天然药物化学课件——第五章_黄酮总结.ppt
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1、第五章黄酮类化合物 (Flavonoids)天然药物化学基本内容黄酮类化合物的结构特征、分类; 主要性质、及酸性与羟基取代位置、数目的关系;呈色反应在鉴别及结构测定工作中的用途和意义;黄酮类化合物的提取分离原理: 聚酰胺柱色谱分析法(酚类化合物) 梯度PH萃取法(酚酸类化合物) 铅盐沉淀法(分子中具有羧酸、邻二酚羟基及特殊络合结构)黄酮类化合物的谱学特征,UV、1H-NMR、13C-NMR及MS规律及在结构测定中的重要意义。基本要求 掌握 黄酮类化合物结构分类,酸性判别及鉴别方法; 熟悉 酚酸类化合物提取分离方法的原理和应用; 及黄酮类化合物结构鉴定方法和谱学特征。本章内容本章内容 黄酮类化合
2、物是泛指两个苯环通过三碳相互连接黄酮类化合物是泛指两个苯环通过三碳相互连接而成的一系列化合物。而成的一系列化合物。第一节第一节 绪论绪论OO12345678913524610O12345678913524610ACBC6-C3-C6 桂皮酸莽草酸途径桂皮酸莽草酸途径第一节第一节 绪论绪论OHOOH糖糖莽莽草草酸酸途途径径OHCoAOOCOOOH双双氢氢黄黄酮酮OOOH黄黄酮酮OHOOH双双氢氢查查耳耳酮酮OOOH奥奥弄弄类类OOOH异异黄黄酮酮类类OOOH双双氢氢黄黄酮酮醇醇OOHOH黄黄烷烷醇醇OOH花花色色素素OH+OOOH黄黄酮酮醇醇OHOH查耳酮查耳酮C3-位:位:有有OH 黄酮醇黄酮
3、醇 (Flavonol) 无无OH 黄酮黄酮 (Flavone)C23饱和:饱和:二氢黄酮(醇)二氢黄酮(醇)(Flavanone)C3与与B环相连:环相连:异黄酮(异黄酮(Isoflavone)C环开环:环开环:查耳酮(查耳酮(Chalcone)第一节第一节 绪论绪论C环还原:环还原:黄烷类黄烷类其它类型:其它类型:花色素类、橙酮类、奥弄类、高异黄酮、花色素类、橙酮类、奥弄类、高异黄酮、 山酮类山酮类 OOABC23黄酮类(黄酮类(flavonesflavones)OOHOOHOHOHluteolin木犀草素(木犀草素(luteolin),存在于忍冬藤、菊花、浮萍),存在于忍冬藤、菊花、浮萍
4、中,具有抗菌作用。中,具有抗菌作用。 OOHOOHOHOHluteolin黄芩为清热解毒类中黄芩为清热解毒类中药,抗菌成分主要有药,抗菌成分主要有黄芩苷黄芩苷(baicalin)、次、次黄芩素黄芩素(wogonin)等。等。 黄芩苷具有抗菌、解毒、降压作用,是黄芩苷具有抗菌、解毒、降压作用,是银黄片银黄片的主要成分;的主要成分;黄芩苷还有降转氨酶的作用。黄芩苷还有降转氨酶的作用。 OOOOOHO黄芩素(黄色)OOOHHOHO黄芩酶黄芩苷COOHHOOHOHOOOOHHOO醌式结构(绿色)黄酮醇类(黄酮醇类(flavonols) OOOH黄酮醇黄酮醇OO黄酮黄酮黄酮醇类(黄酮醇类(flavono
5、lsflavonols) 槲皮素槲皮素(quercetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用。槲皮具有抗炎、止咳祛痰等作用。槲皮素片用于治疗支气管炎。此外还有降低血压、增强毛细血素片用于治疗支气管炎。此外还有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉、管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用。增加冠脉血流量等作用。 芦丁芦丁(rutin)是槲皮素的是槲皮素的O芸香糖苷。用于治疗毛芸香糖苷。用于治疗毛细管脆弱引起的出血病,并用作高血压的辅助治疗剂。细管脆弱引起的出血病,并用作高血压的辅助治疗剂。RUTINOOOHHOOHOHOrutinoseOOO
