天然药物化学 第五章 黄酮类化合物(2)

一、黄酮类化合物的概述二、黄酮类化合物的性质与颜色反应三、黄酮类化合物的提取与分离四、黄酮类化合物的鉴定与结构测定二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应(一）一般性质1、性状2、旋光性二氢黄酮类二氢黄酮醇类黄烷-3,4-二醇类(flavanones)(flavanonols）(flavan-3,4-diols)黄烷-3-醇类(flavan-3-ols)D(+)葡萄糖芦丁二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应(一）一般性质3、颜色黄酮类化合物的颜色一般来说为黄色，但也有其它颜色；决定黄酮类化合物的颜色主要与下面的原因有关：二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应3、颜色（1）分子中是否存在交叉共轭体系OOOHOOOOOOOH色原酮：无色黄酮（醇）：灰黄-黄色异黄酮：微黄色二氢黄酮（醇）：无色二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应(一）一般性质3、颜色(2)助色团(-OH-OCH3等)的数目(3)助色团取代的位置7-位，4’-位引入-OH或-OCH3等供电子基后，则因促进电子转移、重排，从而使这类化合物的颜色加深。OOOHHOOH74'二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应(一）一般性质3、颜色（4）花色苷及苷元的颜色与pH有关pH7显红色pH8.5显紫色pH8.5显兰色二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应(一）一般性质4、溶解度：H2OMeOHEtOHEt2OCHCl3游离黄酮-++++黄酮苷+（热）++--二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应4、溶解度：OOOH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OOOHOABCOH二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应4、溶解度：与母核取代基类型有关—OH取代，水溶性增大羟基甲基化后，水溶性降低与母核取代基位置有关3-O-苷7-O-苷二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（二）酸碱性1、酸性：羟基的数目、位置综合起作用羟基位置酸性溶解性7，4＇-二羟基7或4＇-羟基一般酚羟基5-羟基强弱溶于5%NaHCO3溶液溶于5%Na2CO3溶液溶于0.2%NaOH溶液溶于4%NaOH溶液OOOHOHOOOHHOOH74'二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应2、碱性：黄酮类化合物分子中γ-吡喃酮环上的1位氧原子有未共用电子对，表现微弱碱性，可与浓盐酸、硫酸成佯盐，极不稳定，遇水分解，佯盐黄色，可用于鉴别。OOHClH2OOOH+Cl_二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应1、还原反应2、金属盐类试剂络合反应3、硼酸显色反应4、碱性试剂显色反应二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应1.还原试验（1）盐酸-镁粉反应：（2）盐酸-锌粉反应：（3）四氢硼钠反应：二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应-还原试验举例如：四氢硼钠（钾）反应(NaBH4、KBH4)1）取样品1-2mg，溶于甲醇中2）加NaBH410mg3）滴加1%的HCl结果：二氢黄酮类化合物显红色~紫色OO注意：其它的黄酮类化合物均不产生红色~紫色，而显亮黄色！二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应2.金属盐类络合反应（1）铝盐：（2）铅盐：（3）锆盐：（4）镁盐：（5）锶盐：（6）铁盐：3-OH，4-C=O5-OH，4-C=O邻二酚羟基二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应-2.