二氫黃酮通過C—C和C-O-C(醚鍵)聯(lián)接而成。(1)
5ˊ,8-雙芹菜素型,為兩分子黃酮通過5ˊ-位和8-位聯(lián)接。R1R2CH3H銀杏素
HH白果素
HCH3異銀杏素現(xiàn)在是16頁\一共有153頁\編輯于星期一(2)苯醚型;
檜黃素現(xiàn)在是17頁\一共有153頁\編輯于星期一(3)8,8ˊ-雙芹菜素型;
柏黃素
從以上分類可以看出,天然黃酮類是以C6-C3--C6為基本母體,常見的取代基;-OH,-OCH3,CH3,亞甲二氧基及萜類等。如苦參醇A;在C-8聯(lián)接一個單萜結(jié)構(gòu),及一些結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的;如水飛薊素,榕堿等?,F(xiàn)在是18頁\一共有153頁\編輯于星期一(3)黃酮苷類;
黃酮類化合物多以苷類形式存在,由糖的種類,數(shù)量,連接位置及方式,組成各種黃酮苷類化合物。
單糖類;D-葡萄糖,D-木糖,L-鼠李糖,L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。
雙糖類;槐糖(D-glcβ1-2glc),龍膽二糖(D-glcβ1-6glc),云香糖(rhα1-6glc),新橙皮糖(rhα1-2glc)等。
三糖類;龍膽三糖,槐三糖等。
連接位置;一般說,分子中所有-OH都有成苷的可能,但,一般常見的多在3-,6-,3ˊ,4ˊ位上。有些為雙糖鏈苷等?,F(xiàn)在是19頁\一共有153頁\編輯于星期一
碳苷(C-苷);如葛根素,即葡萄糖連接在碳原子上。
葛根素牡荊素現(xiàn)在是20頁\一共有153頁\編輯于星期一三、黃酮類化合物的生物活性
1.對心血管系統(tǒng)的作用Vp樣作用:蘆丁、橙皮苷等有Vp樣作用,能降低血管脆性及異常通透性,可用作防治高血壓及動脈硬化的輔助治療劑。擴冠作用:蘆丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。降血脂及膽固醇:木樨草素現(xiàn)在是21頁\一共有153頁\編輯于星期一2.
抗肝臟毒作用從水飛薊種子中得到的水飛薊素具有保肝作用,用于治療急、慢性肝炎、肝硬化及多種中毒性肝損傷。(+)-兒茶素(catergen)也可抗肝臟毒作用,治療脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝損傷?,F(xiàn)在是22頁\一共有153頁\編輯于星期一3.抗炎蘆丁及其衍生物羥乙基蘆丁、二氫槲皮素等具抗炎作用。
4.抗菌及抗病毒作用如木樨草素、黃芩苷、黃芩素
5.解痙作用異甘草素、大豆素:解除平滑肌痙攣;大豆苷、葛根素及葛根總黃酮可緩解高血壓患者的頭痛等癥狀;杜鵑素、川陳皮素、槲皮素、山奈酚、芫花素、羥基芫花素:止咳祛痰。現(xiàn)在是23頁\一共有153頁\編輯于星期一6.雌性激素樣作用大豆素(daidzein)等異黃酮具有雌性激素樣作用,可能與它們與己烯雌酚結(jié)構(gòu)類似。現(xiàn)在是24頁\一共有153頁\編輯于星期一7.清除人體自由基作用黃酮類化合物多具有酚羥基,易氧化成醌類而提供氫離子,故有顯著的抗氧特點。
另外還有降血脂、血糖,抗動脈粥樣硬化及抗癌抗突變等作用?,F(xiàn)在是25頁\一共有153頁\編輯于星期一第二節(jié)黃酮類化合物的性質(zhì)與顏色反應(yīng)
一、性狀1、黃酮類化合物多數(shù)為結(jié)晶性固體,少數(shù)(苷類)為無定形粉末。2、旋光性;C環(huán)(C3鏈)飽和的,如二氫黃酮,二氫黃酮醇,黃烷等,在C環(huán)上產(chǎn)生一個手性碳(1—2個),二氫黃酮的C2為手性碳,二氫黃酮醇的C2和C3兩個手性碳,因而具有旋光性。現(xiàn)在是26頁\一共有153頁\編輯于星期一3、顏色;黃酮,黃酮醇的顏色與分子中有無交叉共軛體系有關(guān)。
同時,助色團的數(shù)目及取代基的位置有關(guān)
一般說:(1)黃酮,黃酮醇及其苷類多顯灰黃至黃色。(2)查爾酮顯黃色至橙黃色。(3)二氫黃酮,二氫黃酮醇,異黃酮一般為無色,異黃酮顯微黃色?,F(xiàn)在是27頁\一共有153頁\編輯于星期一
以上顏色深淺的不同,主要取決于分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(-OH,-OCH3)的數(shù)量。以黃酮來說;色原酮本無色,但在2-位引入苯基后,產(chǎn)生交叉共軛體系,通過電子轉(zhuǎn)移,重排,使共軛鏈延長而顯色。現(xiàn)在是28頁\一共有153頁\編輯于星期一(4)花色素及其苷的顏色隨PH而變化,當PH<7時,(弱酸性)顯紅色,PH=8.5時,顯紫色,PH>8.5時,顯蘭色?,F(xiàn)在是29頁\一共有153頁\編輯于星期一二、溶解度
與其它化合物一樣,黃酮類化合物的溶解度也受其結(jié)構(gòu)及結(jié)合狀態(tài)不同而有很大差異,如取代基的種類,數(shù)量不同,均有很大影響,一般情況下,溶解順序為;花色素>二氫黃酮>黃酮醇現(xiàn)在是30頁\一共有153頁\編輯于星期一1、結(jié)構(gòu)影響(1)立體因素:黃酮,黃酮醇,查爾酮等為平面型分子,雖然有酚-OH,但分子堆砌緊密,分子間引力大,不易水化,因而難溶于水。而二氫黃酮,查爾酮等平面型分子等,因C環(huán)飽和,取椅式型象,為為非平面型分子排列不緊密,有利于水分子進入,溶解度較大?,F(xiàn)在是31頁\一共有153頁\編輯于星期一。現(xiàn)在是32頁\一共有153頁\編輯于星期一(2)引入-OH即增加了極性基團,將增大水中溶解度,引入-OH越多,增加越大,若甲基化后,相當于減少了極性基團,則使溶解度降低,相反,卻增大了在有機溶劑中的溶解度,如,川陳皮素(5,6,7,8,3ˊ,4ˊ-六甲氧基),可溶于石油醚。(3)花色素,溶解度較大,雖為平面型結(jié)構(gòu),但因以離子狀態(tài)存在,有普通鹽的性質(zhì),在水中電離成所以在水中較易溶解?,F(xiàn)在是33頁\一共有153頁\編輯于星期一2、結(jié)合狀態(tài);
