《黄酮类化合物》课件.ppt

第九章 黄酮类化合物,（flavonoids）,前言,黄酮类化合物是广泛分布在自然界的一大类化合物，多数具有颜色，在植物体内一部分与糖结合成苷类化合物（存在于植物的花、叶、果实等组织），一部分游离存在（存在于木质部坚硬组织)。对植物的生长发育、开花结果以及抵御异物侵入等方面起着重要作用。,学习内容,（一）黄酮类化合物基本结构与分类(掌握)（二）黄酮类化合物的理化性质(掌握)（三）黄酮类化合物的提取分离(掌握)（四）黄酮类化合物的鉴定与结构测定（熟悉）（五）黄酮类化合物的生理活性（了解）,1、基本结构,基本母核为2-苯基色原酮类化合物。三个环编号取代基：OH、OCH3、OCH2O等。取代位置,A,C,B,1,2,4,5,8,1,6,2、分类,黄酮（醇）类二氢黄酮（醇）类异黄酮类、二氢异黄酮类查耳酮类花色素类、黄烷类橙酮（噢哢）类双黄酮类,区分要点：双键、B环连接位置、C环的完整性与环上的取代等。,分类,黄酮（醇）类,结构特点：完全的母核结构。黄酮醇与黄酮的区别：3-OH的有无。,木犀草素,槲皮素,分类,二氢黄酮（醇）类,结构特点：C2-C3之间无双键。二氢黄酮醇与二氢黄酮的区别：3-OH的有无。,甘草苷,杜鹃素,分类,异黄酮类、二氢异黄酮类,结构特点：B环连接在C3位。异黄酮和二氢异黄酮的区别：C2-C3之间双键的有无。,大豆素,紫檀素,分类,查耳酮类,结构特点：C环开环。注意编号不同。,1,2,4,1,3,5,红花苷,分类,花青素类：C环为苯环结构，1位氧带正电荷。,儿茶素,飞燕草素,黄烷类C4无羰基，C2-C3无双键。,分类,橙酮（噢哢）类：C环为五元环。,硫磺菊素,双黄酮类：两分子黄酮组成。,银杏素,分类,理化性质,一、性状1、存在状态 2、旋光性 3、颜色二、溶解性（熟悉）1、苷元 2、苷三、酸碱性（掌握）四、显色反应（重点掌握）,一、性状,1、苷元为结晶性固体，苷类为无定性粉末。2、苷元除二氢黄酮（醇）类、黄烷（醇）有旋光性外，其它无旋光性；苷类化合物多为左旋性。3、颜色：具明显显色，多数黄色或橙色，与交叉共轭体系有关。,理化性质,二、溶解性,1、苷元一般难溶或不溶于水，易溶于有机溶剂。2、平面型结构的水溶性小于非平面型结构。3、OH越多，水溶性越强。4、苷类化合物的糖数越多，水溶性越强。5、3-O-glc苷的水溶性 7-O-glc苷。,理化性质,三、酸碱性,1、酸性：7，4-二-OH 7或4-OH一般酚羟基5-OH。（原因？）2、碱性：1-O原子有碱性。,理化性质,浓HCl,.,四、显色反应,(一)、还原反应(二)、金属盐类试剂的络合反应(三)、硼酸显色反应（了解)(四)、碱性试剂显色反应（熟悉）,理化性质,显色反应,(一）、还原反应,HClMg粉（Zn)反应1、操作：样品溶于甲醇或乙醇中，加入少许镁粉（锌粉）振摇，滴加浓HCl几滴，观察颜色（必要时可加热）。2、结果：黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）-橙红色紫红色。查尔酮、橙酮不显色。3、干扰组分的排除：花青素、部分查尔酮。,理化性质,显色反应,（一）、还原反应,NaBH4反应（专属性较高的还原剂）1、操作：样品溶于乙醇中，加入2%NaBH4乙醇液，稍后加入浓HCl或浓H2SO4数滴，观察颜色。2、结果：二氢黄酮类呈紫色或紫红色。,理化性质,显色反应,（二）、金属盐类试剂的络合反应,锆盐枸橼酸显色反应（ZrOCl2)1、操作：样品甲醇溶液加入2%ZrOCl2的甲醇溶液，观察颜色；然后再加入2%的枸橼酸，再观察颜色。2、结果：黄酮类化合物分子中有游离的3或5-OH时生成黄色络合物，但5-OH黄酮的络合物遇枸橼酸后颜色会褪去。3、应用：鉴别3-OH或5-OH黄酮。