金属盐类络合反应反应原理黄酮体化合物的分子结构中有：3-OH，4-C=O5-OH，4-C=O邻二酚羟基常可与铝盐、铅盐、锆盐、锶盐、镁盐、铁盐等试剂反应，生成有颜色的配位化合物OOOHOHOHOH二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应-2.金属盐类络合反应举例说明如：锆盐常用试剂：2%ZrOCl2甲醇溶液1）在样品溶液中加入2%ZrOCl2甲醇溶液2）则溶液会产生黄色—红色的沉淀注意：上述的反应主要用于鉴别黄酮体化合物分子中邻位羟基与羰基或间位羟基与羰基的存在OOOHOOOZrOOOHOOOZr上述两种结构生成的锆络合物，在酸性条件下，其稳定性不同。正因为如此，可用此反应鉴定到底是C3—OH还是C5—OH在上述产生的颜色反应中再加入2%枸橼酸甲醇溶液后：3-OH,4-C=O5-OH,4-C=O+2%ZrOCl2黄色H+稳定，不退色不稳定分解，显著褪色二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应3、硼酸显色反应黄酮体化合物的分子结构中有：5-OH-黄酮2’-OH-查儿酮OOOHOHO二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应（三）显色反应——3、硼酸显色反应1）在无机酸或有机酸存在的情况下，可以与硼酸（H3BO3）反应，生成亮黄色2）在草酸存在下，则显黄色并带绿色荧光3）在枸橼酸丙酮液存在的情况下，也显黄色，但无荧光OOHOBOOOOOH+H3BO4亮黄色二、黄酮类化合物的理化性质与呈色反应4.碱性试剂显色反应（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—黄色。OOOHOHOHOOHOCH3OCH3OHOHHOHO-H+（2）黄酮醇遇碱呈黄色，通入空气变棕，可与其它黄酮类区别。（3）当黄酮类化合物分子中具有邻二酚羟基或3，4‘-二羟基取代时，在碱液中不稳定，生成由黄-深红-绿棕色沉淀。一、黄酮类化合物的概述二、黄酮类化合物的性质与颜色反应三、黄酮类化合物的提取与分离四、黄酮类化合物的鉴定与结构测定三.黄酮类化合物的提取与分离（一）粗提物的制备大多数黄酮苷元宜用氯仿、乙醚、醋酸乙酯等中极性溶剂提取，而对多甲氧基黄酮类游离苷元，甚至可用苯等低极性溶剂进行提取。黄酮苷类以及极性稍大的苷元（如羟基黄酮等），一般可用丙酮、醋酸乙酯、乙醇提取。一些多糖苷类可用沸水提取。（一）粗提物的制备（1）单一目的的提取游离黄酮体化合物的提取：一般用极性较小的有机溶剂提取如：氯仿、乙醚、苯等进行提取。一些极性稍大的游离黄酮的提取，可用极性稍大的有机溶剂提取。如：丙酮、甲醇、乙醇等进行提取，也可用极性稍大的混合溶剂进行提取如甲醇：水=1：1三.黄酮类化合物的提取与分离三.黄酮类化合物的提取与分离（一）粗提物的制备（1）单一目的的提取黄酮苷类的提取：一般用强极性溶剂提取，如：水、甲醇、乙醇等提取或用混合溶剂提取。热水提取法：一般提取黄酮苷用，特别是多糖苷类多用此法。花色苷及花色苷元的提取：在提取时，加入少量酸（如0.1%盐酸）。三.黄酮类化合物的提取与分离（一）粗提物的制备（2）系统提取当我们研究的天然物不知含有哪类黄酮体或者不管什么黄酮体化合物都希望提取的话，多采取系统的提取方法即采用一种以上的溶剂依次进行提取的方法。如:黄芩根中含有许多黄酮体化合物，可依次采用乙醚、乙醇、水进行提取。三.黄酮类化合物的提取与分离（二）对粗提物进行精制1、溶剂萃取法：被分离物质与混入的杂质性质不同，选用不同极性溶剂萃取达到去杂质目的。三.黄酮类化合物的提取与分离（二）对粗提物进行精制2、碱提取酸沉淀法黄酮苷类虽有一定极性，可溶于水，但却难溶于酸性水，易溶于碱性水，故可用碱性水提取，再于碱水提取液中加入酸，黄酮苷类即可沉淀析出。此法简便易行，如芦丁、橙皮苷、黄芩苷的提取都应用了这个方法。三.黄酮类化合物的提取与分离（二）对粗提物进行精制2、碱提取酸沉淀法注意在用碱酸法进行提取纯化时，应当注意所用碱液浓度不宜过高，以免破坏黄酮母核。在加酸酸化时，酸性也不宜过强，以免生成（金羊）盐。当药料中含有大量果胶、粘液等不溶性杂质时，宜用石灰乳或石灰水代替其它碱性水溶液进行提取。三.黄酮类化合物的提取与分离（二）对粗提物进行精制3、碳粉吸附法适于苷类精制。