一般游離苷元難溶于水或不溶于水,而易溶于乙醇,乙酸乙酯,乙醚等有機溶劑及稀堿溶液中,是因為分子中的酚-OH具有酸性,可與堿成鹽。但黃酮類化合物一般多具有酚-OH,具有一定的極性,所以,一般不溶于石油醚等很低極性的溶劑。苷;結(jié)合成苷后,由于極性基團糖的引入,水溶性相應(yīng)增大,糖鏈增長,溶解度也隨之增大,一般易溶于水,醇等強極性溶劑中,而在低極性溶劑,如苯,氯仿等中,溶解度很小或不溶解。現(xiàn)在是34頁\一共有153頁\編輯于星期一
但糖的結(jié)合位置對水中的溶解度也有一定的影響,4ˊ或7ˊ-O苷的溶解度就小于3ˊ-O苷,原因是結(jié)合在極性強的-OH上,將使分子少了一個較強的極性基團,例;棉黃素;C5或C3-OH與C=O形成氫鍵,對溶解度供獻不大,結(jié)合成苷后,對原-OH對溶解度影響不大,相反,若結(jié)合在C7或C4-OH是,影響就很大,形成苷后,該-OH的原有的溶解度較大的貢獻消失,所以C7-O-苷的溶解度小于C3-O-苷?,F(xiàn)在是35頁\一共有153頁\編輯于星期一三、酸堿性
(一)酸性黃酮類化合物因分子中多有酚-OH,顯弱酸性,可溶于堿性水溶液,吡啶等。1、酚-OH數(shù)目越多,其酸性越強。2、位置;7-OH,4ˊ-OH與C=O交叉共軛,酸性最強。3或5-OH與C=O有氫鍵締合,酸性較弱,其酸性強弱順序為:
7,4ˊ-二-OH>7或4ˊ-OH>一般酚-OH>5-OHNaCHO3Na2CO3NaOH現(xiàn)在是36頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)堿性氧原子的性質(zhì)C環(huán)(γ-吡喃酮環(huán))上的1-位氧原子,有末共用電子對,有微弱的堿性,可與強酸形成羊鹽,該羊鹽極不穩(wěn)定,加水即時分解,且生成的羊鹽常帶有特殊顏色,可用于鑒別。如;現(xiàn)在是37頁\一共有153頁\編輯于星期一四、顯色反應(yīng)
(一)還原試驗
1、HCl-Mg反應(yīng)(鹽酸-鎂粉反應(yīng));是鑒別黃酮類化合物的常用方法,多數(shù)黃酮,黃酮醇,二氫黃酮,二氫黃酮醇顯橙紅—蘭色,一般說,-OH多,或B環(huán)上有-OH,OCH3+顏色加深。實際工作中,要注意的是,反應(yīng)陰性時,即可證實沒有黃酮類,但陽性時也不能絕對確定含有黃酮,尤其有花色素,在酸性條件下,顯紅色,干擾反應(yīng),應(yīng)先作對照,即取樣品溶液,先酸化(濃鹽酸)觀察。現(xiàn)在是38頁\一共有153頁\編輯于星期一
查耳酮、橙酮、兒茶素類則不反應(yīng)。花色素及部分查耳酮、橙酮等在濃鹽酸酸性條件下也會發(fā)生色變,故須先做一對照。現(xiàn)在是39頁\一共有153頁\編輯于星期一2、NaBH4反應(yīng)
與二氫黃酮類反應(yīng)生成紅--橙色,其它無此反應(yīng),可用作二氫黃酮的鑒別反應(yīng)。若-OH,-OCH3數(shù)目增加,顏色加深。
操作:取樣品1-2mg溶于甲醇,加NaBH410mg,然后加1%HCl,呈紅—紫色,可在紙上進行。此外,尚有一些反應(yīng),也常有于黃酮類鑒定反應(yīng),如鹽酸鋅粉反應(yīng)等?,F(xiàn)在是40頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)金屬鹽試劑絡(luò)合反應(yīng)
黃酮類化合物中含有氧原子,如:-OH,C=O,具有末共用電子對,可與具有空軌道的金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),但要形成較穩(wěn)定的絡(luò)合物,需要這些含氧基團有適當位置,具有下列結(jié)構(gòu)的;可與金屬鹽類產(chǎn)生有色絡(luò)合物,常用的金屬鹽類有鋁鹽,鉛鹽,鎂鹽等?,F(xiàn)在是41頁\一共有153頁\編輯于星期一1、鋁鹽
鋁鹽可與具有上述結(jié)構(gòu)的黃酮產(chǎn)生絡(luò)合物,顯黃色,紫外燈下顯熒光,一般用1%AlCl3溶液。
2、鉛鹽常用的有醋酸鉛(Pb(Ac)2)和堿式醋酸鉛(Pb(OH)(Ac)),1%濃度,與黃酮類反應(yīng)產(chǎn)生黃---紅色沉淀。
Pb(Ac)2;與含上述結(jié)構(gòu)(即鄰-二酚-OH,C5-OH或C3-OH)的化合物反應(yīng),即生成沉淀。
Pb()H)(Ac);沉淀范圍更廣,除上述結(jié)構(gòu)外,含一般酚-OH者都能與之沉淀,此性質(zhì)可用于鑒定,甚至可用于分離純化。可以說;與Pb(Ac)2產(chǎn)生沉淀,就可能含有上述結(jié)構(gòu),反之則無。若與Pb(OH)(Ac)沉淀,而不與Pb(Ac)2可能不含上述結(jié)構(gòu),而含有一般酚-OH?,F(xiàn)在是42頁\一共有153頁\編輯于星期一
例:豆科植物葛根,所含異黃酮,因C3被苯取代,因此,不含C3-OH,也不含上述結(jié)構(gòu),則不與中性醋酸鉛沉淀,利用這下性質(zhì),可于分離精制。即先于提取液中加中性醋酸鉛,沉淀雜質(zhì),再用堿性醋酸鉛沉淀異黃酮,然后,脫鉛后即得到較純的化合物。
現(xiàn)在是43頁\一共有153頁\編輯于星期一3、鋯鹽,2%甲醇溶液,與具有上述前兩種結(jié)構(gòu)者,即C5-OH,或C3-OH的黃酮類,產(chǎn)生有色絡(luò)合物。
由于C5-OH和C3-OH位置不同,所形成的絡(luò)合物穩(wěn)定性也不同,(C3-OH>C5-OH),(二氫黃酮醇除外,因其C3-OH為醇-OH),當于反應(yīng)液中加入枸緣酸后,由C5-OH形成的絡(luò)合物分解,顏色退去,而C3-OH不退色,由此可區(qū)別C3-OH和C5-OH黃酮類。反應(yīng)可在紙上進行,絡(luò)合物一般呈黃綠色,并有熒光。現(xiàn)在是44頁\一共有153頁\編輯于星期一
現(xiàn)在是45頁\一共有153頁\編輯于星期一4、鎂鹽;主要用于區(qū)別二氫黃酮及二氫
黃酮醇與黃酮,黃酮醇。二氫黃酮及二氫黃酮醇,顯天蘭色熒光。黃酮,黃酮醇和異黃酮顯黃,橙黃,褐色。此反應(yīng)常在紙上進行。5、氯化鍶反應(yīng);主要與具有鄰二酚-OH結(jié)構(gòu)的黃酮類反應(yīng),與具有鄰二酚-OH的黃酮類化合物產(chǎn)生綠色—棕色—黑色沉淀。6、三氯化鐵反應(yīng)(FeCl3);不是黃酮類特有反應(yīng),三氯化鐵與含酚-OH的化合物,均有顏色反應(yīng)。黃酮類化合物多含酚-OH,顯色,不能用為鑒別?,F(xiàn)在是46頁\一共有153頁\編輯于星期一
