天然药物化学第五章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本章内容,第一节 概述,第二节 理化性质与颜色反应,第三节 提取分离方法,第四节 结构鉴定,第五节 结构研究实例,历史概念,1952,年以前，黄酮类化合物主要是指基本母核为,2-,苯基色原酮,的一系列化合物。,色原酮,2-,苯基色原酮（黄酮）,第一节 绪论,一、定义：,黄酮类化合物是泛指两个苯环,（,A,环和,B,环）,通过三碳相互连接而成的一系列化合物，也称,黄碱素,。,第一节 绪论,高度共轭体系,生色团，母核上有,-OH,或,-OCH,3,取代（助色团），大多为,黄,色，结构中有,酮基,。,分类依据：三碳链氧化程度,B,环,(,苯基,),连接位置,(2-,或,3-,位,),三碳链是否构成环状,三、黄酮类化合物的分类,第一节 绪论,已发现的结构类型有,20,多种，其中有,14,种主要结构类型。,C,3,-,位：,有,OH,黄酮醇,(Flavonol),无,OH,黄酮,(Flavone),C,2,3,饱和：,二氢黄酮（醇）,(Flavanone),C,3,与,B,环相连：,异黄酮（,Isoflavone,）,C,环开环：,查耳酮（,Chalcone,）,第一节 绪论,C,环还原：,黄烷类,其它类型：,花色素类、橙酮类、高异黄酮、,酮类,山,口,查耳酮,.,黄酮类（,flavones,）,木犀草素，存在于忍冬藤、菊花、浮萍中，具有抗菌作用。,最简单,1/4,黄酮醇类（,flavonols,）,槲皮素,(quercetin),具有抗炎、止咳祛痰等作用。降低血压、增强毛细血管抵抗力、扩张冠状动脉；,芦丁,(rutin),是槲皮素的,-O,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。,1/3,最常见,豆科植物槐,中药槐米中含有芦丁和槲皮素。,二氢黄酮类,(flavanones),4,二氢黄酮醇类,(flavanonols),水飞蓟素是二氢黄酮醇与苯丙素衍生物缩合成的黄酮木脂素类成分。具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎及肝硬化，代谢中毒性肝损伤。,5,查尔酮类（,chalcones,）,查尔酮为苯甲醛缩苯乙酮类化合物，其邻羟基衍生物可视为二氢黄酮的异构体，二者可相互转化。,二氢黄酮的吡酮环芳香性低，在碱的作用下易开环生成,6,-,羟基查耳酮，由无色转为深黄色，后者经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。,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。,第一个发现的查耳酮类植物成分,6,异黄酮类,(isoflavones),主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。,葛根主要含有下列几种异黄酮类成分。,葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。,大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。,大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。,7,二氢异黄酮类,8,双黄酮类,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。,银杏素,R,1,=CH,3,;R,2,=H,异银杏素,R,1,=H;R,2,=CH,3,白果素,R,1,=H;R,2,=H,9.,花色素类,(anthocyanidins),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,花色素及糖。,10,黄烷,-3-,醇,(flavan-3-ols),及 黄烷,-3,4-,二醇,(flavan-3,4-diols),类,11,橙酮类,(Aurones),硫磺菊素,(sulphuretin),12,双苯吡酮类,(,酮，苯骈色酮,xanthones),水龙骨科植物石韦中的异芒果素具有止咳祛痰的功效。,山,口,例,第一节 绪论,槲皮素,柚皮素,(+),儿茶素,大豆素,黄酮类化合物数目多,.,多数黄酮类化合物是羟基或甲氧基取代衍生物。,多与糖结合成,苷,，少部分以游离形式存在。