甲醇提取液加入活性炭至上清液无黄酮反应，吸附了黄酮苷的碳粉依次用沸甲醇、沸水、7%酚-水、15%酚-醇洗，7%酚-水洗下的基本为黄酮苷类。三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离极性不同—硅胶、氧化铝分离（极性吸附）酚羟基数目、位置不同—聚酰胺分离（氢键吸附）酸性不同—pH梯度萃取分子量不同—凝胶层析特殊结构—化学分离三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离1、柱层析法(1)硅胶柱层析(2)聚酰胺柱层析(3)葡聚糖凝胶层析三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离1、柱层析法---(1)硅胶柱层析适用于苷元（即异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化（或乙酰化）的黄酮及黄酮醇类）的分离少数情况下，在加水去活化后也可用于分离极性较大的化合物，如多羟基黄酮醇及其苷类等三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离1、柱层析法---(2)聚酰胺柱层析对分离黄酮类化合物来说，聚酰胺是较为理想的吸附剂。聚酰胺柱层析可用于分离各种类型的黄酮类化合物，包括苷及苷元、查耳酮与二氢黄酮等。三.黄酮类化合物的提取与分离1、柱层析法---(2)聚酰胺柱层析黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律①苷元相同时，三糖苷→二糖苷→单糖苷→苷元②Ar-OH数目↑，洗脱速度↓③Ar-OH数目相同时，其位置影响洗脱顺序：易形成分子内氢键者，吸附弱OOHOOHOOOHHOOOOHOH三.黄酮类化合物的提取与分离1、柱层析法---(2)聚酰胺柱层析黄酮类在聚酰胺柱上的洗脱规律④不同类型黄酮，异黄酮→二氢黄酮醇→黄酮→黄酮醇⑤芳香化程度高，难洗脱OHOOOHOHOHHOOOHOHOHOOOHOHOHHOOOHOH→OOHOOHOHOHOOHOOHOHOHOCH3OOHOOHOHOHOHOOHOOHOHOHHOOOOOHOHOHrha-glcABCDE聚酰胺TLCRf值：聚酰胺柱色谱洗脱顺序：EBACDE→B→A→C→D三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离1、柱层析法---(3)葡聚糖凝胶层析对于黄酮类化合物的分离，主要用两种型号的凝胶：常用SephadexG（适用于水溶性成分分离）和SephadexLH-20（可用于亲脂性成分分离）原理：黄酮苷类—分子筛游离黄酮（苷元）—吸附作用三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离2、pH梯度萃取法适合于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离（1）原理：利用游离黄酮苷元酸性强弱的不同进行分离和纯化（2）萃取液（常用试剂）：常用5%NaHCO3、5%NaCO3、0.2%NaOH、4%NaOH水溶液（3）萃取过程：先将混合物溶于有机溶剂中（如乙醚）；依次用上述的萃取液萃取。三.黄酮类化合物的提取与分离（三）分离3、特定功能团分离(1)铅盐法:可分离含邻二酚羟基和不含邻二酚羟基的化合物(2)硼酸络合法:含邻二酚羟基的化合物可与硼酸络合生成可溶于水的产物，据此也可与不具上述结构的黄酮类化合物相互分离三.黄酮类化合物的提取与分离-3、特定功能团分离(1)铅盐沉淀法中性Pb(Ac)2:-COOH(树胶、果胶、粘液质、蛋白质、氨基酸)邻二Ar-OH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)2PbS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）三.黄酮类化合物的提取与分离举例：满山红(RhododendrondauricumL.)，从中药的角度看，其叶主要有止咳等方面的作用。满山红叶（粉碎）乙醇提取乙醇提取液浓缩浓缩液上聚酰胺柱，水洗水洗液浓缩液乙醇洗脱醇洗液浓缩总黄酮乙醚回流乙醚液残留物以甲醇重结晶混合结晶溶于乙酸乙酯中并用饱和硼酸水溶液振摇乙酸乙酯中硼酸水溶液HCl酸化山奈酚OOHHOOHO沉淀上聚酰胺柱，用甲醇：氯仿=4:6第一色带檞皮素第二色带杨梅素OOHHOOHOOHOHOOHHOOHOOH