黄酮类化合物

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HO O O OH O OH OH Glc 6 Rh
从我国独有的国槐的花蕾中提取 的植物药,具有降低毛细血管的 异常通透性和脆性的作用,是心 脑血管保护药,是国内治疗心脑 血管疾病制剂的主要成分,国外 还大量用于食品添加剂和化妆品的生产。
芦丁(lutin)
3. 抗肝脏毒作用
OH O
从水飞蓟种子中获得, 具有保肝作用,用于治 疗肝炎、肝硬化、中毒 性肝损伤以及脑水肿。
O H H O
0.2% NaOH 2% NaOH
OH HO O OH OH
..
..
O
O
OH O
——可用pH梯度法分离黄酮化合物。
如:已知下列四种化合物存在于松木心材的乙醚提取液中,并可按 下列程序分出,试问各自应在何都位提取物中出现?为什么?
COOH RO O
OH
A 白杨素
O
R=H R=CH3CH3
OOOOOOOOO OOOOOOOOO OOOOOOOOO OOOOOOOOO
分层
OOOOOOOOO OOOOOOOOO +
OOOOOOOOO OOOOOOOOO
溶解
溶质
溶剂
OOOOOOOOO OOOOOOOOO OOOOOOOOO OOOOOOOOO
(1)游离苷元难溶或不溶于水,易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等 有机溶剂。
2
OH
OR1
HO
OH O R1=R2=H , R1=Me, R2=OH, 柑橘苷二氢查耳酮 新橙皮苷二氢查耳酮
O 葛根黄素 (puerarin)
OH
甜度:新橙皮苷二氢查耳酮 = 2000 ×蔗糖 ; 柑橘苷二氢查耳酮 = 300 × 蔗糖
m.p. 187 oC Adrenergic (肾上腺素) receptor blocking props. 扩张冠状动脉
二、结构类型
1. C3部分开链:查耳酮及二氢查耳酮
3 2 3' 4' 2' 5' 6' 1' 4
3' 3 2 4' 2' 5' 6' 1' 4 1 5 6
OH

1
5 6
OH

O
O
chalcone
dihydrochalcone
2. C3部分六元环: (1) 苯基连在2-位:黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)
鱼藤:具有杀虫和毒鱼作用。对蚜虫的毒
性是烟碱的11-16倍、对苍蝇的毒性是除虫 菊的7倍。水中的浓度为0.077ppm时,足以 使鱼昏迷死亡。
3. C3部分为五元环——橙酮类(aurone):噢哢
OH
3' 7 6 1 2' 1' 2 4'
B
6'
5'wenku.baidu.com
OH HO O
O
A C
3 4
黄花波斯菊:Deep orangeyellow prisms, 细胞碘化甲腺 氨酸脱碘酶抑制剂。
黄酮类化合物的理化性质
多呈黄色或淡黄色,但不同种类的黄酮,颜色略有差异:
可见光下
黄酮、黄酮醇: 查耳酮、橙酮: 异黄酮: C3-部分饱和: 灰黄~黄色 黄~橙色 淡黄色 无色
紫外光下
棕色、亮黄色或黄绿色 深黄棕色或亮黄色 紫色 无色
7-、4'-连氧取代,颜色加深
+ +
O O O
O-
O
O-
花色素类化合物:颜色随pH不同而改变。
8 7 6 5 4 1
O
8
1
2
7
O
4
2
3
2' 1' 3' 4' 5'
6 5
3
2' 1' 3' 4' 5'
O
6'
O
6'
Isoflavone
Isoflavanone
R
HO
O
O
O
H
S S
O
O 大豆素(Daidzein)
OH
O
H OCH3
OCH3 鱼藤酮(Rotenone)
大豆:黄色或淡黄色粉状、
味微苦。 主要用于妇女更 年期综合症、骨质疏松。
第五章 黄酮类化合物(Flavonoids)
朱伟明
黄酮的主要内容
黄酮类化合物的结构特征、分类及其生合成途径; 黄酮类化合物的理化性质; 黄酮类化合物的提取方法;
黄酮类化合物的结构测定方法:UV、1H-NMR、13CNMR及MS。
第五章
§5.1
黄酮类化合物(Flavonoids)
结构、分类、及其生物合成途径
(1)多羟基或甲氧基取代:3-、5-、7-、3´-、4´-位; (2)甲基、异戊烯基取代: 8-位; (3)糖基取代(苷) 氧苷(C-O-Gly): 3-、7-、3´-、4´-位; 碳苷(C-Gly): 6-、8-位; 糖类型:单糖、双糖、三糖
HO HO HO CH2OH O O
R2 Rh Glc O
3' 2' 8 7 6 5 4 1 4' 2' 8 5' 6' 7 6 5 4 1 1' 2 3 3' 4' 1' 2 3
O
C
B
OH
B
5' 6'
A
A
C6
C3
C6
C6
C3
C6
OH HO O
OH O 芹菜素(apigenin)
黄色粉末,无嗅无味。不溶于 水,可溶于稀KOH溶液。具 有抗癌、抗炎、抗病毒、抗氧 化等药理作用
R O H R=H, OH O
花色素
>
异黄酮、二氢黄酮(醇)
>
黄酮(醇)、查耳酮
OH HO O HO O
水溶性谁大?why?
