第七章第七章 黄酮及其苷黄酮及其苷Flavonoids1本章主要内容本章主要内容理化性质理化性质 结构与分类结构与分类 生物活性生物活性 实例实例检识检识提取分离提取分离 黄酮类黄酮类第一节第一节 结构分类和生物活性结构分类和生物活性一、概念一、概念二、结构类型二、结构类型三三、分分布布和和存存在在形形式式四、生物活性四、生物活性 第一节第一节 结构分类和生物活性结构分类和生物活性一、定义一、定义黄酮类化合物是指基本母核为2-苯苯基基色色原原酮酮类类化合物。（原定义，1952年以前）2-苯基色原酮苯基色原酮色原酮色原酮4现在定义： 泛指两个苯环通过三碳链相互连接而成的一系列化合物。5二、结构和分类二、结构和分类 分分类类依据：依据：A A环和环和B B环中间的三碳链的氧化状态；环中间的三碳链的氧化状态；三碳链是否成环；三碳链是否成环；BB环连接的位置。环连接的位置。 A A、B B环上常见的取代基有环上常见的取代基有-OH-OH、-CH-CH3 3、-OCH-OCH3 3、异戊、异戊烯基烯基等。等。一、黄酮及黄酮醇类一、黄酮及黄酮醇类 2-2-苯苯基基色色原原酮酮为为基基本本母母核核，且且3 3位位上上有有羟羟基基取取代代则为黄酮醇。则为黄酮醇。 7黄酮类黄酮类黄酮醇类黄酮醇类 芹菜素芹菜素木犀草素木犀草素8黄酮类黄酮类一、黄酮及黄酮醇类一、黄酮及黄酮醇类 黄酮醇类黄酮醇类黄黄酮酮醇醇类类结结构构特点：特点：在在黄黄酮酮基基本本母母核核的的3 3位位上上连连有有羟基羟基。山奈酚山奈酚R=H 槲皮素槲皮素 R=芸香糖芸香糖芦丁芦丁二、二氢黄酮与二氢黄酮醇类二、二氢黄酮与二氢黄酮醇类 黄黄酮酮类类母母核核2 2，3-3-位位双双键键被被氢氢化化，二二氢氢黄黄酮酮的的3 3位位有有羟基取代为二氢黄酮醇羟基取代为二氢黄酮醇。10二氢黄酮二氢黄酮二氢黄酮醇二氢黄酮醇二、二氢黄酮与二氢黄酮醇类二、二氢黄酮与二氢黄酮醇类 二氢黄酮二氢黄酮如橙皮素、橙皮苷、甘草素和甘草苷等。如橙皮素、橙皮苷、甘草素和甘草苷等。 R=H R=H 橙皮素橙皮素R=R=芸香糖芸香糖 橙皮苷橙皮苷 R=H R=H 甘草素甘草素R=glcR=glc 甘草苷甘草苷 11二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类黄黄酮酮醇醇类类母母核核2 2，3-3-位位双双键键被被氢氢化化而成。而成。与与相相应应的的黄黄酮酮醇醇共共存存于于同同一一植植物物体中。体中。二氢槲皮素二氢槲皮素 二氢黄酮醇二氢黄酮醇12三、查耳酮类三、查耳酮类13 二二氢氢黄黄酮酮C C环环开开环环后后形形成成的的化化合合物物，在在酸酸的的作作用用下下查查耳耳酮酮可可转转化化为为无无色色的的二二氢氢黄黄酮酮，碱碱化化后后又又转转为为深深黄色的黄色的2 2- -羟基查耳酮羟基查耳酮 三、查耳酮类三、查耳酮类2 2- -羟基查耳酮羟基查耳酮二氢黄酮二氢黄酮14红花在开花的过程中不同时期呈现出不同的颜色：开花初期时花冠呈淡黄色开花初期时花冠呈淡黄色；开花中期花冠为深黄色开花中期花冠为深黄色；开花后期花冠呈红色开花后期花冠呈红色。