黄酮类化合物

黄酮类化合物一、概述黄酮类化合物广泛存在于自然界黄酮类化合物多具有颜色在自然界中，黄酮类化合物的主要存在形式是与糖结合成苷，也有游离体黄酮类化合物的生理活性多种多样：截止2003年，总数超过9000个第2页,共96页，2024年2月25日，星期天（一）基本结构与分类1、定义：黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物（狭义）第3页,共96页，2024年2月25日，星期天

黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-核）通过中央的三碳原子相互连接而形成的一系列化合物（广义）第4页,共96页，2024年2月25日，星期天2、结构分类：

二氢查耳酮类（Dihydrochalcones）黄烷-3，4-二醇类（Flavan-3,4-diols）

查耳酮类（Chalcones）二氢黄酮醇类（Flavanonols）

二氢异黄酮类（Isoflavanones

）二氢黄酮类（Flavanones）

异黄酮类（Isoflavones）黄酮醇类（Flavonol）黄酮类（Flavones）三碳链部分名称名称三碳链部分

黄烷-3-醇类（Flavan-3-ols）橙酮类（Aurones)

双苯吡酮类（Xanthones)第5页,共96页，2024年2月25日，星期天1）黄酮（醇）类flavones（flavonol）

黄酮黄酮醇母核：

木犀草素（luteolin）抗菌作用，存在于菊花、浮萍、忍冬藤等中药中第6页,共96页，2024年2月25日，星期天2）二氢黄酮（醇）类flavanoes（flavanononls）

二氢黄酮二氢黄酮醇

橙皮素橙皮苷第7页,共96页，2024年2月25日，星期天3）异黄酮（isoflavones）、二氢异黄酮（isoflavanones)类母核：异黄酮二氢异黄酮大豆素大豆苷葛根素第8页,共96页，2024年2月25日，星期天4）查耳酮(chalcones)、二氢查耳酮(dihydrochalcones)类母核：查耳酮

二氢查耳酮

在酸性条件下，2’-OH查耳酮转变为无色的二氢黄酮，碱化后，转为深黄色的2’-OH查耳酮，二者可相互转化。2'-OH查耳酮二氢黄酮第9页,共96页，2024年2月25日，星期天5）双黄酮

二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物，多分布于裸子植物，尤以松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中最普遍。

C-C连结C5’-C8、C8’-C8连接方式醚链连结C4’-O-C6银杏叶中银杏素（gikgetin）具有解痉、降压、扩冠作用。第10页,共96页，2024年2月25日，星期天6）花色素类（anthocyanidins）天竺葵素

矢车菊素

飞燕草素第11页,共96页，2024年2月25日，星期天7）黄烷醇类黄烷—3—醇类（flavan—3—ols）黄烷—3、4—二醇类（flavan—3、4—diols）

3-醇3、4-二醇类

儿茶素抗脂肪肝作用、抗癌和Vp样作用第12页,共96页，2024年2月25日，星期天8）双苯吡酮类（Xanthones）

芸果香叶中异芒果素（isomengiferin）

具有止咳祛痰第13页,共96页，2024年2月25日，星期天9）橙酮类（奥弄）（aurones）植物硫磺菊中硫磺菊素（Sulphuretin）第14页,共96页，2024年2月25日，星期天3、黄酮类化合物中常见的取代基羟基甲氧基亚甲二氢基–OCH2O-异戊烯基常和糖形成苷第15页,共96页，2024年2月25日，星期天黄酮苷：糖的种类：单糖苷双糖苷三糖苷酰化糖苷糖的连接方式：O-糖苷C-糖苷第16页,共96页，2024年2月25日，星期天黄酮苷中常见的单糖：第17页,共96页，2024年2月25日，星期天黄酮苷中常见的双糖：第18页,共96页，2024年2月25日，星期天（二）黄酮类化合物的生理活性1、对心血管系统的作用芦丁、橙皮苷、d-儿茶素等：维生素P一样作用，降低血管脆性及异常的通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。

芦丁、槲皮素、葛根素等：扩冠作用，临床用于治疗冠心病第19页,共96页，2024年2月25日，星期天2、抗肝脏毒性作用

临床用来治疗急性、慢性肝炎、肝硬化及代谢中毒性肝损伤第20页,共96页，2024年2月25日，星期天3、抗癌作用

第21页,共96页，2024年2月25日，星期天4、雌性激素样作用

第22页,共96页，2024年2月25日，星期天5、抗菌及抗病毒作用

木犀草素、黄芹苷等：一定程度的抗菌作用槲皮素、二氢槲皮素及山萘酚等：抗病毒作用6、解痉作用异甘草素及大豆素等具有类似罂粟碱解除平滑肌痉挛作用，大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类成分可以缓解高血压患者的头痛等症状。第23页,共96页，2024年2月25日，星期天二、黄酮类化合物的理化性质及显色反应（一）性状性状：多为结晶性固体，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。旋光性：二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性。苷类由于在结构中引入糖的分子，故均有旋光性，且多为左旋。第24页,共96页，2024年2月25日，星期天颜色：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、-CH3）等的类型、数目及取代位置有关。

