天然药物化学第五章黄酮类化合物.ppt

1、卫生部规划教材 天然药物化学（第五版） 第五章 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 检识与结构测定 第五节 结构研究中应注意的问题 第一节 概 述 p 一、概念 p 二、结构类型 p 三、生物合成 p 四、生物活性 一、概念 p 狭义： 2-苯基色原酮 p 广义： C6-C3-C6 取代基： -OH、 -OCH3、 -CH3、 Ar、异戊烯基等 第一节 概 述 p 一、概念 p 二、结构类型 p 三、生物合成 p 四、生物活性 二、结构类型 1. 结构分类依据 p 中央 3碳链氧化程度 p B环连接位置 p 三碳链是否成环

2、p 聚合度 二、结构类型 2. 主要骨架类型 黄酮类 Flavones 黄酮醇类 Flavonol 二氢黄酮类 Flavanones 二氢黄酮醇类 Flavanonols 二、结构类型 2. 主要骨架类型 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 二、结构类型 2. 主要骨架类型 p 花色素类 Anthocyanidins 查儿酮类 Chalcones 橙酮类 Aurones 二、结构类型 2. 主要骨架类型 p 双苯吡酮类 Xanthones p 高异黄酮类

3、 Homoisoflavones 二、结构类型 2. 主要骨架类型 p 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 p 黄酮木脂素 Flavonolignan 1分子黄酮 + 1分子木脂素 p 生物碱型黄酮 黄酮骨架上连有生物碱 二、结构类型 3. 存在形式 p黄酮类多与糖成结合成苷，可成 O-苷，也有 C-苷 组成黄酮苷的糖类主要有： 单糖： D-Glc、 D-Gal、 D-Xyl、 L-Rha、 L-Ara、 D-Glu A 双糖类： 槐糖 Glc 12 glc 龙胆二糖 Glc 16 glc 芸香糖 Rh

4、a 1 6 glc 新陈皮糖 Rha 1 2 glc 三糖类： 龙胆三糖 Glc 16 glc 1 2 fru 槐三糖 Glc 12 glc 12 glc 二、结构类型 4. 代表化合物举例 木樨草素 槲皮素 芦丁 （ +） -儿茶素 二、结构类型 4. 代表化合物举例 大豆素 葛根素 二、结构类型 4. 代表化合物举例 银杏双黄酮素 水飞蓟素 第一节 概 述 p 一、概念 p 二、结构类型 p 三、生物合成 p 四、生物活性 三、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 其他黄酮类均由二氢黄酮衍生而来 第一节 概 述 p 一、概念 p

5、二、结构类型 p 三、生物合成 p 四、生物活性 四、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 四、生物活性 抗肝毒作用：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 第五章 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 检识与结构测定 第五节 结构研究中应注意的问题 第二

6、节 理化性质及显色反应 p 一、性状 p 二、溶解性 p 三、酸性与碱性 p 四、显色反应 一、性状 1. 颜色 p 交叉共轭体系的存在 色原酮：无色 黄酮（醇）：灰黄 -黄色 异黄酮：微黄色 二氢黄酮（醇）：无色 一、性状 1. 颜色： p 助色团的引入，颜色加深 p 7,4引入助色团，对颜色影响较大 2.物态 ：多结晶性固体，少无定型粉末 3.光学活性： 苷元：黄酮（醇），无光学活性 二氢黄酮（醇）、黄烷醇，具光学活性 苷： 有光学活性 一、性状 第二节 理化性质及显色反应 p 一、性状 p 二、溶解性 p 三、酸性与碱性 p 四、显色反应 二、 溶解性 H2O MeOH EtOH Et2

7、O CHCl3 游离黄酮 - + + + + 黄酮苷 +（热） + + - - p 与分子存在状态有关 二、溶解性 p 与分子平面性有关：平面性越强，水溶性越差 黄酮（醇）、查尔酮 二氢黄酮、二氢黄酮醇 花色素 PH 梯度萃取 三、 酸性与碱性 2 、弱碱性 p 碱性的来源： -吡喃酮环 1-O孤对电子 黄酮类 浓 H2SO4 / 浓 HCl 盐 H2O 分解 黄酮类 第二节 理化性质及显色反应 p 一、性状 p 二、溶解性 p 三、酸性与碱性 p 四、显色反应 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 四、显色反应 （一）还原反应