,第一节 绪论,四、分布及存在形式,黄酮是在植物中分布最广的一类物质,多以苷的形式存在：,O-,苷和,C-,苷,苷中常见糖的种类,：,单糖,：,D-,葡萄糖，,D-,半乳糖，,D-,木糖，,L-,鼠,李糖，,L-,阿拉伯糖，,D-,葡萄糖醛酸,双糖,：槐糖，龙胆二糖，芸香糖（,Rha,1,6,Glc,），新橙皮糖（,Rha,1,2,Glc,）等,三糖,：龙胆三糖，槐三糖,酰化糖,：,2-,乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖,第一节 绪论,存在形式,糖与苷元结合的位置,O,-,苷：单糖苷,C,3,、,C,7,、,C,3,、,C,4,双糖苷,C,3,、,C,7,；,C,3,、,C,4,C,7,、,C,4,C,-,苷：,C,6,或,C,8,位,黄酮类化合物的应用,黄酮类化合物的分布,黄酮类化合物广泛存在于植物的各个部位，尤其是花、叶部位，主要存在于芸香科、唇形科、豆科、伞形科、银杏科与菊科中。有文献估计约有,20,的中草药中含有黄酮类化合物。如常用的：黄芩、苦参、大豆、葛根、橙、洋葱等中草药和食品中都含有丰富的黄酮类化合物。,黄芩,唇形科，黄芩,Scutellaaria baicalensis,Georgi,的干燥根。清热燥湿，泻火解毒，止血，安胎。,葛根,豆科植物野葛,Pueraria lobata,（,Willd.,）,Ohwi,的干燥根。,解肌退热，生津，透疹，升阳止泻,黄芩苷,黄芩素,(,黄色,),O,醌类,(,绿色,),黄芩苷水解示意图,H,2,O,黄酮类化合物的应用,黄酮类化合物的生物活性,抗氧化、清除自由基,抗菌、抗病毒,扩冠、降血压,保肝,解痉,银杏叶总黄酮,银杏黄酮,降胆固醇和甘油三酯,抗凝血作用,山楂总黄酮,沙棘总黄酮,降血脂、扩冠,血竭总黄酮,抗静脉血栓形成,1.,对,心血管系统,的作用,Vp,样作用：芦丁、橙皮苷等有,Vp,样,作用，能降低血管脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。,扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成：立可定。,降血脂及胆固醇：木犀草素,2.,抗肝脏毒作用,从,水飞蓟,种子中得到的水飞蓟素具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。,（,+,）,-,儿茶素,(catergen),也可抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。,水,飞,蓟,水飞蓟片,本品主要化学成份为水飞蓟宾（,Silybin)C,25,H,22,O,10,等黄酮类物质。菊科植物水飞蓟（紫花）,Silybummarianum(L)Gacntm,的果实，经提取精制所得的淡黄色粉末，或结晶性粉末。,功能与主治：本品具有保肝及降血脂作用，用于治疗慢性肝炎，早期肝硬变、代谢中毒性肝损伤及高血脂症。,3.,抗炎 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素,等具抗炎作用。,4.,抗菌及抗病毒作用,如木樨草素、黄芩苷、黄芩素,5.,解痉作用,异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛；,大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状；,杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山萘酚、芫花素、羟基芫花素：止咳祛痰。,6.,雌性激素样作用,大豆素,(daidzein),等异黄酮具有雌性激素样作用，可能由于它们的结构与己烯雌酚结构类似。,7.,清除人体自由基作用,黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧化特点。,另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬化及抗癌抗突变等作用。,黄酮类化合物的应用,黄酮类化合物在食品工业中的应用,天然甜味剂,黄酮类化合物作为非糖类甜味剂并非多见，但扩大了甜味剂新资源，目前发现主要为二氢查尔酮含氧苷。芳香科柑橘类的幼果及果皮中，含有二氢黄酮类化合物，其本身无甜味，但在适当条件下转化成二氢查尔酮糖苷，则可显甜味。如,新橙皮苷二氢查尔酮，其甜度为蔗糖的,950,倍，,黄酮类化合物的应用,黄酮类化合物在食品工业中的应用,天然抗氧化剂,研究表明，黄酮类化合物均具有不同程度的抗氧化作用，尤其芸香苷、槲皮素、银杏黄酮、大豆异黄酮等具有较强的抗氧化能力，可以代替合成抗氧化剂，用于油脂的抗氧化中。