黄酮类化合物,Flavonoids,第一节 概述 第二节 理化性质及显色反应 第三节 提取与分离 第四节 检识与结构鉴定,黄酮大多呈黄色或淡黄色，且分子中多含酮基。 1814年 发现第一个黄酮类化合物白杨素 19世纪末 德国人Von Gerichten，Von Koslaneeki和英国人G.Perius 开始研究，但进展较慢。 1951年 仅有104种（除黄酮苷） 1974年 1674种（其中苷902个，苷元772个） 1993年 超过4000个 2007年 10000多个,（一）含义,经典：2-苯基色原酮； 广义：泛指两个苯环（A与B环）通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物, 具有C6-C3-C6的基本骨架。,（二）生物合成,B,A,B环来自桂皮酰辅酶A或羟基桂皮酰辅酶A A环来自3个分子的丙二酰辅酶A,（三）分布及存在形式,分布广泛，主要存在于豆科、芸香科的植物中。 黄酮类多与糖成结合成苷，可成O-苷，也有C-苷； 在植物体内的分布以花、果、叶等部位为多；,（四）结构类型 1.结构分类依据,中央三碳链氧化程度 B环连接位置 三碳链是否成环,黄酮类 Flavones,常见取代基 A环：5，7-OH B环：3， 4-OH,木樨草素,白杨素,2-苯基色原酮,2.主要骨架类型,黄酮醇类 Flavonol,3-OH,芦丁,槲皮素,二氢黄酮类 Flavanones,二氢黄酮醇类 Flavanonols,黄酮2，3-单键,黄酮醇2，3-单键,橙皮素 R=H 橙皮苷 R=芸香糖基,二氢槲皮素,异黄酮类 Isoflavones,二氢异黄酮类 Isoflavonones,3-苯基色原酮,葛根素（C-苷）,大豆素,查耳酮类 Chalcones,三碳链不成环 编号不同,新红花苷(无色) 红花苷(黄色) 醌式红花苷(红色),与二氢黄酮为异构体,橙酮类 Aurones,三碳链成五元环,硫磺菊素,矢车菊元 R1=OH R2=H 飞燕草苷元 R1=R2=OH 天竺葵苷元 R1=R2=H, 花色素类 Anthocyanidins,1位氧盐 4位无羰基,黄烷-3-醇类 Flavan-3-ols,黄烷-3,4-二醇类 Flavan-3,4-diols,无色矢车菊素 R1=OH R2=H 无色飞燕草素 R1=R2=OH 无色天竺葵素 R1=R2=H,（+）儿茶素,黄烷醇类 Flavanols,3-OH,3,4-OH,花色素1、2-，3、4-单键,黄酮类 Flavones,黄酮醇类 Flavonol,二氢黄酮类 Flavanones,二氢黄酮醇类Flavanonols,小结：,黄烷-3-醇类 Flavan-3-ols,黄烷-3,4-二醇类 Flavan-3,4-diols,异黄酮类Isoflavones,二氢异黄酮类Isoflavonones,(11)花色素类 Anthocyanidins,查耳酮类 Chalcones,二氢查耳酮类 Dihydrohalcones,(12) 橙酮类 Aurones,双苯吡酮类 Xanthones,高异黄酮类 Homoisoflavones,双黄酮类 biflavonoids 2分子黄酮 2分子二氢黄酮 1分子黄酮 + 1分子二氢黄酮,通过C-O-C、C-C相连,银杏双黄酮素,黄酮木脂素 Flavonolignan 1分子黄酮 + 1分子木脂素,生物碱型黄酮 黄酮骨架上连有含氮部分，如榕碱、异榕碱。,水飞蓟素,3.代表化合物举例,木樨草素,槲皮素,芦丁,（+）-儿茶素,大豆素,葛根素,（五）生物活性,对心血管系统的作用： 降低毛细血管脆性及异常通透性：芦丁、橙皮苷 扩张冠状动脉，治疗冠心病： 葛根素 降压 抑制血小板聚集及血栓形成,抗肝脏毒作用：水飞蓟素、（+）-儿茶素 抗炎作用：二氢槲皮素 雌激素样作用：大豆素、染料木素等 抗菌、抗病毒作用：木樨草素、黄芩苷、黄芩素 槲皮素、山萘素、二氢槲皮素 泻下作用：营石苷 A 解痉作用：异甘草素、大豆素,第一节 概述 第二节 理化性质及显色反应 第三节 提取与分离 第四节 检识与结构鉴定,1.