花中主要含无色花中主要含无色的新红花苷及微的新红花苷及微量量的红花苷的红花苷红花苷红花苷黄色黄色醌式红花苷醌式红花苷（红色（红色）15红花苷（黄色红花苷（黄色）新红花苷（无色）新红花苷（无色）醌式红花苷（红色）醌式红花苷（红色）红花在开花的过程中化学反应式16四、异黄酮类四、异黄酮类异黄酮类母核为异黄酮类母核为3-3-苯基色原酮的结构苯基色原酮的结构。17异黄酮异黄酮二氢异黄酮二氢异黄酮异黄酮类异黄酮类R1=R2=R3=H 大豆素大豆素R1= R3=H R2=glc 大豆苷大豆苷 R2=R3=H R1=glc 葛根素葛根素R1= H R2=R3=glc 大豆素大豆素-7，4-二葡萄糖苷二葡萄糖苷 R1=glcR2=xylR3=H 葛根素木糖苷葛根素木糖苷豆科植豆科植物葛根物葛根18异异黄黄酮酮的的2 2，3-3-位位被被氢氢化化的的基基本母核，本母核，如如紫紫檀檀素素、鱼鱼藤酮等。藤酮等。鱼藤酮鱼藤酮二氢异黄酮类二氢异黄酮类19五、双黄酮类五、双黄酮类 2分子黄酮分子黄酮 2分子二氢黄酮分子二氢黄酮 1分子黄酮分子黄酮 + 1分子二氢黄酮分子二氢黄酮 通过通过C-O-CC-O-C、C-CC-C相连相连其其结结构构特特点点是是C C环环为为含含氧氧五五元元环环，如如硫硫磺磺菊菊素。素。 六、橙酮类六、橙酮类硫磺菊素硫磺菊素21花色素类结构特点花色素类结构特点基本母核的基本母核的C C环无羰基，环无羰基，1 1位氧原子以位氧原子以 盐形盐形式存在。式存在。 七、花色素类七、花色素类矢车菊苷元矢车菊苷元22 八八、黄烷醇类、黄烷醇类 1.1.黄黄烷烷-3-3-醇醇类类：又又称称儿儿茶茶素素类类，在在植植物物中中分分布布较较广广，主主要要存存在在于于含含鞣鞣质质的的木木本本植植物中。物中。 2.2.黄黄烷烷-3-3，4-4-二二醇醇类类：又称无色花色素类又称无色花色素类； （+ +）儿茶素儿茶素 无色矢车菊素无色矢车菊素23其它类山酮山酮高异黄酮高异黄酮2425三、分布和存在形式三、分布和存在形式1.分布广泛黄酮类集中分布于被子植物中如唇形科、玄 参科、菊科等植物中存在较多。黄酮醇类广泛分布于双子叶植物，特别是一 些木本植物的花和叶中。二氢黄酮类蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花 科、菊科、姜科中分布较多。二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类普遍存在于豆科植物中。普遍存在于豆科植物中。异黄酮类异黄酮类豆科、茑尾科。豆科、茑尾科。双双黄黄酮酮类类化化合合物物多多局局限限分分布布于于裸裸子子植植物物，尤其是松尤其是松 柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。262.2.存在形式存在形式 黄黄酮酮类类化化合合物物在在植植物物体体内内大大部部分分以以苷苷的的形形式式存存在在。