,天然风味增强剂,有些黄酮类化合物具有增强食品风味的作用，如柚皮苷虽具有苦味，但用在饮料以及高级糖果中却具有增强风味的作用。如柑橘汁中的橘皮苷是其特征的黄酮化合物，用其可以鉴别外观和风味类似柑橘汁的伪劣产品,黄酮类化合物的应用,黄酮类化合物在食品工业中的应用,天然色素,黄酮类化合物多呈黄色，同时又具有很宽的溶解特性，既有水溶性的黄酮类化合物，又有脂溶性的黄酮类化合物，所以完全可以据食品加工的需要而选择合适的黄酮类化合物作为着色剂。目前已获准使用的主要有,花青素和查尔酮,类。含花青苷的食用色素有：杜鹃花科越橘红色素、锦葵科玫瑰茄红色素、葡萄科葡萄皮色素；以查尔酮苷为主的有来自菊科的红花黄色素、菊花黄色素；梧桐科可可色素主成分则是黄酮醇的聚合物，茶科红茶红色素则是儿茶素等多酚类物质的聚合物，禾本科高粱红色素成分为,5,，,7,，,4,-,三羟基黄酮。,本章内容,第一节 概述,第二节 理化性质与颜色反应,第三节 提取分离方法,第四节 结构鉴定,第五节 结构研究实例,一、一般性状,形态,：多为结晶，少数为无定形粉末。,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：,呈黄色,-,灰黄色,查耳酮：,黄,-,橙色,二氢黄酮（醇）：,无色,异黄酮：,微黄色,花色素可随着,pH,值的变化颜色有所不同：,红色（,pH8.5),第二节 理化性质与颜色反应,旋光性,苷元中：二氢黄酮（醇），黄烷（醇）其分子中有,手性,C,，故具旋光性。,黄酮苷：由于结构中引入糖分子，故有旋光性，且,多为左旋。,溶解度,黄酮,(,醇,),查耳酮：,平面型分子,二氢黄酮,(,醇,),：,非平面型分子,花色素：,离子,苷元：,难溶于水，易溶于乙酸乙酯，乙醚等有,机溶剂中,苷：,易溶于水、乙醇、甲醇中，糖链越长水溶,性越大。,第二节 理化性质与颜色反应,水中溶解度增加,结合状态,:,一般游离苷元难溶于水或不溶于水，而易溶于乙醇，乙酸乙酯，乙醚等有机溶剂。但黄酮类化合物一般多具有酚,-OH,，具有一定的极性，所以，一般不溶于石油醚等很低极性的溶剂。,苷元易溶于稀碱溶液中，因为分子中的酚,-OH,具有酸性，可与碱成盐。,黄酮苷：结合成苷后，由于极性基团糖的引入，水溶性相应增大，糖链增长，溶解度也随之增大，一般易溶于水，醇等强极性溶剂中，而在低极性溶剂，如苯，氯仿等中，溶解度很小或不溶解。,但糖的结合位置对水中的溶解度也有一定的影响，,4,或,7-O,苷的溶解度就小于,3-O,苷，原因是结合在极性强的,-OH,上，将使分子少了一个较强的极性基团，例：棉黄素：,C,5,或,C,3,-OH,与,C=O,形成氢键，对溶解度供献不大，结合成苷后，对原,-OH,对溶解度影响不大，相反，若结合在,C,7,或,C,4,-OH,时，影响就很大，形成苷后，该,-OH,的原有的溶解度较大的贡献消失，所以,C,7,-O-,苷的溶解度小于,C,3,-O-,苷。,二、酸碱性,酸性：,来源分子中的,酚羟基,；,可溶于碱性水溶液,、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺。,酸性强弱的比较：,取决于羟基的数目和位置：,7,4-OH 7-,或,4-OH,一般,OH 5-OH 3-OH,第二节 理化性质与颜色反应,（可用于提取、分离及鉴定工作）,7,5,3,4,3,5,NaHCO,3,5,Na,2,CO,3,0.2%NaOH 4%NaOH,二、酸碱性,来源：,-,吡喃酮上,1-,位氧原子的未共用电子对，显微弱的碱性，可与强酸生成（,yang,）盐而溶于酸水中。,第二节 理化性质与颜色反应,碱性：,黄酮类化合物溶于浓盐酸中生成的,yang,盐常表现特殊的颜色，可用于鉴别。,三、显色反应,（一）还原反应,HCl-Mg,反应,HCl-Zn,四氢硼钠（,NaBH,4,),为（,+,）的反应，颜色多为,橙红,-,紫红,第二节 理化性质与颜色反应,1.,盐酸,-,镁粉（盐酸,-,锌粉）反应,黄酮、黄酮醇及二氢黄酮、二氢黄酮醇类,在盐酸,-,镁粉作用下，易被,氢,还原，迅速生成红,-,紫红（个别有绿,-,兰色）,:,将样品溶于甲醇或乙醇，加少量镁粉振摇，滴加几滴,浓盐酸,，,1-2,分钟内（必要时微热）即可出现颜色。多显橙红,-,紫红色，少数兰,-,紫色，,B,环有,-OH,或,OCH,3,取代时，颜色随之加深，,查耳酮、橙酮、儿茶素类则不反应。,花色素及部分查耳酮、橙酮等在浓盐酸酸性条件下也会发生色变，故须先做一空白对照。,2.,四氢硼钠反应,与,二氢黄酮类化合物,产生红,-,紫色。