8、 p 1. 盐酸 -镁粉（或锌粉）反应： 黄酮、黄酮醇、二氢黄酮及二氢黄酮醇 多橙红多橙红 紫红色紫红色 少紫色少紫色 蓝色蓝色 查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类查耳酮、橙酮、儿茶素类及异黄酮类 p 2. 四氢硼钠反应： 二氢黄酮类 红色紫色 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 四、显色反应 （二）金属盐类试剂络合反应 p 反应官能团： 3-OH， 4-C=O 5-OH， 4-C=O 邻二酚羟基 二氢黄酮、二氢黄酮醇 天蓝色荧光 其他黄酮类 黄色 橙黄 褐色 p 铝盐反应 三氯化铝反应 与 1%AlCl3反应显 黄色或黄色加深

9、， UV下荧光增强 四、显色反应 （二）金属盐类试剂络合反应 p 镁盐反应 醋酸镁反应 p 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 l醋酸铅： 邻二酚羟基，或兼有 3-OH， 4-C=O 5-OH， 4-C=O l碱式醋酸铅： 一般酚羟基类 四、显色反应 （二）金属盐类试剂络合反应 p 锆锆 盐反应 锆锆 盐 -枸橼酸反应 四、显色反应 （二）金属盐类试剂络合反应 3-OH,4-C=O 5-OH,4-C=O + 2%ZrOCl2 黄色黄色 H+ 稳定，不退色 不稳定分解， 显著褪色 p 氯化锶反应 四、显色反应 （二）金属盐类试剂络合反应 p 三氯化铁反应 邻二

10、酚羟基 SrCl2 绿色绿色 棕色棕色 黑色沉淀黑色沉淀 OH- 酚羟基 FeCl3 在黄酮类化合物中含有 氢键缔合的酚羟基 时颜色才明显 绿色绿色 墨绿墨绿 黑色沉淀黑色沉淀 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 p 硼酸络合反应 四、显色反应 （三）硼酸显色反应 H+ H3BO4 亮黄色 5-OH-黄酮 2-OH-查儿酮 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 四、显色反应 （四）碱性试剂显色反应 p 黄酮类 日光下显黄色或黄色加深 UV下显荧光或荧光增强 p

11、黄酮醇类 p 二氢黄酮类 OH - 显橙 黄色 OH- NaOH引起的色变不退 NH4OH引起的色变退去 空气 OH- 呈黄色 空气 棕色 用化学方法鉴别 A-G 小结 1 概述 p概念： C6-C3-C6 、 2-苯基色原酮 p结构类型： 划分依据： C环氧化程度、是否开环、 B环连接位置 重要类型： 黄（醇）、二氢黄（醇）、（二氢）异黄 查尔酮、橙酮 p生物合成： B环的来源：桂皮酸 A环的来源 ：丙二酸 p生物活性： 主要活性及代表物 小结 2 理化性质 一、性状： p 颜色： 多黄色 影响颜色深浅的主要因素：交叉共轭体系 助色团及其位置。 p 物态： 多结晶、无定型粉末 二、溶解性：

12、苷与苷元的区别 影响苷元水溶性的因素： 三、酸性： 来源 影响因素及规律： 7,4 7/4 一般 5 四、碱性： 1-O孤对电子 小结 2 理化性质 三、显色反应： p 还原反应： Mg-HCl反应：（二氢）黄（醇） 橙红 -紫红 -紫 -蓝 NaBH4反应：二氢黄 红 -紫 p 金属盐络合反应： AlCl3反应： 黄色荧光 Mg(Ac)2反应：二氢黄酮（醇） 天蓝色荧光 Pb(Ac)2反应：中性：邻二酚羟 黄 -红色沉淀 碱式： 锆盐 -枸橼酸反应： 3-OH,4C=O 黄色不退 5-OH,4C=O 黄色退去 氨性 SrCl2反应：邻二酚羟 绿 -黑色 FeCl3反应：酚羟基 绿 -黑色 小