除除常见的常见的O苷外，还有少数的苷外，还有少数的C-苷（如葛根素等）苷（如葛根素等） 小部分以游离形式存在小部分以游离形式存在葛根素葛根素27 天然黄酮类化合物多以苷类形式存在天然黄酮类化合物多以苷类形式存在 组成苷的糖有：组成苷的糖有： 单糖单糖：D-葡萄糖，葡萄糖，D-半乳糖，半乳糖，D-木糖，木糖，L-鼠李糖，鼠李糖， L-阿拉伯糖，阿拉伯糖，D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 双糖双糖：槐糖，龙胆二糖，芸香糖（：槐糖，龙胆二糖，芸香糖（Rha16Glc），）， 新橙皮糖（新橙皮糖（Rha12Glc）等）等 三糖三糖：龙胆三糖，槐三糖：龙胆三糖，槐三糖 酰化糖酰化糖：2-乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖28四、生理活性四、生理活性多方面的生物活性 1. 1. 对对心血管系统心血管系统的作用的作用：（1）如：）如：葛根总黄酮葛根总黄酮、银杏总黄酮银杏总黄酮（2 2） 芦丁、橙皮苷芦丁、橙皮苷等等扩张冠状血管治疗冠心病降低毛细血管脆性降低毛细血管脆性和和异常通透性异常通透性毛细血管性毛细血管性出血的止血出血的止血药药治疗高血压、动治疗高血压、动脉硬化的辅助药脉硬化的辅助药292. 2.抗肝脏毒抗肝脏毒作用：作用： 保肝作用保肝作用临床临床急慢、性肝炎急慢、性肝炎肝硬化肝硬化多种中毒型肝损伤多种中毒型肝损伤水飞蓟水飞蓟素等素等30（1）金荞麦中的金荞麦中的双聚原矢车菊苷元双聚原矢车菊苷元 抗炎、祛痰、解热抗炎、祛痰、解热（2）槲皮素、杜鹃素槲皮素、杜鹃素（3）羟基槲皮素羟基槲皮素肺脓肿及其它感染性疾病肺脓肿及其它感染性疾病止咳、祛痰止咳、祛痰支气管炎支气管炎预防和治疗预防和治疗胃溃疡胃溃疡3.3.抗炎作用：抗炎作用： 异黄酮类化合物（染科木素、金雀花异黄素、大豆素等）异黄酮类化合物（染科木素、金雀花异黄素、大豆素等） 具有雌性激素样作用。具有雌性激素样作用。4. 4.雌性激素样作用雌性激素样作用32335.抗菌、抗病毒作用木犀草素、黄芩苷、黄芩素抗菌作用；槲皮素、桑色素、山柰酚抗病毒。346.抗肿瘤 大豆异黄酮与肿瘤防治关系的研究者指出：大豆的高消费量是亚洲居民乳腺癌、前列腺癌、大肠癌症低发的重要原因； 近年来，关于大豆抗癌作用的动物研究还涉及其它的肿瘤，如：肝癌、膀胱癌、皮肤癌和胃癌等，均显示较好的抗癌活性。第二节 黄酮类化合物的理化性质一、性状一、性状 1. 性状：性状：多为结晶，少数为无定形粉末。多为结晶，少数为无定形粉末。2.颜色颜色 与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团（-OH、-OCH3等）的种类、数目以及取代的等）的种类、数目以及取代的位置有关位置有关35黄酮（醇）及其苷类黄酮（醇）及其苷类呈灰黄呈灰黄- -黄色黄色查耳酮查耳酮黄黄- -橙色橙色二氢黄酮（醇）二氢黄酮（醇）无色无色异黄酮异黄酮无色或微黄色无色或微黄色花色素及花色苷：花色素及花色苷：红色（红色（pH7pH8.5)(pH8.5)363.旋光性游离的各种苷元母核中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷及黄烷醇有旋光性外，其余则无光学活性。苷类均有旋光性，多为左旋。二、二、溶解性溶解性 1、苷苷元元 共共性性难难溶溶于于水水或或不不溶溶于于水水 ；易易溶溶于于甲甲醇、乙醇、乙醚等有机溶剂及稀碱液。