第六章黄酮类化合物Flavonoids
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黄酮类
一、 概述
OH HO O OH OH O OH HO O Oglc rha OH O OH Rutin 芦丁 OH Quercetin 槲皮素
一、 概述
少数黄酮类化合物结构较为复杂 ，如水飞蓟素 (silybin)为黄酮木脂体类化合物。
OH O HO O OH OH O O OCH3 CH2OH
二、 黄酮类化合物的性质与颜色反应
5、酸碱性
酸性
黄酮类化合物因分子中多含有游离酚羟基 ， 故显酸 性，可溶于碱性溶液中。酸性强弱顺序依次为： 7 ， 4’- 二 OH 7- 或 4’-OH 一般酚 OH 5-OH 。此性质可 用于提取、分离及鉴定工作。
碱性
黄酮类化合物分子中-吡喃酮环上的1-位氧原子， 因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性，可与强无 机酸，如浓硫酸、盐酸等生成（ 金羊） 盐 ，但生成的 （金羊） 盐不稳定，加水可分解。
避免发生水解）。
大多数黄酮甙元宜用用氯仿、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甙
元，甚至可用苯等低极性溶剂进行提取。
三、 黄酮类化合物的提取与分离
对得到的粗提物可进行下列精制处理，常用方法 有：
（一）溶剂萃取法 利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用 不同溶剂进行地萃取可达到精制纯化目的。例如植 物叶子的醇浸液，可用石油醚处理，以便除去叶绿 素、胡萝卜素等脂溶性色素。而某些药料水溶液则 可加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等 水溶性杂质。
本母核 2- 苯基色原酮 (2-phenyl-chromone) 类化 合物，现在则是泛指两个苯环（A-与B-环）通 过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物。
一、 概述
8
7 6 5
06药学黄酮类化合物
二、生物活性
2. 抗肝脏毒作用 (1) 水飞蓟素 异水飞蓟素 水飞蓟素,异水飞蓟素 异水飞蓟素, 次水飞蓟素等 次水飞蓟素等 治疗急、 治疗急、慢性肝 HO 炎,肝硬化及多种中毒 肝硬化及多种中毒 性肝损伤. 性肝损伤 (2) (+)-儿茶素 儿茶素 抗肝脏毒药物,对 抗肝脏毒药物 对 脂肪肝及因半乳糖胺或 CCl4等引起的中毒性 等引起的中毒性 肝损伤有一定效果. 肝损伤有一定效果
四、理化性质
4. 溶解性
(1) 游离的黄酮类化合物 游离的黄酮类化合物:
一般难溶或不溶于水, 易溶于甲醇、乙醇、 一般难溶或不溶于水 易溶于甲醇、乙醇、乙酸 乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中. 乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中 O a. 各类化合物自身基本结构的影响 * 黄酮、黄酮醇、查耳酮类 黄酮、黄酮醇、 O * 二氢黄酮、二氢黄酮醇类 二氢黄酮、 O * 异黄酮类 * 花色素类 O b. 取代基及取代位置的影响 * －OH, －OCH3, 异戊烯基 等 * 水溶性 7-OH或4’-OH > -OH在其他位置上 水溶性: 或 在其他位置上
• 定义：在很长的一段时间里，黄酮类化合 定义：在很长的一段时间里， 物是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物。 物是指基本母核为2 苯基色原酮类化合物。 类化合物 现泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳 现泛指两个具有酚羟基的苯环通过 两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳 原子连成的一系列化合物。 原子连成的一系列化合物。 连成的一系列化合物