(三)硼酸顯色反應(yīng)
硼酸只與含有結(jié)構(gòu)的黃酮類反應(yīng),產(chǎn)生亮黃色,顯然,只有C5-OH或者2ˊ-OH查爾酮可有反應(yīng),作為該兩類成份的的鑒別有價值,與其它類區(qū)別。
一般:
枸緣酸丙酮存在下,只顯黃色,無熒光。草酸存在下,黃色帶有綠色熒光?,F(xiàn)在是47頁\一共有153頁\編輯于星期一四、堿性試劑顯色反應(yīng)1、二氫黃酮類在堿性條件下開環(huán)生成查爾酮,即呈棕色--黃色。2、黃酮醇類在堿性下,先呈黃色,通入空氣后,顯棕色。3、分子中有鄰二酚-OH或3,4ˊ-二OH時,堿性條件下不穩(wěn)定,很快被氧化,由黃色變深紅,再轉(zhuǎn)成綠棕色?,F(xiàn)在是48頁\一共有153頁\編輯于星期一第三節(jié)黃酮類化合物的提取分離一、提取在植物的花,葉,果,樹皮等組織中,黃酮類一般以苷類形式存在,而在木質(zhì)部則多以苷元形式存在。因此在提取時,要根據(jù)原料情況及提取目標,選擇適當溶劑,才能獲得滿意的結(jié)果。
現(xiàn)在是49頁\一共有153頁\編輯于星期一1、苷類及極性大的苷元提取,一般常選用丙酮,乙醇,甲醇,乙酸乙酯,水。最常用的是醇或醇—水。
方法;可用溫浸,回流,水煎煮。對于多糖苷,則可用沸水提取,為防止酶水解,一般應(yīng)先破壞酶,花色素在植物中一般是以鹽的形式存在,提取時,先加少量的酸,如1%(HCl),使花色素游離出來,再用水提取。對于含脂肪較多的原料,也可先用石油醚脫脂,除去雜質(zhì)。甲醇,乙醇穿透力強,提取效果好,但甲醇有毒,所以習(xí)慣上,常用乙醇提取,如下列流程。乙醇提取物→石油醚除雜質(zhì)→乙醚提取苷元→乙酸乙酯提取苷?,F(xiàn)在是50頁\一共有153頁\編輯于星期一2、苷元的提取;常用氯仿、乙醚、苯、乙酸乙酯作溶劑。
總之,提取方法多種多樣,實際工作中,應(yīng)根據(jù)具體情況,設(shè)計合理的方法?,F(xiàn)在是51頁\一共有153頁\編輯于星期一
(一)溶劑萃取法
一般是提取液先用石油醚,氯仿,乙酸乙酯,丁醇順次萃取;現(xiàn)在是52頁\一共有153頁\編輯于星期一
提取液
石油醚萃取
石油醚層水層(油脂,葉綠素)氯仿萃取
氯仿層水層(含苷元)乙酸乙酯萃取
水層乙酸乙酯層(含苷)現(xiàn)在是53頁\一共有153頁\編輯于星期一
對于水提取物,含雜質(zhì)較多,萃取時易乳化,可先用幾倍量的乙醇沉淀雜質(zhì),(主要是蛋白質(zhì),多糖等),回收乙醇后,加適當水,再按上述方法萃取,對于一些含量高的黃酮類,往往通過上述萃取,即可得到較純的黃酮類化合物。
現(xiàn)在是54頁\一共有153頁\編輯于星期一
(二)黃酮類化合物由于分子中多含有酚-OH,顯弱酸性,可溶于堿液中,但難溶于酸水中,故可以用堿提取,酸沉淀法。當于堿提取液中加入酸時,黃酮類即可析出沉淀,但要注意的是;堿性過強會使黃酮破壞。
一般多選用氫氧化鈣(Ca(OH)2)法,其優(yōu)點是;(1)堿性中等,較適合。(2)
可與多糖,粘液質(zhì),樹膠等產(chǎn)生沉淀,達到除去雜質(zhì)的目的。如蘆丁的提?。含F(xiàn)在是55頁\一共有153頁\編輯于星期一
槐花米
水煎煮Ca(OH)2調(diào)PH8—9,趁熱過濾提取液
60--70℃,調(diào)PH=5
水溶液沉淀水洗,60℃干燥粗蘆丁水重結(jié)晶蘆丁純品現(xiàn)在是56頁\一共有153頁\編輯于星期一
注意:(1)堿性不宜過強,尤其在加熱時易破壞黃酮。(2)酸沉淀時,酸性不宜過強,否則,黃酮形成羊鹽而損失。(3)用Ca(OH)2,可沉淀雜質(zhì),有利于純化。
現(xiàn)在是57頁\一共有153頁\編輯于星期一(三)活性炭
主要用于苷類的精制。分兩步:1、吸附,通常是在甲醇提取液中,分次加入活性炭,不斷攪拌下,加至提取液不再顯黃酮反應(yīng)為止。2、洗脫;己吸附黃酮的活性炭,依次用沸甲醇。沸水,7%酚水,15%酚水洗脫,對各部分進行定性檢查,對含黃酮的部分,除去醇或酚,水溶液濃縮,即可得到較純的黃酮。通過上述方法,雖有時可獲得部分較純的黃酮,但多數(shù)情況睛,大多數(shù)黃酮僅靠上述方法尚不能得到有較分離,要想更好地分離提取物中的黃酮,尚需進一步分離?,F(xiàn)在是58頁\一共有153頁\編輯于星期一二、分離
分離的主要依據(jù):1、極性大小不同;選用吸附層析或分配層析,極性大的用分配層析,極性小的用吸附層析。如極性大的用氧化鋁,吸附太強,不易洗脫。2、根據(jù)酸性不同,可采用PH梯度法。3、分子大小不同,用葡聚糖凝膠進行分離。分子中功能基團不同,利用與金屬鹽絡(luò)合能力不同的特點進行分離?,F(xiàn)在是59頁\一共有153頁\編輯于星期一
較常用的方法:(一)柱層析法,常用于分離黃酮類化合物的吸附劑,主要有硅膠,聚酰胺和纖維素,此外也有用氧化鋁,氧化鎂及硅燥土等。1、硅膠柱層析是應(yīng)用最廣泛的吸附劑之一,對分離黃酮類化合物來說,主要用于異黃酮,二氫黃酮和二氫黃酮醇及一些極性較小的黃酮類,如高度甲基化的黃酮。對于少數(shù)極性較大的黃酮類,有時則需要加水去活化。硅膠加水后,則有分配和吸附兩種性質(zhì)?,F(xiàn)在是60頁\一共有153頁\編輯于星期一2、聚酰胺柱層析
取酰胺對分離黃酮類化合物,是一種較為理想的吸附劑。與纖維素粉相比,其具有吸附容量大,分辨能力強的特點。
其吸附主要是通過聚酰胺中的C=O與黃酮分子中的酚-OH及氨基與黃酮中的C=O形成氫鍵而吸附的,其吸附強弱取決于:現(xiàn)在是61頁\一共有153頁\編輯于星期一(1)黃酮類與聚酰胺形成氫鍵的能力大不同,如分子中的酚-OH的數(shù)目,位置等。(2)洗脫劑與聚酰胺或洗脫劑與黃酮類形成氫鍵的能力越強,洗脫力越大。如水和甲醇,二者中甲醇與聚酰胺形成氫鍵盤的能力比水強,洗脫力就大于水?,F(xiàn)在是62頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃酮類在聚酰胺層析中有以下幾個規(guī)律性:
苷元相同,三糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元母核上酚-OH增加,洗脫力相應(yīng)減慢。無酚-OH>一個酚-OH>二個酚-OH>三個酚-OH...
