天然药物化学 第八章课件

1、第八章黄酮类化合物教学目标:1、掌握黄酮类化合物的结构以及代表性化合物。2、掌握黄酮类化合物的理化性质和颜色反应。3、掌握黄酮类化合物的提取分离方法。4、了解黄酮类化合物的结构测定。5、重点掌握黄酮类化合物的酸性强弱与结构的关系。6、掌握不同母核黄酮苷元之间溶解度的特点。7、掌握色谱法在黄酮类化合物分离中的应用。8、了解光谱技术在黄酮类化合物结构鉴定中的作用。第一节 概述 黄酮类化合物广泛存在于自然界，数量之多列天然酚性化合物之首，截至1993年统计，黄酮类化合物总数已超过4000多个。 在植物体内主要与糖结合成苷的形式存在，部分以游离形式存在。这类化合物大都呈黄色并有羟基，故称之为黄酮。一、

2、生物活性槐米中的芸香苷和陈皮中的橙皮苷，能降低血管的脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助药物。银杏中的银杏黄酮，葛根中的葛根黄酮有明显的扩张冠状动脉作用。水飞蓟种子中水飞蓟素有护肝作用。黄芩中的黄芩有抗菌作用。桷斗皮素等许多黄酮类化合物还具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗癌的活性 二、结构和分类泛指两个苯环（A-与B-环）通过三碳链相互联结而成的一系列化合物。它们大多具有如下6C-3C-6C的基本骨架，而且A、B环上常有羟基、甲氧基或异戊烯基等取代基。6C-3C-6C1 黄酮和黄酮醇类基本结构：R=H 黄酮R=OH 黄酮醇色原酮例如：芹菜素桷斗皮素水飞蓟素异黄酮和二氢异黄酮类 与黄酮和

3、黄酮醇类的区别是B环连接在C3位在二氢异黄酮中，C2、C3以单键相连。大豆素：R1=R2=R3=H大豆苷：R1=R3=H R2=葡萄糖基葛根素：R2=R3=H R1=葡萄糖基紫檀素：R=CH3高丽槐素：R=H三叶豆紫檀苷：R=葡萄糖基5 橙酮类 C环为五元环。天然植物中少见。 硫磺菊素存在于黄花波斯菊花中。6 花色素和黄烷醇类（）儿茶素：无色矢车菊素：花色素是使植物的花、果、叶等呈现兰、紫、红等色的色素。凯林（2）呋喃色原酮银杏素（3）双黄酮常见的由两分子芹菜素或其甲基醚构成，根据结合形式分成三类：（i）3，8双芹菜素型（ii）8,8-双芹菜型柏黄酮扁柏黄酮（iii）双苯醚型 （二）黄酮中糖的

4、结构分类1 单糖： D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖等。2 双糖： 芸香糖(rh 16 glc)、新橙皮糖（rh 12 glc） 、龙胆双糖(glc 16 glc) 等。3 三糖: 龙胆三糖(glc 16 glc 12 fru)、槐三糖(glc 12 glc 12 glc)等。第二节 黄酮类化合物的性质与显色反应一、性状 1 黄酮类化合物多为晶状固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。 色原酮部分交叉共轭较短，是无色的，但C2位上引入苯基后，使共轭链延长而呈现颜色。若在C7位或C4位引入OH、OCH3等供电子基，因形成p-共轭，使整个电子云向羰基方向的位移增加，分子极化增加，电子的活动性也大为增

5、加。但在其他位置引入这些助色团对颜色影响较小。例如：矢车菊苷：H+OH- 黄酮类化合物在紫外线照射下有无荧光，与分子结构有关，例如C3位有羟基者（黄酮醇类）在紫外线照射下大多显亮黄色或黄绿色荧光，当C3-OH被甲基化或糖苷化，或无羟基时，在紫外线照射下，仅显暗淡的棕色或棕色。 3、旋光性 苷元中，二氢异黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇及新黄酮类化合物因含有手性碳原子，故均具旋光性，其余黄酮类化合物的苷元不具有旋光性。黄酮类化合物的苷类，由于在结构中引入糖基，故均有旋光性，且多为左旋体。 酮类化合物的苷元中，因含有手性碳原子，故均具有旋光性，其他黄酮类化合物的苷元不具有旋光性。 黄酮类化合物的苷类，由于

6、在结构中引入糖基，故均具有旋光性，且多为左旋体。二、溶解度1 一般来说，游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中。 黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面形分子，分子间引力较大，更难溶于水。而二氢黄酮及二氢黄酮醇等非平面分子，对水的溶解度稍大。二氢黄酮 R=H二氢黄酮醇 R=OH异黄酮黄酮苷元引入羟基数越多，将增加在水中的溶解度；而羟基经甲基化后，则增加在有机溶剂中的溶解度。3 黄酮苷的水溶性即相应增大，而在有机溶剂中的溶解度则相应减少。三、酸碱度 酸性：分子中含有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性溶液中。酸性强弱顺序依次为： 7，4-二OH 7-或4-OH 一般酚OH 5-

