第5章黄酮类化合物.pptx

一一.概述概述黄黄酮酮类类化化合合物物是是在在植植物物中中分分布布最最广广的的一一类类物物质质，它它们们常常以以游游离离态态或或与与糖糖结结合合成成苷苷的的形形式式存存在在。它它们们对对植植物物的的生生长长、发发育育、开开花花、结结果果以以及及抵抵御御异异物物的的侵侵入入起起着着重重要要的的作作用用。由由于于其其分分布布广广且且部部分分化化合合物物在在植植物物中中的的含含量量较较高高，而而且且多多数数化化合合物物易易以以结结晶晶形形式式获获得得，所所以以它它们们是是较较早早被被人人类类发发现现的的一一类类天天然产物。然产物。据估计，经植物光合作用所固定的碳约有据估计，经植物光合作用所固定的碳约有2%（每年约（每年约1109吨）转变成黄酮类化合物或与其紧密相关的其它化合吨）转变成黄酮类化合物或与其紧密相关的其它化合物。黄酮类化合物实际上存在植物的所有部分，在花、果实、物。黄酮类化合物实际上存在植物的所有部分，在花、果实、叶中较多。黄酮类化合物大多存在于一些有色植物中，如松叶中较多。黄酮类化合物大多存在于一些有色植物中，如松树皮提取物、绿茶提取物、银杏叶提取物、红花提取物中。树皮提取物、绿茶提取物、银杏叶提取物、红花提取物中。1.1.基本结构和分类基本结构和分类 黄酮类化合物主要是指基本母核黄酮类化合物主要是指基本母核为为2-苯基色原酮的一系列化合物。苯基色原酮的一系列化合物。天然黄酮类化合物母核上常有天然黄酮类化合物母核上常有-OH、-OCH3等取代基，由于这些助色基等取代基，由于这些助色基团的存在使该类化合物多显黄色。团的存在使该类化合物多显黄色。目前该类化合物是泛目前该类化合物是泛指两个芳环（指两个芳环（A与与B）通）通过三碳链相互连结而成过三碳链相互连结而成的一系列化合物，由的一系列化合物，由15个碳原子组成的基本结个碳原子组成的基本结构如右。构如右。从广义上讲，黄酮类化合物是由C6C6C3C3C6C6构成的化合物的总称 1952年以前，黄酮类化合物主要指基本母核为2苯基色原酮的系列化合物6-硝基硝基-4-二氢色原酮二氢色原酮6-溴溴-4-二氢色原二氢色原酮酮茵陈色原酮“紫色黄金”蜂胶含有20多种黄酮类物质“世界上最完美食品”仙人掌中含丰富的黄酮类物质二、分布二、分布 黄黄酮酮类类分布于芸香科、石南科、唇形科、伞形科、豆科等异黄酮类异黄酮类分布于豆科、鸢（yun）尾科、桑科双黄酮类双黄酮类分布于裸子植物、如：银杏科、杉科查耳酮和橙酮查耳酮和橙酮分布于菊科、玄参科、败酱科二二氢氢黄黄酮酮类类分布于姜科、杜鹃花科、菊科、蔷薇科、豆科二氢黄酮醇二氢黄酮醇分布于蔷qing薇科、豆科三、结构与分类三、结构与分类 根据结构，可将黄酮类化合物分为：（一）（一）黄酮黄酮 黄酮约占黄酮类化合物总数的四分之一结构特点：具有2苯基色原酮生物活性：心血管功能，抗菌，抗炎，止咳代表物：木犀草素、芹菜素、黄芩苷、黄芩素1 1、木犀草素、木犀草素来源：落花生（壳）、金银花生物活性：抗菌，止咳，抗炎，心血管作用黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮黄酮金 银 花功能：清热解毒、抗菌临床：用于流行性感冒、上呼吸道感染、温病发热 金银赚尽世人忙，花发金银满架香；蜂蝶纷纷成对过，始知物态也炎凉 黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮黄酮2 2、芹菜素、芹菜素来源：来源：芫花、芹菜性性质质：黄色粉末，几乎不溶于水，部分溶于热乙醇，溶于稀KOH溶液，无臭无味生生物物活活性性：降血压、扩张末梢血管、止咳祛痰、抗病毒、抗炎黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮黄酮芹 菜 芹菜最早是被应用在医学上，现在也被称为“厨房里的药物”芹菜素是芹菜中的重要成分黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮黄酮3、黄芩苷、黄芩素 来源：黄芩生物活性：黄芩苷：黄芩苷：抗菌、消炎、抗感染、抑制醛糖还原酶 黄芩素：黄芩素：抗菌、抗病毒、消炎、保肝、利胆 临床：黄芩苷：黄芩苷：防治糖尿病并发症 黄芩素：黄芩素：治疗急慢性炎症黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮黄酮黄 芩 黄芩的主要成分有黄芩苷、黄芩素、次黄芩素等 临床 清热、泻火、解毒、止血 黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮黄酮（二）黄酮醇（二）黄酮醇 黄酮醇类约占黄酮类化合物总数的三分之一 结构特点：C3位上连接有羟基代表物：槲皮素、芦丁 黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮醇黄酮醇1、槲皮素 