13、结 2 理化性质 三、显色反应： p硼酸络合反应： 5-OH黄酮、 2-OH查尔酮 亮黄色 p碱性试剂显色反应： 黄酮类 日光下颜色加深，紫外下荧光增强 二氢黄酮 橙 -黄色 黄酮醇 黄色，通空气变棕色 第五章 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 检识与结构测定 第五节 结构研究中应注意的问题 第三节 提取与分离 p 一、粗提 p 二、提取物的精制 p 三、分离 一、粗提 p 苷类和极性大的苷元苷类和极性大的苷元 ： EtOAc, Me2CO， EtOH, MeOH, H2O 极性大的混合溶剂（极性大的混合溶剂（ MeOHH

14、 2O 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 p 一般苷元：一般苷元： CHCl3， Et2O， EtOAc， C6H6 第三节 提 取 与 分 离 p 一、粗提 p 二、提取物的精制 p 三、分离 二、粗提物的精制 p 溶剂萃取法： 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 p 碱提酸沉法： 注意碱度、酸度应适宜 p 炭粉吸附法： 用于黄酮苷的精制 黄酮甲醇液 活性碳 吸苷炭 沸水 沸甲醇 7%酚 /水 15%酚 /醇 洗脱 第三节 提 取 p 一、粗提 p 二、提取物的精制 p 三、分离 三、分离 （一）柱色谱法 （二） pH梯度萃取法 （三）

15、利用特殊官能团的性质分离 三、分离 （一 ）柱色谱法 1.硅胶柱色谱： 吸附：异黄酮、二氢黄酮（醇）、高度甲基化 分配：多羟基黄酮醇及其苷 三、分离 （一 ）柱色谱法 2.聚酰胺柱色谱： l 原理： l 影响吸附力的因素： 溶质的结构： 形成氢键基团的数目、位置 分子的芳香化程度 溶剂的性质： 水、含水醇、醇 l 常用洗脱剂： 水、含水醇、醇 三、分离 （一 ）柱色谱法 2. 聚酰胺柱色谱： l 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，难洗脱 三、分离 （一 ）柱色谱法

16、2.聚酰胺柱色谱： l 黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律 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 聚酰胺 TLC Rf值： 聚酰胺柱色谱 洗脱顺序： E B A C D E B A C D 3.葡聚糖凝胶柱色谱： l 常用凝胶型号： Sephadex G Sephadex LH-20 l 双重分离原理： 吸附原理 游离黄酮 （游离 Ar-OH） 分子筛原理 黄酮苷 l 常用洗脱剂： MeOH、 MeOH-H2O Me2CO、 Me2CO-H2O CHCl3、 CHCl3- MeOH 碱水、盐水 三、分离 （一 ）柱色谱法 三、分离 （一）柱色谱法 （二） pH梯度萃取

17、法 （三）利用特殊官能团的性质分离 三、分离 （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 l 用于分离酸度不同的黄酮苷元 三、分离 （一）柱色谱法 （二） pH梯度萃取法 （三）利用特殊官能团的性质 三、分离 （三）利用特殊官能团的性质 p 铅盐沉淀法 l中性 Pb(Ac)2: -COOH (树胶、果胶、粘液质、蛋白质、氨基酸 ) 邻二 Ar-OH l碱式 Pb(Ac)2: Ar-OH 提取液或浓缩液 加入一定量的 Pb(Ac)2 沉淀 滤液 再加入 Pb(Ac)2 沉淀 滤液 悬于 EtOH通 H2S 碱式 Pb(Ac)2 PbS沉淀 滤液 沉淀 浓缩 H2S处理 黄酮 黄酮 （有邻二酚 OH） （无邻二酚 OH ） 实例 从柠檬果皮中分离降血压有效成分 小结 1 提取 p 粗提： p 精制：溶剂萃取法： 醇提液中的脂杂 水提液中的水杂 碱提酸沉法： 炭粉吸附法 ： 小结 2 分离 p 柱色谱法： 硅胶柱 聚酰胺柱：洗脱规律 葡聚糖凝胶柱 p pH梯度萃取法： p 利用特殊官能团的性质： 铅盐沉淀法