黄酮类化合物课件

第九章 黄酮类化合物（flavonoidsflavonoids）2010年3月23日4月6日第九章 黄酮类化合物（flavonoids）2010年31前言n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)。n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。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2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）学习内容（一）黄酮类化合物基本结构与分类(掌握)31、基本结构n基本母核为2-苯基色原酮类化合物。n三个环n编号n取代基：OH、OCH3、OCH2O等。n取代位置ACB1 12 24 45 58 811661、基本结构基本母核为2-苯基色原酮类化合物。ACB124542、分类1.黄酮（醇）类2.二氢黄酮（醇）类3.异黄酮类、二氢异黄酮类4.查耳酮类5.花色素类、黄烷类6.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2、分类黄酮（醇）类区分要点：双键、B环连接位置、C环的完整5黄酮（醇）类n结构特点：完全的母核结构。n黄酮醇与黄酮的区别：3-OH的有无。木犀草素槲皮素分类黄酮（醇）类结构特点：完全的母核结构。木犀草素槲皮素分类6二氢黄酮（醇）类n结构特点：C2-C3之间无双键。n二氢黄酮醇与二氢黄酮的区别：3-OH的有无。甘草苷杜鹃素分类二氢黄酮（醇）类结构特点：C2-C3之间无双键。甘草苷杜鹃素7异黄酮类、二氢异黄酮类n结构特点：B环连接在C3位。n异黄酮和二氢异黄酮的区别：C2-C3之间双键的有无。大豆素紫檀素分类异黄酮类、二氢异黄酮类结构特点：B环连接在C3位。大豆素紫檀8查耳酮类n结构特点：C环开环。n注意编号不同。1122441 13 35 5红花苷分类查耳酮类结构特点：C环开环。124135红花苷分类9n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n黄烷类C4无羰基，C2-C3无双键。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10n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11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）理化性质一、性状12一、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。理化性质一、性状1、苷元为结晶性固体，苷类为无定性粉末。理化性质13二、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。理化性质二、溶解性1、苷元一般难溶或不溶于水，易溶于有机溶剂。理化性14三、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HClCl-.三、酸碱性1、酸性：7，4-二-OH 7或4-OH一15四、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）理化性质显色反应四、显色反应(一)、还原反应理化性质显色反应16(一）、还原反应nHClMg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HClMg粉（Zn)反应理化性质显色反应17（一）、还原反应nNaBH4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（一）、还原反应NaBH4反应（专属性较高的还原剂）理化性质18（二）、金属盐类试剂的络合反应n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锆盐枸橼酸显色反应（ZrOC19（二）、金属盐类试剂的络合反应n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醋酸镁（MgAc2)反应理化性20（二）、金属盐类试剂的络合反应nAlCl3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AlCl3显色反应理化性质显色21（二）、金属盐类试剂的络合反应n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铅盐反应：理化性质显色反应22（二）、金属盐类试剂的络合反应n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氯化锶（SrCl2)反应理化性23（二）、金属盐类试剂的络合反应nFeCl3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（二）、金属盐类试剂的络合反应FeCl3反应：理化性质显色反24（三）硼酸显色反应n5-OH黄酮或2-OH查尔酮为正反应。n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（三）硼酸显色反应5-OH黄酮或2-OH查尔酮为正反应。理25（四）、碱性试剂显色反应n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）、碱性试剂显色反应碱性试剂：氨气、Na2CO3等。OH26（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（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27黄酮类化合物的提取n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原则：提取与分离28黄酮类化合物的提取n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1：溶剂提取法。提取与分离药材粗品醇提29黄酮类化合物的提取n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提取方案2：碱溶酸沉淀法提取与分离30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黄酮类化合物的分离方法一、柱色谱提取与分离31聚酰胺柱层析法nRf的比较1、2、提取与分离 小 大 大 小聚酰胺柱层析法Rf的比较提取与分离 小 32Rf的比较3、4、提取与分离 小 大 大 小Rf的比较3、提取与分离 小 33Rf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Rf的比较5、用含水流动相洗脱时：三糖苷双糖苷单糖苷苷34GFC法n分离苷元时主要是吸附作用，OH越多，吸附越牢，Rf越小。n分离苷时主要是分子筛作用，分子越大，Rf越大。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35pH梯度萃取法提取与分离黄酮类化合物5%Na5%Na2 2COCO3 35%NaHCO5%NaHCO3 34%NaOH4%NaOH0.2%NaOH0.2%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pH梯度萃取法提取与分离黄酮类化合物5%Na2CO35%Na36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37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38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提取与分离碱水提取法槐米粗粉6倍量硼砂水液，石灰乳调PH89，煎煮239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、40鉴定nPC: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。nTLC：1、硅胶TLC2、聚酰胺TLC鉴定与结构测定鉴定PC:鉴定与结构测定41结构测定紫外光谱的应用n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。鉴定与结构测定结构测定紫外光谱的应用一般程序：鉴定与结构测定42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）AB黄酮类化合物在甲醇液中的UV光谱特征苯甲酰系统桂皮酰系统A43黄酮（醇）的UV特征n峰300400nm，峰220280nm。n峰受A环、B环影响，氧化程度越高，吸收带越长移。n峰主要受A环影响，B环可影响其峰形。200300400(nm)示意图黄酮（醇）的UV特征峰300400nm，峰2202844查尔酮的UV特征n峰300390nm，峰220270nm。n峰有时开裂为a（340390nm）、b（300320nm）。n峰受整个母核氧化的影响，尤其2-OH影响最大。200400(nm)示意图查尔酮的UV特征峰300390nm，峰220270n45异黄酮、二氢黄酮（醇）的UV特征n峰为主峰，峰常成为其肩峰。n异黄酮峰245270nm；n二氢黄酮峰270295nm。200300（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46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。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472、醋酸钠n用于7-OH的鉴别。n有7-OH时带红移520nm，若同时有6、8-氧代，则位移幅度减小。n醋酸钠熔融后若带红移4060nm，强度不降，说明有4-OH。n5、6、7-三OH；5、7、8-三OH；3、3、4-三OH存在时吸收峰衰减。2、醋酸钠用于7-OH的鉴别。483、醋酸钠/硼酸n用于鉴别邻二酚羟基。nB环有邻二酚羟基带红移1230nm，A环有邻二酚羟基带红移510nm。3、醋酸钠/硼酸用于鉴别邻二酚羟基。494、AlCl3/AlCl3+HCln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。4、AlCl3/AlCl3+HCl用于鉴别3-OH、5-OH50（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。（3）样品+AlCl3/HCl光谱=样品+AlCl351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，d6.55，d结构测定1H-HMR的应用一、A环质子信号比B环质子信号在527-OH黄酮8.00，dddd7-OH黄酮8.00，dddd53B-环质子7.3，d6.8，dB-环质子7.3，d6.8，d54C-环质子6.3，sC-环质子6.3，s55黄酮类化合物的生理活性n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。n抗肝损伤n抗炎作用n抗菌、抗病毒n泻下作用n解痉作用n止咳、祛痰作用n抗癌n作为甜味剂使用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56小结n黄酮类化合物的基本结构与分类。n理化性质（颜色、溶解性、酸碱性、显色反应）。n黄酮类化合物的提取方案，层析行为。nUV光谱特征及加入诊断试剂的应用。n1H-NMR的分析。小结黄酮类化合物的基本结构与分类。57