6、HHOOHOHOHQUERCETIN 豆科植物豆科植物槐米中含有槐米中含有芦丁和槲皮芦丁和槲皮素。素。二氢黄酮类二氢黄酮类(flavanones) OO1234OO32OOOH23二氢黄酮二氢黄酮黄酮黄酮黄酮醇黄酮醇二氢黄酮类二氢黄酮类( (flavanonesflavanones) ) OOOHOCH3rutinose O橙皮苷(hesperidin),具有Vp样作用甘草苷(liquiritin),具有溃疡抑制作用OOOglcHO甘草含黄酮类化合物,主要有甘草苷(Liquiritin)、甘草苷元(Liquiritigenin)、异甘草苷(Iso-Liquiritin)、新甘草苷(Neo-Li
7、quiritin)异甘草苷元(Iso-Liquiritigenin)、新异甘草苷(Neoisoliquiritin)等。 柚皮素(柚皮素(Naringenin):来源于芸香科植物柚):来源于芸香科植物柚( (Citrus paradisi Macfadyen) )的果实;具有抗菌的果实;具有抗菌, , 抗炎抗炎, , 抗癌抗癌,解痉和利胆作用解痉和利胆作用.结构式:结构式: OOHOOHOHOOOH12344二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类(flavanonols)OO1234二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢黄酮二氢黄酮4 4二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类( (flavanonolsflavanonols) )OO
8、HOOHOHOOCH2OHOHOCH3水飞蓟素(SILYBIN) 水飞蓟素具有保肝作用,用水飞蓟素具有保肝作用,用于治疗急、慢性肝炎及肝硬于治疗急、慢性肝炎及肝硬化,代谢中毒性肝损伤。化,代谢中毒性肝损伤。 5 5查尔酮类(查尔酮类(chalconeschalcones) 查尔酮为苯甲醛缩苯乙酮类化合物。查尔酮为苯甲醛缩苯乙酮类化合物。查耳酮654321654321O 二氢黄酮的吡酮环在碱的作用下易开环生二氢黄酮的吡酮环在碱的作用下易开环生成成6-羟基查耳酮,由无色转为深黄色羟基查耳酮,由无色转为深黄色; 6-羟基羟基查耳酮经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。查耳酮经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。
9、OHHOOOHO邻邻羟羟基基查查耳耳酮酮二二氢氢黄黄酮酮菊科植物红花菊科植物红花功效应用功效应用 活血祛瘀活血祛瘀,用于妇女血瘀引起用于妇女血瘀引起的闭经、痛经、产后瘀阻腹痛及的闭经、痛经、产后瘀阻腹痛及癥瘕积聚癥瘕积聚;淤血所致之头痛,胸淤血所致之头痛,胸痛,脘腹痛及风湿痹证,关节疼痛,脘腹痛及风湿痹证,关节疼痛痛;外伤瘀肿作痛、疮痈肿痛及外伤瘀肿作痛、疮痈肿痛及血分瘀热、斑疹暗紫等。血分瘀热、斑疹暗紫等。化学成分化学成分 含红花苷(含红花苷(carthamin)、)、新红花苷(新红花苷(neocarthamin)、)、红花醌苷(红花醌苷(carthamone)、红)、红花多糖、棕榈酸、肉桂
10、酸、月桂花多糖、棕榈酸、肉桂酸、月桂酸。酸。 红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类成分。红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类成分。 红花在开花初期,花冠呈淡黄色;开花中期,花冠呈深黄色;红花在开花初期,花冠呈淡黄色;开花中期,花冠呈深黄色;开花后期或采收干燥过程中由于酶的作用,氧化成红色。开花后期或采收干燥过程中由于酶的作用,氧化成红色。SO2氧化酶异构化醌式红花苷(红色)红花苷(carthamone)(黄色)新红花苷(neo-carthamin)(无色)OHOOOOglcOHOHOHOHOOglcOHOOHOHOOglcOH6 6异黄酮类异黄酮类 ( (isoflavonesis