性质：黄色针状结晶，几乎不溶于水，溶于乙醇、冰醋酸生物活性：抗炎、止咳祛痰、降血压、扩张冠状动脉、增加冠脉血流量应用：用于治疗慢性支气管炎、冠心病、高血压来源：苹果、葡萄、洋葱黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮醇黄酮醇2、芦丁 性质：浅黄色针状结晶，溶于水、甲醇生物活性：抗炎、抗病毒、维持毛细血管抵抗力、降低毛细血管通透性、减少毛细血管脆性、抑制醛糖还原酶活性应用：用于治疗各种血管疾病，脑溢血，高血压，慢性支气管炎；食用染料来源：槐花黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮醇黄酮醇槐 花 豆科植物槐树的干燥花及花蕾槐米常用来提取芦丁和槲皮素黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄酮醇黄酮醇（三）二氢黄酮 结构特点：C2、C3键饱和代表物 橙皮苷、甘草苷、甘草素 黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮二氢黄酮1、橙皮苷 性质：白色细针状晶体，强烈苦味（酶解成糖基和苷元后，苦味消失），难溶于水，仅溶于碱液，热乙醇、热甲醇生物活性：维持血管正常渗透压、减低血管脆性应用：高血压的辅助药物，防止动脉粥样硬化、心肌梗塞、流血不止、治疗伤风感冒来源：陈皮黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮二氢黄酮2、甘草苷、甘草素来源：豆科植物甘草的根生物活性：抑制溃疡，抗炎，杀菌黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮二氢黄酮（四）二氢黄酮醇 结构特点：C2、C3键饱和，且C3上有羟基代表物：杜鹃素、水飞蓟宾黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮醇二氢黄酮醇杜鹃素性状 黄色结晶性粉末，无臭，无味，不溶于水，溶于乙醇、乙醚、易溶于丙酮黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮醇二氢黄酮醇 朱霞焰焰山枝动，绿野声声杜鹃来 药理 祛痰，止咳，平喘临床 治疗慢性支气管炎及其它痰多咳嗽的病症来源 杜鹃科植物黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮醇二氢黄酮醇 水飞蓟宾 来源：菊科植物水飞蓟的种子性质：白色晶体，无臭，味苦，易溶于丙酮、乙醇，难溶于氯仿，不溶于水生物活性：保肝、改善肝功能、增强肝细胞再生应用：治疗急慢性肝炎、肝硬化、中毒性肝损伤黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢黄酮醇二氢黄酮醇（五）异黄酮 结构特点：具有3苯基色原酮基本骨架 来源：豆科代表物：葛根素、大豆异黄酮 黄酮化合物分类黄酮化合物分类异黄酮异黄酮葛根素性状：白色或微黄色结晶状粉末来源：野葛的干燥根中生物活性：扩张冠状动脉，降低血压，减慢心率，降低心肌耗氧指数、降低胆固醇和血黏度，改善微循环，保护心肌应用：用于心肌梗死、心绞痛、视网膜动静脉阻塞、突发性耳聋的治疗黄酮化合物分类黄酮化合物分类异黄酮异黄酮大豆异黄酮来源：豆科植物性质：白色或淡黄色粉末，具苦味，可溶于热水，易溶于乙醇，难溶于氯仿等有机溶剂生物活性：弱雌激素样与抗雌激素样作用，抗癌，提高机体免疫力，抗氧化作用 应用：防治癌症，治疗动脉粥样硬化，提高免疫力黄酮化合物分类黄酮化合物分类异黄酮异黄酮（六）二氢异黄酮 结构特点：具有3苯基色原酮基本骨架，且C2、C3键被饱和代表物：紫檀素黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢异黄酮二氢异黄酮紫檀素生物活性：抗癌来源：豆科植物广豆根黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢异黄酮二氢异黄酮（七）查耳酮 结构特点：三碳链未成环来源：红花、甘草代表物：红花苷黄酮化合物分类黄酮化合物分类查耳酮查耳酮红花苷来源：红花红花的生物学特点：红花在开花初期，花冠呈淡黄色；开花中期，花冠呈深黄色；开花后期呈红色黄酮化合物分类黄酮化合物分类查耳酮查耳酮（八）二氢查耳酮 结构特点：三碳链未成环，且C2、C3键被饱和代表物：次苦参醇素黄酮化合物分类黄酮化合物分类二氢查耳酮二氢查耳酮（九）黄烷醇 结构特点：C2、C3键饱和，C3或C4上连有羟基，C4上不连双键氧代表物：儿茶素黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄烷醇黄烷醇儿茶素结构特点：黄烷3醇类化合物来源：含单宁的木本植物中生物活性：防治心血管疾病，抗氧化、抗菌、除臭黄酮化合物分类黄酮化合物分类黄烷醇黄烷醇（十）花色素 