中药化学-第六章-黄酮类化合物课件.ppt
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1、第六章第六章 黄酮类化合物黄酮类化合物 概概 述述1黄酮的含义:黄酮的含义:(1)经典含义是指以2-苯基色原酮衍生的一类化合物的总称,由于该类化合物大多呈淡黄色或黄色,且分子中多具酮基,因此称为黄酮。(2)现代含义是泛指二个苯环(A环和B环)通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称,即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。2 黄酮的生物活性黄酮的生物活性 第一节第一节 结构和分类结构和分类 分类依据:分类依据:1、3-位羟基取代与否 2、三碳链是否构成环 3、三碳链的氧化程度 4、B-环连接位置(2、3-位)氧化型 还原型 第一节第一节 结构和分类结构和分类黄酮黄酮醇异黄酮查耳酮黄
2、烷3-醇类花色素类橙酮类二氢黄酮二氢黄酮醇二氢异黄酮二氢查耳酮黄烷3、4-二醇类汕酮高异黄酮类 n黄酮醇黄酮醇 山柰酚(5,7,4-三OH黄酮醇)槲皮素(5,7,3,4-四OH黄酮醇)杨梅素(5,7,3,4,5-五OH黄酮醇)结构和分类结构和分类 二氢黄酮醇二氢黄酮醇二氢槲皮素(5,7,3,4-四OH二氢黄酮醇)二氢桑色素(5,7,2,4-四OH二氢黄酮醇)大豆素(大豆素(7,4-二二OHOH异黄酮异黄酮)大豆苷(大豆素大豆苷(大豆素-7-O-glc苷)苷)葛根素(葛根素(7,4-二二OHOH,8-8-glc异黄酮异黄酮苷)苷)紫檀素紫檀素鱼藤酮鱼藤酮 结构和分类结构和分类二氢异黄二氢异黄酮酮
3、异黄酮异黄酮红花苷红花苷查耳酮查耳酮 结构和分类结构和分类梨根苷梨根苷二氢查耳酮二氢查耳酮 飞燕草苷元 结构和分类结构和分类橙酮橙酮花色素花色素硫磺菊素(6,3,4-三OH橙酮)异芒果素 结构和分类结构和分类 高异黄高异黄酮酮双苯吡酮双苯吡酮 第二节第二节 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质一性状一性状 形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。形态:多为结晶性固体,少数为无定形粉末。颜色:多为黄色颜色:多为黄色交叉共轭体系(电子交叉共轭体系(电子转移、重排,共轭增转移、重排,共轭增强,产生颜色的基础)强,产生颜色的基础)助色团(给系统提供助色团(给系统提供电子,使颜色加深,电子,使颜
4、色加深,尤其尤其7,4-位,辅助位,辅助作用)作用)旋光性旋光性 取决于取决于 不对称碳原子的有无不对称碳原子的有无 有有 无无 所有黄酮苷(糖)所有黄酮苷(糖)游离黄酮游离黄酮 游离黄酮游离黄酮 黄酮黄酮 二氢黄酮二氢黄酮 黄酮醇黄酮醇 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 异黄酮异黄酮 二氢异黄酮二氢异黄酮 查耳酮(二氢查耳酮(二氢 )黄烷醇类黄烷醇类 橙酮橙酮 花色素类等花色素类等 二旋光性:二旋光性:三溶解性三溶解性:符合苷的溶解性规律。但水符合苷的溶解性规律。但水溶性与结构的平面性、取代基团溶性与结构的平面性、取代基团的种类和数目等有一定关系。的种类和数目等有一定关系。黄酮类化合物的理化性质黄酮类化