OH HO O CH3 HO HO OH O OH OH OH O OO O* OCH3
HO
O*
OH OH OH
*
OH O
橙皮苷
HO O O glc
二氢槲皮素
黄酮类化合物flavonoids
分布
• 黄酮类化合物广泛分布于水果、蔬菜、 茶、谷物、植物根茎、花中。还是茶 及黄芩、银杏、沙棘等众多中草药的 活性成分。
结构及命名
8 7 6
5
1
O
2
3
4
O
色原酮
2-苯基色原酮
C6-C3-C6
分类
根据B环连接位置、C环氧化程度、C环是否成环等将黄酮类 化合物分为以下七大类。
1、黄酮和黄酮醇 2、二氢黄酮和二氢黄酮醇 3、异黄酮和二氢异黄酮 4、查耳酮和二氢查耳酮类 5 、橙酮类 6、花色素和黄烷醇类 7、其他黄酮类
HO
O
OH OH O
山柰酚
OH
HO
O
OH OH
OH OH OH O
杨梅素
OH
HO
O
OH
OR OH O
R=H
槲皮素
R=芸香糖 芦丁
• 罗勒
罗勒
槐花
2、二氢黄酮和二氢黄酮醇
• 二氢黄酮及苷类：陈皮素、陈皮苷、苷草素、苷草苷
OH
RO
O
HO
O
OCH3
OR
OH O
R=H
陈皮素
R=芸香糖 陈皮苷
O
R=H
苷草素
• 杜俊瑶,辛彦.芹菜素对人卵巢癌细胞系CAOV3 细胞增殖周期的影响[J]. 中国使用妇科与产科杂志, 2008,24(6) : 456－458.
抗氧化作用
螫合金属离子 体外直接清除自由基 抑制NO的生成 抑制DNA氧化损伤 抑制放射损伤 抑制LDL氧化损伤 抑制脂质过氧化作用
孙秀琴,李荣华,唐涛.芹菜素抗氧化作用研究进展 [J]. 2009,47(27): 34-35.
• 宋昊刚,崔浩,赵君,等. 黄芩苷对家兔视网膜炎性水肿厚度影响的研究[J]. 国际眼科杂志, 2010,10(7) : 1274
黄酮类化合物
理化性质——溶解性
一般游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、 一般游离苷元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、 游离苷元难溶或不溶于水 乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，易溶于稀碱液。 乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，易溶于稀碱液。 黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、 黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、 一般易溶于水 吡啶等溶剂，难溶于乙醚、三氯甲烷、苯等有机溶剂。 吡啶等溶剂，难溶于乙醚、三氯甲烷、苯等有机溶剂。 黄酮类化合物因分子中多有酚羟基而呈酸性， 黄酮类化合物因分子中多有酚羟基而呈酸性，故 可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。 可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。
提取分离方法——
提取：
溶剂萃取法 碱提取酸沉淀法 碳粉吸附法
分离
柱色谱法
梯度PH萃取法
分离提取——银杏叶
银杏叶为银杏科植物银杏Ginkgo 银杏叶为银杏科植物银杏Ginkgo biloba L. 的干燥叶。具有敛肺、平喘、活血化瘀、 的干燥叶。具有敛肺、平喘、活血化瘀、 止痛之功效，用于肺虚咳喘、冠心病、 止痛之功效，用于肺虚咳喘、冠心病、心 绞痛、高脂血症等疾病。 绞痛、高脂血症等疾病。
黄酮类化合物
1 2 3 4类化合物（ 黄酮类化合物（flavonoids）是一类存在于自然界 ） 的重要有机化合物。 的重要有机化合物。 黄酮类化合物不同的颜色为天然色素家族添加了更 多的色彩。 多的色彩。 黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类 苷类， 黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类，小 部分以游离态（苷元）的形式存在。 部分以游离态（苷元）的形式存在。 绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物， 绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物，它在植物 生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方面起着 的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方面起着 重要的作用。 重要的作用。
