第五章 黄酮类化合物课件.ppt

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1、第五章 黄酮类化合物(flavonoids),第一节 概 述,黄酮类化合物广泛存在于自然界，是一类重要的天然有机化合物。黄酮类化合物大多具有颜色，黄酮类化合物的存在形式既有与糖结合成苷的，也有游离体。,一 、 黄酮类化合物生物合成的基本途径,以前，黄酮类化合物(flavonoids)主要是指基本母核为2-苯基色原酮(2-phenyl-chromone)类化合物，现在则是泛指两个苯环（A-与B-环）通过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物。,生物合成研究表明A环来自于三个丙二酰辅酶A，B环来自于桂皮酰辅酶A,二、结构分类,根据中央三碳链的氧化程度、B-环联接位置(2-或3-位)以及三碳链是否构成

2、环状等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分成以下几类（见表）：,四、取代位置,OH，OCH3等含氧基团：A环：5，7位 B环：3，4位,非含氧基团： A环：6，8位 B环：2，3位,常见取代基 OH，OCH3，CH3，异戊烯基，甲二氧基天然黄酮类化合物多和糖形成苷而存在，并且由于糖的种类、数量、连接位置及连接方式不同，组成了各种各样的黄酮苷类。组成黄酮苷的糖类主要有单糖、双糖类、三糖类和酰化糖类(P175)。,五、生理活性1. 对心血管系统的作用1）预防高血压及动脉硬化,2）扩张冠状动脉3）抑制血小板聚集及血栓形成 槲皮素等。,4）降低血脂及胆固醇,2. 抗肝脏毒作用,3. 抗炎作用,4. 雌性

3、激素样作用,5. 抗菌抗病毒作用1）抗菌,2）抗病毒,6. 泻下作用,7. 解痉作用 大豆素、大豆苷、葛根素等,8. 利尿、杀虫、抗氧化、抗癌、止咳、祛痰等,第二节 黄酮类化合物的理化性质,黄酮类化合物多为结晶性固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。游离的各种苷元母核中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余则无光学活性。苷类均有旋光性，多为左旋。,一、 性 状,黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团（-OH、-OCH3等）的种类、数目以及取代的位置有关。,A、有无苯甲酰与桂皮酰交叉共轭系统存在,B、 有无助色团（-OH、-OCH3等）存在及其位置的影响7-, 4

4、-位 红移，颜色加深；其它位置影响较小。,一般：黄酮、黄酮醇及其苷 灰黄黄 查耳酮 黄橙黄 二氢黄酮、二氢黄酮醇 无色 异黄酮 淡黄色 花色素及其苷 红色（PH7） 紫色 （PH8.5） 蓝色（ PH8.5）,二、溶 解 性,游离苷元：难溶或不溶于水，易溶甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂。黄酮、黄酮醇、查尔酮等平面性强的分子，难溶于水，二氢黄酮及二氢黄酮醇等非平面分子溶解度稍大。花青素以离子形式存在，水溶度较大。成苷：黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中；难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。,三、酸性与碱性,1）酸性 多具有酚羟基，故显酸性，酚羟基数目不同及位置不同，酸性强弱也不同。7，4

5、-OH7-或4-OH一般酚OH3，5-OH,（二）碱性,吡喃环上的1-氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性。可与强酸成不稳定的盐。因此很久以前称它为黄碱素。,四、显色反应,颜色反应多与分子中的酚羟及-吡喃酮环有关。 （一）还原试验 1. 盐酸-镁粉（或锌粉）反应 试样甲（乙）醇镁（锌）粉为鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应。 黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红紫红色，少数显紫蓝色。查耳酮、橙酮、儿茶素类则无该显色反应。,振摇,浓HCl,溶液显色,12分钟,2. 四氢硼钠（钾）反应 NaBH4 选择性还原二氢黄酮（醇）类化合物。与二氢黄酮类化合物产生红紫色。可与其它黄酮化合物

6、区别开。,(二)金属盐类试剂络合反应,可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等形成有色络合物。,2、铅盐 常用1%醋酸铅及碱式醋酸铅溶液。,醋酸铅邻二酚羟基或兼有缔合酚羟基 （鲜黄橙)碱式醋酸铅邻二酚羟基及单一酚羟基,可用于鉴定，也可用于提取及分离工作。,1、铝盐 常用试剂为1%三氯化铝或硝酸铝溶液。生成的络合物有黄绿色荧光，可用于定性及定量分析。,3.锆盐,2%二氯氧锆甲醇溶液。有游离的3-或5-OH时，可生成黄色的络合物。络合稳定性 3-羟基、4-酮基 5-羟基、 4-酮基加枸橼酸 ，5-OH黄酮褪色，3-OH黄酮仍呈鲜黄色,5.氯化锶（SrCl2）,常用醋酸镁钾溶液为显色剂，二氢黄酮(醇)类可显天蓝

