1、第五章 黃酮類化合物,第一節(jié) 概述 黃酮類化合物廣泛存在于自然界，多具顏色。在植物體內(nèi)大部分與糖結(jié)合成苷，一部分以游離形式存在。1980年統(tǒng)計(jì)，發(fā)表的化合物已達(dá)2721個(gè)，1993年統(tǒng)計(jì)已超過4000個(gè)。我們生活中所吃的水果、蔬菜很多含有黃酮類化合物，如桔子含橙皮苷等。,一、基本結(jié)構(gòu)與分類 以前，黃酮類化合物（flavonoids）主要指基本母核為2-苯基色原酮（2-phenyl-chromone）類化合物，現(xiàn)在則泛指兩個(gè)苯環(huán)（A與B環(huán)）通過中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一系列化合物。,另外還有部分黃酮與萜或生物堿結(jié)合。 自然界中黃酮類化合物多以苷類形式存在。并且由于糖的種類、數(shù)量、聯(lián)接位置及聯(lián)接方

2、式不同，可以組成各種各樣的黃酮苷類。組成黃酮苷的糖類主要有： 單糖類：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄醛糖等。 雙糖類：槐糖(glc12glc)、龍膽二糖(glc16glc)、蕓香糖(rh16glc)、新橙皮糖(rh12glc)、刺槐二糖(rh16gal)等。 叁糖類：龍膽三糖(glc16glc12fru)、槐三糖(glc12glc12glc)等。 ?；穷悾?-乙酰葡萄糖、咖啡?；咸烟?caffeoylgucose)等。 除O-苷外，天然黃酮類化合物中還發(fā)現(xiàn)有C-糖苷(C-glycosides)，如葛根黃素(puerarin)。,二、黃酮類化合物的生理活

3、性 （一） 對心血管系統(tǒng)的作用: 1Vp樣作用，降低血管脆性及異常透性，可作為治療高血壓及動(dòng)脈粥樣硬化：蘆丁、橙皮苷、d-兒茶素（d-catedhin）、香葉木苷(diosmin)等。 2擴(kuò)冠作用：蘆丁、槲皮素、葛根素、立可定（Recordil）等。 3降血壓、血脂及膽固醇：槲皮素 4抑制血小板聚集，抗血栓：銀杏黃酮 （二） 抗肝臟毒作用 水飛薊素、異水飛薊素、次水飛薊素、()兒茶素等臨床上用以治療急、慢性肝炎、肝硬化及多種中毒性肝損傷等。,（三） 抗炎作用 蘆丁、橙皮苷、甲基查耳酮（HMC）、雙聚原矢車菊苷元有抗炎作用，其作用可能與抑制前列腺素（PGS）生物合成過程中的脂氧化酶（lipoxy

4、genase）有關(guān)。 （四） 雌性激素樣作用 染料木素（genistin）、金雀花異黃素、大豆素（daidzein）等異黃酮類均有雌性激素樣作用。 （五） 抗菌及抗病毒作用 抗菌：木犀草素、黃芩苷、黃芩素等 抗病毒：槲皮素、桑色素（morin）、二氫槲皮素、山奈酚（kaemfervl）等。,（六）瀉下作用：營實(shí)苷A（multiflorin A）。 （七） 解痙作用 異甘草素及大豆素等。 （八） 止咳、祛痰、平喘 因?yàn)辄S酮類化合物廣泛分布于植物界，特別是許多蔬菜、水果中都含有該類成分，因此有人認(rèn)為黃酮類成分不太可能發(fā)現(xiàn)活性很強(qiáng)的化合物。但近期研究表明某些黃酮類化合物有著顯著的生理活性。,第二節(jié)

5、黃酮類化合物的性質(zhì)與顏色反應(yīng) 一、性狀 性狀：多為晶形固體，少數(shù)（如黃酮苷類）為無定形粉末。 旋光性：游離苷元之中，除二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷及黃烷醇有旋光性外，其余則無。苷類由于在結(jié)構(gòu)中引入糖的分子，故均有旋光性，且多為左旋。,顏色：黃酮類化合物的顏色與分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(tuán)（-OH，-CH3）等的類型，數(shù)目以及取代位置有關(guān)。,黃酮、黃酮醇及其苷類：灰黃黃色；查耳酮黃橙黃色。 二氫黃酮、二氫黃酮醇、異黃酮類因不組成交叉共軛體系，或共軛很少，故不顯色（二氫黃酮及二氫黃酮醇）或顯微黃色（異黃酮）。 花色苷及其苷元的顏色pH不同而改變，一般顯紅（PH8.5）等顏色。 二、溶解度 苷元