第六章 黄酮类化合物1
第六章 黄酮类化合物第一节 概 述黄酮类化合物（flavonoids ）是广泛存在于自然界的一大类化合物。
由于这类化合物大多呈黄色或淡黄色，且分子中亦多含有酮基因此被称为黄酮。
在黄酮类化合物分子结构中多具有碱性氧原子，能与矿酸成＊盐，所以过去也曾把黄酮类化合物称作为黄碱素类化合物。
黄酮类化合物经典的概念主要是指基本母核为2-苯基色原酮（2-phenylchromone ）的一系列化合物。
现在，黄酮类化合物是泛指两个苯环（A 与B 环）通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物。
其基本碳架为：色原酮2-苯基色原酮 C 6-C 3-C 6 许多实验证明，黄酮类化合物在植物体内的生物合成途径是复合型的，即分别经莽草酸途径和乙酸-丙二酸途径，由一个桂皮酰辅酶A 和三个丙二酰辅酶A 在查耳酮合成酶的作用下生成查耳酮，其中，由三个丙二酰辅酶A 形成A 环，桂皮酰辅酶A 则构成B 环和提供A 、B 环之间的三碳链。
生成的查尔酮，再经过异构化酶的作用形成二氢黄酮。
二氢黄酮在各种酶的作用下，经转化而得到其它类型黄酮类化合物，如图６－１所示。
黄酮类化合物类型多样，分布广泛，多存在于高等植物中，最集中分布于被子植物中。
如黄酮类以唇形科、玄参科、爵麻科、苦苣苔科、菊科等植物中存在较多；黄酮醇类较广泛分布于双子叶植物，特别是一些木本植物的花和叶中；二氢黄酮类特别在蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科中分布较多；二氢黄酮醇类较普遍地存在于豆科植物中；异黄酮类以豆科蝶形花亚科和鸢尾科植物中存在较多。
在裸子植物中也有存在，如双黄酮类多局限分布于裸子植物，尤其是松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。
而在菌类、藻类、地衣类等低等植物中较少见。
黄酮类化合物在植物体内大部分以与糖结合成苷的形式存在，一部分以游离形式存在。
黄酮类化合物也是中药中一类重要的有效成分，具有多方面的生物活性，如葛根总黄酮及葛根素(puerarin)、银杏叶总黄酮等具有扩张冠状血管作用，临床可用于治疗冠心病；芦丁（rutin ）、橙皮苷（hesperidin ）、d-儿茶素（d-catechin ）等具有降低毛细血管脆性和异常通透性作用，可用作毛细血管性出血的止血药及治疗高血压、动脉硬化的辅助药；水飞蓟素（silybin ）、异水飞蓟素（silydianin ）及次水飞蓟素（silychristin ）等有肝保护作用 ，临床上用于治疗急、慢性肝炎，肝硬化及多种中毒性肝损伤等疾病均取得了较好的效果；异甘草素（isoliquiritigenin ）及大豆素（daidzein ）等具有类似罂粟碱（papaverine ）的作用，可解除平滑肌痉挛。
6.黄酮类化合物FLAVONOIDS
豆科植物 槐米中含 有芦丁和 槲皮素。
３．二氢黄酮类(flavanones)
柚皮素（Naringenin）：来源于芸香科植物柚 (Citrus paradisi Macfadyen)的果实；分子式 C15H12O；分子量 272.25
结构式：
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。
2. 铅盐
1%PbAc2 或碱式醋酸铅水液。生成黄 红色沉淀。 醋酸铅可沉淀具有邻二酚羟基或兼有 3OH, 4=O或5-OH, 4=O者。 碱式醋酸铅可沉淀具有一般酚类化合物。
3. 锆盐: 2%氯氧化锆甲醇液