结构特点：C环具有两个双键，C3位有OH，其氧原子带有碱性，能与酸结合成盐性质：可溶于水、乙醇，其水溶液因PH值不同而表现出不同颜色功用：使植物的花、果、叶等呈现颜色生物活性：清除自由基，抗氧化代表物：飞燕草素、矢车菊素、金银草素 黄酮化合物分类黄酮化合物分类花色素花色素（十一）双黄酮 结构特点：由两分子黄酮衍生物通过CC键，或C-O-C键缩合而成来源：裸子植物代表物：银杏双黄酮、穗花杉双黄酮黄酮化合物分类黄酮化合物分类双黄酮双黄酮银杏双黄酮银杏双黄酮来源：银杏叶 生物活性：扩张冠状动脉血管、降血压应用：治疗冠心病、调血脂，降胆固醇黄酮化合物分类黄酮化合物分类双黄酮双黄酮四、黄酮苷的构成方式四、黄酮苷的构成方式 黄酮苷主要有氧苷和碳苷两种1 1、氧苷氧苷 苷元与糖以C-O-C方式连接例如黄芩苷、橙皮苷黄酮苷的构成黄酮苷的构成氧苷氧苷2 2、碳苷碳苷 苷元与糖以C-C方式连接 如葛根苷、牡荆苷 黄酮苷的构成黄酮苷的构成碳苷碳苷2.2.黄酮苷的构成方式黄酮苷的构成方式黄黄酮酮类类化化合合物物的的三三种种形形态态：游游离离态态黄黄酮酮；黄黄酮酮苷苷；与与鞣鞣酸酸形成酯。其中黄酮苷种类较多，连接方式主要有两种。形成酯。其中黄酮苷种类较多，连接方式主要有两种。(1)O-(1)O-糖苷糖苷 苷元与糖以苷元与糖以C-O-CC-O-C方式连接，例由单糖形成的方式连接，例由单糖形成的黄芩苷黄芩苷、双、双糖形成的糖形成的橙皮苷橙皮苷等。除了单糖基苷类外，二糖基黄酮苷类在等。除了单糖基苷类外，二糖基黄酮苷类在豆科植物中比较普遍。豆科植物中比较普遍。(2)C-(2)C-糖苷糖苷 除除O-糖苷外，天然黄酮类还发现糖苷外，天然黄酮类还发现C-糖苷，糖基大多连接糖苷，糖基大多连接在在6或或8位上。例如位上。例如牡荆苷牡荆苷，葡萄糖基不通过氧原子直接连，葡萄糖基不通过氧原子直接连在在8位碳上；再如位碳上；再如葛根苷葛根苷，有治疗心肌缺血的药理作用并用，有治疗心肌缺血的药理作用并用于治疗冠心病，葡萄糖基也直接连在于治疗冠心病，葡萄糖基也直接连在8位碳上。位碳上。(3).(3).构成黄酮苷的糖类构成黄酮苷的糖类单糖类单糖类单单糖糖主主要要有有D-葡葡萄萄糖糖、D-半半乳乳糖糖、D-木木糖糖、L-鼠鼠李李糖糖、L-阿阿拉拉伯伯糖糖及及D-葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸等等。例例由由-D-葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸形形成成的黄芩苷。的黄芩苷。双糖类双糖类 常见双糖有麦芽糖、乳糖、新橙皮糖、芸香糖、龙胆二常见双糖有麦芽糖、乳糖、新橙皮糖、芸香糖、龙胆二糖等。例芸香糖糖等。例芸香糖，又称芦丁糖，由，又称芦丁糖，由-L-鼠李糖通过鼠李糖通过-1,6-糖苷键和糖苷键和D-葡萄糖组成。龙胆二糖葡萄糖组成。龙胆二糖，由，由-D-葡萄糖通过葡萄糖通过-1,6-糖苷键和糖苷键和D-葡萄糖组成。例由葡萄糖组成。例由芸香糖与苷元形成橙芸香糖与苷元形成橙皮苷。皮苷。三糖类三糖类 常见三糖主要有有常见三糖主要有有槐三糖、鼠李三糖、槐三糖、鼠李三糖、龙胆三糖等，例龙胆龙胆三糖等，例龙胆三糖由三糖由-D-葡萄糖与葡萄糖与蔗糖组成。蔗糖组成。酰化糖类酰化糖类 主要有主要有2-乙酰葡萄糖、乙酰葡萄糖、4-咖啡咖啡酰基葡萄糖等。例山奈素酰基葡萄糖等。例山奈素-3-O-(4”-咖啡酰基咖啡酰基)葡萄糖苷。葡萄糖苷。黄酮苷中糖的连接位置与苷元的结构有关。例如黄酮苷中糖的连接位置与苷元的结构有关。例如花色花色苷类苷类，多在，多在3-OH上连有一个糖，或形成上连有一个糖，或形成3,5-二葡萄糖苷。二葡萄糖苷。黄酮醇类黄酮醇类常形成常形成3-,7-,3-,4-单糖苷；或单糖苷；或3,7-,3,4-及及7,4-二糖苷。二糖苷。五、黄酮类化合物的生理功能五、黄酮类化合物的生理功能 1、对心血管系统的作用（1）降低血管脆性及异常通透性 如芦丁、橙皮苷、儿茶素、香叶木苷（2）扩张冠状动脉 如芦丁、槲皮素、葛根素（3）抑制血小板聚集及血栓形成 如木犀草素（4）降低血脂 如槲皮素临床：防治高血压、动脉硬化、脑血栓黄酮化合物的生理功能黄酮化合物的生理功能2、肝保护作用 如水飞蓟宾 临床：治疗急慢性肝炎、肝硬化、多种中毒性肝损伤3、抗氧化、清除自由基功能 大多数的黄酮类化合物都具有较强的抗自由基及抗脂质过氧化作用 如花青素、槲皮素、芦丁、葛根素、甘草黄酮 黄酮化合物的生理功能黄酮化合物的生理功能4、类雌激素作用例如：大豆异黄酮、大豆黄酮黄酮化合物的生理功能黄酮化合物的生理功能第二节第二节 理化性质理化性质 一、性状一、性状 