6、：難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿液中。 黃酮苷：溶于水、乙醇、甲醇等強(qiáng)極性溶劑中，糖鏈越長，則水溶性越大。,三、酸堿性 （一） 酸性 因分子中多有酚羥基，故顯酸性，可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。酚羥基數(shù)目及位置對酸性影響： 7,4-二OH7或4-OH一般酚OH5-OH,（二）堿性氧原子的性質(zhì) -吡喃酮環(huán)上的1-位氧原子，因有未共用的電子對，故表現(xiàn)微弱的堿性，可與強(qiáng)無機(jī)酸，如濃硫酸、鹽酸等生成鹽，但生成的鹽極不穩(wěn)定，加水后即可分解。 黃酮類化合物溶于濃H2SO4中生成的鹽，常常表現(xiàn)特殊的顏色，可用于鑒別。某些甲氧基黃酮類溶于濃鹽酸中顯深黃色，且

7、可與生物堿沉淀試劑生成沉淀。,四、顯色反應(yīng) (一)還原反應(yīng)： 1鹽酸鎂粉（或鋅粉）反應(yīng)： 樣品甲醇或乙醇液（1ml）+少許鎂粉+10滴濃HCl 橙紅紫紅藍(lán) 黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇：橙紅紫紅，少紫藍(lán)。 B-環(huán)上有-OH或-OCH3，顏色加深。 查耳酮、橙酮、兒茶素、異黃酮類：不顯色 機(jī)理：以前認(rèn)為生成了花色苷元所致，現(xiàn)認(rèn)為是生成陽碳離子原故。,2四氫硼鈉或（鉀）反應(yīng)：（二氫黃酮專屬性反應(yīng)）二氫黃酮類乙醇液0.1ml+等量2NaBH4甲醇液+濃HCl 5滴紫色紫紅色,(二)金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)： 因具有：,能與鋁鹽、鉛鹽、鋯鹽、鎂鹽生成有色絡(luò)合物。 1. 鋁鹽：樣品溶液+1AlCl3

8、黃色（max=415nm） 2. 鉛鹽：樣品溶液+1醋酸鉛或堿式醋酸鉛黃紅色沉淀。 醋酸鉛只能與鄰二酚OH或兼有3-OH，4-酮基或5-OH，4-酮基結(jié)構(gòu)的化合物作用；而堿式醋酸鉛與一般酚均可沉淀。,3鋯鹽：,4鎂鹽（紫外）：,5氯化鍶（SrCl2）：樣品甲醇液1ml 3滴0.01mol/LSrCl2 + 3滴氨飽和甲醇綠棕黑（示有鄰二酚OH）,6三氯化鐵 （酚類）,(三)硼酸顯色反應(yīng),5-OH黃酮或2-OH查耳酮具有 ，能與硼酸反應(yīng)生成黃色帶綠色熒光（草酸中）或黃色無熒光（枸櫞酸丙酮中）。,(四)堿性試劑顯色反應(yīng)： 1、二氫黃酮開環(huán)變成查耳酮類（橙黃色）,2、黃酮醇先呈黃色，通入空氣后變?yōu)樽?/p>

9、色 3、鄰二OH或3,4-二OH黃酮黃色 深紅色 綠棕色（氧化）,Wessely-Moser重排,第三節(jié) 黃酮類化合物的提取與分離,一、提取 黃酮類化合物在花、葉、果等組織中，一般多以苷的形式存在，而在木部堅(jiān)硬組織中，則多以游離苷元形式存在。 苷及極性稍大苷元：丙酮、醋酸乙酯、乙醇、水 苷元：氯仿、乙醚、醋酸乙酯等 甲氧基苷元：苯或石油醚,二、分離,1硅膠柱層析：主要適用于苷元。 2聚酰胺柱層析 （1）苷元相同，三糖苷二糖苷單糖苷苷元 （2）母核上增加-OH，洗脫速度減慢。 鄰位OH位（或間位）OH （3）異黃酮二氫黃酮醇黃酮黃酮醇 （4）分子中芳香核、共軛雙鍵多者吸附力強(qiáng)。 3葡聚糖凝膠（S