酚-OH數(shù)目相同,其位置不同不有影響。由于分子內(nèi)氫鍵形成,如5-OH,3-OH,鄰二-OH。所以,洗脫力為鄰二酚-OH>對二酚-OH。不同類型的黃酮,先后洗脫順序為:異黃酮>二氫黃酮>黃酮>黃酮醇分子中芳核,共軛雙鍵多的吸附力強,如查爾酮,難洗脫。現(xiàn)在是63頁\一共有153頁\編輯于星期一3、葡聚糖凝膠;
sephadexG和HL-20型。
葡聚糖凝膠分離黃酮類主要有兩種形式:(1)分子篩;以分子量大小來分離,主要分離黃酮苷,分子量越大,洗脫速度越快。以Ve為總洗脫體積,Vo為空柱體積,則Ve/Vo值可以說明化合物的洗脫能力。(2)分離苷元,主要靠吸附作用,一般說,游離酚-OH多,吸附力強,Ve/Vo大,洗脫難。現(xiàn)在是64頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)梯度PH萃取法
主要根據(jù)黃酮分子中的酚-OH數(shù)目和位置不同,其酸性也不同的性質(zhì),可用堿性溶劑萃取,達到分離目的?!舨煌琍H溶液中,用有機溶劑萃取?!魪挠袡C溶劑中,用不同PH溶液萃取。一般情況下,7-OH和4ˊ-OH酸性較強,當分子中同時存在時,用NaHCO3萃取。當分子中只有7-OH或4ˊ-OH時,用Na2CO3萃取,其它酚-OH需要用不同濃度NaOH溶液萃取。現(xiàn)在是65頁\一共有153頁\編輯于星期一(三)根據(jù)分子中某些特殊官能團進
行分離
黃酮類化合物用于分離作用的官能團,主要是分子中的鄰二酚-OH與PbAc2產(chǎn)生沉淀,與不具該結(jié)構(gòu)的分離。鉛鹽的用途一是除雜質(zhì),也是分離精制中常用的。實際分離中,硼酸也一種常用試劑。具有鄰二酚-OH的黃酮與硼酸形成的絡(luò)合物易溶于水,借此可與其它成份分離?,F(xiàn)在是66頁\一共有153頁\編輯于星期一
實例1:從檸檬果皮中分離降壓有效成份:
檸檬果皮(2400g)攪碎成勻漿,熱水提取濾液濃縮至小體積,加三倍量乙醇,靜止過夜,過濾,濾液濃縮,冷凍干燥水提取物(183g),取179g,用500ml水溶解,過濾濾液現(xiàn)在是67頁\一共有153頁\編輯于星期一
濾液
依次用Hexane,n-BuOH提取
Hexane提取物n-BuOH(38.5g)水溶性部份(3.6g)溶于1500ml水中,(134.5g)
加220gPb(OH)(Ac)
飽和溶液黃色鉛鹽沉淀加20gNaHCO3飽和水溶,攪拌1小時,靜止,過濾濾液現(xiàn)在是68頁\一共有153頁\編輯于星期一
濾液6mol/LHCl調(diào)PH5.3,n-BuOH提取,(500ml×5)
水層n-BuOH提取物凝膠過濾
FrA-HFrI-PFrO-K(PH5酸水)(PH7水洗部份)PH9堿水洗脫部份洗脫部份)
各部份分別進行反復(fù)硅膠柱層析,化合物L(fēng)-1–L11現(xiàn)在是69頁\一共有153頁\編輯于星期一第四節(jié)黃酮類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定
黃酮類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定常用的方法有:1、化學(xué)法;定性,測定理化常數(shù),化學(xué)降解,化學(xué)相關(guān)。2、層析法,薄層,常用硅膠,紙層,聚酰胺薄膜。3、光譜法;質(zhì)譜;分子式測定,及主要碎片可提供結(jié)構(gòu)信息。UV光譜;通過測定其甲醇中的UV光譜及各種診斷試劑。IR光譜;提供一些起官能團信息。NMR光譜;1H-NMR,13C-NMR,2D-NMR。4、文獻對照;己知化合物可對照標準光譜或文獻數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在是70頁\一共有153頁\編輯于星期一
未知化合物要通過與文獻相關(guān)化合物對照,常可得出正確的結(jié)構(gòu)信息。
對于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物,往往還需要進行化學(xué)降解,化學(xué)相關(guān)等方法,如苷類的水解,乙?;?,甲基化等。必要時還需進行化學(xué)全合成。
現(xiàn)在是71頁\一共有153頁\編輯于星期一一、層析法在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用(一)紙層析紙層析廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物的分離鑒定中,同樣也適用于分離和鑒定各種黃酮類及其苷。對于混合物來說,常用雙向?qū)游龇?。展開劑現(xiàn)在是72頁\一共有153頁\編輯于星期一1、溶劑選擇;
對于分離黃酮類來說,所用溶劑大致可分為兩大類。(1)醇性溶劑:常用:
n-BuOH-HOAc-H2O(4:1:5上層),BAW,
t-BuOH-Hac-H2O(3:1:1),TBA,
水飽和的n-BuOH。(2)水性溶劑:常用,水,2—6%HAc,3%NaCl,HAc-HCl-H2O(30:3:10)等。雙向?qū)游鰰r可先用醇性溶劑展開,再用水性溶劑展開。對于苷元來說,一般選用醇性溶劑,或極性更低的溶劑。如苯-HAc-H2O(125:72:3)等?;ㄉ栈蜍赵?;多以鹽的形式存在,可用含HCl或HAc的溶劑展開。現(xiàn)在是73頁\一共有153頁\編輯于星期一2、顯色:黃酮類多具有顏色,直接觀察斑點。熒光,在紫外燈下觀察。對一些顏色或熒光都較弱的,則需要顯色,常用的顯色劑有5%FeCl3乙醇溶液,2%AlCl3甲醇溶,1%FeCl3-1%K3Fe_[(CH)6]3水溶液等。以氨處理后也常發(fā)生顏色變化。現(xiàn)在是74頁\一共有153頁\編輯于星期一3、紙層析(PPC)時,Rf值與結(jié)構(gòu)的關(guān)系:(1)不同類型的苷元:平面型分子,黃酮,黃酮醇,查爾酮等,用水性溶劑展開(如3--5%HAc,Rf值<.0.02,幾乎在原點不動。非平面型分子,二氫黃酮類,二氫黃酮醇類等,親水性較強,故用水性溶劑展開時,Rf較大,0.1—0.3。(2)同類型苷元分子中羥基增多,極性增大,在醇性溶劑展開時,Rf值越小。反之,Rf增大。分子中的-OH一但甲基化,極性降低,在醇性溶劑展開時,Rf值增大,但3-OH,5-OH除外,因這兩個羥基有氫鍵締合,對分子極性影響不大。甲基化后變化不明顯。現(xiàn)在是75頁\一共有153頁\編輯于星期一(3)苷化后,極性增大:在醇性溶劑展開時,Rf值降低,次序為:Rf值:苷>單糖苷>雙糖苷。苷元>0.7,苷<0.7