5、合物的理化性质(2)取代基团的性质、数目、连接位置 引入羟基,数目多,7、4-位,水溶度较大。羟基甲基化(-OCH3),水溶度降低。黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质(1)三糖苷 双糖苷 单糖苷 苷元(2)3-O-糖苷 7-O-糖苷(平面性分子)(3)花色素(平面性分子,离子型)非平面性分子 平面性分子2.黄酮苷黄酮苷(亲水性亲水性)四酸碱性四酸碱性1酸性 (1)来源:酚羟基(数目、位置)(2)酸性规律 a、7,4-OH酸性强于其他位置羟基的酸性(处于羰基对位,羰基的共轭诱导)。b、5-OH酸性最弱(处于羰基邻位,形成分子内氢键)。c、酚羟基数目越多,酸性越强。7,4-OH 7或4-
6、OH 其他位-OH 5-OH NaHCO3 +-Na2CO3 +-NaOH +应应用:用:pH梯度法分离梯度法分离 2.碱性:碱性:-吡喃吡喃酮环酮环1-氧原子氧原子 微弱碱性(孤微弱碱性(孤对电对电子,接受子,接受质质子)子)仅仅溶于溶于强强的、的、浓浓酸酸+水水 (浓浓硫酸)硫酸)烊烊 盐盐(呈色)(呈色)应应用用 初步初步鉴别鉴别黄黄酮酮母核母核类类型:黄型:黄酮酮、黄、黄酮酮醇醇 黄黄橙色,并有橙色,并有荧荧光光 二二氢氢黄黄酮酮 橙橙红红(冷)、紫(冷)、紫红红(热热)查查耳耳酮酮 橙橙红红洋洋红红 异黄异黄酮酮(二(二氢氢)黄色黄色 橙橙酮酮 红红洋洋红红2.与金属盐类试剂络合反应
7、与金属盐类试剂络合反应反反应类应类型型 鉴别鉴别特征及特征及鉴别鉴别意意义义 备备 注注 锆盐 枸橼酸 锆盐锆盐-枸橼酸枸橼酸 3-OH或或3,5-二二OH 黄色 黄色不褪 PPC(ZrOCl2)5-OH 黄色褪去 示 氨性氯化锶(SrCl2)邻邻二酚二酚羟羟基基 绿、棕乃至黑色沉淀 三氯化铁(FeCl3)酚酚羟羟基基 紫、蓝、绿三氯化铝 3-OH,4-C=O 黄色(AlCl3)5-OH,4-C=O 鲜黄色荧光 PPCTLC 邻二酚羟基邻二酚羟基 (4或7,4黄酮醇,天蓝色荧光)3.硼酸硼酸显显色反色反应应 硼酸硼酸 5-羟羟基,基,4-羰羰基黄基黄酮酮 黄色,黄色,绿绿色色荧荧光(草酸液)光
8、(草酸液)(H3BO3)6-羟羟基,基,4-羰羰基基查查耳耳酮酮 黄色,无黄色,无荧荧光(枸光(枸橼橼酸)酸)4.碱性试剂反应碱性试剂反应反应类型反应类型 鉴别特征及鉴别意义鉴别特征及鉴别意义 备备 注注氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液 黄酮黄酮 黄黄 橙色橙色 查耳酮、橙酮查耳酮、橙酮 红红 紫红紫红 二氢黄酮二氢黄酮 黄黄橙色(冷)橙色(冷)深红深红 紫红紫红 (较长时间或加热)(较长时间或加热)母核类型鉴别母核类型鉴别 稀稀氢氢氧化氧化钠钠 邻邻三酚三酚羟羟基黄基黄酮类酮类 暗暗绿绿蓝绿蓝绿色色纤维纤维状状 邻邻三酚三酚羟羟基基氨蒸气或碳酸氨蒸气或碳酸钠钠溶液溶液 颜颜色色变变化化 TLC、PP
9、C 一提取方法 溶剂法第三节第三节 黄酮类化合物的提取、分离黄酮类化合物的提取、分离溶剂法关键:溶剂的选择 溶剂选择依据:黄酮类成分的存在状态 (游离、苷)及溶解性 提取方法选择依据:溶剂的溶解性能 (煎煮法、渗漉法、回流法等)溶剂 提取原理 游离黄酮 黄酮苷 备 注 乙醇 溶解范围广 +(甲醇)苷、苷元均可溶 (9095%)(60%)甲醇毒性大沸水 多糖苷易于水 +成本低、安全,水溶性杂质多 碱性水或 稀氢氧化钠溶出能力强 碱性乙醇 酚羟基的酸性 +石灰水除杂质效果好黄酮类化合物的提取黄酮类化合物的提取(二)(二)pH梯度萃取法梯度萃取法 分离依据:游离黄分离依据:游离黄酮类酮类化合物的酸性