,取样品,10mg,溶于甲醇，加,NaBH,4,10mg,，再滴加,1%,浓盐酸或浓硫酸，呈红,-,紫色。,其他黄酮类化合物均不显色。,HCl+Mg/Zn,NaBH,4,黄酮,(,醇,),类,(,苷,),异黄酮（少数显色）,二氢黄酮类,注：二氢黄酮与磷钼酸试剂反应呈棕褐色,其它黄酮类化合物,二氢黄酮类（苷）,黄烷醇类,查耳酮,橙酮,应用,：可用于各类化合物的鉴别,第二节 理化性质与颜色反应,三、显色反应,（二）络合反应,黄酮类化合物分子结构中多具有下列结构：,可与金属盐类试剂产生络合反应,（,1,）锆盐 （,4,）镁盐,（,2,）铝盐 （,5,）氯化锶,（,3,）铅盐 （,6,）三氯化铁反应,（,1,）锆盐,(,二氢黄酮醇除外,),第二节 理化性质与颜色反应,黄色溶液,显著褪色,5-OH,和,3-OH,黄酮,-,锆络合物的,稳定性不同,不褪色,（,2,）铝盐,（,3,）铅盐,黄,红,第二节 理化性质与颜色反应,1%PbAc,2,或碱式醋酸铅水液。生成黄,-,红色沉淀。色泽因羟基数目及位置不同而异。,醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基或兼有,3-OH,4=O,或,5-OH,4=O,者。,碱式醋酸铅沉淀能力要大得多，可沉淀一般酚类化合物。,据此不仅可用于鉴定，也可用于提取及分离工作,.,例：豆科植物葛根，所含异黄酮，因,C,3,被苯取代，因此，不含,C,3,-OH,，也不含上述结构，则不与中性醋酸铅沉淀，利用这个性质，可分离精制。即先于提取液中加中性醋酸铅，沉淀杂质，再用碱性醋酸铅沉淀异黄酮，然后，脱铅后即得到较纯的化合物。,（,4,）镁盐,二氢黄酮,(,醇,),显天蓝色荧光,有,5-OH,更明显,黄酮,(,醇,),、异黄酮，显黄,橙、黄,褐色,第二节 理化性质与颜色反应,（,5,）氯化锶,(6),氯化铁,(FeCl,3,),检查酚羟基。,多数黄酮类化合物具有酚羟基，可产生正反应，生成绿、蓝、黑、紫等颜色。,(,三,),硼酸显色反应（锆盐的补充）,1,具有下列结构（,5-OH,黄酮，,2,-,羟基查耳酮,），,生成亮黄色。,2,有无机酸或有机酸存在,在草酸存在下，显黄色并带绿色荧光。,在枸橼酸丙酮存在条件下，只显黄色而无荧光。,例：,草酸中显黄色并具,黄绿色荧光,柠檬酸（丙酮）中只显,黄色无荧光,应用：该反应可将上述两类黄酮与其它类别黄酮相区别,（四）碱性试剂,NH,3,蒸气,：颜色加深，可逆；,Na,2,CO,3,反应不可逆。,二氢黄酮遇碱开环：,生成查耳酮，显橙黄色。,黄酮类有邻二酚羟基或,3,，,4-,二羟基,：在,OH,-,中,易氧化。生成由黄色、深红色至棕绿色沉淀。,第二节 理化性质与颜色反应,三、显色反应,（五）,Gibbs,反应,检查,5-OH,对位未被取代,的黄酮。,将样品溶于吡啶中，加入,Gibb,s,试剂显蓝或蓝绿色。,Gibb,s,试剂,:,甲液：,0.5%2,6-,二氯苯醌,-,氯亚胺的乙醇溶液。,乙液：硼酸,-,氯化钾,-,氢氧化钾缓冲液,(pH9.4),补充,HCl-Mg,反应,HCl-Zn,反应,NaBH,4,反应,锆,-,枸橼酸反应,SrCl,2,反应,硼酸,+,草酸反应,Molish,反应,（,+,）,黄色，,+,枸橼酸,褪色,第二节 理化性质与颜色反应,练习：,下面的一个化合物可能发生的反应,芦丁（,rutin,）,（,+,）,（,+,）,（,+,）,（,+,）,（,-,）,（,+,）黄色，荧光,B,型题,(,配伍题,),A.ZrOCl,2,枸橼酸反应,B.,无色亚甲蓝反应,C.Molish,反应,D.SrCl,2,/NH,3,.H,2,O E.NaBH,4,反应,1.,用于鉴定区别,3,或,5,羟基的反应,2.,用于鉴定黄酮和黄酮苷的反应,3,区分萘醌与香豆素的反应,4,二氢黄酮的专属性反应,5,邻二酚羟基的反应,ACBED,用化学方法区别下列各组化合物：,D,D,本章内容,第一节 概述,第二节 理化性质与颜色反应,第三节 提取分离方法,第四节 结构鉴定,第五节 结构研究实例,一、提取,在植物的花，叶，果，树皮等组织中，黄酮类一般以苷类形式存在，而在木质部则多以苷元形式存在。因此在提取时，要根据原料情况及提取目标，选择适当溶剂，才能获得满意的结果。,苷类及极性大的苷元，常选用丙酮、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、水。最常用的是醇或醇,水。,方法：可用温浸，回流，水煎煮。,对于多糖苷，,则可用,沸水提取，以防止酶水解。