,理化性质,显色反应,（二）、金属盐类试剂的络合反应,醋酸镁（MgAc2)反应1、操作：在滤纸上滴加样品液，喷以醋酸镁的甲醇液，加热干燥，观察结果。2、结果：二氢黄酮（醇）类显蓝色荧光。黄酮（醇）和异黄酮显黄色橙色褐色。,理化性质,显色反应,（二）、金属盐类试剂的络合反应,AlCl3显色反应1、操作：样品的乙醇液滴于滤纸上喷1%的AlCl3乙醇液显色，在紫外灯下观察荧光颜色。2、结果：除4-OH黄酮醇或7、4-二OH黄酮醇显天蓝色荧光外，其它显黄色荧光。3、应用：定性定量分析。,理化性质,显色反应,（二）、金属盐类试剂的络合反应,铅盐反应：1、醋酸铅只能与分子中具有邻二酚羟基或兼有3-OH或5-OH结构的化合物作用。2、碱式醋酸铅的沉淀范围广。3、生成黄色红色沉淀。,理化性质,显色反应,（二）、金属盐类试剂的络合反应,氯化锶（SrCl2)反应1、操作：样品甲醇液中加入3滴0.01mol/L的SrCl2甲醇液，再加入氨气饱和的甲醇溶液后观察有无沉淀出现。2、结果：具有邻二酚羟基的黄酮类化合物生成绿色棕色乃至黑色沉淀。,理化性质,显色反应,（二）、金属盐类试剂的络合反应,FeCl3反应：多数黄酮化合物分子结构中有酚羟基，遇FeCl3可产生正反应，但一般含有H键缔合的酚羟基才呈现显著的颜色。,理化性质,显色反应,（三）硼酸显色反应,5-OH黄酮或2-OH查尔酮为正反应。在草酸存在下显黄色并带有绿色荧光；但在枸橼酸丙酮存在下只显黄色而无荧光。,理化性质,显色反应,（四）、碱性试剂显色反应,碱性试剂：氨气、Na2CO3等。1、,OH-,H+,无色,橙黄色,理化性质,显色反应,（四）、碱性试剂显色反应,2、黄酮醇在碱性条件下先呈黄色，通入空气后变为棕色。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安定，由黄色变成深红色乃至绿棕色。,理化性质,显色反应,黄酮类化合物的提取,原则：1、苷和极性较大的苷元一般用极性较大的溶剂提取，如甲醇-水（1：1）或甲醇；一些多糖苷可以用沸水提取。2、苷元一般用极性较小的溶剂提取，如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等。3、提取苷时注意破酶。,提取与分离,黄酮类化合物的提取,方案1：溶剂提取法。,提取与分离,药材粗品,醇提浸膏,EtOH提取、浓缩,乙醚液,Et2O提取,不溶物,BuOH液,不溶物,n-BuOH提取,？,？,？,黄酮类化合物的提取,方案2：碱溶酸沉淀法1、原理：黄酮类化合物多数有酚羟基，显酸性，可溶于碱水中，再加酸后又可沉淀析出。2、常用碱：石灰水、Na2CO3、稀NaOH、碱性稀醇等。,提取与分离,黄酮类化合物的分离方法,一、柱色谱1、硅胶色谱法：主要用于分离非平面型黄酮及高度甲基化的黄酮（醇）的分离。2、聚酰胺柱层析法：3、GFC法二、pH梯度萃取法,提取与分离,聚酰胺柱层析法,Rf的比较1、2、,提取与分离,小 大,大 小,Rf的比较,3、4、,提取与分离,小 大,大 小,Rf的比较,5、用含水流动相洗脱时：三糖苷双糖苷单糖苷苷元 用有机溶剂洗脱时：苷元苷,提取与分离,GFC法,分离苷元时主要是吸附作用，OH越多，吸附越牢，Rf越小。分离苷时主要是分子筛作用，分子越大，Rf越大。,提取与分离,pH梯度萃取法,提取与分离,黄酮类化合物,5%Na2CO3,5%NaHCO3,4%NaOH,0.2%NaOH,溶于有机溶剂中,有机液,有机层,碱水层？,碱水层？,有机层,碱水层？,有机层,碱水层？,有机层,提取分离实例：芸香苷的提取,提取与分离,1、芸香苷的结构式,2、提取思路,3、方案确定A、溶剂法B、碱水提取法,溶解性：水溶性强酸碱性：有酸性,溶剂法,槐米粗粉,沸水煎煮30分钟，两次。趁热滤过。