物态：多为结晶性固体，少为无定形粉末； 2.光学活性： 苷元：二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具手性碳，有光学活性； 苷：糖的引入，均有光学活性。,一、性状,3.颜色：与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团的类型、数目和取代位置有关。 交叉共轭体系的存在与否；,色原酮：无色,异黄酮：微黄色,二氢黄酮（醇）：无色,助色团的引入，颜色加深，7,4引入助色团，对颜色影响较大； 花色素的颜色与pH值有关；,红-紫-蓝,二、 溶解性,H2O MeOH EtOH Et2O CHCl3 游离黄酮 - + + + + 黄酮苷 +（热） + + - -,与分子存在状态有关；,游离苷元的溶解性与分子结构的平面性有关：平面性越强，水溶性越差。,黄酮（醇）、查耳酮 二氢黄酮、二氢黄酮醇 花色素, ,平面型分子 非平面型分子 离子型,异黄酮也属于非平面型分子，亲水性比平面型分子强。,与母核取代基类型有关。 OH取代，水溶性增大 羟基甲基化后，水溶性降低 苷类化合物与糖的结合位置有关。 3-O-苷 7-O-苷,三、 酸性与碱性 1、酸性,酸性的来源：酚羟基 影响酸性强弱的因素：酚羟基的数目及位置 7,4-二OH 7-OH或4-OH 一般Ar-OH 5-OH 5% NaHCO3 5% Na2CO3 0.2% NaOH 4% NaOH, , PH梯度萃取 ,2、弱碱性,碱性的来源：-吡喃酮环上1位氧上孤对电子,四、 显色反应,（一）还原反应 （二）金属盐类试剂络合反应 （三）硼酸显色反应 （四）碱性试剂显色反应,（一）还原反应,1. 盐酸-镁粉（或锌粉）反应： 黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）多数呈橙红紫红色 少数呈紫色蓝色 查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类 阴性反应,注：A. 鉴定黄酮类化合物最常用的方法； B. 注意花色素及部分橙酮、查耳酮等产生的 假阳性结果。,2. 四氢硼钠反应： 二氢黄酮（醇）类红色紫色,（二）金属盐类试剂络合反应,反应官能团：3-OH，4-C=O 5-OH，4-C=O 邻二酚羟基,1.铝盐反应 三氯化铝反应 与1%AlCl3反应显 黄色，UV下有荧光；,2.铅盐反应 醋酸铅反应 与1%醋酸铅或碱式醋酸铅，可生成 黄红色沉淀 醋酸铅：邻二酚羟基、或3-OH，4-C=O、 5-OH，4-C=O 碱式醋酸铅：一般酚羟基类,2. 锆盐反应 锆盐-枸橼酸反应,3-OH,4-C=O 5-OH,4-C=O,+ 2%ZrOCl2,黄色,H+,稳定，不褪色 不稳定分解，显著褪色,二氢黄酮（醇） 天蓝色荧光 其他黄酮类 黄色橙黄褐色,4.镁盐反应 醋酸镁反应,纸上进行，紫外灯下观察,3. 氨性氯化锶反应,4. 三氯化铁反应,邻二酚羟基,SrCl2,绿色棕色黑色沉淀,OH-,酚羟基,FeCl3,绿色墨绿黑色沉淀,（三）硼酸显色反应,H+,H3BO4,亮黄色,5-OH黄酮,2-OH查耳酮,（四）碱性试剂显色反应,黄酮醇类,二氢黄酮类,OH-,显橙黄色,OH-,呈黄色,空气,棕色,具邻二酚羟基或3，4-二羟基黄酮,OH-,显黄深红绿棕色,用化学方法鉴别A-D,第一节 概述 第二节 理化性质及显色反应 第三节 提取与分离 第四节 检识与结构鉴定,一、提取,苷类和极性大的苷元： EtOAc, Me2CO，EtOH, MeOH, H2O 或极性大的混合溶剂（MeOHH2O 1：1） 注意避免酶对苷的水解作用 一般苷元：CHCl3，Et2O， EtOAc 等极性较小的溶剂,粗提物的精制,1、溶剂萃取法： 石油醚处理除去醇提物中的脂溶性杂质： 水醇法除去水提液中的水溶性杂质。 