1、状态：多为结晶性固体，少数为无定形粉末 2、颜色：黄酮类化合物一般都具有颜色黄酮、黄酮醇及苷类 灰黄-黄色 查耳酮 黄-橙黄色 二氢黄酮、二氢黄酮醇 无色 异黄酮 微黄色 花色素及其苷类 PH7红色；PH（7，8）紫色；PH 11蓝色黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质性状性状二、溶解性二、溶解性 1、游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱水溶液中 2、二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢异黄酮类较易溶于水 3、花色素类易溶于水 4、黄酮类苷元分子中引入羟基，将增大其在水中的溶解度黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质溶解性溶解性（1）分子的立体结构 平面型分子 非平面型分子 黄酮 二氢类（C-环半椅式结构）黄酮醇 异黄酮（羰基与B-环立体障碍）查耳酮 交叉共轭 分子间排列不紧密，水分子易于进入 水溶度小 水溶度大 黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质R=OH二氢黄酮醇二氢黄酮醇R=H二氢黄酮二氢黄酮（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）三糖苷双糖苷双糖苷单糖苷单糖苷苷元苷元（2）3-O-糖苷糖苷7-O-糖苷（平面性分子）糖苷（平面性分子）（3）花色素）花色素(平面性分子平面性分子,离子型离子型)非平面性分子非平面性分子平面性分子平面性分子2.黄酮苷黄酮苷(亲水性亲水性)5、黄酮类苷元分子中引入的羟基经甲基化后，将增大其在有机溶剂中的溶解度如：川陈皮素，难溶于水，易溶于石油醚等有机溶剂6、黄酮苷易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂，难溶或不溶于苯、氯仿、石油醚等有机溶剂 黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质溶解性溶解性三、酸碱性三、酸碱性1、酸性 黄酮类化合物因具有酚羟基而呈酸性 酚羟基数目及位置不同，则其酸性强弱也不同 以黄酮为例，其酸性强弱顺序：7,4-二羟基 7,或4羟基 一般酚羟基 5-羟基 2、碱性 黄酮类化合物分子中C环上的1位氧原子上因为有未共用电子对，表现出微弱的碱性，可与强无机酸生成盐黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质酸碱性酸碱性四、显色反应四、显色反应 1 1、还原显色反应（盐酸、还原显色反应（盐酸-镁粉反应）镁粉反应）鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应 黄酮、黄酮醇及二氢黄酮、二氢黄酮醇类,迅速生成红-紫红（个别显紫色-蓝色）异黄酮类除少数外，均不显色 查耳酮不显色黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质显色反应显色反应2 2、金属盐类的络合显色反应、金属盐类的络合显色反应黄酮类化合物常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂生成有色络合物（1）铝盐 常用试剂：1%的AlCl3或Al(NO3)3溶液 现象：生成的络合物为黄色，并有荧光（2）铅盐 常用试剂：1%PbAc2及碱式醋酸铅水溶液 现象：生成黄红色沉淀（3）锆盐 常用试剂：2%ZrOCl2甲醇溶液 现象：生成黄绿色的锆络和物黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质显色反应显色反应（4）镁盐 常用试剂：MgAc2甲醇溶液 现象：二氢黄酮、二氢黄酮醇类显天蓝色荧光 黄酮、黄酮醇、异黄酮类显黄-橙黄色-褐色（5）氯化锶 常用试剂：SrCl2甲醇溶液 现象：具邻2酚羟基的黄酮类化合物显绿色-棕色-黑色（6）三氯化铁 常用试剂：FeCl3的水溶液或醇溶液 现象：生成绿、蓝、黑、紫等颜色 黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质显色反应显色反应3 3、硼酸显色反应、硼酸显色反应 黄酮类化合物可与硼酸反应，生成亮黄色 条件：1、分子中具有下列结构 2、存在无机酸或有机酸现象：草酸显黄色并具有绿色荧光 枸橼酸的丙酮溶液显黄色黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质显色反应显色反应 4 4、碱性试剂显色反应、碱性试剂显色反应 