,药渣,水提液,放冷，过滤。,滤液,沉淀,重结晶，过滤。,芸香苷,注意？,方法？,方法？,注意？,提取与分离,碱水提取法,槐米粗粉,6倍量硼砂水液，石灰乳调PH89，煎煮2次。,药渣,水提液,HCl调PH34，搅拌，析晶，过滤。,滤液,沉淀,重结晶，过滤。,芸香苷,目的？,目的？PH可否调到12,提取与分离,提取分离实例：黄芩苷的提取,提取与分离,1、黄芩苷的结构式：,2、提取思路,3、方案确定：碱水提取法,4、流程图书写,鉴定,PC:可采用双向展开法：第一向展开采用某种醇性溶剂，第二向展开用水或极性较大的溶剂展开。TLC：1、硅胶TLC2、聚酰胺TLC,鉴定与结构测定,结构测定紫外光谱的应用,一般程序：1、测定样品甲醇中的UV光谱；2、测定加入诊断试剂后的UV光谱；3、如样品为苷类化合物，则先进行水解再测定光谱。,鉴定与结构测定,黄酮类化合物在甲醇液中的UV光谱特征,苯甲酰系统产生峰带（220280nm）,桂皮酰系统产生峰带（300400nm）,A,B,黄酮（醇）的UV特征,峰300400nm，峰220280nm。峰受A环、B环影响，氧化程度越高，吸收带越长移。峰主要受A环影响，B环可影响其峰形。,200,300,400(nm),示意图,查尔酮的UV特征,峰300390nm，峰220270nm。峰有时开裂为a（340390nm）、b（300320nm）。峰受整个母核氧化的影响，尤其2-OH影响最大。,200,400(nm),示意图,异黄酮、二氢黄酮（醇）的UV特征,峰为主峰，峰常成为其肩峰。异黄酮峰245270nm；二氢黄酮峰270295nm。,200,300（nm),示意图,加入诊断试剂后引起的吸收峰位移在结构鉴定中的应用,1、甲醇钠A、有3-OH，无4-OH时，带红移5060nm，强度降低。B、无3-OH，有4-OH时，带红移4060nm，强度不降低。C、3-OH、4-OH同时存在时，带随处理时间的延长而衰退。,2、醋酸钠,用于7-OH的鉴别。有7-OH时带红移520nm，若同时有6、8-氧代，则位移幅度减小。醋酸钠熔融后若带红移4060nm，强度不降，说明有4-OH。5、6、7-三OH；5、7、8-三OH；3、3、4-三OH存在时吸收峰衰减。,3、醋酸钠/硼酸,用于鉴别邻二酚羟基。B环有邻二酚羟基带红移1230nm，A环有邻二酚羟基带红移510nm。,4、AlCl3/AlCl3+HCl,用于鉴别3-OH、5-OH、邻二酚羟基的存在。(1)样品+AlCl3/HCl光谱=样品+CH3OH 表明无3-OH或5-OH，或3-OH、5-OH被取代（2）样品+AlCl3/HCl光谱样品+CH3OH带红移3555nm，有5-OH，无3-OH；带红移60nm，有3-OH，无5-OH；带红移5060nm，同时有3-OH和5-OH。,（3）样品+AlCl3/HCl光谱=样品+AlCl3表明A、B环均无邻二酚羟基。（4）样品+AlCl3/HCl光谱样品+AlCl3带蓝移3040nm，B环有邻二酚羟基；带蓝移20nm，B环有邻三酚羟基；带蓝移5065nm，A、B环均有邻二酚羟基。,结构测定1H-HMR的应用,一、A环质子信号比B环质子信号在高场，即A环质子的化学位移值B环质子。二、A环质子1、5、7-二-OH黄酮,6.27，d,6.55，d,7-OH黄酮,8.00，d,dd,d,B-环质子,7.3，d,6.8，d,C-环质子,6.3，s,黄酮类化合物的生理活性,对心血管系统的作用：降低血管脆性及异常的通透性；扩冠；降血脂；抗血栓等。抗肝损伤抗炎作用抗菌、抗病毒泻下作用,解痉作用止咳、祛痰作用抗癌作为甜味剂使用,小结,黄酮类化合物的基本结构与分类。理化性质（颜色、溶解性、酸碱性、显色反应）。黄酮类化合物的提取方案，层析行为。UV光谱特征及加入诊断试剂的应用。1H-NMR的分析。,