天然藥物化學(xué)(第二版)第十章-黃酮類-課件

第九章黃酮類

flavonoids知識(shí)目標(biāo)：●掌握黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)特征、分類及理化性質(zhì)。●理解黃酮類化合物的提取、分離方法的基本原理。●了解黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定方法。能力目標(biāo)：●能夠?qū)懗鳇S酮化合物各類型的基本母核結(jié)構(gòu)?！衲苓\(yùn)用黃酮化合物的性質(zhì)，學(xué)會(huì)黃酮化合物的提取分離方法?！衲軐?duì)常見含黃酮化合物成分的天然藥物進(jìn)行檢識(shí)。概述基本知識(shí)應(yīng)用實(shí)例本章小結(jié)本章內(nèi)容黃酮的定義：黃酮類化合物（flavonoids）是廣泛存在于自然界的一類重要的天然有機(jī)化合物，因大多為具有顏色的羰基化合物，故名黃酮。

分布：

主要分布在雙子葉植物中，如豆科、唇形科、菊科等。其次為裸子植物，如銀杏科。概述黃酮類化合物結(jié)構(gòu)母核

色原酮2-苯基色原酮概述黃酮類化合物結(jié)構(gòu)母核黃酮類化合物是泛指兩個(gè)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。6C-3C-6C概述結(jié)構(gòu)性質(zhì)提取分離鑒定基本知識(shí)結(jié)構(gòu)黃酮類化合物結(jié)構(gòu)分類：黃酮類化合物分類根據(jù)A環(huán)與B環(huán)中間三碳鏈的氧化程度

B環(huán)連接位置（2位或3位）三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀1.黃酮類、黃酮醇類R=H黃酮類（flavones）

R=OH黃酮醇類（flavonols）

結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)2.二氫黃酮、二氫黃酮醇類R=H二氫黃酮類（flavanones）R=OH二氫黃酮醇類（flavanonols）特點(diǎn)：（1）C環(huán)為開環(huán)狀態(tài)(2)原子編號(hào)變化結(jié)構(gòu)3.查耳酮類（chalcones）結(jié)構(gòu)4.異黃酮類（isoflavones）特點(diǎn)：B環(huán)連接在C3位二氫異黃酮類（isoflavanones）特點(diǎn)：（1）B環(huán)連接在C3位（2）2、3位為單鍵結(jié)構(gòu)5.黃烷醇類（flavanols）

特點(diǎn)：（1）C4位無(wú)羰基存在（2）C2、C3位為單鍵結(jié)構(gòu)6.花色素類（anthocyanidins）

特點(diǎn)：（1）母核４位無(wú)羰基（2）1位O為離子態(tài)，1-2位為雙鍵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：C環(huán)三碳鏈部分成五元環(huán)狀態(tài)

結(jié)構(gòu)7.橙酮（aurones）8.雙黃酮類（biflavones）兩分子黃酮衍生物聚合而成的二聚體。如：銀杏素結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)口山酮（xanthones）性質(zhì)性狀（形狀、顏色、旋光性、熒光）溶解性顯色反應(yīng)

性質(zhì)1．形狀

黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)（如黃酮苷類）為無(wú)定形粉末。2．顏色

一般黃酮類化合物都有顏色，其顏色的深淺與分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(tuán)（-OH、-OCH3）的類型、數(shù)目以及位置有關(guān)。

（一）性狀性質(zhì)2．顏色一般黃酮類化合物都有顏色，其顏色的深淺與分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(tuán)（-OH、-OCH3）的類型、數(shù)目以及位置有關(guān)。