观察样品用碱性试剂处理后的变色情况，可以对黄酮类化合物及其分子中的某些结构特征进行鉴别 （1）二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体查耳酮类化合物，显橙红色 黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质显色反应显色反应 （2）黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色 （3）具有邻二酚羟基取代或3,4-二羟基取代时，生成由黄色-深红色-绿棕色的沉淀5 5、荧光显色、荧光显色 黄酮类化合物在紫外灯下可以产生不同颜色的荧光 黄酮类呈现棕色、红棕色或黄棕色 黄酮醇类呈现亮黄色或黄绿色 黄酮化合物的理化性质黄酮化合物的理化性质显色反应显色反应比较下列化合物的水溶性大小：比较下列化合物的水溶性大小：排列下列化合物的酸性大小次序：排列下列化合物的酸性大小次序：(3)(3)硼酸显色反应硼酸显色反应具有如下结构时，才呈正反应。例有草酸存在时，可以显具有如下结构时，才呈正反应。例有草酸存在时，可以显亮黄色并有黄绿色荧光。如与枸椽酸亮黄色并有黄绿色荧光。如与枸椽酸-硼酸的丙酮溶液反应，硼酸的丙酮溶液反应，只呈黄色没有荧光。只呈黄色没有荧光。(4)(4)碱性试剂显色反应碱性试剂显色反应 在日光或紫外光条件下，观察样品用碱性试剂处理后的在日光或紫外光条件下，观察样品用碱性试剂处理后的颜色变化情况，可用于黄酮类化合物的鉴别。例黄酮醇类颜色变化情况，可用于黄酮类化合物的鉴别。例黄酮醇类在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，可与其它黄酮在碱液中先呈黄色，通入空气后变为棕色，可与其它黄酮类区别。二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构类区别。二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体查尔酮类化合物，显橙至黄色，橙皮素在碱性试剂中的体查尔酮类化合物，显橙至黄色，橙皮素在碱性试剂中的显色反应如下所示。显色反应如下所示。类别类别 反应条件反应条件黄酮类黄酮类黄酮醇类黄酮醇类可见光可见光 紫外光紫外光黄色黄色棕色棕色,红或黄棕色红或黄棕色灰黄色灰黄色亮黄色亮黄色,黄绿色黄绿色先氨处理，再可见光先氨处理，再可见光 先氨处理，再紫外光先氨处理，再紫外光黄色黄色黄绿色黄绿色,暗紫色暗紫色蓝色蓝色亮黄色亮黄色先先AlCl3处理，再可见光处理，再可见光 先先AlCl3处理，再紫外光处理，再紫外光灰黄色灰黄色,荧光荧光橙色橙色黄色黄色黄色黄色,绿色绿色,荧光荧光先浓先浓H2SO4处理，再可见光处理，再可见光先浓先浓H2SO4处理，再紫外光处理，再紫外光玉橙色玉橙色浅黄色浅黄色深黄色深黄色荧光荧光(5)(5)紫外可见光下显色紫外可见光下显色下下表列出了黄酮及黄酮醇类化合物纸上的显色反应表列出了黄酮及黄酮醇类化合物纸上的显色反应。第三节第三节 提取分离提取分离 （一）溶剂提取法（一）溶剂提取法1、黄酮苷元（1）极性小的苷元，可采用氯仿、乙醚等溶剂提取（2）极性大的苷元，可用甲醇、乙醇、水等溶剂提取（3）多甲氧基的黄酮苷元，极性小，可用苯提取2、黄酮苷 可用水、热水或不同浓度的甲醇、乙醇进行提取3、花色素类 可在水或醇中加入少量酸进行提取黄酮化合物的提取分离黄酮化合物的提取分离二二.分离方法分离方法（一）溶剂萃取法（一）溶剂萃取法黄酮与杂质黄酮与杂质分离依据：成分之间分离依据：成分之间苷与苷元苷与苷元之间的极性（分配系数之间的极性（分配系数K）差异）差异 苷元与苷元苷元与苷元分离工艺：分离工艺：原料的提取浓缩液（水溶液）原料的提取浓缩液（水溶液）依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取石油醚液石油醚液乙醚液乙醚液乙酸乙酯乙酸乙酯水饱和正丁醇水饱和正丁醇母液母液（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）回收回收回收回收减压回收减压回收（水溶性杂质（水溶性杂质)苷元苷元单糖苷单糖苷多糖苷多糖苷（二）（二）pH梯度萃取法梯度萃取法分离依据：游离黄酮类化合物的酸性差异分离依据：游离黄酮类化合物的酸性差异分离工艺：总游离黄酮的乙醚液分离工艺：总游离黄酮的乙醚液依次以依次以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（脂溶性杂质）（脂溶性杂质）7，4-OH黄酮黄酮7或或4-OH黄酮黄酮 一般一般-OH黄酮黄酮 5-OH黄酮黄酮（二）碱提取酸沉淀法（二）碱提取酸沉淀法 原理 多数黄酮类化合物易溶于碱水，难溶于酸水 常用试剂 碱液：饱和石灰水溶液、5碳酸钠水溶液、稀氢氧化钠溶液 酸液：盐酸 注意事项 （1）酸碱度不宜过大（2）保护邻二酚羟基 优点：经济、安全、方便黄酮化合物的提取分离黄酮化合物的提取分离(2)(2)黄黄酮酮类类化化合合物物易易溶溶于于碱碱水水中中，可可先先用用碱碱性性水水提提取取，碱碱性性提取液加酸后提取液加酸后碱提取酸沉淀法碱提取酸沉淀法黄黄酮酮苷苷类类即即可可沉沉淀淀析析出出。