7-位或4’-位引入-OH、-OCH3等供电基，而使化合物的颜色加深第25页,共96页，2024年2月25日，星期天黄酮、黄酮醇及其苷类：灰黄-黄色查耳酮：黄-橙黄色二氢黄酮、二氢黄酮醇：不显色异黄酮类：显微黄色花色苷及其苷元：红（pH<7）紫色（pH＝8）蓝色（pH>8.5）第26页,共96页，2024年2月25日，星期天（二）溶解度苷元：难溶或不溶于水，易溶于有机溶剂及稀碱液中。黄酮、黄酮醇、查尔酮等平面型分子难溶于水；二氢黄酮、二氢黄酮醇等因系非平面型分子，水溶性稍大。黄酮苷：溶于水、乙醇、甲醇等强极性溶剂中，羟基越多，糖链越长，则水溶性越大。第27页,共96页，2024年2月25日，星期天（三）酸性和碱性1、酸性：因分子中多有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。酚羟基数目及位置对酸性影响：

7或4’-OH5-OH一般酚OH7,4’-OH>7或4’-OH>一般酚OH>5-OH第28页,共96页，2024年2月25日，星期天第29页,共96页，2024年2月25日，星期天2、碱性：

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、盐酸等生成盐，但生成的盐极不稳定，加水后即可分解。黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的盐，常常表现特殊的颜色，可用于鉴别。某些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生成沉淀。第30页,共96页，2024年2月25日，星期天（四）显色反应1、还原反应：（1）盐酸-镁粉反应第31页,共96页，2024年2月25日，星期天

（2）四氢硼钠反应第32页,共96页，2024年2月25日，星期天2、金属盐类试剂的络合反应：

有上述结构的化合物与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应生成有色络合物第33页,共96页，2024年2月25日，星期天（1）三氯化铝显色反应：

与AlCl3反应显黄色或黄色加深，UV下呈现荧光增强。第34页,共96页，2024年2月25日，星期天（2）镁盐（Mg(OAc)2)：

二氢黄酮（醇）：紫外灯下呈天蓝色荧光。（3）铅盐黄-红色沉淀醋酸铅：邻二酚羟基黄酮碱式醋酸铅：所有黄酮第35页,共96页，2024年2月25日，星期天（4）锆盐-柠檬酸显色反应：二氯氧锆（ZrOCl2)。3-或5-OH黄酮：生成黄色络合物

3-OH络合物比5-OH络合物稳定加入柠檬酸→5-OH络合物解离第36页,共96页，2024年2月25日，星期天（5）氨性氯化锶（SrCl2)反应：在氨性甲醇溶液中，邻二酚羟基黄酮类化合物生成绿色-棕色-黑色沉淀。（6）三氯化铁（FeCl3）反应酚羟基化合物：含有氢键缔合的酚羟基，颜色才明显第37页,共96页，2024年2月25日，星期天3、硼酸显色反应第38页,共96页，2024年2月25日，星期天4、碱性试剂显色反应显黄色或黄色加深，UV下显荧光或荧光增强。（1）NaOH

（2）NH4OH：处理后的变色在空气中褪去。第39页,共96页，2024年2月25日，星期天总结：盐酸-镁粉：黄酮（醇）、二氢黄酮四氢硼钠：二氢黄酮AlCl3反应：3-OH、5-OH和邻二酚羟基Mg(OAc)2反应：二氢黄酮（醇）ZrOCl2+柠檬酸：判断3-OH或5-OH硼酸显色反应：5-OH黄酮或2’-OH查耳酮碱性试剂显色反应：黄酮类化合物第40页,共96页，2024年2月25日，星期天三、黄酮类化合物的提取与分离（一）提取黄酮类化合物在花、叶、果等组织中，一般多以苷的形式存在，而在木部坚硬组织中，则多以游离苷元形式存在。