10、差异化合物的酸性差异 分离工分离工艺艺:总总游离黄游离黄酮酮的乙的乙醚醚液液 依次以依次以5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH萃取萃取 5%NaHCO3液液 5%Na2CO3液液 0.2%NaOH液液 4%NaOH液液 母液母液 酸化酸化 (脂溶性(脂溶性杂质杂质)7,4-OH黄黄酮酮 7或或4-OH黄黄酮酮 一般一般-OH黄黄酮酮 5-OH黄黄酮酮(三)柱色(三)柱色谱谱法法 吸附原理 异黄酮、二氢黄酮(醇)、氯仿-甲醇不同比例(105,活化)高度甲基化或乙酰化黄酮(醇)混合溶剂洗脱 (极性小)分配原理 多羟基黄酮醇或黄酮苷类 氯仿-甲醇-水(加水失活或不活化)
11、(极性大)(80:20:1)等比例1硅胶柱色谱硅胶柱色谱2氧化铝柱色谱(少)氧化铝柱色谱(少)具有3-OH或5-OH、4-羰基及邻二酚羟基黄酮类化合物与铝离子络和而被牢固吸附,难于洗脱。2聚酰胺色谱聚酰胺色谱吸附规律:与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及介质有关。吸附规律:与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及介质有关。(1)酚羟基数目越多,吸附能力越强。(2)酚羟基数目相同的情况下,酚羟基所处的位置有利于形成分子内氢键,吸附能力减弱。3-OH或5-OH黄酮的吸附力小于其他位置-OH黄酮;邻二酚羟基黄酮的吸附力弱于间位或对位酚羟基黄酮(3)分子内芳香化程度越高,吸附力越强。查耳酮 二氢黄酮 黄酮醇
12、黄酮 二氢黄酮醇 异黄酮(4)与介质的关系:吸附力 水(中)甲醇、乙醇(浓度 由低到高)碱性溶剂(氢键吸附)(氢键吸附)洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附能力越强,越难洗脱洗脱规律:与吸附规律正好相反,即吸附能力越强,越难洗脱 聚酰胺聚酰胺“双重色双重色谱谱”原理原理 正相色正相色谱谱 反相色反相色谱谱聚酰胺:极性固定相(极性酰胺基团)非极性固定相(非极性脂肪链)洗脱剂:有机溶剂(氯仿-甲醇,极性小)含水溶剂(甲醇-水,极性大)先洗脱:游离黄酮(苷元,极性小)苷(极性大)(柱色谱分离)Rf值:苷元 苷 苷元 双糖苷 单糖苷 苷元 1-OH 2-OH 3-OH 4-OH 5-OH黄酮 4.葡聚
13、糖凝胶柱色谱葡聚糖凝胶柱色谱“双重色谱双重色谱”原理原理常用洗脱剂:常用洗脱剂:碱水(碱水(0.1mol/L NH3.H2O)盐水(盐水(0.5mol/L NaCl)醇或醇水不同比例。醇或醇水不同比例。应用:适用于各种黄酮类化合物的分离应用:适用于各种黄酮类化合物的分离 原理:反相柱色谱(黄酮类化合物极性大)原理:反相柱色谱(黄酮类化合物极性大)固定相:固定相:ODS 流动相:水流动相:水-乙晴,水与甲醇不同比例乙晴,水与甲醇不同比例6高效液相色谱法(高效液相色谱法(HPLC)第四节黄酮类化合物的检识第四节黄酮类化合物的检识一理化检识一理化检识 1.颜色:多呈黄色 2.母核检识:盐酸-镁粉反应