常常用用碱碱为为石石灰灰水水，常常用用酸酸为为HCl等等。应应控控制制酸酸碱碱的的浓浓度度，以以免免破破坏坏黄黄酮酮结结构构或或收收率率低低。此此法法简简便便易易行行，橙橙皮皮苷苷、黄黄芩芩苷苷、芦芦丁丁等等都都可可用用这这个个方方法法提提取。取。例从槐米中提取芦丁：槐米例从槐米中提取芦丁：槐米(槐树花蕾槐树花蕾)加约加约6倍水，蒸沸，倍水，蒸沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH89，在此，在此pH条件下微沸条件下微沸2030min，趁热抽滤。合并滤液，在，趁热抽滤。合并滤液，在6070的条件下，的条件下，用浓盐酸将合并滤液调至用浓盐酸将合并滤液调至pH为为5，搅匀后静止，搅匀后静止24h，抽滤。，抽滤。用水将沉淀物洗至中性，用水将沉淀物洗至中性，60干燥得芦丁粗品，用沸水重干燥得芦丁粗品，用沸水重结晶，结晶，7080干燥后得芦丁纯品。干燥后得芦丁纯品。例如：槐米中芦丁的提取槐米槐米水水调碱调碱热回流热回流过滤过滤滤液滤液调酸调酸析出析出沉淀沉淀过滤过滤沉淀沉淀水洗水洗粗品粗品重结晶重结晶干燥干燥芦丁芦丁提取液提取液黄酮化合物的提取分离黄酮化合物的提取分离2.2.分离分离由于黄酮化合物的性质不同，其分离原理：由于黄酮化合物的性质不同，其分离原理：极性大小不同，利用吸附能力进行分离；极性大小不同，利用吸附能力进行分离；酸性强弱不同，利用梯度酸性强弱不同，利用梯度pH萃取法进行分离；萃取法进行分离；分子大小不同，利用葡聚糖凝胶分子筛进行分离；分子大小不同，利用葡聚糖凝胶分子筛进行分离；分分子子中中某某些些特特殊殊结结构构，利利用用与与金金属属盐盐络络合合能能力力的的不不同同进进行分离。行分离。常用分离方法有柱层析法、高效液相色谱分析常用分离方法有柱层析法、高效液相色谱分析(HPLC)等。等。常用吸附剂包括硅胶、氧化铝、纤维粉、聚酰胺、活性常用吸附剂包括硅胶、氧化铝、纤维粉、聚酰胺、活性炭、淀粉等。根据吸附剂不同，柱层析方法可以分成下面炭、淀粉等。根据吸附剂不同，柱层析方法可以分成下面几种：几种：(1)(1)硅胶柱层析硅胶柱层析应应用用最最广广，非非极极性性与与极极性性化化合合物物都都能能用用。适适用用于于分分离离黄黄酮酮类类，黄黄酮酮醇醇类类，二二氢氢黄黄酮酮类类，二二氢氢黄黄酮酮醇醇类类，异异黄黄酮酮类类，黄酮苷元。黄酮苷元。选择合适的选脱剂是关键，各种洗脱剂的选择合适的选脱剂是关键，各种洗脱剂的洗脱能力洗脱能力：石油醚石油醚四氯化碳四氯化碳苯苯氯仿氯仿乙醚乙醚乙酸乙酯乙酸乙酯吡啶吡啶丙酮丙酮正丙醇正丙醇乙醇乙醇甲醇甲醇水。水。(2)(2)活性炭吸附法活性炭吸附法活活性性炭炭来来源源容容易易，价价格格便便宜宜。在在水水中中吸吸附附力力大大，有有机机溶溶剂剂中中吸吸附附力力小小；对对大大分分子子化化合合物物的的吸吸附附力力大大于于对对小小分分子子化化合物的吸附力。主要适于苷类的精制工作。合物的吸附力。主要适于苷类的精制工作。方方法法：在在植植物物中中用用甲甲醇醇萃萃取取得得到到的的提提取取液液，经经过过炭炭柱柱，依依次次加加沸沸腾腾沸沸水水、甲甲醇醇、7%酚酚/水水(大大部部分分黄黄酮酮洗洗下下)、15%酚酚/醇醇，洗洗脱脱液液减减压压浓浓缩缩至至小小体体积积，用用乙乙醚醚萃萃取取除除去去残残留留酚酚，余下部分减压浓缩得较纯黄酮苷类。余下部分减压浓缩得较纯黄酮苷类。(3)(3)离子交换法离子交换法提取、分离、纯化可一步达到，适用于稀释倍数大的黄提取、分离、纯化可一步达到，适用于稀释倍数大的黄酮，可除去黄酮类化合物中的水溶性杂质。先用阴（或阳）酮，可除去黄酮类化合物中的水溶性杂质。先用阴（或阳）离子交换树脂吸附黄酮，然后用水洗涤柱子，把水溶性杂离子交换树脂吸附黄酮，然后用水洗涤柱子，把水溶性杂质除去，再用甲醇把黄酮类化合物依次洗脱下来。质除去，再用甲醇把黄酮类化合物依次洗脱下来。(4)(4)聚酰胺柱层析聚酰胺柱层析最最适适用用于于黄黄酮酮类类化化合合物物的的分分离离，是是目目前前最最有有效效而而简简便便的的方方法法。常常用用洗洗脱脱剂剂：水水、1020%乙乙醇醇(或或甲甲醇醇)适适于于黄黄酮酮苷苷的分离；氯仿、氯仿的分离；氯仿、氯仿/甲醇、甲醇适于黄酮苷元的分离。甲醇、甲醇适于黄酮苷元的分离。