OH O
O
(2)黄酮苷因为引入糖,水溶性比相应苷元大;一般易溶于水、甲醇、 乙醇等强极性溶剂中,但难溶或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。
糖基数目:结合糖基越多,则水溶性越大; 糖基位臵:7-苷水溶性小于3-苷(3-糖的引入,破坏分子的平面结构)。
3'
3' 2' 8 7 6 5 4 4' 5' 6'
7 6 5 4
2' 8 1
4' 5' 6'
+ O
1 2 3
1'
O
2 3
1'
R=H: 3-ol R=OH: 3,4-diol
OH
OH
R
OH HO
OH
OH HO O OH OH OH 无色矢车菊素(Leucocyanidin) OH
HO
Cl + O
-
OH
3.旋光性
HO
Me O
OMe
C2-C3 饱和的黄酮类化合物有旋光性 黄酮苷类化合物有旋光性(糖), 且多为左旋
OMe Rh Glc O
6
Me OH O
具有镇咳、祛痰作用, [α]D-30(c 1,Me2CO)
马特西素(Matteucinol)
O
OH
OH
HO
OH O 橙皮苷(hesperidin)
5
O
O 硫磺菊素(sulfaretin)
4.其它黄酮类
(1)高异黄酮(homoisoflavone) (2)双苯吡酮类(xanthones,口山酮)
(3)双黄酮类(biflavones):3',8"-; 8,8"OMe R1O O HO OH O OH O O OR2 R1
8 7 6 5
1
O
4
3' 2 3 1' 6' 2' 4' 5'
7. 雌性激素样作用
大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用,可能是因为它 们与己烯雌酚结构类似。
HO OH
HO
O
R1
R2 大豆素(daidzein) 染料木素(genistin) 金雀花异黄素(Genistein)
R1
O
OR2
H OH OH H H CH3
§5.2
一、物理性质
1.颜色
B 白杨素甲醚
C
松香 酸
H 3C O CH OH D 松香 酸甲醚 CH
乙醚液 依次用 5% N aH C O 3 、5% N a 2 C O 3 、 0.2% N aO H 、 4% N aO H 萃取 5% N a 2 C O 3 ( ) 5% N aH C O 3 ( ) 4% N aO H ( )
黄酮、黄酮醇、查耳酮等平面性强的分子,难溶于水; 二氢黄酮及二氢黄酮醇等非平面分子(半倚式),分子间排列不紧密,有 利于水分子进入,可溶于水; 异黄酮也非平面分子,水溶性大于平面分子; 随分子中-OH数目的增加,水溶性亦随之增强; H 分子内氢键降低水溶性; O 花色素因以离子形式存在,水溶性较大。 O
O
5 6
O
C
4 3
A
7 8
B
2 1
O
R2 H 银杏双黄酮(Gilobetin) Me 异银杏双黄酮(Isoginkgetin) H 白果素(Bilobetin)
Me H H
练习:黄酮的结构特征是B环连接在C环的2位上,若连接在C环的3位者
是( );C环的2,3位为单键的是( );C环为五元环的是( ); C环开环的是( );C环上无羰基的是( )或( )。下列结构 属于哪类黄酮类化合物?