14、-黄酮、黄酮醇、二氢黄酮 二氢黄酮醇(+)四氢硼钠反应-二氢黄酮(醇)类(+)五氯化锑-查耳酮类(+)3.取代基团检识:锆盐-枸橼酸反应-3-OH(+)5-OH(-)黄酮鉴别 氨性氯化锶反应-邻二酚羟基(+)二二.色谱检识色谱检识 (一)纸色谱(PPC)原理:分配原理 适用范围:游离黄酮(苷元)及黄酮苷的分离鉴别 双相色双相色谱谱 第I向 醇性展开剂 第II向 水性展开剂(BAW、TBA、水饱和正丁醇)(28%HAc、3%NaCl、1%HCl)正相色正相色谱谱 反相色反相色谱谱固定相(水)极性 流动相 (*有认为是吸附原理)?Rf规律:极性小的化合物Rf大 极性大的化合物Rf大 苷元(0.7以
15、上)单糖苷 双糖苷(0.7以下)苷元中,平面型分子 非平面型分子 Rf规律与左边相反 母核相同,2-OH 3-OH 4-OH 5-OH黄酮 苷元的分离鉴别 黄酮苷及花色素类 PPC色谱1硅胶薄层色谱 极性较小的黄酮类化合物(黄酮苷元)2聚酰胺薄层色谱 可用于黄酮苷及游离黄酮的分离 鉴别,其色谱行为可参考聚酰胺柱色谱。3纤维素薄层色谱分配原理,其色谱行为可参考纸色谱。(二)薄层色谱(二)薄层色谱(TLC)各种色谱的检识:各种色谱的检识:日光下观察多数黄酮有黄色斑点 紫外光下观察多数黄酮呈黄绿色荧光斑点 氨蒸气熏多数黄酮有颜色变化 喷显色剂(2%AlCl3甲醇液)多数黄酮黄色变深,荧光加强第五节第
16、五节 黄酮类化合物的结构研究黄酮类化合物的结构研究一一.紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中的应用紫外可见光谱在黄酮类化合物结构测定中的应用 一般鉴定程序:一般鉴定程序:1、先测定在甲醇中的光谱。2、再测定在加入各种诊断试剂后的紫外光谱。3、如为苷类,则可水解或甲基化后再水解,并测定苷元或其衍生物的紫外光谱。4、将以上各种光谱数据(或光谱图)进行对比分析,即可获得有关结构信息。黄酮(醇):带 II、带I均强母核光谱特征 二氢黄酮类、异黄酮类:带 II强、带I弱 母核的推断母核的推断 (甲醇)查耳酮、橙酮:带 II弱、带I强 取代基:OH等,为助色团 依依红红移移规规律推断取代基律推断取代基团团
17、 甲醇钠:强碱,所有酚羟基解离 醋酸钠:碱性弱,酸性强的酚羟基解离 加入诊断试剂 醋酸钠/硼酸:邻二酚羟基络和 相应吸收峰红移 三氯化铝:3-OH,4-羰基 5-OH,4-羰基 络和 邻二酚羟基1.黄黄酮类酮类化合物在甲醇中紫外光化合物在甲醇中紫外光谱谱特征特征 苯甲苯甲酰酰系系统统 桂皮桂皮酰酰系系统统(带带II 220280nm)(带带1 300400nm)黄黄酮类酮类化合物化合物结结构中的交叉共构中的交叉共轭轭体系体系 二氢黄酮(醇)异黄酮(二氢)(由(由B环产环产生的桂皮生的桂皮酰酰系系统统不存在,不存在,带带I弱,弱,带带II强强)黄黄酮类酮类化合物在甲醇中紫外光化合物在甲醇中紫外光
18、谱谱特征特征黄黄酮类酮类化合物母核化合物母核UV吸收特征吸收特征 母核类型母核类型 带带II(nm)带带I(nm)备注备注黄酮 250280(强)304350(强)典型的交叉共轭系统黄酮醇(3-OH取代)328357(强)3-OH供电减弱,使黄酮黄酮醇(3-OH游离)358385(强)3-OH供电共轭,带1红移 异黄酮 245278(强)(sh)桂皮酰系统破坏 二氢黄酮(醇)270295(强)(sh)查耳酮 220270(弱)340390(强)橙酮 230270(弱)370430(强)花青素(苷)270280 465560(可见区)(2)取代基团对共轭吸收的影响n黄酮类核中引入-OH(酚羟基)
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