在用水性溶劑展開時,與醇性溶劑相反,苷元幾乎在原點,苷的Rf值則大于0.5,并隨糖鏈增加而加大。另外糖結(jié)合的位置也有影響?,F(xiàn)在是76頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)薄層析(TLC);吸附薄層;常用的吸附劑為硅膠,其次為纖維素。1、吸附薄層:硅膠G,(或CMC-Na作粘合劑)常用的溶劑:甲苯-甲酸甲酯-甲酸(5:4:1),根據(jù)分離情況,還可以調(diào)整甲苯、甲酸的比例,還有苯-甲醇(95:5)等溶劑。分離苷元的甲醚等衍生物等中性成份,展開劑的極性可進一步降低,如苯:丙酮(9:1)等?,F(xiàn)在是77頁\一共有153頁\編輯于星期一2、聚酰胺薄層,
適用范圍較廣,由于氫健形成,吸附力增大,故要加大洗脫劑的極性。實際中,根據(jù)具體情況,通常選擇不同濃度的乙醇,如:乙醇:水(3:2),水飽和的n-BuOH-HAc(100:1)、(100:2)等。以上所講的溶劑系統(tǒng)多為一些經(jīng)驗,只能參考,在具體工作中,還要視具體情況而定?,F(xiàn)在是78頁\一共有153頁\編輯于星期一二、紫外光譜在黃酮類化合物結(jié)
構(gòu)測定中的應(yīng)用
一般程序如下:1、測定樣品在甲醇溶液中的紫外光譜。2、于樣品溶液中加入各種診斷試劑,測定其UV光譜,常用的診治斷試劑有NaOMe,NaOAc,醋酸鈉/硼酸,AlCl3和AlCl3/HCl等。3、苷類樣品,則可進行水解,或甲基化后水解再測苷元或衍生物的UV光譜?,F(xiàn)在是79頁\一共有153頁\編輯于星期一
(一)黃酮類化合物在甲醇溶液中
的UV光譜苯甲酰部分黃酮(R=H)肉桂酰部分帶II;220-280nm黃酮醇(R=OH)帶I;300-400nm
現(xiàn)在是80頁\一共有153頁\編輯于星期一1、黃酮與黃酮醇
兩者圖形相近,但帶I位置不同,帶I:黃酮類:304-350nm,
黃酮醇:352-385nm(3-OH游離)
328-357(3-OH取代)。帶I受母核上所有含氧基團影響,母核上含氧基團數(shù)目增多,帶I向紅移,尤其4ˊ位引入-OH,紅移更大些。見下表;現(xiàn)在是81頁\一共有153頁\編輯于星期一
化合物(λmaxHOMe)帶I3,5,7-三羥基黃酮(高良姜素)3503,5,7,4ˊ-;四羥基黃酮(山奈酚)3673,5,7,3ˊ,4ˊ-五羥基黃酮3703,5,7,3ˊ,4ˊ,5ˊ-六羥基黃酮374
現(xiàn)在是82頁\一共有153頁\編輯于星期一
帶II;主要受A環(huán)氧取代影響,B環(huán)影響很小,但影響其峰形,當B環(huán)僅有4ˊ-OH時,帶II呈單峰,當B環(huán)上有3ˊ,4ˊ-二OH時,帶II呈雙峰,可根所帶II的峰形初步推測B環(huán)上取代情況。
現(xiàn)在是83頁\一共有153頁\編輯于星期一
化合物帶II
(λmaxHOMe)
7-羥基黃酮2505-羥基黃酮2525-羥基黃酮及5,7-二羥基黃酮2625,6,7-三羥基黃酮2745,7,8-三羥基黃酮281現(xiàn)在是84頁\一共有153頁\編輯于星期一
甲基化和苷化后,相應(yīng)的吸收帶將紫移,尤其帶I。
乙?;?,原-OH對光譜的影響消失,以此可以判斷-OCH3取代位置,例:某黃酮具有5,7-二羥基,另有一-OCH3位置末確定,可先將其乙?;c己知光譜的比較,若與己知-OCH3在4ˊ位的光譜一致,則可確定該–OCH3在4ˊ位?,F(xiàn)在是85頁\一共有153頁\編輯于星期一2、查爾酮和橙酮:共同特征;帶I很
強,為主峰,帶II很弱,為次強峰。
圖:查爾酮:帶I;340—390nm,帶II;220—270nm.
有時分裂成Ia;340--390nm,Ib;300—320nm。引入氧取代基,同樣帶I紅移,其中2ˊ-OH影響最大,當2ˊ-OH甲基化時,帶I紫移15—20nm,其它的影響不大。但6,7-二OH中的7-OH除外,若該7-OH取代時,將紫移18nm,現(xiàn)在是86頁\一共有153頁\編輯于星期一3、異黃酮,二氫黃酮及二氫黃酮醇類由于B環(huán)桂皮酰共軛系統(tǒng)消失,帶I很弱,(圖)其主要吸收帶為苯甲酰系統(tǒng)引起的吸收峰,帶II,而帶I常在主峰的一側(cè)呈一肩峰,(圖)。主峰位置:異黃酮:245—270nm,二氫黃酮和二氫黃酮醇;270—295,(區(qū)別)現(xiàn)在是87頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)加入診斷試劑引起的位移在結(jié)構(gòu)測定中的意義1、加入甲醇鈉引起的位移(1)黃酮及黃酮醇類加入甲醇鈉(強堿),黃酮分子中所有-OH均可游離,將引起相應(yīng)的吸收帶大幅度紅移。
4ˊ-OH,帶I紅移40—60nm,3-OH,帶I紅移50—60nm,7-OH游離,在320—330nm之間有吸收。存在對堿敏感系統(tǒng)時(3,4ˊ-二-OH,3,3ˊ,4ˊ-三OH,5,6,7-三-OH,5,7,8-三OH,3ˊ,4ˊ,5ˊ-三-OH等),吸收帶將隨處理時間處長而衰退。現(xiàn)在是88頁\一共有153頁\編輯于星期一(2)異黃酮類,二氫黃酮,二氫
黃酮醇類▲主峰不紅移,示A環(huán)上無-OH取代?!?,7-二OH,主峰恒定地向紅移35—
40nm?!鴮A敏感系統(tǒng)同上?!恍┒潼S類,在甲醇鈉堿性下,轉(zhuǎn)變成查爾酮,帶I移至400nm處?,F(xiàn)在是89頁\一共有153頁\編輯于星期一(3)查爾酮和橙酮
查爾酮:帶I:▲紅移60—100nm,強度相應(yīng)加強,示有4ˊ-OH?!t移60—100nm強度不增加,示有2ˊ-OH或4ˊ-OH。(無4-OH)?!t移40—50nm,示有2ˊ-OH,或4-OR。(使由4ˊ-OH引起的紅移減少)橙酮:帶I;▲紅移80—95nm,強度增加,示有4ˊ-OH。▲紅移60—70nm,示有6ˊ-OH(若分中同時存在6,4ˊ-二OH,或6ˊ-OH,4-OH紅移還要小。
現(xiàn)在是90頁\一共有153頁\編輯于星期一2、醋酸鈉:
弱堿,只能使7-OH游離,而引起帶II紅移5—20nm,帶I在長波一測有一肩峰,示4ˊ-OH,但無3-,及/或7-OH?,F(xiàn)在是91頁\一共有153頁\編輯于星期一(1)黃酮及黃酮醇▲7-OH游離,帶II紅移5—20nm(若同時有6,或8-O取代時,則上述紅移幅度降低。▲4ˊ-OH,如有7-OH被取代,則其帶I紅移比在NaOMe中稍大,或相同。▲堿敏感系統(tǒng)存在時,吸收帶將隨處理時間處長而衰退?,F(xiàn)在是92頁\一共有153頁\編輯于星期一(2)異黃酮,二氫黃酮,二氫