7、色荧光，黄酮(醇)及异黄酮类等则显黄 橙黄褐色。,4.镁盐,在氨性甲醇溶液中，可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成绿色棕色乃至黑色沉淀。,6.三氯化铁反应,三氯化铁水溶液或醇溶液为常用的酚类显色剂。,（三）硼酸显色剂,鉴别C5-OH或2-羟基查耳酮类结构。亮黄色。,2、黄酮醇类在碱性中先呈黄色，通入空气后变为棕色，据此可与其它黄酮类区别。,3、黄酮有邻二酚羟基或3，4-二羟基，易被氧化，由黄色深红色绿棕色沉淀。,（四） 碱性试剂显色反应 酚羟基黄酮黄色加深,1、二氢黄酮类 （橙黄色）,五、威-莫氏（Wessely-Moser）重排,黄酮类C-6及C-8碳苷不易酸水解，但易重排。得到混

8、合物。,第三节 黄酮类化合物的提取与分离,溶剂萃取法 利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。 如：水/醇法、醇/水法、系统溶剂提取法。,一、提取,碱提取酸沉淀法 碱液浓度不易过高，以免加热时破坏黄酮母核。在加酸酸化时，酸性也不宜过强，以免生成盐，降低产品收率。碳粉吸附法 适用于苷类的精致工作。依次用沸水、沸甲醇、7%酚/水、15%/醇溶液进行洗脱。,二、分离,极性：硅胶酸性：pH梯度萃取氢键：聚酰胺分子量：凝胶特殊结构：金属盐络合,1、硅胶柱色谱 此法应用最广泛。吸附规律：极性大吸附牢。如：A 苷元 B 一糖苷 C 二糖苷,Rf :ABC,2.聚酰胺柱

9、色谱,吸附强度主要取决于黄酮酚羟基的数目与位置及溶剂与黄酮类化合物或聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。,洗脱时大体有下述规律：,1）与溶剂有关 溶剂分子与聚酰胺形成氢键能力越弱，则吸附越弱水 乙醇 碱性溶剂 甲酰胺 二甲基甲酰胺 脲素水溶液,A.酚羟基越多，吸附越牢。B.酚羟基数目相同时，处于羰基间位或 对位的羟基吸附力大于邻位羟基。C.形成分子内氢键，吸附弱,2）与结构有关,D.共轭程度越高，吸附越牢。不同类型黄酮流出顺序：异黄酮，二氢黄酮醇，黄酮，黄酮醇。,E.酚羟及苷化，吸附力减弱Rf 值增加,Rf ：槲皮素芦丁 硅胶相反,分离游离黄酮：靠吸附作用，苷元羟基越多越难于洗脱；分离黄酮苷时

10、分子筛 由大到小出柱。,3、葡聚糖凝胶（Sephadex gel）柱色谱,Sephadex G 适用于水系统Sephadex LH-20 适用于水及有机溶剂系统,4、PH 梯度萃取： 与酚羟基酸性有关,依次用5%的NaHCO3、 5%的Na2CO3、 0.2%NaOH及4% NaOH溶液萃取。 7，4-OH 7-或4-OH 一般OH 5-OH溶于NaHCO3中 Na2HCO3 不同浓度的NaOH中,5、金属盐络合（铅盐法）,生成铅盐沉淀 H2S 除去PbS 滤液,铅盐法分离有邻二酚羟基与无此结构的成分醋酸铅沉淀碱式醋酸铅沉淀,第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定,（一）色谱方法的应用：纸色谱、

11、硅胶薄层色谱、聚酰胺薄层色谱等。,（二）紫外,苯甲酰系统 峰带 220280nm,一般程序如下：,测定样品在甲醇溶液中的UV光谱；测定样品在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱。常用的诊断试剂有甲醇钠(NaOMe)、醋酸钠(NaAc)、醋酸钠/硼酸(NaAc/H3BO3)、三氯化铝(AlCl3)及三氯化铝/硼酸(NaOAc/ H3BO3)、三氯化铝(AlCl3)及三氯化铝/盐酸（AlCl3/HCl）等。,1、甲醇谱特征：,判断类型：band= band 黄酮，黄酮醇band band异黄酮，二氢黄酮（醇）前者主峰在245nm，后两者在270295nm。band band 查耳酮，橙

12、酮,可以依据带、的峰位及形状，初步推测黄酮及黄酮醇母核上羟基取代的数目及取代模式。,Band 350nm 有 C3-OH 峰带的最大吸收，判断B环羟基取代数目C3-OH(359) B环一个 两个 三个OH 369 370 374,2、MeOH+NaOMe (酚羟基解离红移),鉴别酚羟基有无 4 -OH band红移 4060nm 3-OH(无4 -OH) band红移 5060nm (强度降低) 对碱敏感(a 3,4 -OH; b 邻二酚羟基), 衰减,3、MeOH+NaAc （使7，4-OH成盐）,7-OH band红移 520nm4 -OH band红移 4060nm, 强度不降对碱敏感, 衰减,4、MeOH+AlCl3 MeOH+AlCl3+HCl,与铝络合稳定性 3-OH 5-OH 邻二-OH 3-OH(二氢黄酮醇)邻二酚羟基(或二氢黄酮醇) +AlCl3 band、 红移; +AlCl3+HCl 紫移3或5-OH +AlCl3 band、 红移; +AlCl3+HCl 不变,5、MeOH+H3BO3,邻二酚羟基 红移,CH3OH,CH3ONa,CH3ONa,CH3ONa+H3BO3,AlCl3,AlCl3+HCl3,