10、ephadex gel）柱層折： 苷元：吸附作用，OH多，則洗脫速度慢 苷：分子篩作用，糖多，則洗脫速度快。,柱層析法：常用吸附劑或載體有硅膠，聚酰胺及纖維素粉等，也有用氧化鋁、氧化鎂及硅藻土。,梯度PH萃取法,第四節(jié) 黃酮類化合物的檢識與結(jié)構(gòu)測定,一、層析在黃酮類鑒定中的應(yīng)用 1PPC PPC適于分離各種天然黃酮類化合物及其苷類的混合物。一般采用雙向展開。 第一向：醇性溶劑： n-BuOH-HOAc-H2O(4:1:5上層BAW)；t-BuOH-HOAc-H2O(3:1:1,TBA);n-BuOH(H2O飽和)。醇系統(tǒng)根據(jù)分配層析原理。 第二向：水系統(tǒng)： 26HOAc；3NaCl；HOAc-

11、濃HCl-H2O（30：3：10）等。根據(jù)吸附原理。,2硅膠薄層： 苷元：甲苯甲酸甲酯甲酸（5：4：1）； 苯甲醇（95：5）； 苯甲醇醋酸（35：5：5）； 氯仿甲醇（8.5：1.5）等。 醚化或酯化苷元：苯丙酮（9：1）； 苯乙酸乙酯（7.5：2.5）等。 3聚酰胺薄層： 乙醇水；水乙醇乙酰丙酮；水乙醇甲酸乙酰丙酮；正丁醇醋酸；丙酮水；丙酮95乙醇水；苯甲醇丁酮等。,二、紫外光及可見光譜在黃酮類鑒定中的應(yīng)用,紫外及可見分光光度法是鑒定黃酮類化合物結(jié)構(gòu)的一種重要技術(shù)。一般程序： 測定樣品在甲醇液中的UV譜。 加入各種診斷試劑，觀察光譜的變化。 樣品為苷類，可進(jìn)行水解或甲基化后水解，測定苷元或

12、其衍生物的UV光譜。,黃酮類化合物在甲醇溶液中的UV光譜：,帶：300400nm，B環(huán)桂皮酰基系統(tǒng)的電子躍遷所引起。,帶：220280nm，苯甲?；到y(tǒng)的電子躍遷所引起的。,黃酮類化合物在甲醇溶液中的UV光譜：,加入診斷試劑后引起的位移及其在結(jié)構(gòu)測定中的意義,1甲醇鈉 2NaOAc及熔融NaOAc： NaOAc堿性較弱，只能使部分酚-OH解離 熔融NaOAc堿性較強(qiáng)，能使全部酚-OH解離,3NaOAcH3BO3 4AlCl3及AlCl3/HCl,加入診斷試劑后引起的位移及其在結(jié)構(gòu)測定中的意義,三、氫核磁共振在黃酮中的應(yīng)用,常用試劑：CDCL3，DMSOd6，pyridine-d5等。 DMSO

13、d6優(yōu)點(diǎn)： 酚-OH信號區(qū)別明顯：3、5、7三羥基黃酮分別出現(xiàn)在12.40（5-OH），10.93（7-OH），9.70（3-OH）ppm,+D2O消失。 DMSOD6缺點(diǎn)： 沸點(diǎn)太高； 可能使某些黃酮分解； 易吸水。,四、碳核磁共振在中的應(yīng)用,（二）黃酮類化合物取代圖式的確定方法,五、質(zhì)譜在黃酮類結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用,一般M+或M-1+ (M-H)常為基峰： 途徑-I（RDA裂）： 途徑-II 以外還會(huì)出現(xiàn)M-CO，A1-CO，B2-CO等峰。,氫核磁共振在黃酮類結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用：,碳核磁共振在黃酮類結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用：,13.0,12.5,8.0,7.5,7.0,6.5,12.82 s,7.96