一、结构特征
1.原定义:2-苯基色原酮的衍生物。
3' 2' 8 7 6 5 4 1 4'
8 1
O
2
1' 6'
5'
7 6 5
O
4
2 3
3
O 2-phenylchromone
O chromone
广布于植物界,多呈黄色或淡黄色,故称黄酮。在植物体 内大部分与糖结合成苷,一部分以游离形式存在。
2.现定义:两个苯环通过一个三碳单元连接而成的系列化合物。
3' 2' 8 7 6 5 3 4 1 4'
8 2' 1 3' 4' 5' 6' 1'
O
2
1' 6'
5'
O
2 3
7 6 5 4
R
R
O
O
R=H: flavone R=OH:flavonol
R=H: flavanone R=OH:flavanonol
(2)苯基连在2-位,但4-无羰基:花色素和黄烷醇 1-位为氧正离子——花色素(anthocyanidin) 3-, 4-为-OH——黄烷醇(flavanol)
HO
O
大豆素
CH2OH O
知母:Pale-yellow needles, 具有止咳去痰作用
三、生物合成途径
CHS
四、生物活性
1. 清除人体自由基作用 具有酚羟基,易氧化成醌类而提供氢离子,故有显著的抗氧化作用。 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。 B环上邻二酚羟基的存在,可极大地增强其抗氧化性 2. 对心血管系统的作用
醌式红花苷(carthamone)
开花早期
开花中期
开花后期
活血通经,散瘀止痛,增加冠脉流量
2.状态
多为结晶性固体(苷元)
OH HO O OH OH O OH OH
少数为无定形粉末(苷)
杨梅素(Myricetin)
Light yellow needles, m.p.357-360 ℃(dec). Shows anti-HIV activity,具有收敛、催吐作用 .
O OH OH
OH
OH OH 矢车菊素(Cyanidin)
儿茶素(catechin)
玫瑰花:具有抗癌活性:
诱导肿瘤细胞凋亡、抑制 血管生成
中药儿茶:具有抗
氧化、抗艾滋病毒, 抑菌等多种功效。
Antihaemorrhagic (抗出血), vitamin P factor
(3)苯基连在3-位:异黄酮与二氢异黄酮
OH HO + O OGlc OGlc 矢车菊苷 红色 pH < 7 OH OH- HO H+ OGlc 紫色 pH 8.5 O OGlc O OH OH H+ OGlc 蓝色 pH > 8.5
-
O O O OGlc OH
不同开花期具有不同的颜色,如中药红花:
OH HO HO O O Glc (无色) 新红花苷(neocarthamin) O HO HO Glc (黄色) 红花苷(carthamin) O O OH OH HO O Glc O O (红色) O OH
[α]D -37.6 (c 1.8,EtOH); Antispasmodic agent(解痉剂)
[α]D +13.82 (EtOH), Antiinflammatory, O 6 Glc Rh antithrombotic(抗 OH O 凝血) agent. 芦丁(rutin)
O
OH
4.溶解性
OH HO O OH OH O 槲皮素
OH HO O OH O OH O 芩草素
HO HO HO HO HO O OH 异芒果素(isomangiferin) O OH
OH HO O OH HO
OH
Cl+ O OH
OH OH
OH
O 芹菜素
OH 矢车菊甙元
OH HO OH HO Glc O O 红花苷 OH
OH
3 2
OH O O CH2OH OMe
HO
O
水飞蓟素(silybin)
4. 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。
5. 抗菌及抗病毒作用 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素。
6. 解痉作用
异甘草素、大豆素等解除平滑肌痉挛; 大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类可缓解高血压患者的头痛等症状; 杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山柰酚、芫花素、羟基芫花素等还具有 止咳祛痰的作用。
设问? 下列化合物中,水溶性较大的是哪个,脂溶性较大的是哪个?
HO HO O HO OH O O OH OH HO OH OH
O
A
B
O
C
OH O OCH 3 H 3CO O
OCH 3 OCH 3
H 3 CO
O
D
O
E
二、化学性质
1.酸性
R OH R O- + H+
可溶于稀碱水溶液、或碱性有机溶剂(如 pyridine)。 其强弱与-OH的数目及位置有关; 7,4'-di OH > 7- or 4'-OH > 一般 -OH > 3- or 5-OH(分子内氢键) 可溶于 5% NaHCO3 5% Na2CO3
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