黃酮醇▲7-OH游,主峰紅移6—20nm(7-OH異黃酮)。▲紅移35nm(5,7-二-OH二氫黃酮,二氫黃酮醇)現(xiàn)在是93頁\一共有153頁\編輯于星期一(3)查爾酮和橙酮4ˊ-OH及/或4-OH查爾酮和4ˊ-OH及或6-OH時,帶I紅移或在長波方向顯一肩峰。
3、醋酸鈉-硼酸;分子中有鄰二酚-OH時,在堿性條件下,與硼酸形成螯合物,引起吸收帶紅移。A環(huán)或B環(huán)有鄰二酚-OH,將引起相應(yīng)的吸收帶紅移。
現(xiàn)在是94頁\一共有153頁\編輯于星期一
(1)黃酮及黃酮醇類帶I紅移12—30nm示B環(huán)有鄰二酚-OH。帶II紅移5—10nm示B環(huán)有鄰二酚-OH。(不包括5,6-位)(2)異黃酮,二氫黃酮,二氫黃酮醇A環(huán)有鄰二酚-OH,主峰紅移10—15nm。(3)橙酮和查爾酮B環(huán)上有鄰二酚-OH,主峰紅移8—36nm,A環(huán)有鄰二酚-OH影響較小。現(xiàn)在是95頁\一共有153頁\編輯于星期一4、AlCl3及AlCl3/HCl:
分子中有鄰二酚-OH;3-OH,4C=O,或5-OH,4C=O時,可與AlCl3絡(luò)合,引起吸收帶紅移。
現(xiàn)在是96頁\一共有153頁\編輯于星期一
不同-OH形成的絡(luò)合物穩(wěn)定性也不同,順序如下:3-OH>5-OH>5-OH(二氫黃酮)>鄰二酚-OH>3-OH(二氫黃酮)由此順序可以看出,鄰二酚-OH和二氫黃酮醇3-OH形成的絡(luò)合物很不穩(wěn)定,加少量HCl即可分解,則由其產(chǎn)生的位移消失。絡(luò)合物形成,若分子中同時存在3-OH,4C=O和5-OH,4C=O時,則優(yōu)先形成3-OH,4C=O絡(luò)合物?,F(xiàn)在是97頁\一共有153頁\編輯于星期一
以上性質(zhì)在AlCl3及AlCl3/HCl中的UV光譜將有如下規(guī)律:(1)有5-OH,無游離3-OH時,帶I紅移33—55nm。(2)有3-OH,或同時還有5-OH時,帶I紅移50—60nm。(3)B環(huán)上有鄰二酚-OH時,帶I在AlCl3中要比在AlCl3/HCl中紅移30—40nm,若A,B環(huán)上同時有鄰二酚-OH時,這種位移將增加20—25nm。上述所述為一經(jīng)驗規(guī)律,在黃酮類藥合物結(jié)構(gòu)測定中相當有用。現(xiàn)在是98頁\一共有153頁\編輯于星期一三、1H-NMR光譜在黃酮類化合物
結(jié)構(gòu)測定中的核磁共振氫譜,在鑒定黃酮類化合物結(jié)構(gòu)中,是一種重要方法。是一種不可缺少的方法,過去由于受到溶劑等因素限制,使其應(yīng)用范圍受到限制。近年來,核磁共振技術(shù)發(fā)展極為迅速,如600兆超導(dǎo)核磁共振儀,所用樣品越來越小,使這一技術(shù)變得越來直重要。測定核磁共振光譜,所用的溶劑需是氘代試劑,如氘代氯仿,重水,氘代甲醇等?,F(xiàn)在是99頁\一共有153頁\編輯于星期一
氘代試劑很貴,有時也將黃酮類作成三甲基硅醚衍生物,有如下優(yōu)點:1、可溶于CCl4中,而不需要昂貴的氘代試劑。2、無干擾信號。3、容易回收(用含水甲醇處理)。4、可幫助了解C-3,C-6,C-8位的取代情況。5、容易轉(zhuǎn)化成甲醚衍生物。現(xiàn)在是100頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃酮化合物的質(zhì)子,可分成A環(huán)質(zhì)子,B環(huán)質(zhì)子,C環(huán)質(zhì)子三個部分,各部分質(zhì)子信號特征不同,則可以通過各質(zhì)子信號的化學(xué)位移,偶合常數(shù),歸屬各質(zhì)子,進而做出結(jié)構(gòu)推測。
現(xiàn)在是101頁\一共有153頁\編輯于星期一(一)A環(huán)質(zhì)子,常見有下列幾種情況。1、5,7-二OH取代
有兩個質(zhì)子,H-6和H-8,這兩個質(zhì)子處于C=O的間位,受其去屏蔽影響較小,而且位于兩個-OH的鄰位,由-OH共電效應(yīng)產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)使這兩個質(zhì)子處于較高場,一般在5.7—6.9之間,并且一般H-6總是比H-8位于高場。當7-OH成苷時,這兩個信號將向低場位移約0.1—0.3ppm。現(xiàn)在是102頁\一共有153頁\編輯于星期一2、7-OH黃酮類A環(huán)上有三個質(zhì)子,H-5,H-6,H-8。5-H因處于C=O鄰位,受其強的去屏蔽效應(yīng)影響,位于較低場,因與6-H鄰位偶合,(δ=8ppm左右,雙峰,J=Ca9Hz)。6-H,8-H位于C=O的間位,影響較小,且在-OH鄰位(供電)處于較高場,此二個質(zhì)子容易區(qū)別,H-6因同時與H-5,H-8偶合,為dd峰,J=Ca2.5,8Hz,H-8僅與H-6偶合為d峰,J=Ca2.5Hz,所以不難看出。
現(xiàn)在是103頁\一共有153頁\編輯于星期一(四)B環(huán)質(zhì)子。常見有下列情況:1、4ˊ-氧取代
從結(jié)構(gòu)上看出,化學(xué)環(huán)境相同的兩組質(zhì)子為2ˊ,6ˊ和3ˊ,5ˊ。相互鄰位偶合為雙重峰。2ˊ,6ˊ-H受C環(huán)吸電效應(yīng),去屏蔽,處于較低場,δ值在7.1—8.0ppm,3ˊ,5ˊ-H受4ˊ-OR屏蔽(供電),處于較高場,δ6.5—7.1ppm?,F(xiàn)在是104頁\一共有153頁\編輯于星期一2、3ˊ,4ˊ-二氧取代
有2ˊ,5ˊ,6ˊ-位三個質(zhì)子,也很容易區(qū)分。2ˊ,6ˊ位質(zhì)子信號位于較低場,δ7.2—7.9ppm,5ˊ-Hˊ位于較高場,d峰,δ6.7—7.1ppm,J=Ca8.0Hz。2ˊ-H較高場,J=2.5Hz6ˊ-H較高場,dd峰,J=8.0,2.5Hz。現(xiàn)在是105頁\一共有153頁\編輯于星期一2和6-H兩個信號有時重疊,不好分辨。
但若C環(huán)飽和,(為二氫黃酮或二氫黃酮醇時)則C環(huán)C=O吸電效應(yīng)減弱,對B環(huán)的影響降低,則這三個質(zhì)子的化學(xué)位移較接近,常出現(xiàn)兩組復(fù)雜的多重峰。
現(xiàn)在是106頁\一共有153頁\編輯于星期一3、3ˊ,4ˊ,5ˊ-三氧取代:
只有2ˊ,6ˊ位兩個質(zhì)子,當3ˊ,5ˊ位的R相同時,兩個質(zhì)子的化學(xué)環(huán)境相同,為一個單峰,δ6.5—7.5ppm,若不同時,為兩組雙重峰,間位偶合,J=Ca2.0Hz。現(xiàn)在是107頁\一共有153頁\編輯于星期一(三)C環(huán)質(zhì)子