14、 d J=8.7Hz,7.65 t J=8.3Hz,7.13 d J=8.3Hz,6.97 d J=8.7Hz,6.90 s,6.79 d J=8.3Hz,5, 4-Dihydroxyflavone,H-2, 6,H-7,H-3, 5,H-8,H-3,H-6,OH-5,8.0,7.5,7.0,6.5,4.0,3.5,7-Hydroxy-4-methoxyflavone,8.01 d J=8.9Hz,7.89 d J=8.7Hz,7.10 d J=8.9Hz,7.00 d J=2.1Hz,6.93 dd J=2.2, 8.7Hz,6.79 s,3.84 s,-OMe,H-2, 6,H-3, 5,

15、H-5,H-6,H-8,H-3,12.5,12.0,7.0,6.5,6.0,3.0,3.23 t J=7.4Hz,2.77 t J=7.4Hz,12.24 br s,5.82 s,7.03 d J=8.4Hz,6.67 d J=8.4Hz,Phloretin,H-2,H-2, -6,H-3, -5,H-3 H-5,H-,H-,12.0,7.0,6.5,6.0,5.5,3.5,3.0,5.43 dd J=2.8, 12.7Hz,3.26 dd J=12.7, 17.1Hz,2.69 dd J=2.8, 17.1Hz,12.15 s,5.90 s,7.32 d J=8.5Hz,6.81 d J=8

16、.5Hz,Naringenin,H-2, 6,H-3, 5,H-6, -8,H-2,H-3ax,H-3eq,12.0,6.5,6.0,5.5,5.0,4.5,4.99 d J=11.1Hz,4.51 d J=11.1Hz,11.90 s,5.88 d J=2.0Hz,5.92 d J=2.0Hz,6.89 s,6.75 s,Taxifolin,5-OH,H-4,H-2, H-6,H-8,H-6,H-2,H-3,The 1H NMR Spectrum of III-C,3.95 1H, dt, J=3.5, 9.5Hz H-5b,3.70 1H, dd, J=5.5, 11.0Hz H-6b,3

17、.66 1H, t, J=6.5Hz H-3,3.88 3H, s OMe-4,7.60 1H, dd, J=2.0, 8.5Hz H-6,7.47 1H, d J=2.0Hz H-2,7.15 1H, d J=8.5Hz H-5,6.83 1H, s H-3,6.82 1H, d J=2.0Hz H-8,6.49 1H, d J=2.0Hz H-6,5.44 OH-2,4.17 1H, d J=7.5Hz H-1,5.06 1H, d J=7.5Hz H-1,3.64 1H, t, J=9.5Hz H-5a,3.09 1H, dt J=3.5, 8.8Hz H-3,3.02 1H, dd J

18、=3.5, 7.5Hz H-2,2.99 1H, dd, J=5.5, 11.0Hz H-6a,5,2,4,4,5.22 OH-4,5.18 OH-3,4.97 OH-2,4.95 OH-4,4.88 OH-3,12.95 1H, s, OH-5,9.45 1H, s, OH-3,The 13C NMR Spectrum of III-C,The HSQC Spectrum of III-C,65.7,68.4,69.3,69.5,73.1,73.4,75.6,76.2,76.5,3.95 1H, dt, J=3.5, 9.5Hz,3.70 1H, dd, J=5.5, 11.0Hz,3.65

19、 2H, dt, J=5.5, 9.5Hz,3.09 1H, ddd, J=4.0, 8.8, 8.8Hz,3.02 1H, t, J=3.5Hz,3.00 1H, t, J=5.5Hz,76.5,76.2,75.6,73.4,73.1,69.5,69.3,68.4,65.7,5b,6b,3,5a,5,2,4,4,3,2,6a,The HSQC Spectrum of III-C,94.8,99.6,99.9,103.8,104.2,105.5,112.2,113.2,118.9,7.60 1H, dd J=2.0, 8.5Hz 6,7.47 1H, d J=2.5Hz 2,7.15 1H, d J=8.5Hz 5,6.83 1H, s 3,6.82 1H, dd J=2.0, 7.0Hz 8,6.49 1H, d J=2.0Hz 6,5.06 1H, d J=7.5Hz 1,4.17 1H, d J=7.5Hz