4. 镁盐 醋酸镁甲醇液作显色剂，可在纸上进行。 二氢黄酮（醇）类显天蓝色荧光，若具有C5-OH， 色泽更明显。 而黄酮、黄酮醇及异黄酮类则显黄-橙黄-褐色。 5. 氯化锶(SrCl2) 使具有邻二酚羟基的黄酮显绿-棕色-黑色沉淀。
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 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。
8.抗肿瘤作用
抗癌新药Flavopiridol的发现与研制
Flavopiridol是一种源于植物（CDYSOXYLUM BINECTARIFERUM）的黄酮类化合物。目前正被 用于十几项一期和二期的癌症临床试验。最近，不 同的研究者证实其对艾滋病也有异于其他药物的疗 效。它的早期发现得益于工业界对自然产物的研究 兴趣。在从树皮中提取出纯化合物后，前 HOECHST公司又进行了结构与人工合成的研究。 由此建立了一系列同型物，包括Flavopiridol的专利。
天然药物化学 第六章 黄酮类化合物
操作：在试管中加入0.1ml含有样品的乙醇溶液，再加等量
2%NaBH4的甲醇溶液，一分钟后加浓盐酸或浓硫酸数滴。
（二）金属盐类试剂的络合反应
OH O
O OH
OH OH
O
有上述结构的化合物与铝盐，铅盐，锆盐，镁盐 等试剂反应生成有色络合物。
1. 三氯化铝显色反应
O
OO Al Cl2
O
O O Al Cl2
名称
三碳链部分 结构
名称
黄酮类
O2
3
Flavones
O
黄酮醇类 Flavonols
O
二氢黄酮类 Flavanones
O
OH
查耳酮类 Chalcones
O
异黄酮类 Isoflavones
三碳链部分 结构
O OH
O O
O
其他黄酮类化合物结构类型：
黄烷-3-醇类 Flavan-3,4-ols
黄烷-3,4-二醇类 Flavan-3,4-diols
+
-
-
+
+
+
+
HO
O
OH
O 1
HO
O
O3
O
OH OH O
2
OH
O
HO
OH
O
4
（二） 碱性
-吡喃酮环上的1-位氧原子，因有未共用的电子对，故 表现微弱的碱性，可与强无机酸，如浓硫酸、盐酸等生成 盐，但生成的钅羊盐极不稳定，加水后即可分解。
黄酮类化合物溶于浓H2SO4中生成的盐，常常表现特殊 的颜色（深黄色），可用于鉴别。
glc O
O
OH
O
7, 4-二羟基黄酮-7-O-葡萄糖苷
第六章 黄酮
第六章 黄酮类化合物
Flavonoids
COOH O
OH
O
O
OH
OH
HO OH O
生理活性
葛根总黄酮及葛根素、银杏叶总黄酮：具有扩张冠状血管作用， 临床可用于治疗冠心病；
芦丁、橙皮苷、d-儿茶素：具有降低毛细血管脆性和异常通透性 作用，可用作毛细血管性出血的止血药及治疗高血压、动脉硬化 的辅助药； 水飞蓟素、异水飞蓟素、次水飞蓟素：肝保护作用 ，临床上用于 治疗急、慢性肝炎，肝硬化及多种中毒性肝损伤等疾病均取得了 较好的效果； 异甘草素、大豆素：具有类似罂粟碱的作用，解除平滑肌痉挛。
成苷的糖 （一）、单糖类 1、D-glucose ( D-glc) D-glucaronic acid (DgluA) 2、鼠李糖 L-Rhamnose (L-Rha) 3、半乳糖 D-galactose (D-Gal) 4、甘露糖 D-mannoe (D-Man) 5、阿拉伯糖 L-Arabinose (L-Ara) 6、木糖 D-xylose (D-Xyl) （二）、双糖类 槐糖 sophorose （glc 12 glc） 芸香糖 rutinose （rha 1 6 glc） 龙胆二糖 （glc 1 6 glc）
橙皮苷R=芸香糖基
甘草素 R=H 甘草苷 R=glc
二氢黄酮醇
flavanonols ：
C环无双键 C3-OH
HO OH O OH
OH OH O
二氢槲皮素
异黄酮
isoflavones ： B环取代在C环 C3 上 R
1
R2O
O
OR3
O
大豆素 大豆苷 葛根素
R1 = R2= = R3 =H R1 = R3 =H R2 = R3 = H R1 = glc R2 = xyl R2 =glc R1 =glc R2 = R3=glc R3=H
Flavonoids
COOH O
OH
O
O
OH
OH