具具体体操操作作：聚聚酰酰胺胺经经80100目目筛筛去去掉掉小小于于0.002nm的的粒粒子子，加加水水调调成成糊糊状状，装装1/2柱柱高高，待待沉沉降降后后，慢慢慢慢放放掉掉水水，用用20%甲甲醇醇样样品品液液上上样样，先先用用水水洗洗脱脱，再再依依次次用用20%、30%、40%、75%、100%甲甲醇醇洗洗脱脱，每每一一段段洗洗脱脱液液用用可可见见光光或或紫紫外外光光检检查查颜颜色色，直直到到看看不不到到色色点点，最最后后用用0.34.5N盐盐酸酸洗洗脱脱。如如果果洗洗脱脱速速度度慢慢，可可减减压压抽抽。每每100ml(床床体体积积)聚聚酰酰胺胺可可上上样样1.52.5g。柱恢复柱恢复：用：用5%NaOH洗，然后用水洗，再用洗，然后用水洗，再用10%乙酸洗，乙酸洗，最后用蒸馏水洗至中性。最后用蒸馏水洗至中性。(5)(5)葡聚糖凝胶柱层析葡聚糖凝胶柱层析固固定定相相葡葡聚聚糖糖凝凝胶胶为为具具有有许许多多孔孔隙隙的的网网状状结结构构的的固固体体，有有分分子子筛筛的的性性质质。分分离离游游离离黄黄酮酮，主主要要靠靠吸吸附附作作用用，吸吸强强弱弱取取决决于于含含多多少少羟羟基基。分分离离黄黄酮酮苷苷，决决定定于于分分子子筛筛属属性性，洗脱时黄酮苷基本按分子量由大到小流出。洗脱时黄酮苷基本按分子量由大到小流出。分离黄酮实例：分离黄酮实例：40g葡聚糖葡聚糖LH-20装柱装柱(2.533cm)，将，将166mg芸香苷和芸香苷和75mg槲皮素溶于槲皮素溶于22ml甲醇中上柱，用甲醇甲醇中上柱，用甲醇洗脱洗脱(4ml/min)，芸香苷在，芸香苷在190250ml流分中，槲皮素在流分中，槲皮素在390460ml流分中。流分中。四四.黄酮类化合物的结构分析黄酮类化合物的结构分析黄酮类化合物分析的一般步骤：黄酮类化合物分析的一般步骤：(1).与与标标品品或或文文献献对对照照熔熔点点值值，纸纸层层析析或或薄薄层层层层析析得得到到的的Rf值。值。(2).分分析析对对比比样样品品在在甲甲醇醇溶溶液液中中，及及加加入入酸酸碱碱或或重重金金属属盐盐类类(如如AlCl3)等试剂后得到的紫外光谱。等试剂后得到的紫外光谱。(3).解析样品或其衍生物的核磁共振谱。解析样品或其衍生物的核磁共振谱。(4).进行质谱分析或进行必要的降解合成，以求最后确证。进行质谱分析或进行必要的降解合成，以求最后确证。有些黄酮苷比较复杂，常先水解黄酮苷，分别分析水解下有些黄酮苷比较复杂，常先水解黄酮苷，分别分析水解下来的糖和苷元的结构，再来确定黄酮苷的结构。来的糖和苷元的结构，再来确定黄酮苷的结构。1.1.黄酮苷的水解黄酮苷的水解(1)(1)酸水解酸水解用用HCl，H2SO4，HOAc，HCOOH等水解，等水解，酸酸的的种种类类与与浓浓度度、水水解解温温度度、反反应应时时间间的的选选择择，由由水水解解的的要求和苷的结构所决定。要求和苷的结构所决定。黄酮黄酮C-苷在一般水解条件下是不能被水解的。苷在一般水解条件下是不能被水解的。例例木木糖糖基基异异牡牡荆荆苷苷的的水水解解：2mg木木糖糖基基异异牡牡荆荆苷苷溶溶于于10%HOAc中中，室室温温18h，减减压压蒸蒸馏馏，残残渣渣进进行行纸纸层层析析，其其单单一一色色点点，与与异异牡牡荆荆苷苷水水解解后后的的色色点点一一致致。用用木木糖糖，葡葡萄萄糖糖作标样对比。作标样对比。（2 2）酶水解）酶水解一一种种温温和和、专专一一、简简便便的的方方法法。常常用用水水解解酶酶，-葡葡萄萄糖糖苷苷酶、酶、-葡萄糖醛酸酶、葡萄糖醛酸酶、-鼠李糖苷酶和花青苷酶等。鼠李糖苷酶和花青苷酶等。水水解解规规律律：大大多多数数黄黄酮酮如如3位位、4位位、7位位葡葡萄萄糖糖苷苷易易水水解解，只需几分钟。黄酮醇只需几分钟。黄酮醇3位糖苷，位糖苷，37需需24h以上才能水解。以上才能水解。例例木木犀犀草草7-D-葡葡萄萄糖糖苷苷的的水水解解，1mg溶溶于于2mlpH5的的缓缓冲冲溶溶液液中中，加加1mg-D-葡葡萄萄糖糖苷苷酶酶，37，放放10h，减减压压浓浓缩，用纸层析检测。缩，用纸层析检测。2.2.糖的分析糖的分析水水解解下下来来的的糖糖大大多多为为已已知知糖糖，可可用用纸纸层层析析、气气相相色色谱谱等等鉴定，同时与已知糖的标准品对照。鉴定，同时与已知糖的标准品对照。(1)(1)纸色谱纸色谱操作快，准确度较高，成本低。但不能分辨操作快，准确度较高，成本低。但不能分辨-糖和糖和-糖。糖。常常用用展展开开剂剂：正正丁丁醇醇/乙乙酸酸/水水(4:1:5)、正正丁丁醇醇/乙乙酸酸/乙乙醇醇/水水(4:1:1:2)、水饱和的苯酚、乙酸乙酯、水饱和的苯酚、乙酸乙酯/吡啶吡啶/水水(12:5:4)等。等。(2)(2)气相色谱气相色谱首首先先制制备备成成三三甲甲基基硅硅醚醚衍衍生生物物或或全全甲甲基基化化衍衍生生物物，再再进进行行气气相相色色谱谱鉴鉴定定，并并与与已已知知糖糖的的相相应应衍衍生生物物对对照照。气气相相色色谱谱灵灵敏敏度度较较纸纸色色谱谱高高，可可分分辨辨别别-糖糖和和-糖糖，例例-鼠鼠李李糖糖比比-鼠李糖的滞留时间小。但分子量大的糖不能分析。鼠李糖的滞留时间小。但分子量大的糖不能分析。3.3.