性質(zhì)幾種情況（1）具有交叉共軛體系及助色團(tuán)的結(jié)構(gòu)：黃酮、黃酮醇及其苷類顯灰黃~黃色查耳酮黃~橙黃色（2）不具有交叉共軛體系的結(jié)構(gòu)：二氫黃酮、二氫黃酮醇不顯色異黃酮類顯微黃色（共軛鏈短）（3）黃酮、黃酮醇分子中7位及4′位引入助色團(tuán)：促使電子轉(zhuǎn)移、重排，可使化合物顏色加深兩雙鍵互不共軛，但分別與第三雙鍵共軛者稱為交叉共軛體系。如：性質(zhì)【相關(guān)鏈接】交叉共軛體系二氫黃酮、二氫黃酮醇、二氫異黃酮、黃烷醇，含手性碳原子，具有旋光性黃酮、黃酮醇、查耳酮等分子整個(gè)母核為一交叉共軛體系，無(wú)手性碳原子，不具有旋光性。異黃酮分子結(jié)構(gòu)中亦無(wú)手性碳原子，也不具有旋光性。苷類化合物由于在結(jié)構(gòu)中引入糖分子，含手性碳原子故有旋光性，且多為左旋3．旋光性性質(zhì)４．熒光性質(zhì)黃酮醇亮黃色或黃綠色黃酮類淡棕色或棕色熒光；異黃酮紫色熒光；查耳酮黃棕色或亮黃色熒光；花色苷呈棕色熒光。一般情況下，黃酮苷元為脂溶性，黃酮苷為水溶性。黃酮苷元溶解性的影響因素：1.結(jié)構(gòu)是否為平面型分子2.結(jié)構(gòu)中取代基類型、數(shù)量。性質(zhì)（二）溶解性（二）溶解性一般游離苷元難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿溶液中。黃酮、黃酮醇、查耳酮等平面型分子，因分子與分子間排列緊密，分子間引力較大，更難溶于水；性質(zhì)二氫黃酮、二氫黃酮醇由于吡喃環(huán)（C環(huán)）已被氫化成為近似半椅式結(jié)構(gòu)，破壞了分子的平面性，使分子排列不緊密，分子間引力降低，有利于水分子進(jìn)入，水溶性較大；二氫黃酮R=H

二氫黃酮醇R=OH性質(zhì)性質(zhì)異黃酮類化合物的B環(huán)受吡喃環(huán)羰基立體結(jié)構(gòu)的阻礙，分子的平面性降低，水溶性增大；花色素類雖為平面型結(jié)構(gòu)，但因以離子形式存在，具有鹽的通性，親水性較強(qiáng)，水溶性也較大。（二）溶解性黃酮苷元分子中引入羥基后，則水溶性增強(qiáng)，親脂性降低，羥基經(jīng)甲基化后，則親脂性增強(qiáng)，水溶性降低。黃酮類化合物的羥基糖苷化后，水溶性增大，一般易溶于熱水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑中，而難溶或不溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑中。糖鏈越長(zhǎng)，親水性越強(qiáng)。黃酮苷和苷元因含有酚羥基，均可溶于堿性溶液中。性質(zhì)（二）溶解性性質(zhì)（三）酸堿性7，4′-二-OH＞7或4′-OH＞一般酚羥基＞5-OH

P-π共軛效應(yīng)的影響C5位羥基因可與C4羰基形成分子內(nèi)氫鍵性質(zhì)（三）酸堿性黃酮類化合物分子中γ-吡喃環(huán)上的1-位氧原子，具有未共用電子對(duì)，因此表現(xiàn)出微弱的堿性，可與強(qiáng)無(wú)機(jī)酸生成钅羊鹽，但此钅羊鹽極不穩(wěn)定，遇水即分解。1．還原反應(yīng)

性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)（1）鹽酸-鎂粉（或鋅粉）反應(yīng)

將樣品溶于甲醇或乙醇，加入少許鎂粉（或鋅粉）振搖，滴加幾滴濃鹽酸，如在泡沫處顯紅色，則表示陽(yáng)性。多數(shù)黃酮、黃酮醇、二氫黃酮及二氫黃酮醇顯橙紅~紫紅色，少數(shù)顯紫~藍(lán)色；異黃酮除少數(shù)例外均不顯色；查耳酮無(wú)該顯色反應(yīng)；花色素及部分查耳酮在單純濃鹽酸中也會(huì)發(fā)生顏色變化，故須預(yù)先做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即在供試液中僅加入濃鹽酸進(jìn)行觀察，以便排除。性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)（２）四氫硼鈉（鉀）反應(yīng)

二氫黃酮、二氫黃酮醇類專屬性較強(qiáng)的一種還原試劑，反應(yīng)顯紅~紫紅色。其它黃酮類化合物均不顯色，可與之區(qū)別。方法是將樣品溶于乙醇液，加入等量2%NaBH4的甲醇液，一分鐘后，再加濃鹽酸數(shù)滴，生成紫~紫紅色。２．金屬鹽類試劑的配合反應(yīng)黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)中，凡具有3-羥基、4-羰基，或5-羥基、4-羰基或鄰二酚羥基，可以與許多金屬鹽類試劑如鋁鹽、鋯鹽、鎂鹽、鉛鹽等反應(yīng)，生成有色的配合物或有色沉淀。

性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)

（1）三氯化鋁試劑反應(yīng)