11、oflavones) ) 主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。OO32OO32异黄酮异黄酮黄酮黄酮取代基7,4-二OH4-OH, 7-glc7,4-二OH,8-C-glc化合物名称大豆素大豆苷葛根素OOHOOH葛根总黄酮葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。具有类似罂粟碱的解痉作用。大豆苷、葛根素及大豆素大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解均能缓解高血压患者的头痛等症状。高血压患者的头痛等症状。7 7二氢异黄酮类二氢异黄酮类OO32紫檀素OOOOCH3OOO32二氢异黄酮
12、二氢异黄酮异黄酮异黄酮8 8双黄酮类双黄酮类 由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物,多分布由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物,多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮,如银杏素。于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮,如银杏素。 GINKGETINOOOHCH3OOCH3OHHOOHOO9 9花色苷类花色苷类( (anthocyanidinsanthocyanidins) ) 是使花、叶、果、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素。以是使花、叶、果、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素。以苷的形式存在于细胞液中,经水解可生成苷元苷的形式存在于细胞液中,经水解可生成苷元花色素花色素及糖。及糖。矢车菊苷元(兰色)花青
13、素母核OHOOHOHOHO1010黄烷黄烷-3-3-醇醇(flavan-3-ols)(flavan-3-ols)及黄烷及黄烷-3-3,4- 4-二醇二醇(flavan-3,4-diols)(flavan-3,4-diols)类类(-)表儿茶素)表儿茶素 (+)儿茶素)儿茶素OHOOHOHOHOHHHOHOHOOHOHHOHH11 11苯骈色酮苯骈色酮 ( (xanthanesxanthanes) ) 异芒果素异芒果素(isomengiferin)石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的功效。石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的功效。 OOHOHOOHOHglc123456781212橙酮类化合物橙酮类化合物硫
14、磺菊素硫磺菊素(sulphuretin)OCHHOOHOHO3435黄酮类化合物的结构和分类A环环B环环3637氧苷碳苷异黄酮本章内容本章内容形态形态:多为结晶,少数为无定形粉末。:多为结晶,少数为无定形粉末。颜色颜色:结构存在交叉共轭体系,因此化合物多有颜色。:结构存在交叉共轭体系,因此化合物多有颜色。 黄酮(醇)及其苷:黄酮(醇)及其苷:呈黄色呈黄色-灰黄色灰黄色 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:微黄色微黄色 花色素可随着花色素可随着pH值的变化颜色有所不同:值的变化颜色有所不同: 红色(红色(pH8.5)第二节第二节 理化性质与颜
15、色反应理化性质与颜色反应 溶解度溶解度黄酮黄酮( (醇醇), ), 查耳酮:查耳酮:平面型分子平面型分子二氢黄酮二氢黄酮( (醇醇) ):非平面型分子非平面型分子花色素:花色素:离子离子 苷元:苷元:难溶于水,易溶于乙酸乙酯,乙醚等有难溶于水,易溶于乙酸乙酯,乙醚等有 机溶剂中机溶剂中 苷:苷:易溶于水、乙醇、甲醇中,糖链越长水溶易溶于水、乙醇、甲醇中,糖链越长水溶性越大。性越大。第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应水水中中溶溶解解度度增增加加OHHHO酸性:酸性:来源分子中的酚羟基;来源分子中的酚羟基; 可溶于碱性水溶液可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺。、吡啶、甲酰