,花色素,在植物中一般是以盐的形式存在，提取时先加少量的酸，如,1%,（,HCl,），使花色素游离后再用水提取。,对于含脂肪较多的原料,，可先用石油醚脱脂，除杂。,甲醇，乙醇穿透力强，提取效果好，但甲醇有毒，所以习惯上，常用乙醇提取。,二、分离,根据化合物的性质，可采取以下提取分离方法,化合物：,极性,溶剂萃取,酸性,碱提酸沉,解离性,离子交换,活性碳粉吸附法,第三节 提取分离方法,药材,甲醇或乙醇提取，回收醇,浸膏,加水溶解,水溶液,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,（小极性,油脂，叶绿素,）,氯仿层,（苷元）,乙酸乙酯层,（大极性苷元,及单糖苷）,正丁醇层,（黄酮苷）,水层,（多糖等）,第三节 提取分离方法,1,.,溶剂萃取法,原理：,酚羟基与碱成盐，溶于水；加酸后析出。,碱：,常用,Ca(OH),2,，或,CaO,水溶液。,优点：,a.,可使含酚羟基化合物成盐溶解,b.,可使含,COOH,的果胶、粘液质、蛋白质等,杂质形成沉淀而除去。,c.,抑制酶的活性,注意：,碱性,不宜过强，以免破坏黄酮母核；,酸化时，,酸性,不宜过强，,pH34,即可，以免,形成,yang,盐而溶解。,第三节 提取分离方法,2.,碱提酸沉法,第三节 提取分离方法,2.,碱提酸沉法,搅拌下加入石灰乳,加水,300ml,槐花米（,15g,）,调节,PH8-9,直火加热,保持微沸,30min,双层滤纸,趁热,抽滤,滤液,残渣,在,60-70,度下，用浓盐酸调,PH3-4,静置,实例,操作,水洗，,60,干燥,粗芦丁,水重结晶,芦丁精品,第三节 提取分离方法,3.,离子交换,原理：,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，用有机溶剂回流提取。,阴离子交换树脂：,第三节 提取分离方法,4.,炭粉吸附法,药材,甲醇,提取物,分次加入活性炭，搅拌，静置，检查上清液有无黄酮反应，过滤,滤液,吸附后活性炭粉,依次用沸水、沸甲醇、,7%,酚,/,水、,15%,酚,/,醇 分段洗脱,沸水,沸甲醇,7%,酚,/,水,15%,酚,/,醇,浓缩，加乙醚,乙醚层（酚）,水层（黄酮苷）,二、分离,（一）采用各种色谱方法：,硅胶色谱,：按极性大小分离，主要分离极性小 和,中等极性的化合物。可用,PTLC,。,聚酰胺色谱,：原理：氢键吸附,葡聚糖凝胶色谱：,原理：分子筛结合吸附,第三节 提取分离方法,硅胶柱层析,是应用最广泛的吸附剂之一，对分离黄酮类化合物来说，主要用于异黄酮，二氢黄酮和二氢黄酮醇及一些极性较小的黄酮类，如高度甲基化的黄酮。,对于少数极性较大的黄酮类，有时则需要加水去活化。硅胶加水后，则有分配和吸附两种性质。,聚酰胺柱层析,聚酰胺对分离黄酮类化合物，是一种较为理想的吸附剂。与纤维素粉相比，其具有吸附容量大，分辨能力强的特点。,其吸附主要是通过聚酰胺中的,C=O,、氨基分别与黄酮分子中的酚,-OH,、,C=O,形成氢键而吸附的,.,（,1,）黄酮类与聚酰胺形成氢键的能力大不同，如分子中的酚,-OH,的数目，位置等。,（,2,）洗脱剂与聚酰胺或洗脱剂与黄酮类形成氢键的能力越强，洗脱力越大。如水和甲醇，二者中甲醇与聚酰胺形成氢键的能力比水强，洗脱力就大于水。,水,含水醇,醇,丙酮,NaOH/H,2,O,甲酰胺,二甲基甲酰胺,双糖苷,单糖苷,苷元,(2),母核上酚羟基增加，洗脱速度减慢,无酚,-OH,一个酚,-OH,二个酚,-OH,三个酚,-OH.,(3),酚羟基数目相同,有缔合羟基,无缔合羟基,(4),不同类型黄酮的洗脱顺序：,异黄酮,二氢黄酮（醇）,查耳酮,黄酮,黄酮醇（芳香核、共轭双键多者吸附力强，如查耳酮难洗脱）,第三节 提取分离方法,习题：下列黄酮化合物，（,1,）用聚酰胺柱色谱，含水甲醇梯度洗脱，,（,2,）用硅胶柱色谱分离，氯仿,-,甲醇梯度洗脱，,分别写出洗脱顺序,第三节 提取分离方法,答案：,聚酰胺柱色谱洗脱顺序：由先到后,D,，,E,，,C,，,B,，,A,2.,用硅胶柱色谱洗脱顺序：由先到后,A,，,B,，,C,，,D,，,E,常用型号：,Sephadex-G,，,Sephadex-LH20,机理：,分离游离黄酮,靠吸附作用。吸附程度取决于游离酚羟基数目，,苷元的羟基数越多,越难洗脱。,分离黄酮苷,分子筛起主导作用。在洗脱时，黄酮苷类按分子量由大到小的顺序流出柱体。