HO OH O
生理活性
葛根总黄酮及葛根素、银杏叶总黄酮：具有扩张冠状血管作用， 临床可用于治疗冠心病；
芦丁、橙皮苷、d-儿茶素：具有降低毛细血管脆性和异常通透性 作用，可用作毛细血管性出血的止血药及治疗高血压、动脉硬化 的辅助药； 水飞蓟素、异水飞蓟素、次水飞蓟素：肝保护作用 ，临床上用于 治疗急、慢性肝炎，肝硬化及多种中毒性肝损伤等疾病均取得了 较好的效果； 异甘草素、大豆素：具有类似罂粟碱的作用，解除平滑肌痉挛。
成苷的糖 （一）、单糖类 1、D-glucose ( D-glc) D-glucaronic acid (DgluA) 2、鼠李糖 L-Rhamnose (L-Rha) 3、半乳糖 D-galactose (D-Gal) 4、甘露糖 D-mannoe (D-Man) 5、阿拉伯糖 L-Arabinose (L-Ara) 6、木糖 D-xylose (D-Xyl) （二）、双糖类 槐糖 sophorose （glc 12 glc） 芸香糖 rutinose （rha 1 6 glc） 龙胆二糖 （glc 1 6 glc）
橙皮苷R=芸香糖基
甘草素 R=H 甘草苷 R=glc
二氢黄酮醇
flavanonols ：
C环无双键 C3-OH
HO OH O OH
OH OH O
二氢槲皮素
异黄酮
isoflavones ： B环取代在C环 C3 上 R
1
R2O
O
OR3
O
大豆素 大豆苷 葛根素
R1 = R2= = R3 =H R1 = R3 =H R2 = R3 = H R1 = glc R2 = xyl R2 =glc R1 =glc R2 = R3=glc R3=H
黄酮类化合物
三 链 分 构 碳 部 结
O OH O
O OH O
O O
续表：
+ O OH
3' 2 2' OH 1' 1 6 5 3 4
花 素 色 类 (anthocyanidins)
7
查 酮 耳 类 (chalcones)
6'
O OH
O
1 2 3
橙 酮 类 (噢 弄类 ) 口 (aurones) 4 黄 烷 -3,4-二 醇 类 Flavan-3,4-diols 双苯吡酮类 口山 酮 类 Xa nt hones
黄 类 合 的 要 构 型 酮 化 物 主 结 类
名称 黄 类 酮 (flavones) 二 黄 类 氢 酮 (flavanoes) 异 酮 黄 类 (isoflavones)
三碳链部分结构
O O O O O O
名称 黄 醇 酮 类 (flavonol) 二 黄 醇 氢 酮 类 (flavanonols) 二 异 酮 氢 黄 类 (isoflavanones)
芦丁、橙皮苷、d-儿茶素等有Vit P样作用，能降低血管脆性 及异常的通透性,可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。
HO
O
O
OH OH
r ut inos e
OH r ut inos e O O O CH3
OH O 芦丁 rutin
OH O
橙皮苷 hesperidin
芦丁、槲皮素、葛根素、立可定等均有明显的扩冠作用。
4.镁盐：Mg(OAc)2甲醇溶液，常在纸上进行 Mg(OAc)2 二氢黄酮(醇类) 天兰色荧光 Mg(OAc)2 黄酮(醇)、异黄酮 黄~橙黄~褐色
★5. 氯化锶反应：在氨性甲醇液中反应 SrCl2 邻二酚OH黄酮 绿色~棕色乃至黑色
第六章 黄酮类化合物
• 黄酮的基本骨架是由三个丙二酰辅酶 A 和一个桂
皮酰辅酶A生物合成而产生的。A环来自于三个丙
二酰辅酶A，而B环则来自于桂皮酰辅酶A。
OP C COOH CHO CHOH CHOH CH2OP 赤藓糖- 4-磷酸酯 COOH O
HO
COOH
COOH
H2C
OP C CO OH
COOH
HOOC
CH2COCOOH
第三节 黄酮类化合物的提取与分离
一、提取
1. 粗提物的制备 苷元可选乙醚、氯仿乙酸乙酯等中强极性的溶剂； 苷可选用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水。 2. 溶剂萃取法
利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶
剂进行萃取可达到精制纯化目的。例如植物叶子的醇浸 液，可用石油醚处理，以便除去叶绿素、胡萝卜素等脂 溶性色素。而某些药料水溶液则可加入多倍量浓醇，以 沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。
3.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。
兹以从槐米中提取芦丁为例说明该法的操作过程。 槐米（槐树Sophora japonica L. 花蕾）加约6倍量 水，煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH8-9，在此pH条件 下微沸20-30分钟，趁热抽滤，残渣同上再加4倍水煎1次， 趁热抽滤。合并滤液在60-70℃下，用浓盐酸调至pH为5，搅 匀，静置24小时，抽滤。沉淀物水洗至中性，60℃干燥得芦 丁粗品，于水中重结晶，70-80℃干燥得芦丁纯品。
黄芩苷
（二）黄酮醇类
黄酮基本母核3位含有羟基或其他含氧基团。
槲皮素R=H
皮酰辅酶A生物合成而产生的。A环来自于三个丙
二酰辅酶A，而B环则来自于桂皮酰辅酶A。
OP C COOH CHO CHOH CHOH CH2OP 赤藓糖- 4-磷酸酯 COOH O
HO
COOH
COOH
H2C
OP C CO OH
COOH
HOOC
CH2COCOOH
第三节 黄酮类化合物的提取与分离
一、提取
1. 粗提物的制备 苷元可选乙醚、氯仿乙酸乙酯等中强极性的溶剂； 苷可选用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水。 2. 溶剂萃取法
利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶
剂进行萃取可达到精制纯化目的。例如植物叶子的醇浸 液，可用石油醚处理，以便除去叶绿素、胡萝卜素等脂 溶性色素。而某些药料水溶液则可加入多倍量浓醇，以 沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。
3.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。
兹以从槐米中提取芦丁为例说明该法的操作过程。 槐米（槐树Sophora japonica L. 花蕾）加约6倍量 水，煮沸，在搅拌下缓缓加入石灰乳至pH8-9，在此pH条件 下微沸20-30分钟，趁热抽滤，残渣同上再加4倍水煎1次， 趁热抽滤。合并滤液在60-70℃下，用浓盐酸调至pH为5，搅 匀，静置24小时，抽滤。沉淀物水洗至中性，60℃干燥得芦 丁粗品，于水中重结晶，70-80℃干燥得芦丁纯品。
黄芩苷
（二）黄酮醇类
黄酮基本母核3位含有羟基或其他含氧基团。
槲皮素R=H
黄酮类化合物
22
查耳酮
3' 4' 5' 6' 2' 1' 2 1 6 5 3 4
查耳酮
O
结构特点：C环开环，为苯甲醛缩苯乙酮 衍生物，碳原子编号也与其他黄酮类不同。
23
查耳酮主要分布于菊科、豆科、苦苣苔 科植物中。其邻羟基衍生物（2’-OH查耳酮） 是二氢黄酮的异构体，在酸、碱或酶催化下 能相互转化，故在植物界查耳酮往往与相应 的二氢黄酮共存。
O
结构特点: C环为γ-吡喃酮结构，B环与 C2位相连 黄酮衍生物约占黄酮类总数的1/4。如木 犀草素(luteolin)、芹菜素(apigenin)等。
10
黄芩素药理作用：黄芩素具有降低脑血 管阻力，改善脑血循环、增加脑血流量及抗 血小板凝集的作用。临床用于脑血管病后瘫 痪的治疗。 黄 芩
黄芩素
HO OH HO 异构化 HO O glc O O OH OH 氧化酶 SO2 O glc O O HO O OH HO glc O
新红花苷(无色)
红花苷(黄色)
醌式红花苷 (红色)
25
二氢查耳酮
OH
HO
OH
OH
O
glc
O
O
梨根苷
结构特点：二氢查尔酮是查尔酮α-、 β-位双键氢化而成。
26
二氢查耳酮类在植物界分布极少，如蔷 薇科梨属植物根皮和苹果种仁中含有的梨根 苷(phloridzin)，苦参中的次苦参醇素等。
OH O HO O O OH OH O CH2OH OCH3
水飞蓟素
水飞蓟
18
异黄酮
O
2 3
O