C環(huán)上只有C-3位一個質(zhì)子,黃酮醇類C-3位為-OH取代無質(zhì)子。1、黃酮類,3-H附近無其它質(zhì)子,無其它干擾。所以作為一個尖銳單峰,幾乎恒定地在6.3ppm處,與此區(qū)間的其它芳質(zhì)子易混,但A環(huán)上的芳質(zhì)子常受其它基團遠程偶合,信號變寬,峰強變小。可與3-H區(qū)別。現(xiàn)在是108頁\一共有153頁\編輯于星期一2、異黃酮類
苯環(huán)取代在3-位上,2-H位于C=O的β-位,受C=O強的吸電子影響,出現(xiàn)在低場(7.6—7.8),亦因不受其它質(zhì)子干擾,為一單峰?,F(xiàn)在是109頁\一共有153頁\編輯于星期一3、二氫黃酮
有三個質(zhì),2-H,3-2H,為飽和碳上質(zhì)子,信號出現(xiàn)在較高場,C-2與氧相連,δ5.2左右,C3-H位于C=O的α-位,δ2.8附近。因C-2為手性碳,則C-3上的兩個質(zhì)子化學(xué)不等價,分別與H-2偶合,使H-2信號裂分為dd峰,J值分別為:反式者,J=11Hz,順式者,J=Ca5Hz。
C-3上的兩個質(zhì)子,中心位于2.8ppm,除相互偶合,J=17Hz,以分別與2-H偶合,反式者,J=11Hz,順式者,J=Ca5Hz,同樣也分別以dd峰出現(xiàn)。
現(xiàn)在是110頁\一共有153頁\編輯于星期一4、二氫黃酮醇
有C-2和C-3上兩個質(zhì)子,天然黃酮的這兩個質(zhì)子互成反式的豎鍵系統(tǒng),分別為d峰,J值約為11Hz,H-2,δ4.9ppm,H-3;δ4.3ppm。C3-OH成苷后,則該兩個信號均向低場位移現(xiàn)在是111頁\一共有153頁\編輯于星期一5、查爾酮和橙酮
查爾酮中,在C=O的α,β位上兩個質(zhì)子,為反式雙鍵上,受C=O影響,α-H比β-H處于較高場,分別為α-Hδ6.7—7.4ppm,β-Hδ7.3-7.7ppm。橙酮;就一個芐基質(zhì)子,為一單峰,位于δ6.5-6.7ppm處?,F(xiàn)在是112頁\一共有153頁\編輯于星期一(四)糖上質(zhì)子1、端基質(zhì)子;1H-NMR中,糖上最重要的信號就是端基質(zhì)子信號,該信號一般出現(xiàn)在5.0左右,很容易辨認,該信號可提供糖基的連接位置,端基構(gòu)型等重要信息,由J值可知其端基構(gòu)型,見下表;現(xiàn)在是113頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃酮苷類糖上端基質(zhì)子信號
化合物糖上H-1"
黃酮醇3-O-葡萄糖苷5.7-6.0
黃酮類7-O-葡萄糖苷黃酮類4ˊ-O-葡萄糖苷4.8-5.2
黃酮類5-O-葡萄糖苷黃酮類6-O-葡萄糖苷黃酮醇3-O-鼠李糖苷5.0-5.1
二氫黃酮醇3-O-葡萄糖苷4.1-4.3
二氫黃酮醇3-O-鼠李糖苷4.0-4.2現(xiàn)在是114頁\一共有153頁\編輯于星期一2、從表中可以看出;(1)C3-糖苷很容易與其它苷區(qū)別。(2)3-O-glc與3-O-rh也好區(qū)別。(3)但二氫黃酮醇的3-O-glc與3-O-rh不易區(qū)別。但由于鼠李糖的C-6位是CH3,一般多以d峰出現(xiàn)在δ0.8-1.2ppm。因此也很容易區(qū)別?,F(xiàn)在是115頁\一共有153頁\編輯于星期一3、通過δ3—4ppm之間的質(zhì)子數(shù),可推斷是五碳糖還是六碳糖。4、雙糖苷雙糖苷中,對于糖的種類不難判斷,如薄層,紙層就可以解決,重要的是聯(lián)接順序和位置的確定?,F(xiàn)在是116頁\一共有153頁\編輯于星期一
以葡萄糖和鼠李糖,其中鼠李糖連在葡萄糖的6-位和2-位,其端基的化學(xué)位移不同,例如:蘆丁的糖基和新橙皮的糖基:化合物H-1"(δppm)H-6"ˊ(δppm)蘆丁糖基(glc6-1Rh)4.2-4.4,d,J=2Hz0.7-10(重峰)新橙皮糖基(glc2-1Rh)4.9-5.0,d,J=2Hz1.1-1.3,d還可通過碳譜,質(zhì)譜亦可。且效果更好?,F(xiàn)在是117頁\一共有153頁\編輯于星期一(五)6-及8-CH3質(zhì)子
黃酮母核上的甲基質(zhì)子,其化學(xué)位移一般在δ2.0-2.6ppm之間,而6-CH3信號恒定地比8-CH3高0.2ppm,乙?;系募谆|(zhì)子,當?;〈诜?OH上,該甲基信號也在上述范圍,應(yīng)注意區(qū)別。乙酰基若取代在醇-OH上,其CH3信號一般在δ1.6—2.1之間,多數(shù)情況下都小于2.0ppm。
(六)甲氧基信號
該信號很簡單,以單峰出現(xiàn)在δ3.5—4.1ppm,極易辨認?,F(xiàn)在是118頁\一共有153頁\編輯于星期一四、13C-NMR在黃酮類結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用
13C-NMR是測定化合物的骨架的強有力的工具,在一張?zhí)甲V中,每一個碳都產(chǎn)生一個信號。常用的有以下幾種技術(shù):1、噪聲去偶譜:每一個單峰信號,即為一個碳,但不能給出每一個碳的結(jié)合狀態(tài),即碳結(jié)合質(zhì)子的個數(shù),很難確定各碳信號歸屬,一般通過以下幾種方法,可以測出種碳信號是由那一類碳引起的。2、偏共振去偶譜。3、DEPT譜。4、INEPT譜。確定各信號碳的類型后,就可以通過與己知化物比較,根據(jù)各類取代基的位移效應(yīng),以推測結(jié)構(gòu)?,F(xiàn)在是119頁\一共有153頁\編輯于星期一(一)骨架類型的判斷現(xiàn)在是120頁\一共有153頁\編輯于星期一現(xiàn)在是121頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)取代圖式的確定
同氫譜一樣,13CNMR譜中,當黃酮母核上有取代基時,將引起相應(yīng)的碳(即鄰近碳)信號發(fā)生位移,通過比較取代前后的δ值,可以判斷取代基的位置。現(xiàn)在是122頁\一共有153頁\編輯于星期一1、取代基的影響
當引入取代基時,將引起鄰近碳化學(xué)環(huán)境發(fā)持變化,使其13C信號發(fā)生變化,對黃酮類化合物來講,常見的取代基主要是-OH和-OCH3。
-OH和-OCH3由于氧的電負性,吸電子效應(yīng),使直接與其連接的碳原子的13C信號向低場有較大范圍的位移,25-32ppm.
對鄰,對位影響,-OH,-OCH3中的氧以其共軛效應(yīng)為主,向環(huán)內(nèi)供電,導(dǎo)致鄰、對位碳信號向高場位移,7-14ppm.