樣品的乙醇溶液加1%三氯化鋁乙醇溶液。生成的鋁配合物多為鮮黃色，并有熒光，可用于定性及定量分析。

性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)

（2）鋯鹽-枸櫞酸試劑反應(yīng)

樣品的乙醇溶液加2%二氯氧鋯甲醇液，黃酮類化合物分子中有游離的3-OH或5-OH存在時(shí)，均可反應(yīng)生成黃色的鋯配合物。區(qū)別黃酮類化合物分子中3-OH或5-OH：反應(yīng)液中再加入2%枸櫞酸甲醇液后，3-OH黃酮溶液仍顯鮮黃色，而5-OH黃酮的黃色溶液顯著褪色。性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)３．堿性試劑反應(yīng)

樣品的乙醇溶液滴于濾紙上，干燥后噴以碳酸鈉水溶液或暴露于氨氣中，能產(chǎn)生顏色變化。其中，用氨氣處理后呈現(xiàn)的顏色置空氣中逐漸褪去，而經(jīng)碳酸鈉水溶液處理而呈現(xiàn)的顏色置空氣中不褪色。二氫黃酮類易在堿液中開環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的異構(gòu)體查耳酮而顯橙~黃色。具鄰二酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮在堿液中不穩(wěn)定，易氧化產(chǎn)生黃~棕色沉淀。【相關(guān)鏈接】查耳酮與二氫黃酮的結(jié)構(gòu)關(guān)系：查耳酮為苯甲醛縮苯乙酮化合物，是二氫黃酮的異構(gòu)體，可因酸堿催化而互相轉(zhuǎn)化。

性質(zhì)（四）顏色反應(yīng)查耳酮為苯甲醛縮苯乙酮化合物，是二氫黃酮的異構(gòu)體，可因酸堿催化而互相轉(zhuǎn)化。

2’-羥基查耳酮二氫黃酮2’-羥基查耳酮二氫黃酮黃酮類化合物的存在形式：植物的花、葉、果實(shí)等組織中：苷木質(zhì)部堅(jiān)硬組織中：游離苷元三、提取提取提取溶劑提取法堿提取酸沉淀法苷類:不同濃度的甲醇、乙醇、醋酸乙酯、丙酮等游離苷元:極性較小的溶劑，如氯仿、乙醚、醋酸乙酯及高濃度乙醇等三、提?。ㄒ唬┤軇┨崛》ㄈ軇┨崛》ǖ娜軇┻x擇提取提取（二）堿提取酸沉淀法原理：利用黃酮類化合物多數(shù)具有酚羥基，顯酸性而易溶于堿水，可用堿水提取。堿水提取液加酸酸化，黃酮類化合物游離即可沉淀析出的性質(zhì)進(jìn)行提取特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)、安全、方便常用的堿水：飽和石灰水溶液、5%碳酸鈉水溶液或稀氫氧化鈉溶液提?。ǘA提取酸沉淀法具有酚羥基，顯酸性常用的堿水有飽和石灰水溶液、5%碳酸鈉水溶液或稀氫氧化鈉溶液堿液濃度不宜過高，以免在強(qiáng)堿性下，尤其加熱時(shí)破壞黃酮母核酸性也不宜過強(qiáng)，以免生成钅羊鹽黃酮類化合物提取液沉淀堿水提取酸化四、分離方法

分離

（一）活性炭吸附法（二）pH梯度萃取法（三）柱色譜法常用的分離方法主要有：（四）金屬鹽配合物分離法分離（一）活性炭吸附法黃酮類成分的甲醇粗提取液中，分次加入活性炭，攪拌，靜置，直至黃酮苷全部吸附在活性炭上，然后濾去水溶性雜質(zhì)，收集吸附苷的炭粉，依次用沸水、沸甲醇、7%苯酚-水溶液進(jìn)行洗脫。對(duì)各部分洗脫液進(jìn)行定性檢查，大部分黃酮苷類可用7%酚-水洗下。然后將洗脫液減壓濃縮，用乙醚振搖除去殘留的苯酚，余下水層減壓濃縮，即得較純的黃酮苷類成分。分離（二）pH梯度萃取法7，4′-二-OH＞7或4′-OH＞一般酚羥基＞5-OH溶于NaHCO3