（,P,200,）,葡聚糖凝胶,第三节 提取分离方法,应用：,分离酸性强弱不同的黄酮苷元,酸性比较：,7,4-OH 7-,或,4-OH,一般,OH 5-OH,溶于,NaHCO,3,Na,2,CO,3,不同浓度的,NaOH,样品,乙醚,乙醚液,依次,萃取,5%NaHCO,3,5%Na,2,CO,3,0.2%NaOH4%NaOH,分别,酸化,各部分黄酮,第三节 提取分离方法,（二）梯度,pH,萃取法,醋酸铅沉淀法：,邻二酚羟基黄酮中性醋酸铅 沉淀,不具有邻二酚羟基碱式醋酸铅 沉淀,硼酸络合法,：,邻二酚羟基,硼砂,络合物溶于水，与其,它黄酮分离。,第三节 提取分离方法,（三）利用分子中的特定基团,实例,:,从柠檬果皮中分离降压有效成份：,柠檬果皮（,2400g,）,搅碎成匀浆，热水提取,滤液,浓缩至小体积，加三倍量乙醇,静置,过夜，过滤，滤液浓缩，冷冻干燥,水提取物（,183g,），,取,179 g,，,用,500ml,水溶解，过滤,滤液,滤液,依次用,Hexane,n-BuOH,萃取,Hexane,萃取物,n-BuOH,（,38.5g,）水溶性部份,（,3.6g,）溶于,1500ml,水中，,(134.5g),加,220gPb(OH)(Ac),饱和溶液,黄色铅盐沉淀,加,20gNaHCO,3,饱和水溶，,搅拌,1,小时，静止，过滤,滤液,滤液,6mol/L HCl,调,PH5.3,n-BuOH,提取，（,500ml5,）,水层,n-BuOH,提取物,(,较纯黄酮总苷,),凝胶过滤,Fr A-H Fr I-P Fr O-K,(PH5,酸洗,),（,PH7,水洗部份）,PH9,氨水洗脱部份,各部份分别进行反复硅胶柱层析,化合物,L-1L-11,练习,:,某植物中分得,3,个黄酮化合物，结构如下,比较它们的极性大小及在硅胶,TLC,和聚酰胺薄膜上,Rf,值大小顺序,.,A:R,1,=R,2,=H,B:R,1,=H,R,2,=Rha,C:R,1,=Glc,R,2,=Rha,极性大小,:,SiO,2,-TLC Rf:,Polyamide TLC,Rf:,极性大小,:C B A,SiO,2,-TLC Rf:A B C,Polyamide TLC,Rf:C B A,答案：,习题：从某植物中分离出四种化合物，其结构如下：,(1),试比较四种化合物的酸性，,(2),比较极性大小,(3),比较它们的,Rf,值大小顺序：,硅胶,TLC,聚酰胺,TLC,A,R,1,=R,2,=H,B,R,1,=H,R,2,=Rha,C,R,1,=Glc,R,2,=H,D,R,1,=Glc,R,2,=Rha,Rf,：,ABCD,DBCA,第三节 提取分离方法,酸性,ACBD,极性,DCBA,本章内容,第一节 概述,第二节 理化性质与颜色反应,第三节 提取分离方法,第四节 结构鉴定,第五节 结构研究实例,一、色谱法的应用,硅胶,TLC,聚酰胺,TLC,双向纸色谱法,第四节 结构鉴定,第四节 结构鉴定,第一向展开,：分配作用，醇性溶剂为展开剂。,如：,n-BuOH-HAc-H,2,O,上层溶液。,Rf,：,苷元,单糖苷,双糖苷,第二向展开,：水性溶剂为展开剂。,如：,26%HAc,，,3%NaCl,等。,Rf,：,(1),苷元在原点附近，糖链越长，,Rf,越大；,(2),苷元：黄酮,(,醇,),，查耳酮,5-OH(,黄酮,)5-OH(,二氢黄酮,),邻二酚,OH3-OH(,二氢黄酮醇,),邻二酚,OH,和 二氢黄酮醇的,3-OH,形成的络合物遇酸分解。,当,3-OH,与,5-OH,共存时，优先生成,3-OH-4-,酮基络合物。,3-OH,或,5-OH,及邻二酚,OH,同时存在，形成二络合物。,第四节 结构鉴定,应注意以下规律：,a.AlCl,3,/HCl,与,MeOH,中光谱比较,相同时,：示无,3-OH,或,5-OH,。,不同时,：,带,I,红移,3355nm,，示只有,5-OH,，无,3-OH,时,。,带,I,红移,1720nm,，示有,5-OH,，且,6-,氧代；,带,I,红移,5060nm,，示有,5-OH,、,3-OH,；,带,I,红移,60nm,，示只有,3-OH,时,。,第四节 结构鉴定,4.AlCl,3,及,AlCl,3,/HCl,3-OH,5-OH,b.AlCl,3,/HCl,与,AlCl,3,中光谱比较,相同时,：无邻二酚羟基；,不同时,：带,I,紫,移,3040nm,，示,B,环有邻二酚羟基；,带,I,紫,移,5060nm,，示,A,，,B,环同时有邻二,酚羟基。,第四节 结构鉴定,4.AlCl,3,及,AlCl,3,/HCl,练习：,UV,max,nm:,MeOH 259,266sh,299sh,359,NaOMe 272,327,410,NaOAc 271,325,393,NaOAc/H,3,BO,3,262,298,387,AlCl,3,275,303sh,433,AlCl,3,/HCl 271,300,364sh,402,某化合物,HCl-Mg,反应（,+,），,Molish,反应（,+,），,ZrOCl,2,反应黄色，加入枸橼酸褪色，酸水解检出,Glc,。