大豆素（7，4′-二OH异黄酮） 大豆苷（大豆素-7-O-glc苷） 葛根素（7，4′-二OH，8- glc异黄酮 苷）
黄酮类化合物Flavonoids天然药物化学Nature
•3 •
• • • • • • • • •
抗心律失常作用
沙棘总黄酮50 ,100 mg· L- 1可显著延长离体大鼠缺氧 性心律失常出现时间,提高室颤阈值,延缓房室传导,减慢 心率,减弱心肌收缩力和对抗由缺氧引起心率减慢及心肌 收缩力减弱的作用。50 mg· L- 1 TFH 可轻度延长离体豚 鼠右房功能不应期,明显对抗乌头碱诱发豚鼠右房节律失 常作用,表明TFH 有一定抗心律失常作用。另有研究表明 苦参总黄酮也有抗心律失常作用,其作用性质也类似于奎 尼丁。其它一些黄酮化合物也有类似的抗心律失常作用, 如甘草黄酮(主要为甘草素和异甘草素) 能对抗乌头碱诱 发的心律失常。
天然药物化学
Nature Medicinal chemistry
第五章
黄酮类化合物
Flavonoids
武汉理工大学制药工程系
•
黄酮类化合物是一类低分子天然植物成分,广 泛存在于蔬菜、水果和药用植物中,毒副作用小, 是目前人们比较关注的一类化合物。这一类化合 物有共同的母核C6－C3－C6 。有很多药用植物 的主要活性成分都是黄酮类,包括黄酮,异黄酮,黄 酮醇等。最初,黄酮类的粗制品仅在染料方面应 用,在上世纪20 年代,国外把槲皮素,芦丁用于临 床后,才开始引起人们的关注。现已有数百种不 同类型的黄酮类化合物在植物中发现 .
一 概述
1 定义 是指两个具有酚羟基的苯环（A、B环）通过中央 三碳原子相互连接而成的一系列化合物
, 8 9 1 O C A 5 10 4 O , 2 21 , 3 6 B 5 , , 3 , 4
7 6
• 2 分布
• 分布广泛、多存在于高等植物中以及羊齿类植物中，苔 •
类植物中为数不多，藻类、微生物、细菌中未发现有其 存在。 即有游离的，又有结合型存在。 天然黄酮化合物中以黄酮醇类最为多见。
黄酮
二、 黄酮类化合物的性质与颜色反应
5） 锆盐： ） 锆盐： 多用2 二氯氧化锆（ZrOCl2 甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有游离的3 多用2%二氯氧化锆（ZrOCl2）甲醇溶液。黄酮类化合物分子中有游离的3OH存在时 均可反应生成黄色的锆络合物。 存在时， 或5-OH存在时，均可反应生成黄色的锆络合物。 3-OH，4-酮基络合物的稳定性> 5-OH，4-酮基络合物（ 仅二氢黄酮醇除 酮基络合物的稳定性> 酮基络合物（ ， 酮基络合物的稳定性 ， 酮基络合物 当反应液中接着加入枸橼酸后， 羟基黄酮的黄色溶液显著褪色， 外）。〖当反应液中接着加入枸橼酸后，5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色， 羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（ 枸橼酸反应）〗 而3-羟基黄酮溶液仍呈鲜黄色（锆—枸橼酸反应）〗。 枸橼酸反应）〗。 6）镁盐： ）镁盐： 二氢黄酮、二氢黄酮醇类与醋酸镁的甲醇溶液，加热可显天蓝色荧光， 二氢黄酮、二氢黄酮醇类与醋酸镁的甲醇溶液，加热可显天蓝色荧光，若 具有C OH，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄~橙黄 橙黄~褐 具有C5-OH，色泽更为明显。而黄酮、黄酮醇及异黄酮类等则显黄~橙黄~褐 色。 7）氯化锶（SrCl2）： ）氯化锶（ 在氨性甲醇溶液中， 在氨性甲醇溶液中，可与分子中具有邻二酚羟基结构的黄酮类化合物生成 绿色~棕色乃至黑色沉淀。 绿色~棕色乃至黑色沉淀。
O
O O
O OH
O OH
O
O
O
O
黄酮类 二氢黄酮类 二氢黄酮醇类
O OH O
O OH OH
O O
花色素类
O
异黄酮类
OH
Байду номын сангаас
黄酮醇
O
黄烷-3,4-二醇类 二醇类 黄烷
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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）