溶于Na2CO3

溶于不同濃度的NaOH中

原理:分離分離流程如下：見黃酮電子掛圖9-1分離（三）柱色譜法分離黃酮苷元常用氯仿-甲醇混合溶劑作洗脫劑分離黃酮苷時(shí)可用氯仿-甲醇-水或醋酸乙酯-丙酮-水作為洗脫劑１．硅膠柱色譜法２．聚酰胺柱色譜法原理:通過其酰胺基與黃酮類化合物分子上的酚羥基形成氫鍵締合，其吸附強(qiáng)度取決于黃酮類化合物的羥基數(shù)目與位置，溶劑與黃酮類化合物或與聚酰胺之間形成氫鍵締合能力的大小。分離柱色譜洗脫規(guī)律：

（1）苷元相同，洗脫順序?yàn)椋喝擒眨倦p糖苷＞單糖苷＞苷元。（2）母核上增加酚羥基，洗脫速度相應(yīng)減慢。（3）間位或?qū)ξ涣u基吸附力大于鄰位羥基。故洗脫先后順序?yàn)椋壕哂朽徫涣u基黃酮＞具有間位（對(duì)位）羥基黃酮。（4）分子中芳香核、共軛雙鍵多則易被吸附，故黃酮、查耳酮往往比相應(yīng)的二氫黃酮難于洗脫。（5）不同類型黃酮化合物，洗脫順序?yàn)椋寒慄S酮＞二氫黃酮＞黃酮＞黃酮醇。分離（四）金屬鹽配合物分離法

某些特定官能團(tuán)鋁鹽、鉛鹽試劑沉淀酚羥基、鄰二酚羥基或3-OH、5-OH鑒定五、鑒定

（一）薄層色譜鑒定（二）紙色譜鑒定

將試樣與對(duì)照品在同一條件下展開，然后觀察二者斑點(diǎn)的位置和顏色是否一致，即可確定試樣的真?zhèn)?。鑒定（一）薄層色譜鑒定1.硅膠薄層色譜——適合極性黃酮類化合物常用的展開劑：甲苯-甲酸甲酯-甲酸（5:4:1）2.聚酰胺薄層色譜——適合含游離酚羥基的黃酮及苷類鑒定苷元常用的展開劑：氯仿-甲醇（94:6）氯仿-甲醇-丁酮（12:2:1）苯-甲醇-丁酮（90:6:4，４:3:3）等鑒定黃酮苷類需要極性更強(qiáng)的展開劑：有甲醇-水（１:１）、丙酮-水（1:1）等鑒定（二）紙色譜鑒定

1.黃酮苷元極性相對(duì)較小的“醇性”溶劑展開如正丁醇-醋酸-水（4:1:5上層，BAW）或叔丁醇-醋酸-水（3:1:1,TBA）等2.黃酮苷極性相對(duì)較大的“水性”展開劑如含鹽酸或醋酸的水溶液等鑒定雙向紙色譜法

苷和苷元混合物的分離和檢識(shí)

第一向通常用：“醇性”展開劑展開

第二向用極性大的“水性”展開劑展開鑒定薄層色譜與紙色譜的顯色劑：1.紫外光下出現(xiàn)不同熒光或有色斑點(diǎn)2.氨蒸氣處理3.2%三氯化鋁甲醇液，10%碳酸鈉水溶液等黃

芩槐

花葛

根銀杏葉應(yīng)用實(shí)例黃芩來(lái)源與功效提取與分離方法成分與活性結(jié)構(gòu)與性質(zhì)黃芩1.黃芩黃芩來(lái)源：黃芩為唇形科植物黃芩（ScutellariabaicalensisGeorgi）的干燥根。功效：清熱燥濕，瀉火解毒，止血，安胎等。應(yīng)用：為清熱解毒藥，是許多中成藥或方劑中的組分。黃芩黃芩中主要成分已確定結(jié)構(gòu)的有三十多種。主要有：黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素、千層紙素A等，其中以黃芩苷（5、6-二羥基-黃酮-7-O-葡萄糖醛酸苷）含量最高。黃芩的抗菌有效成分是以黃芩苷為代表，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性和陰性細(xì)菌有抑制作用。臨床上用于上呼吸道感染、急性扁桃體炎、急性咽炎、肺炎及痢疾等疾病的治療。

《藥典》規(guī)定，黃芩中黃酮化合物含量以黃芩苷計(jì)，不得少于4.0%。2.成分與活性黃芩3.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

黃芩苷(baicalin)

性狀：為淡黃色針狀結(jié)晶（甲醇），mp．223oC～223oC，含量高達(dá)4.0%~5.2%，為葡萄糖醛酸苷。溶解性：黃芩苷幾乎不溶于水，也難溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，易溶于N,N-二甲基甲酰胺、吡啶等堿性溶液中。黃芩苷在植物體內(nèi)多以鎂鹽的形式存在，所以能用沸水提取。水解性：黃芩苷不易被酸水解，但能被植物體內(nèi)的黃芩酶水解，生成黃芩素。