醇、乙醇、乙醚等有机溶剂及稀碱液。水溶度的差异水溶度的差异 ： 母核母核 平面性（黄酮，查耳酮，橙酮）平面性（黄酮，查耳酮，橙酮）最小最小 非平面性（二氢黄酮）非平面性（二氢黄酮）水溶度稍大水溶度稍大 离子型（花色素）离子型（花色素） 最大最大 取取代代基基OH基基越越多多，亲亲水水性性越越强强；OH甲甲醚醚化化后后， 亲脂性加大亲脂性加大 2 2、苷苷的的共共性性 易易溶溶于于水水、甲甲醇醇、乙乙醇醇等等极极性溶剂；难溶于亲脂性有机溶剂。性溶剂；难溶于亲脂性有机溶剂。 水溶度的水溶度的差异差异 糖基数目糖基数目多糖苷多糖苷 少糖苷少糖苷 糖的结合位置糖的结合位置 C C3 3O O苷苷 C C7 7O O苷苷 三、酸碱性三、酸碱性1.1.酸酸性性：分子中有酚羟基，具酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺酸性强弱取决于羟基的数目和位置：酸性强弱取决于羟基的数目和位置：7,4-7,4-二羟基二羟基 7- 7-或或4-4-羟基羟基 一般酚羟基一般酚羟基 5-5-羟基或羟基或3-3-羟基羟基402.2.碱性碱性：1-位氧原子，有未共用的电子对，表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成不稳定烊盐。41第三节第三节 黄酮类化合物的检识黄酮类化合物的检识一、颜色反应（一）还原反应（一）还原反应1.HCl-Mg反应： 黄酮（醇）、二氢黄酮（醇）及苷（+） 橙红-紫红 查耳酮、橙酮、黄烷醇类 （） 异黄酮（）（少数显色）2.四氢硼钠反应： 二氢黄酮（醇）（+）紫-紫红色（专属反应）（专属反应） 42p 反应官能团：反应官能团：3-OH3-OH，4-C=O4-C=O 5-OH5-OH，4-C=O4-C=O 邻二酚羟基邻二酚羟基（二）金属盐类络合反应（二）金属盐类络合反应二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇 天蓝色荧光天蓝色荧光其他黄酮类其他黄酮类 黄色黄色橙黄橙黄褐色褐色 1.1.铝盐反应铝盐反应 三氯化铝反应三氯化铝反应 与与1%AlCl1%AlCl3 3反应显反应显 黄色或黄色加深，黄色或黄色加深，UVUV下荧光增强下荧光增强2.2.镁盐反应镁盐反应 醋酸镁反应醋酸镁反应 （二）金属盐类络合反应（二）金属盐类络合反应3.3.3.3.锆锆锆锆盐反应盐反应 锆锆锆锆盐盐- -枸橼酸反应枸橼酸反应 3-OH,4-C=O3-OH,4-C=O 5-OH,4-C=O5-OH,4-C=O+ 2%ZrOCl+ 2%ZrOCl2 2黄色黄色黄色黄色H H+ + 稳定，不退色稳定，不退色 不稳定分解，不稳定分解，显著褪色显著褪色（二）金属盐类络合反应（二）金属盐类络合反应3.锆锆-枸橼酸反应枸橼酸反应：鉴别黄酮中鉴别黄酮中3-OH或或5-OH样品样品+ ZrOCl2 黄色黄色 (3或5-OH黄酮) 黄色不褪黄色不褪 枸橼酸枸橼酸 黄色褪色黄色褪色(只有5-OH)(有3-OH)46（二）金属盐类络合反应（二）金属盐类络合反应问题：问题：预测芦丁的显色反应结果预测芦丁的显色反应结果HCl-Mg反应反应NaBH4反应反应锆锆-枸橼酸反应枸橼酸反应Molish反应反应（+）红紫红色）红紫红色（-）黄色，加枸橼酸黄色，加枸橼酸,褪色褪色（+）紫色环）紫色环471.