苷元的鉴定苷元的鉴定苷苷元元的的的的鉴鉴定定一一般般通通过过衍衍生生物物的的制制备备、谱谱学学解解析析即即可可完完成成。如如果果有有己己知知物物的的标标准准品品，再再经经过过混混合合熔熔点点测测定定、红红外外光谱对照等，使鉴定更另可靠。光谱对照等，使鉴定更另可靠。(1)(1)衍生物的制备衍生物的制备 黄酮类化合物常用衍生物：乙酰化物和甲基化物。黄酮类化合物常用衍生物：乙酰化物和甲基化物。制备衍生物的目的有两个：制备衍生物的目的有两个：与文献中己知化合物的理化数据（包括谱学数据）对照，与文献中己知化合物的理化数据（包括谱学数据）对照，加以鉴定；加以鉴定；是将这些衍生物与原化合物的谱学数据进行比较而推定是将这些衍生物与原化合物的谱学数据进行比较而推定结构。结构。例如：例如：酚羟基乙酰化后，可使羟基对紫外光谱的贡献消酚羟基乙酰化后，可使羟基对紫外光谱的贡献消失，并可使邻、间、对位质子的失，并可使邻、间、对位质子的1H-核磁共振信号向低场核磁共振信号向低场位移位移0.3、0.15、0.5ppm，以此可推定羟基的取代位置。此，以此可推定羟基的取代位置。此外，乙酰化或甲基化后使各种谱学数据的测定更加容易，外，乙酰化或甲基化后使各种谱学数据的测定更加容易，因此，不管是已知物鉴定，还是未知物的结构分析，这两因此，不管是已知物鉴定，还是未知物的结构分析，这两种衍生物的制备都是不可少的。种衍生物的制备都是不可少的。乙酰化物的制备乙酰化物的制备 羟基乙酰化：乙酐或乙酰氯；常用催化剂：吡啶、乙酸羟基乙酰化：乙酐或乙酰氯；常用催化剂：吡啶、乙酸钠、浓硫酸、对甲苯磺酸等，所用试剂都必需无水。钠、浓硫酸、对甲苯磺酸等，所用试剂都必需无水。方法：将样品溶解于少量无水吡啶中，加两倍量乙酐，方法：将样品溶解于少量无水吡啶中，加两倍量乙酐，室温放置室温放置35天，然后将反应物倒入冰水中，静止数小时后天，然后将反应物倒入冰水中，静止数小时后析出结晶，过滤后以适当溶剂重结晶即可。该法的优点是析出结晶，过滤后以适当溶剂重结晶即可。该法的优点是方法简便、反应温和，几乎能定量地得到反应产物。方法简便、反应温和，几乎能定量地得到反应产物。甲基化物的制备甲基化物的制备 酚羟基甲基化：重氮甲烷，硫酸二甲酯酚羟基甲基化：重氮甲烷，硫酸二甲酯 方法：样品溶于甲醇或乙醚中，加入过量的重氮甲烷乙方法：样品溶于甲醇或乙醚中，加入过量的重氮甲烷乙醚溶液，在通风橱中放置过夜。薄层检查反应如不完全，醚溶液，在通风橱中放置过夜。薄层检查反应如不完全，继续加入过量重氮甲烷乙醚液，直至反应完全为止。蒸去继续加入过量重氮甲烷乙醚液，直至反应完全为止。蒸去溶剂后以适当溶剂重结晶。该法的优点是反应产物便于处溶剂后以适当溶剂重结晶。该法的优点是反应产物便于处理，产量高，但理，产量高，但5-位羟基因生成氢键不易甲基化，可改用硫位羟基因生成氢键不易甲基化，可改用硫酸二甲酯或其它方法甲基化。酸二甲酯或其它方法甲基化。(2)(2)谱学数据的测定谱学数据的测定 由于一般的黄酮类化合物结构比较简单，用紫外光谱、由于一般的黄酮类化合物结构比较简单，用紫外光谱、核磁共振谱、质谱分析，必要时制成衍生物进行测定，即核磁共振谱、质谱分析，必要时制成衍生物进行测定，即可推出结构。可推出结构。UV 多数黄酮类化合物在多数黄酮类化合物在240400nm范围有二个主要吸收带：范围有二个主要吸收带：带带：300380nm，是由，是由B环桂皮酰基系统的电子跃迁引起环桂皮酰基系统的电子跃迁引起的吸收；带的吸收；带：240280nm，是，是A环苯甲酰基系统的贡献。环苯甲酰基系统的贡献。一些黄酮类化合物一些黄酮类化合物(甲醇中甲醇中)紫外光谱特征：黄酮及黄酮醇紫外光谱特征：黄酮及黄酮醇类的带类的带、带、带皆为强峰；异黄酮、二氢黄酮和二氢黄酮醇皆为强峰；异黄酮、二氢黄酮和二氢黄酮醇是是弱弱强强(带带常为肩峰常为肩峰)；查尔酮及橙酮类为；查尔酮及橙酮类为强强弱。弱。位移试剂作用：根据光谱的变化，可以推测酚羟基等取代位移试剂作用：根据光谱的变化，可以推测酚羟基等取代基的位置及数目。例：黄酮、黄酮醇，甲醇钠可推测有无基的位置及数目。例：黄酮、黄酮醇，甲醇钠可推测有无4-OH或或3-OH，乙酸钠可推测，乙酸钠可推测7-OH，乙酸钠，乙酸钠-硼酸可确定有硼酸可确定有无邻二酚羟基，三氯化铝加盐酸光谱与甲醇光谱对比可确定无邻二酚羟基，三氯化铝加盐酸光谱与甲醇光谱对比可确定有无有无5-OH或或3-OH等。此外，邻二酚羟基还可通过氯化锶反等。此外，邻二酚羟基还可通过氯化锶反应加以区别，应加以区别，3-OH或或5-OH可借助锆可借助锆-枸橼酸反应进行区别。枸橼酸反应进行区别。二氢黄酮（醇）二氢黄酮（醇）异黄酮（二氢）异黄酮（二氢）（由（由B环产生的桂皮酰系统不存在，带环产生的桂皮酰系统不存在，带I弱，带弱，带II强）强）黄酮类化合物在甲醇中紫外光谱特征黄酮类化合物在甲醇中紫外光谱特征黄酮类化合物母核黄酮类化合物母