黃芩苷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：黃芩3.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

黃芩苷的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：

性狀：黃芩素為黃色針狀結(jié)晶。溶解性：易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯，微溶于氯仿、乙醚。穩(wěn)定性：由于黃芩素分子中具有鄰三酚羥基結(jié)構(gòu)，性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中易被氧化成醌式衍生物而顯綠色，這是黃芩在貯藏、炮制不當(dāng)時(shí)變綠的主要原因，在提取分離過程中也應(yīng)注意防止酶解和氧化。

黃芩素(baicalein)黃芩④溶解性易溶于氯仿、乙醇、苯等溶劑麻黃堿可溶于水，而偽麻黃堿難溶于水偽麻黃堿形成較穩(wěn)定的分子內(nèi)氫鍵麻黃堿鹽與偽麻黃堿鹽的溶解性不同-分離4.性質(zhì)黃芩流程見教材黃芩苷的提取分離方法

黃芩槐花來(lái)源與功效提取分離方法成分與活性結(jié)構(gòu)與性質(zhì)槐花槐花來(lái)源：槐花系豆科植物（SophorajaponicaL.）的干燥花蕾。功效：能涼血止血，清肝瀉火。用于便血，痔瘡出血，血痢，尿血，吐血，高血壓等癥。槐米槐花與槐角槐米中含有蕓香苷、槲皮素、槐花甲、乙、丙素以及皂苷、單寧、粘液質(zhì)、樹脂等。蕓香苷又稱蘆丁，是主要有效成分，《藥典》規(guī)定槐米中蕓香苷含量不得少于20.0％。蕓香苷在花蕾中含量高，但花蕾開放后含量會(huì)大大降低。蕓香苷是槐米中止血的有效成分，有Vp樣作用，有助于保持和恢復(fù)毛細(xì)血管正常彈性，臨床上用作高血壓的輔助藥及毛細(xì)血管脆性引起出血的止血藥。2.成分與活性槐花3.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

性狀：蕓香苷的結(jié)構(gòu)為槲皮素-3-O-蕓香糖苷。為淡黃色粉末或細(xì)針狀結(jié)晶，含３分子結(jié)晶水27H30O16·3H2O），無(wú)臭、無(wú)味，加熱至185oC以上熔融并分解。溶解性：蕓香苷在冷水中的溶解度為1:10000，沸水中1:200，冷乙醇中1:650，沸乙醇中1:60，沸甲醇中1:7，可溶于丙酮、醋酸乙酯、吡啶及堿水中，不溶于氯仿、乙醚、苯及石油醚中。蕓香苷(rutoside）槐花

性狀：蕓香苷水解后得到槲皮素，槲皮素為黃色針狀結(jié)晶（稀乙醇），含２分子結(jié)晶水，mp.314oC(分解)

溶解性：溶于乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙酯、吡啶與冰醋酸中，不溶于水、氯仿、乙醚、苯與石油醚等。槲皮素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：

槲皮素（quercetin）3.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)槐花提取分離方法

蕓香苷的提取方法：1.水提取法：見教材黃酮

2.堿水提取法：見教材黃酮槐花葛

根葛根來(lái)源與功效提取分離方法成分與活性1.葛根來(lái)源與功效葛

根

來(lái)源：葛根為豆科葛屬植物野葛(Puerarialobata(Willd)Ohwi)的干燥根。功效：有解肌退熱，生津止渴，透疹，升陽(yáng)止瀉等功能。2.成分與活性葛根素(puerarin)

R1=glc，R2=R3=H大豆素(daidzein)

R1=R2=R3=H大豆苷(daidzin)

R1=R3=H，R2=glc葛

根

葛根總黃酮具有擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、增加冠脈流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有雌性激素樣作用，可用于預(yù)防乳腺癌、前列腺癌、結(jié)腸癌及骨質(zhì)疏松等，還具有類似罌粟堿的解痙作用。2.成分與活性葛

根流程見教材3、提取分離方法

葛

根銀杏葉來(lái)源與功效提取分離方法成分與活性，結(jié)構(gòu)銀杏葉結(jié)構(gòu)銀杏葉1.銀杏葉來(lái)源與功效來(lái)源：銀杏葉為銀杏科植物銀杏(Ginkgobiloba