,紫外谱图数据如下，试推断其结构,第四节 结构鉴定,黄酮或,3-O-,苷,I=410-359=51nm,，,4,-OH,II=271-259=12nm,7-OH,I=387-359=28nm,B,环有邻二,OH,AlCl,3,/HCl,与,AlCl,3,相比，,I=402-433=-31nm,B,环有邻二,OH,AlCl,3,/HCl,与,MeOH,相比，,I=402-359=43nm,有,5-OH,，无,3-OH,第四节 结构鉴定,分析,：,1.,核磁共振氢谱（,1,HNMR,）,第四节 结构鉴定,三 核磁共振法,核磁共振氢谱，在鉴定黄酮类化合物结构中，是一种重要方法。是一种不可缺少的方法，过去由于受到溶剂等因素限制，使其应用范围受到限制。近年来，核磁共振技术发展极为迅速，如,600,兆超导核磁共振仪，所用样品越来越少，使这一技术变得越来越重要。,测定核磁共振光谱，所用的溶剂需是氘代试剂，如氘代氯仿，重水，氘代甲醇等。,氘代试剂很贵，有时也将黄酮类作成三甲基硅醚衍生物，有如下优点：,1,、可溶于,CCl,4,中，而不需要昂贵的氘代试剂。,2,、无干扰信号。,3,、容易回收（用含水甲醇处理）。,4,、可帮助了解,C-3,，,C-6,，,C-8,位的取代情况。,5,、容易转化成甲醚衍生物。,1.,核磁共振氢谱（,1,H NMR,）,第四节 结构鉴定,三 核磁共振法,10.93,12.40,9.70,氘代,DMSO,溶解范围广，且各质子分辨率高，对鉴定黄酮类母核上的酚羟基，是一个十分理想的溶剂,这些信号将因在试样中加入重水,D,2,O,而消失,黄酮化合物的质子，可分成,A,环质子，,B,环质子，,C,环质子三个部分，各部分质子信号特征不同，则可以通过各质子信号的化学位移，偶合常数，归属各质子，进而做出结构推测。,1.,核磁共振氢谱（,1,HNMR,）,A,环质子,(1).5,7-,二,OH,H-6,8,5.76.9,d,J,=2.5Hz,H-8,H-6,第四节 结构鉴定,三 核磁共振法,(2).7-OH,H-5,：,7.78.2,d,J=8Hz,H-6,：,6.47.1,dd,J=8 and 2Hz,H-8,：,6.37.0,d,J=2Hz,H-5,受,C,环,C=O,的去屏蔽作用而处于低场，化学位移大。,第四节 结构鉴定,A,环质子,1.,核磁共振氢谱（,1,HNMR,）,B,环质子,4 -OR,2,6 -H,7.18.1,d,J=8Hz,3,5,-H,6.57.1,d,J=8Hz,（两组峰，每个峰有,两个,H,，,AABB,系统）,第四节 结构鉴定,第四节 结构鉴定,3,4 ,二,OR,1),黄酮（醇）,H-5 6.77.1,d,J=8.5Hz,H-6 7.9,dd,J=8.5,2.5Hz,H-2 7.2,d,J=2.5Hz,2),异黄酮，二氢黄酮（醇）,H-2,5,6 6.77.1 m,（峰复杂）,B,环质子,3,4,5-,三,OR,H-2,6,：,6.57.5,R=R,为一个单峰,s(2H);,R,R,，间位偶合为两个二重峰,d(J=2Hz),第四节 结构鉴定,B,环质子,C,环质子,区别各类黄酮的主要依据,1),黄酮,H-3,6.3 s (,常与,A,环质子重叠,),2),异黄酮,H-2,7.67.8,(,用,DMSO-d6,作溶剂时为,8.58.7),第四节 结构鉴定,3),二氢黄酮,(2,位为,S,构型,),H-2,5.2,dd,J=11 and 5Hz,Ha-3,2.83.0,dd,J=17 and 11Hz,He-3,2.8,dd,J=17 and 5Hz,(,Ha,-3,He,-3),C,环质子,第四节 结构鉴定,4,）二氢黄酮醇,H-2,4.9,d,J=11Hz,H-3,4.3,d,J=11Hz,(,绝对构型用,CD,或,ORD,测定,),5,）查耳酮,H-,6.77.4,d,J=17Hz,H-,7.37.7,d,J=17Hz,6,）橙酮,苄基质子,6.56.7 s,第四节 结构鉴定,（四）糖上质子,端基质子；,1,H-NMR,中，糖上最重要的信号就是端基质子信号，该信号一般出现在,5.0,左右，很容易辨认，该信号可提供糖基的连接位置，端基构型等重要信息，由,J,值可知其端基构型，见下表；,1,）黄酮苷类化合物上糖的端基质子信号,黄酮醇,-3-O-,葡萄糖苷,5.70 6.00,黄酮醇,-3-O-,鼠李糖苷,5.00 5.10,黄酮类,-7-O-,葡萄糖苷,黄酮类,-4-O-,葡萄糖苷,黄酮类,-5-O-,葡萄糖苷,黄酮类,-6,-C-,及,8-C-,糖苷,二氢黄酮醇,3-O-,葡萄糖苷,4.10 4.30,二氢黄酮醇,3-O-,鼠李糖苷,4.00 4.20,糖上质子,第四节 结构鉴定,4.80 5.20,2,）端基以外的糖上质子,:34,鼠李糖,C,5,-CH,3,:0.81.2,d,J=6.5Hz,第四节 结构鉴定,通过,3-4,之间的质子数，可推断五碳糖还是六碳糖,（,1,）,C-3-,糖苷很容易与其它苷区别。