16、胺及二甲基甲酰胺。 酸性强弱的比较:酸性强弱的比较:取决于羟基的数目和位置:取决于羟基的数目和位置: 7,4-OH 7-或或4 -OH 一般一般OH 5-OH第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应OOHOOHOHOHOH(可用于提取、分离及鉴定工作)(可用于提取、分离及鉴定工作)75343来源:来源:1-1-位氧原子的未共用电子对,显微弱的碱性,位氧原子的未共用电子对,显微弱的碱性,可与强酸生成(金羊)盐而溶于酸水中。可与强酸生成(金羊)盐而溶于酸水中。第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应碱性:碱性:H+OOH+OOHOOHOHOHOH(一)还原反应(一)还原反应 H
17、Cl-Mg 反应反应 HCl-Zn 四氢硼钠(四氢硼钠(NaBH4) 为(为(+)的反应,颜色多为)的反应,颜色多为橙红橙红-紫红紫红 第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应HCl+MgHClZnNaBH4 黄酮黄酮 (醇醇)类类(苷苷)异黄酮(少异黄酮(少数显色)数显色)黄酮醇黄酮醇-3-O-糖苷糖苷黄酮醇黄酮醇二氢黄二氢黄酮类酮类注:二注:二氢黄酮氢黄酮与磷钼与磷钼酸试剂酸试剂反应呈反应呈棕褐色棕褐色其它其它黄酮黄酮类化类化合物合物二氢黄酮二氢黄酮类(苷)类(苷)黄烷醇类黄烷醇类二氢黄酮二氢黄酮醇醇二氢黄酮二氢黄酮醇醇-3-O-糖糖苷苷查耳酮查耳酮橙酮橙酮应用应用:可用于各类化
18、合物的鉴别:可用于各类化合物的鉴别第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应(二)络合反应(二)络合反应黄酮类化合物分子结构中多具有下列结构:黄酮类化合物分子结构中多具有下列结构:可与金属盐类试剂产生络合反应可与金属盐类试剂产生络合反应 (1)锆盐)锆盐 (4)镁盐)镁盐 (2)铝盐)铝盐 (5)氯化锶)氯化锶 (3)铅盐)铅盐 (6)三氯化铁反应)三氯化铁反应OOOHOOOHOHOH(1 1)锆盐)锆盐OOOHOOOHOOOZrClOOOZrClOH2OOH2O2%ZrOCl2黄黄绿绿色色络络合合物物2 2% %枸枸橼橼酸酸不不退退色色褪褪色色第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质
19、与颜色反应样 品+ 1% AlCl3或硝酸铝紫紫外外下下有有荧荧光光黄黄色色络络合合物物(2)铝盐)铝盐样品+ 1 1% % 醋醋酸酸铅铅或碱式醋酸铅/H2O黄黄 红红色色 沉沉淀淀(3)铅盐)铅盐黄黄红红第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应醋酸铅醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基或兼有可沉淀具有邻二酚羟基或兼有3-OH, 4=O或或5-OH, 4=O者。者。 碱式醋酸铅碱式醋酸铅可沉淀具有一般酚类化合物。可沉淀具有一般酚类化合物。(4)镁盐)镁盐样样品品+醋醋酸酸镁镁/ /M Me eO OH H呈呈色色可可滴滴在在滤滤纸纸上上 二氢黄酮二氢黄酮(醇醇), 显天蓝色荧光显天蓝色荧光,
20、有有5-OH更明显更明显 黄酮黄酮(醇醇)、异黄酮,显黄、异黄酮,显黄橙、黄橙、黄褐色褐色第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应(5)氯化锶)氯化锶 (邻邻二二酚酚羟羟基基) )+SrC12绿绿色色棕棕色色 黑黑 色色样 品氨性溶液(三)硼酸显色反应(三)硼酸显色反应鉴别鉴别5-OH黄酮黄酮和和2 羟基查羟基查耳酮耳酮在酸存在下,生成亮黄色。在酸存在下,生成亮黄色。(四)碱性试剂(四)碱性试剂 NH3蒸气蒸气:颜色加深,可逆;:颜色加深,可逆;Na2CO3反应不可逆。反应不可逆。 二氢黄酮遇碱开环:二氢黄酮遇碱开环:生成查耳酮,显橙黄色。生成查耳酮,显橙黄色。 黄酮类有邻二酚羟基或