粗提粗提 2.2.提取物的精制提取物的精制3.3.分离分离第四节 提取与分离一、粗提pp 苷类和极性大的苷元：苷类和极性大的苷元：苷类和极性大的苷元：苷类和极性大的苷元： EtOAcEtOAc, Me, Me2 2COCO，EtOH, MeOHEtOH, MeOH, H, H2 2O O 极性大的混合溶剂（极性大的混合溶剂（MeOHMeOHH H2 2O 1O 1：1 1） 注意避免酶对苷的水解作用注意避免酶对苷的水解作用注意避免酶对苷的水解作用注意避免酶对苷的水解作用pp 一般苷元：一般苷元：一般苷元：一般苷元：CHClCHCl3 3，EtEt2 2O O， EtOAcEtOAc，C C6 6H H6 6 二、粗提物的精制p 溶剂萃取法：溶剂萃取法： 醇提物中的脂溶性杂质：石油醚萃取醇提物中的脂溶性杂质：石油醚萃取 水提液中的水溶性杂质：水醇法水提液中的水溶性杂质：水醇法p 碱提酸沉法：碱提酸沉法：注意碱度、酸度应适宜注意碱度、酸度应适宜三、分离三、分离 极性差异：极性差异： 硅胶色谱硅胶色谱酸性差异：酸性差异： pH梯度萃取梯度萃取 成氢键差异：成氢键差异： 聚酰胺色谱聚酰胺色谱分子量差异：凝胶色谱分子量差异：凝胶色谱特殊结构：特殊结构： 金属盐络合金属盐络合51（一）柱色谱法（一）柱色谱法 1.硅硅胶胶色色谱谱：按按极极性性大大小小分分离离，主主要要分分离离极极性性小小和和中中等等极极性的化合物。性的化合物。吸附规律：吸附规律：极性大吸附牢。极性大吸附牢。如：如：A 、苷元、苷元 B 、 一糖苷一糖苷 C 、二糖苷、二糖苷Rf :ABC522.聚酰胺色谱聚酰胺色谱：原理：原理：氢键吸附氢键吸附53洗脱时大体有下述规律：洗脱时大体有下述规律：2.聚酰胺色谱聚酰胺色谱：1）与结构有关）与结构有关A.酚羟基越多，吸附越牢。酚羟基越多，吸附越牢。B.酚羟基数目相同时，间位或酚羟基数目相同时，间位或 对位的羟基吸对位的羟基吸附力大于邻位羟基。附力大于邻位羟基。C.形成分子内氢键，吸附弱形成分子内氢键，吸附弱D.共轭程度越高，吸附越牢共轭程度越高，吸附越牢E.酚羟基苷化，吸附力减弱酚羟基苷化，吸附力减弱542）与溶剂有关）与溶剂有关 聚酰胺与各类化合物在水中成氢键的能力聚酰胺与各类化合物在水中成氢键的能力最强，在有机溶剂中较弱，在碱中最弱。最强，在有机溶剂中较弱，在碱中最弱。溶剂的洗脱能力由弱至强的顺序为：溶剂的洗脱能力由弱至强的顺序为：水水 甲醇甲醇 乙醇乙醇 碱性溶剂碱性溶剂 甲酰胺甲酰胺 ECAB5657（三）根据某些官能团进行分离醋酸铅沉淀法： 具有邻二酚羟基，可被醋酸铅沉淀; 不具有邻二酚羟基，可被碱式醋酸铅沉淀。生成的铅盐沉淀通H2S 除去PbS 滤液第五节第五节 黄酮类化合物实例黄酮类化合物实例58一、黄芩一、黄芩为唇形科植物黄芩，以根入药。有清热为唇形科植物黄芩，以根入药。有清热燥湿，凉血安胎，解毒功效。燥湿，凉血安胎，解毒功效。【临床应用】【临床应用】 1.小儿呼吸道感染小儿呼吸道感染 2.