,（,2,）,3-O-glc,与,3-O-rha,也好区别。,双糖苷中，对于糖的种类不难判断，如,TLC,，,PC,就可以解决,CH,3,O-,甲氧基质子信号一般在：,3.50 4.10,可通过,NOE,核磁共振技术及二维技术确定基位置。,第四节 结构鉴定,其它取代基,CH,3,COO-,脂肪族乙酰氧基 ,1.652.10 (,确定糖数,),芳香族乙酰氧基 ,2.302.50 (,确定酚羟基数,),第四节 结构鉴定,OH,溶剂一般采用,DMSO-d,6,(,无水,),作测试溶剂,5-OH,12.40,；,7-OH,10.9,；,3-OH,9.7,；,4-OH,10,(,这些信号加,D,2,O,后消失,),其它取代基,异头碳,原子,:,单糖由直链变成环状结构时，羰基碳原子成为新的手性中心，导致,C1,差向异构化，产生两个非对映异构体。在环状结构中，半缩醛碳原子称为,异头碳,原子。,13,C-NMR,是测定化合物的骨架的强有力的工具，在一张碳谱中，每一个碳都产生一个信号。常用的有以下几种技术：,1,、噪声去偶谱：每一个单峰信号，即为一个碳，但,不能给出每一个碳的结合状态，即碳结合质子的,个数，很难确定各碳信号归属，一般通过以下几,种方法，可以测出碳信号是由那一类碳引起的。,2,、偏共振去偶谱。,3,、,DEPT,谱。,4,、,INEPT,谱。,确定各信号碳的类型后，就可以通过与己知化物比较，根据各类取代基的位移效应，以推测结构。,第四节 结构鉴定,三 核磁共振法,2.,核磁共振碳谱（,13,C NMR,）,根据,C,O,的化学位移确定黄酮骨架,a.174184,黄酮,(,醇,),异黄酮,橙酮,b.188197,查耳酮,二氢黄酮,(,醇,),黄酮,104112,异黄酮,122126,黄酮醇,136,橙酮,111112,查耳酮,116130,二氢黄酮,4245,二氢黄酮醇,71,2.,核磁共振碳谱（,13,C NMR,）,第四节 结构鉴定,根据,C-3,的化学位移细分,取代基位移,第四节 结构鉴定,2.,核磁共振碳谱（,13,C NMR,）,X,5,7-,二羟基黄酮中的,C-6,、,C-8,信号,在这一类化合物中，,C-6,、,C-8,信号一般在,90-100ppm,之间，其它信号均处于低场,(,大于,100,),，因此，这两个信号最好分辨。,这两个信号的区别是；,C-6,通常比,C-8,处于,低场,。,另外，该两个碳处于间位，相互间的取代基影响不大，即无论,C-6,上的,-OH,、,CH,3,，,glc,取代，只引起,C-6,信号位移，而对,C-8,影响不大。同样，,C-8,上的取代基对,C-6,影响也不大。,第四节 结构鉴定,例：下列一个化合物的碳信号归属,3.,糖苷中糖的联接位置,定义,：糖与苷元成苷后,苷元的,-C,-C,和糖的端基碳的化学位移值发生了变化,这种变化称,苷化位移,.,这种苷化位移对确定糖的联接位置极为有用，但对不同类型化合物，其苷化位移又有一点区别，对黄酮类化合物来说，其成苷的酚,-OH,位置不同，其苷化位移也不同，根据这些位移，可以确定糖的联接位置。,糖的苷化位移,糖成苷后，其端基,13,C,信号将发生变化：,连接在酚,-OH,上，端基,13,C,信号将向高场位移,4-6ppm,。,一般酚苷中糖的端基信在,89-100ppm,。,该信号位移特征不很强，并与,C-6,、,C-8,等信号混在一起，不易区别。所以，需要一些特殊手段，双照射法加以区别，也可与文献对照区别。,由于上述因素，利用端基苷化位移来确定糖的联接位置，还不是一个很有效的方法，,测定糖的连接位置，主要是以苷元的苷化位移,，根据苷元的苷化位移，可以较方便的确定糖的连接位置。,苷元的苷化位移规律,对黄酮类化合物，成酚苷后，成苷碳,原子的,13,C,信号将向高场位移,1,3ppm,。,邻、对位碳信号将向低场位移,0.5-2.0ppm,。,C,3,-OH,、,C,5,-OH,因与,4-C=O,形成氢键，苷化后，氢键消失，从交叉共轭可以看出，将对,C-7,、,C-2,及,B,环都有影响。,酯苷、酚苷的苷化位移：,当糖与,-OH,形成酯苷键或酚苷键时，苷元,-,碳均向高场位移。,邻、对位碳信号将向低场位移,0