對間位影響較小,總的是向低場位移,約1.0-2.0ppm。根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù),總結(jié)出這兩個取代基對13C-NMR影響的規(guī)律。見下表:現(xiàn)在是123頁\一共有153頁\編輯于星期一
C5-OH:由于與4-C=O形成氫鍵,與其它羥基取代產(chǎn)生的效應(yīng)不同,除上述效應(yīng)外,還將導(dǎo)至C-4和C-2信號向低場位移,(4.5,0.8),C-3信號高移(1.99)。相反破壞這種氫鍵,C-4,C-2信號將向高場位移。而C-3信號向低場位。比較下列幾個化合物:XZiZoZmZpOH26.6-12.81.6-7.1OCH331.4-14.41.0-7.8現(xiàn)在是124頁\一共有153頁\編輯于星期一
黃酮芫花素
槲皮素芹菜素現(xiàn)在是125頁\一共有153頁\編輯于星期一2、5,7-二羥基黃酮中的C-6、C-8信號
在這一類化合物中,C-6、C-8信號一般在90-100ppm之間,其它信號均處于低場,因此,這兩個信號最好分辨。這兩個信號的區(qū)別是;C-6總是比C-8處于高場。另外,該兩個碳處于間位,相互間的取代基影響不大,即無論C-6上的-OH、CH3,glc取代,只引起C-6信號位移,而對C-8影響不大。同樣,C-8上的取代基對C-6影響也不大。
現(xiàn)在是126頁\一共有153頁\編輯于星期一(三)糖苷中糖的聯(lián)接位置
一般講,任何化合物苷元當成苷后,其成苷的碳原子及其鄰近碳的13C信號將發(fā)生位移,稱為苷化位移。這種苷化位移對確定糖的聯(lián)接位置極為有用,但對不同類型化合物,其苷化位移又有一點區(qū)別,對黃酮類化合物來說,其成苷的酚-OH位置不同,其苷化位移也不同,根據(jù)這些位移,可以確定糖的聯(lián)接位置?,F(xiàn)在是127頁\一共有153頁\編輯于星期一1、糖的苷化位移
糖成苷后,其端基13C信號將發(fā)生變化:連接在酚-OH上,端基13C信號將向低場位移4-6ppm。
一般酚苷中糖的端基信在89-100ppm。該信號位移特征不很強,并與C-6、C-8等信號混在一起,不易區(qū)別。所以,需要一些特殊手段,雙照射法加以區(qū)別,也可與文獻對照區(qū)別。由于上述因素,利用端基苷化位移來確定糖的聯(lián)接位置,還不是一個很有效的方法,測定糖的連接位置,主要是以苷元的苷化位移,根據(jù)苷元的苷化位移,可以較方便的確定糖的連接位置?,F(xiàn)在是128頁\一共有153頁\編輯于星期一2、苷元的苷化位移規(guī)律
對黃酮類化合物,(酚苷),成苷后,成苷碳原子的13C信號將向高場位移1—3ppm。鄰、對位碳信號將向低場位移0.5-2.0ppm。
C3-OH、C5-OH因與4-C=O形成氫鍵,苷化后,氫鍵消換,從交叉共軛可以看出,將對C-7、C-2及B環(huán)都有影響?,F(xiàn)在是129頁\一共有153頁\編輯于星期一(四)、雙糖苷及低聚糖中苷鍵及糖的連接順序
苷元與糖連接位置如上述,糖與糖之間的情況如下:以雙糖苷為例:糖上-OH與另一糖的端基結(jié)合成苷后,其直接相連的碳信號將向低場位移5-10ppm。與相應(yīng)的糖的13C譜比較,不難確定糖的聯(lián)接位置。比如:葡萄糖的C-6信號在66ppm左右,t峰,成苷后,將移至72ppm左右?,F(xiàn)在是130頁\一共有153頁\編輯于星期一五、質(zhì)譜在黃酮類化合物結(jié)構(gòu)測
定中的應(yīng)用
質(zhì)譜在復(fù)核、確定黃酮類化合物結(jié)構(gòu),尤其在樣品量很少時,更顯得重要,一般常用技術(shù)有以下三種:EIMS,F(xiàn)DMS,F(xiàn)ABMS。多數(shù)黃酮類化合物在EIMS中都有較強的分子離子峰(M+),對其苷來講,其苷鍵在質(zhì)譜中的電子轟擊下,極易斷裂,往往看不到M+,只能看到苷元的碎片峰。為解決這一問題,往往通過做成三甲基硅烷衍生物等方法,但近年來,質(zhì)譜技術(shù)不斷發(fā)展,F(xiàn)DMS、FABMS等的出現(xiàn),使這一問題得到了解決。使苷類化合物在MS中也能得到清楚的分子離子峰(M+)?,F(xiàn)在是131頁\一共有153頁\編輯于星期一(一)EIMS
在EIMS中,黃酮類苷元,除分子離子峰外,也常出現(xiàn)M-1峰(M-H),如為甲基化物,則有M-15(M-HC3)等。更重要的裂解,由以下裂解得到的碎片,在結(jié)構(gòu)鑒定上很有意義。
1、RDA裂解(途徑I)
現(xiàn)在是132頁\一共有153頁\編輯于星期一2、途徑II
現(xiàn)在是133頁\一共有153頁\編輯于星期一1、黃酮類基本裂解:
[M-28]+。途徑I+H轉(zhuǎn)移途徑I
以黃酮及黃酮醇為例:和/或現(xiàn)在是134頁\一共有153頁\編輯于星期一
上述裂解除過程中,M+一般都很強,往往為基峰,但M-28和A1和B1也很突出。
由上述圖式看出:A1+來自A環(huán),B1+來自B環(huán),由此通過A1和B1的質(zhì)量,可以推算出A環(huán)和B環(huán)的取代情況,但不能確定取代位置。
化合物A1+B1+
黃酮1201025,7-二羥基黃酮1521025,7,4ˊ-三羥基1521185,7-二羥基,4ˊ-
甲氧基黃酮(刺槐素)152132
現(xiàn)在是135頁\一共有153頁\編輯于星期一
值得注意的是,3,6-或/及8-含有異戊基取代時,還將產(chǎn)生一些其它離子。如在下列化合物中:
現(xiàn)在是136頁\一共有153頁\編輯于星期一6-及/或8-OCH3時,往往先脫去先脫CH3·,隨后又失去C=O。
現(xiàn)在是137頁\一共有153頁\編輯于星期一2、黃酮醇類:裂解以途徑II為主。[A1+H]
途徑I+H轉(zhuǎn)移
途徑II[B2+]
特點:(1)多數(shù)以分子離子峰為主峰。(1)主要按途徑II裂解,即B2+是主要碎片。(2)次要峰有[M-1]+,[M-15]+,[M-14]+等。(3)具有2ˊ-OH或2ˊ-OCH3的黃酮醇類,裂時,主要特點即是通過失去OH或OCH3形成五元雜環(huán)?,F(xiàn)在是138頁\一共有153頁\編輯于星期一
[M+](R=CH3或H)[M-17]+
(R=H)
[M-17]+(R=CH3)現(xiàn)在是139頁\一共有153頁\編輯于星期一(二)FDMS
苷類化合物在EIMS中,往往看不到M+峰,但用FDMS可以提供明顯的分子離子峰,同時,產(chǎn)生的部分碎片峰還可以提供重要的結(jié)構(gòu)信息。但在實際工作中,更多接觸的是化合物的分子量,分子式的確定。
現(xiàn)在是140頁\一共有1
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