2、碱提酸沉法：注意碱度、酸度应适宜，如芦丁的提取； 3、炭粉吸附法：用于黄酮苷的精制,二、分离,（一）柱色谱法 （二）pH梯度萃取法,（一）柱色谱法,1.硅胶柱色谱： 适于：异黄酮、二氢黄酮（醇）、高度甲基化的黄酮（醇）等极性较小的化合物。,2.聚酰胺柱色谱： 原理：黄酮化合物分子中的酚羟基与聚酰胺中的酰胺羰基形成氢键缔合。,影响吸附力的因素：,1.形成氢键的基团数目：数目越多，吸附越强。 2.形成氢键的基团所处的位置： 处于易形成分子内氢键者，吸附减弱。 3.分子中芳香化程度：芳香化程度越高，吸附增强。,如：,各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力： 水 甲醇 丙酮 氢氧化钠水溶液 甲酰胺 二甲基甲酰胺 尿素水溶液,弱,强,常用溶剂：水、含水醇、醇,黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律： 苷元相同时，三糖苷二糖苷单糖苷苷元； Ar-OH数目，洗脱速度； Ar-OH数目相同时，其位置影响洗脱顺序： 易形成分子内氢键者，易洗脱；,不同类型黄酮，异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇； 芳香化程度高，难洗脱；,3.葡聚糖凝胶柱色谱： 常用凝胶型号：Sephadex G Sephadex LH-20 双重分离原理：分离游离黄酮吸附原理 （游离Ar-OH的数目） 分离黄酮苷分子筛原理,（二）pH梯度萃取法,7,4-二OH 7-OH或4-OH 一般Ar-OH 5-OH 5% NaHCO3 5% Na2CO3 0.2% NaOH 4% NaOH, ,用于分离酸度不同的黄酮苷元,第一节 概述 第二节 理化性质及显色反应 第三节 提取与分离 第四节 检识与结构鉴定,第四节 检识与结构鉴定,色谱法、化学法、波谱法的综合运用。 一、色谱法 二、UV 三、1H-NMR 四、13C-NMR 五、MS,一、色谱法在黄酮类结构确定中的应用,（一） PC 双向色谱: 用于分离黄酮类及其苷的混合物 第一向：醇性展开剂 n-BuOH-HAc-H2O(4:1:5上层，BAW)、水饱和的n-BuOH； 第二向：水或水性展开剂 2%6% HAc、 3%NaCl 检 视：UV / 氨熏变色/ 2%AlCl3,应用：不同结构类型黄酮，在不同展开系统中Rf值不同。 醇性展开剂BAW 苷元 单糖苷 双糖苷 水性展开剂2%-6%HAc、3%NaCl 苷元 单糖苷 双糖苷,（二）硅胶TLC 弱极性的黄酮 黄酮苷元展开系统： 甲苯-甲酸甲酯-甲酸（5：4：1）常用 苯-甲醇 （95：5） 苯-甲醇-醋酸（35：5：5） 氯仿-甲醇（85：15， 70：5） 甲苯-氯仿-丙酮（40：25：35） 丁醇-吡啶-甲酸 （40：10：2） 黄酮衍生物（甲醚化或乙酰化）展开系统 苯-丙酮（9：1） 苯-乙酸乙酯（75：25）,（三）聚酰胺TLC 含游离酚羟基的黄酮及其苷类 常用展开剂：乙醇-水（3:2） 水-乙醇-乙酰丙酮（4:2:1 ） 水-乙醇-甲酸-乙酰丙酮（5:1.5:1:0.5） 水饱和的正丁醇-醋酸（100:1，100:2） 丙酮-水（1:1） 丙酮-95%乙醇-水（2:1:2） 95%乙醇-醋酸（100:2） 苯-甲醇-丁酮（60:20:20）,一、色谱法 二、UV 三、1H-NMR 四、13C-NMR 五、MS,二、UV在黄酮类化合物鉴定中的应用,（一）黄酮类在甲醇中的UV特点 （二）诊断试剂位移及其在结构测定中的意义,苯甲酰基 flavone (R=H) 桂皮酰基 （benzoyl） flavonol(R=OH) （cinnamoyl） 带II, 220 280nm 带I, 300 400nm,