急性菌痢急性菌痢 3.病毒性肝炎病毒性肝炎 4.疖疔、外痈、蜂窝组织炎、深部脓肿疖疔、外痈、蜂窝组织炎、深部脓肿 5.急性胰腺炎急性胰腺炎 一、黄芩一、黄芩 黄芩中含有黄酮类成分之多，主要有：黄黄芩芩苷苷、黄黄芩芩素素、汉汉黄黄芩芩素素等等。黄黄芩芩炮炮制制或或贮贮藏藏不不当当变变绿绿，影影响响质质量。其原理如下：量。其原理如下：黄芩酶黄芩酶 O 绿色绿色59二、槐米二、槐米 槐米是为豆科植物槐的干燥花蕾，有 凉血止血，清肝泻火的功效， 主主要要化化学学成成分分：芦芦丁丁（芸芸香香苷苷），槲槲皮皮素素（芦芦丁丁苷苷元元）。芦芦丁丁是是槐槐米米止止血血的的有有效效成成分分，但但开开花花后后含含量大大降低。量大大降低。结构结构60 三、葛根三、葛根 为豆科植物野葛的干燥根，习称野葛。有解肌退热，透疹，生津止渴，升阳止泻之功效。 生生理理活活性性：扩扩冠冠、增增加加冠冠脉脉流流量量，降低心肌耗氧量。降低心肌耗氧量。 葛葛根根含含有有异异黄黄酮酮类类化化合合物物，主主要有大豆素、大豆苷、葛根素等。要有大豆素、大豆苷、葛根素等。61大豆素大豆素四、银杏叶四、银杏叶 银杏叶含有多种黄酮类成分， 化化学学成成分分：银银杏杏双双黄黄酮酮、总总黄黄酮酮类类，可可扩扩张张血血管管，增增加加冠冠脉脉及及脑脑血血管管流流量量，降降低低血血粘粘度度、改改善善冠冠脉脉循循环环，是是治治疗疗心心脑脑血血管管疾疾病病的的有有效效药药物物。对改善脑功能障碍、动脉硬化、高血压、眩晕、耳鸣、头痛、老年痴呆、记忆力减退等有明显效果。单项选择单项选择：1.一般不发生盐酸一般不发生盐酸镁粉反应的是（镁粉反应的是（ ） A. 二氢黄酮二氢黄酮 B. 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 C. 黄酮醇黄酮醇 D. 黄酮黄酮 E. 异黄酮异黄酮2水溶性最强的黄酮类化合物是（水溶性最强的黄酮类化合物是（ ） A. 黄酮黄酮 B. 花色素花色素 C. 二氢黄酮二氢黄酮 D. 查耳酮查耳酮 E. 异黄酮异黄酮3酸性最强的黄酮类化合物是（酸性最强的黄酮类化合物是（ ） A. 5羟基黄酮羟基黄酮 B. 7羟基黄酮羟基黄酮 C. 3羟基黄酮羟基黄酮 D. 6羟基黄酮羟基黄酮 E. 3羟基二氢黄酮羟基二氢黄酮 636黄酮类化合物色谱检识常用的显色剂是（黄酮类化合物色谱检识常用的显色剂是（ ） A盐酸盐酸-镁粉试剂镁粉试剂 BFeCl3试剂试剂 CGibbs试剂试剂 D2NaBH4甲醇溶液甲醇溶液 ElAlCl3甲醇溶液甲醇溶液 7将总黄酮溶于乙醚，用将总黄酮溶于乙醚，用 5NaHCO萃取可得到（萃取可得到（ ） A5，7-二羟基黄酮二羟基黄酮 B5-羟基黄酮羟基黄酮 C3，4-二羟基黄酮二羟基黄酮 D5，8-二羟基黄酮二羟基黄酮 E7，4-二羟基黄酮二羟基黄酮 8下下列列化化合合物物进进行行聚聚酰酰胺胺柱柱色色谱谱分分离离，以以浓浓度度从从低低到到高高的的乙乙醇洗脱，最先被洗脱的是（醇洗脱，最先被洗脱的是（ ） A2，4-二羟基黄酮二羟基黄酮 B4-OH黄酮醇黄酮醇 C3，4-二羟基黄酮醇二羟基黄酮醇 D4-羟基异黄酮羟基异黄酮 E4-羟基二氢黄酮羟基二氢黄酮64