苷及极性稍大的苷元提取溶剂：丙酮、醋酸乙酯、乙醇、甲醇、水或极性较大的混合溶剂苷元提取溶剂：氯仿、乙醚、醋酸乙酯等甲氧基苷元提取溶剂：苯第41页,共96页，2024年2月25日，星期天1、溶剂萃取法：利用黄酮与杂质极性的不同，选用不同的溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。药材醇提液脂溶性杂质叶绿素、胡萝卜素等黄酮苷元黄酮苷悬浮于水中石油醚氯仿正丁醇一方面去除杂质，另一方面将黄酮按极性大小分离。第42页,共96页，2024年2月25日，星期天2、碱提取酸沉淀法：由于黄酮苷易溶于碱性水，故可用碱性水提取，然后加酸使之沉淀出来。第43页,共96页，2024年2月25日，星期天石灰乳提取黄酮类化合物的优缺点：优点：使含有多羟基的鞣质，或含有羧基的果胶、粘液质等水溶性的杂质生成钙盐沉淀，不被溶出，有利于浸出液的纯化。缺点：浸出效果可能不如稀NaOH水溶液，且有些黄酮类化合物可能与钙结合成不溶性物质不被溶出。注意：在碱提酸沉法中，酸、碱的浓度不宜过高。碱性过高，破坏母核；酸性过强，生成洋盐。第44页,共96页，2024年2月25日，星期天（二）分离柱色谱梯度pH萃取法根据分子中某些特定官能团进行分离第45页,共96页，2024年2月25日，星期天1）柱色谱法常用吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维素粉等，也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土。（1）硅胶柱色谱：应用范围最广，主要适用于苷元，常用CHCl3-MeOH作为流动相。当用CHCl3-MeOH-H2O为流动相时，对于分离一些极性较大的苷类也适用。（2）聚酰胺柱色谱：原理：通过分子中的酰胺羰基与黄酮类化合物分子上的酚羟基形成氢键缔合而产生吸附作用。吸附的强度取决于

分子中羟基的数目、位置及溶剂与黄酮类化合物或与

聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。第46页,共96页，2024年2月25日，星期天2）梯度pH萃取法第47页,共96页，2024年2月25日，星期天3）根据分子中某些特定官能团进行分离铅盐法：具邻二酚OH+Pb(OAc)2

不具邻二酚OH+碱式Pb(OAc)2

此外，铅盐法还可以除一些杂质硼酸络合法：具邻二酚OH+硼酸易溶于水第48页,共96页，2024年2月25日，星期天第49页,共96页，2024年2月25日，星期天四、黄酮类化合物的检识与结构测定黄酮类化合物的检识与结构测定现在多依赖于各种类型光谱的综合解析，化学方法和色谱方法已降至辅助地位。对于一个未知的黄酮类化合物的鉴定，首先测定分子式，与标准品或文献对照PPC或TLC的Rf值，测UV，加入各种诊断试剂，观察光谱的变化，根据各种化学试剂确定某些基团。但更说明问题的是1HNMR、13CNMR和MS。第50页,共96页，2024年2月25日，星期天（一）黄酮类化合物的色谱检识方法纸色谱法（PC）薄层色谱法（TLC）高效薄层色谱法（HPTLC）第51页,共96页，2024年2月25日，星期天（二）紫外及可见光谱在黄酮类鉴定中的应用一般研究程序：测定试样在甲醇溶液中的UV光谱测定试样在甲醇溶液中加入各种诊断试剂后得到的UV及可见光谱各种UV-可见光谱图的对比分析第52页,共96页，2024年2月25日，星期天1、在甲醇中的紫外光谱-判断骨架类型第53页,共96页，2024年2月25日，星期天1）黄酮及黄酮醇类：带I与带II图形相似（1）区别：带I位置不同：黄酮类：304-350nm黄酮醇（3-OH游离）：352-385nm黄酮醇（3-OH取代）：328-357nm第54页,共96页，2024年2月25日，星期天（2）变化规律：带I：母核上引入OH或OCH3等供电基，红移

3，5，7-三羟基黄酮（高良姜素）3593，5，7，4’-四羟基黄酮（山奈酚）3673，5，7，3’，4’-五羟基黄酮（槲皮素）3703，5，7，3’，4’，5’-六羟基黄酮（杨梅素）374红移第55页,共96页，2024年2月25日，星期天带II：主要受A环影响，A-环上引入OH或OCH3，红移；

B-环上引入OH或OCH3，仅改变峰形

A：黄酮2507-羟基黄酮2525-羟基黄酮及5，7-二羟基黄酮2625，6，7-三羟基黄酮2745，7，8-三羟基黄酮281红移第56页,共96页，2024年2月25日，星期天B：