7、OH 。 酚羟基解离出氢质子后，酚氧负离子的负电荷可离域到苯环上，使酚羟基的邻、对位上带有负电荷。若有吸电子基（羟基）再酚羟基的邻位或对位，可通过共轭和诱导效应，使苯环上的负电荷离域到羟基的氧上，从而使黄酮的酚氧负离子更加稳定，酸性增强。+H+ 一般酚羟基（如6或3羟基）与羰基互为间位，不能通过共轭效应使负电荷离域到羰基的氧上，仅有吸电子诱导效应产生影响，故酸性较弱。5位酚羟基在羰基的邻位，虽也受共轭及诱导效应的影响，但与羰基形成分子内氢键，故酸性最弱。 2 碱性 黄酮类化合物分子中-吡喃酮环上的1-位氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成金羊盐，但生

8、成的金羊盐不稳定，加水稀释即可分解。 金羊盐表现出特殊颜色，可用于鉴别HClH2O颜色反应还原反应（1）盐酸镁粉 多数黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇类化合物显橙红至紫红色，少数显蓝紫色：（2）四氢硼酸钠（钾）反应 对二氢黄酮、二氢黄酮醇类专属性强。被还原后呈红至紫红色，其它类则不变色。方法是在试管中加入试样的甲醇液，再加等量2四氢硼钠的甲醇液，一分钟后，加浓盐酸或浓硫酸数滴，生成紫至紫红色。甘草素2 金属盐类试剂的络合反应 黄酮类化合物分子中若具有3羟基、4羰基，或5羟基、4羰基或邻二酚羟基，可以和铝盐、锆盐、锶盐、镁盐、铅盐等反应，生成有色的络合物。5-羟基黄酮铝络合物 样品的乙醇溶液和

9、1三氯化铝乙醇溶液反应，置紫外灯下，显鲜黄色荧光，但4二羟基黄酮醇或7，4二羟基黄酮醇显示蓝色荧光。 氨性氯化锶反应 邻二酚羟基，与氯化锶试剂反应，生成绿至棕色乃至黑色沉淀。第三节 黄酮类化合物的提取分离一、提取（一）醇提取法 乙醇和甲醇，黄酮苷和苷元均可溶出。 一般用60左右的稀醇提取黄酮苷类，浓醇（9095）提取黄酮苷元（二）水提法 也可用热水提，如自槐米中提取芸香苷等。但热水提杂质多，故不常用。 含有多糖、蛋白质等水溶性大的杂质，可将溶液浓缩后加多倍量的浓醇，水提醇沉将其除去 （三） 碱溶酸沉法 黄酮化合物的大多具有酚羟基，易溶于碱水，难溶于酸水。用碱水提，再将碱水提取液调成 酸性，黄酮

10、类化合物即可沉淀析出（四）系统溶剂提取法二、分离（一） 溶剂萃取法 pH梯度萃取法，本法适用于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。酚羟基数目及位置不同，其酸性强弱也不同。 一般规律：酸性：7，4二OH 7-或4-OH 一般酚羟基 5-OH溶于NaHCO3中 溶于Na2CO3中 溶于不同NaOH中 （二）柱色谱法1 聚酰胺柱色谱法 对各种黄酮类化合物均有较好分离规律：（1）苷元相同，洗脱先后顺序一般是： 参糖苷双糖苷单糖苷苷元（2）母核上增加羟基，洗脱速度即相应减缓（3）分子中酚羟基数目相同时，酚羟基位置也有影响。处于羰基间位或对位的酚基，吸附力大于羟基邻位的酚羟基，故后者将先被洗脱。（4）分子中芳香

11、核、共轭双键多者则吸附力强，故查耳酮往往比相应的二氢黄酮难于洗脱。（5）不同类型黄酮化合物，先后流出顺序一般是：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇2 硅胶柱层析第四节 应用举例槐米中芸香苷的提取 槐树上的干燥花蕾，能凉血止血，清肝泻火。用于便血，痔疮出血，血痢、尿血、吐血、高血压症。 芸香苷结构为桷斗皮素3O芸香糖苷。为淡黄色粉末或细针状结晶，含有3分子结晶水（C27H30O163H2O），无臭，无味，加热至185以上熔融并开始分解。芸香苷在冷水中溶解度为1：10000，沸水中1：200，冷乙醇1：650，沸乙醇1：7，可溶于丙酮、醋酸乙酯、吡啶及碱液中，不溶于氯仿、乙醚、苯、石油醚。 其水解后得桷斗

12、皮素，桷斗皮素为黄色针状结晶（烯乙醇），含2分子结晶水，mp314（分解），溶于乙醇、甲醇、丙酮、醋酸乙酯、吡啶与冰醋酸，不溶于水、氯仿、乙醚、苯与石油醚等。芸香苷 该分子中具有较多的酚羟基，有弱酸性，可溶于碱液中，加醋酸酸化后又可沉淀析出，可用碱溶酸沉法提取芸香苷。根据其在冷、热水（或冷、热乙醇）中溶解度相差悬殊的性质，可进行芸香苷的精制。 芸香苷分子中因有邻二酚羟基结构，暴露在空气中可被缓慢氧化变为暗褐色，在碱性条件下更易氧化分解。硼酸盐能与其邻二酚羟基结合，起到保护作用，这是在碱性溶液中加热，提取芸香苷时，加入少量硼砂的主要目的。槐米粗粉加约6倍量已煮沸的0.4硼砂水溶液，搅拌下加石灰乳至pH89，并保持该pH值下微沸2030min，趁热过滤合并提取液在6070，搅拌下用浓HCl调