21、黄酮类有邻二酚羟基或3,4 -二羟基二羟基:在:在OH-中中 易氧化。生成由黄色、深红色至绿棕色沉淀。易氧化。生成由黄色、深红色至绿棕色沉淀。第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应三、显色反应三、显色反应HCl-Mg反应反应HCl-Zn反应反应NaBH4反应反应锆锆-枸橼酸反应枸橼酸反应SrCl2反应反应硼酸硼酸+草酸反应草酸反应Molish反应反应(+)(+)(-)黄色,加枸橼酸黄色,加枸橼酸,褪色褪色(+)(+)黄色)黄色(+)第二节第二节 理化性质与颜色反应理化性质与颜色反应练习一:练习一:下面的一个化合物可能发生的反应下面的一个化合物可能发生的反应OOHOOHOOHOHru
22、tinose芦丁(芦丁(rutin)51练习二-鉴别(化学方法)本章内容本章内容一、提取精制一、提取精制 根据化合物的性质,可采取以下提取方法根据化合物的性质,可采取以下提取方法 化合物:化合物:极性极性溶剂萃取溶剂萃取 酸性酸性碱提酸沉碱提酸沉 解离性解离性离子交换离子交换 碳粉吸附法碳粉吸附法第三节第三节 提取分离方法提取分离方法1. . 溶剂萃取法溶剂萃取法药材药材甲醇或乙醇提取,回收醇甲醇或乙醇提取,回收醇浸膏浸膏加水溶解加水溶解水溶液水溶液分别以不同极性溶剂萃取分别以不同极性溶剂萃取(石油醚,氯仿,乙酸乙酯,正丁醇)(石油醚,氯仿,乙酸乙酯,正丁醇)石油醚层石油醚层(小极性)(小极性
23、)氯仿层氯仿层(苷元)(苷元)乙酸乙酯层乙酸乙酯层(大极性苷元(大极性苷元及单糖苷)及单糖苷)正丁醇层正丁醇层(黄酮苷)(黄酮苷)水层水层(多糖等)(多糖等)第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 原理:原理:酚羟基与碱成盐,溶于水;加酸后析出。酚羟基与碱成盐,溶于水;加酸后析出。 碱:碱:常用常用Ca(OH)2,或,或CaO水溶液。水溶液。 优点:优点:可使含酚羟基化合物成盐溶解,另一方面可使含酚羟基化合物成盐溶解,另一方面可使含可使含COOH的果胶、粘液质、蛋白质等杂质形的果胶、粘液质、蛋白质等杂质形成沉淀而除去。成沉淀而除去。 注意:注意:碱性碱性不宜过强,以免破坏黄酮母核;不宜过强,以
24、免破坏黄酮母核; 酸化时,酸化时,酸性酸性不宜过强,不宜过强,pH34即可,以免即可,以免 形成盐而溶解。形成盐而溶解。第三节第三节 提取分离方法提取分离方法2.碱提酸沉法碱提酸沉法样品样品OH-提取液提取液过滤过滤H+沉淀沉淀(黄酮类)(黄酮类)第三节第三节 提取分离方法提取分离方法2.碱提酸沉法碱提酸沉法搅拌下加搅拌下加入石灰乳入石灰乳加水加水300ml300ml槐花米槐花米(15g15g)调节调节PH8-9PH8-9直火加热直火加热保持微保持微沸沸30min30min双层滤纸趁双层滤纸趁热抽滤热抽滤滤液滤液残渣残渣在在60-7060-70度下,用度下,用浓盐酸调浓盐酸调PH3-4PH3-
25、4静置静置实实例例操作操作第三节第三节 提取分离方法提取分离方法3. 离子交换离子交换 原理:原理:酚羟基与碱成盐,溶于水;采用阴离子酚羟基与碱成盐,溶于水;采用阴离子交换树脂交换,加酸后析出,用有机溶剂回流提交换树脂交换,加酸后析出,用有机溶剂回流提取。取。第三节第三节 提取分离方法提取分离方法4.4.炭粉吸附法炭粉吸附法药材甲醇提取物药材甲醇提取物分次加入活性炭,搅拌,静置,分次加入活性炭,搅拌,静置,检查上清液有无黄酮反应,过滤检查上清液有无黄酮反应,过滤滤液滤液吸附后活性炭粉吸附后活性炭粉依次用沸水、沸甲醇、依次用沸水、沸甲醇、7%酚酚/水、水、15%酚酚/醇洗脱醇洗脱沸水沸水沸甲醇沸
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- 天然 药物 化学课件 第五 黄酮 总结
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