4’氧取代：单峰

3’，4’二氧取代双峰（或肩峰）

-OH：甲基化或苷化，紫移，特别是带I-OH：乙酰化，作用消失第57页,共96页，2024年2月25日，星期天2）查耳酮及橙酮：带I很强，而带II较弱查耳酮：带II：220-270nm

带I：340-390

引入OH或OCH3，红移，尤其带I，2’-OH影响最大查耳酮3124’-羟基查耳酮3204-羟基查耳酮3502’，4’，4-三羟基查耳酮370第58页,共96页，2024年2月25日，星期天第59页,共96页，2024年2月25日，星期天3）异黄酮、二氢黄酮及二氢黄酮醇：

带II>>带I，带I表现为肩峰异黄酮：带II245-270nm

二氢黄酮、二氢黄酮醇：带II：270-295nm第60页,共96页，2024年2月25日，星期天第61页,共96页，2024年2月25日，星期天

各类黄酮类化合物的UV光谱数据：第62页,共96页，2024年2月25日，星期天2、加入诊断试剂后的紫外光谱

—确定取代基OH位置1）MeOH+MeONa—确定4’-OH、3-OH4’-OH带I红移40-60nm峰强增强

3-OH带I红移50-60nm强度下降

3，4’-OH带I几分钟后衰减（dec.）

7-OH带I、带II之间（320-330）肩峰

第63页,共96页，2024年2月25日，星期天第64页,共96页，2024年2月25日，星期天第65页,共96页，2024年2月25日，星期天第66页,共96页，2024年2月25日，星期天第67页,共96页，2024年2月25日，星期天2）MeOH+NaOAc—确定7-OH7-OH带II红移5-20nm第68页,共96页，2024年2月25日，星期天第69页,共96页，2024年2月25日，星期天3）MeOH+NaOAc+H3BO3—确定邻二酚OHB环邻二酚OH带I红移12-30nmA环邻二酚OH带II红移5-10nm第70页,共96页，2024年2月25日，星期天第71页,共96页，2024年2月25日，星期天4）MeOH+AlCl3及AlCl3/HCl—确定3-OH,5-OH,邻二酚OH络合物稳定性：3-OH（黄酮醇）>5-OH(黄酮）>5-OH（二氢黄酮）>邻二酚羟>3-OH（二氢黄酮醇）第72页,共96页，2024年2月25日，星期天第73页,共96页，2024年2月25日，星期天第74页,共96页，2024年2月25日，星期天第75页,共96页，2024年2月25日，星期天第76页,共96页，2024年2月25日，星期天三）氢核磁共振在黄酮类结构分析中的应用常用试剂：CDCl3,DMSO-d6等。DMSO-d6优点：酚-OH信号区别明显，如3、5、7-三羟基黄酮分别出现在12.40（5-OH），10.93（7-OH），9.70（3-OH）ppm,+D2O消失。缺点：沸点太高可能使某些黄酮分解易吸水第77页,共96页，2024年2月25日，星期天1、A环质子1）5，7-二羟基黄酮类化合物

H-6及H-8分别作为二重峰（J=2.5Hz）出现在：

δ5.7-6.9，H-6比H-8位于高场。

7-OH成苷后，H-6及H-8均向低场位移。第78页,共96页，2024年2月25日，星期天第79页,共96页，2024年2月25日，星期天2）7-羟基黄酮类化合物

H-5：碳基负屏蔽区域，比其他芳香质子位于低场，出现在δ8.0附近，J=9.0HzH-6:δ6.3-7.1，dd,J=2.5,9.0HzH-8:δ6.3-7.1，d,J=2.5Hz第80页,共96页，2024年2月25日，星期天第81页,共96页，2024年2月25日，星期天第82页,共96页，2024年2月25日，星期天2、B环质子1）4’-氧取代黄酮类化合物

H-2’，6’：δ7.1-8.1，d,J=8.5HzH-3’，5’：δ6.5-7.1，d,J=8.5Hz第83页,共96页，2024年2月25日，星期天第84页,共96页，2024年2月25日，星期天2）3’,4’-二氧取代黄酮及黄酮醇

H-5’：δ6.7-7.1，d,J=8.5HzH-2’：δ7.2-7.9，d,J=2.5HzH-6’：δ7.2-7.9，dd,J=2.5,8.5Hz第85页,共96页，2024年2月25日，星期天第86页,共96页，2024年2月25日，星期天3）3’,4’,5’-三氧取代黄酮类化合物

H-2’，H-6’：δ6.5-7.5，s(3’-或5’-取代不同时，d,J=2.0Hz第87页,共96页，2024年2月25日，星期天4）B环无取代黄酮类化合物

H-2’，H-6’：在较低场

H-3’，4’,5’：