石油醚层 （小极性）
氯仿层 乙酸乙酯层 （苷元）（大极性苷元
水层 正丁醇层（多糖等） （黄酮苷）
2020/6/20
及单糖苷）
第三节 提取分离方法 2.碱提酸沉法 • 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：可使含酚羟基化合物成盐溶解，另一方面可
2020/6/20
2020/6/20
基本要求
➢掌握 黄酮类化合物结构分类，酸性判别 及鉴别方法；
➢熟悉 酚酸类化合物提取分离方法的原理 和应用；
➢
及黄酮类化合物结构鉴定方法和
谱学特征。
2020/6/20
2020/6/20
第一节 绪论
• 一、定义： • 黄酮类化合物是泛指两个苯环通过三碳相互连接
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OHOH 3>' 5-OH
7
HO
O
OH
4'
2020/6/20
OH
3
5
OH O
（可用于提取、分离及鉴定工作）
2020/6/20
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
（4）镁盐 样 品 +醋 酸 镁 / M e O H
可 滴 在 滤 纸 上
呈 色
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
（5）氯化锶
样 品 +S r C 1 2
绿 色 ~ 棕 色 º ~ 黑 色 Ú É«
( 邻 二 酚 羟 基 )氨 性 溶 液
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应 三、显色反应
• （三）硼酸显色反应——鉴别5-OH黄酮和2 ′－查耳
•
酮在酸存在下，生成亮黄色。
• （四）碱性试剂
• NH3蒸气：颜色加深，可逆；Na2CO3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
而成的一系列化合物。
8
1
2' 3'
8
1
2' 3'
7
9 O 2 1'
4'
7
9 O 2 1' B 4'
AC
6
10
3 6' 5'
5
4
6
10
3 6' 5'
5
4
O
C6-C3-C6
二、生物合成途径及分类：
桂皮酸－莽草酸途径
2020/6/20
第一节 绪论
2020/6/20
OH
查耳酮 O
O O 异黄酮类
O O
2020/6/20
第三节 提取分离方法
4.炭粉吸附法
药材甲醇提取物
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
• 溶解度
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。
水
• 黄酮(醇), 查耳酮：平面型分子
中
• 二氢黄酮(醇)：非平面型分子
溶
• 花色素：离子
解
H
度
增
O
加
H
2020/6/20
OH
第二节 理化性质与颜色反应
实
加水 300m
例
l
搅拌下加 入石灰乳
调节 PH8-9
保持微 沸
30min
直火加热
2020/6/20
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
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。
2020/6/20
使含COOH的果胶、粘液质、蛋白质等杂质形成沉 淀而除去。 • 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，pH3~4即可，以免 形成（佯）盐而溶解。
2020/6/20
第三节 提取分离方法
2.碱提酸沉法 操作 样 品O H -
提 取 液 过 滤H + 沉 淀 （ 黄 酮 类 ）
槐花米 （15g）
O H CoAO O C
莽草酸途径
OH
糖
O
O O
黄酮 O
OH
OH
OH
O O
双氢查耳酮 OH
O OH
奥弄类
OH 双氢黄酮醇
OH 双氢黄酮
OH
O
OH + O
OH O
OH 黄烷醇
OH 花色素
OH
OH
O
黄酮醇
2020/6/20
第一节 绪论
例
HO
O
OH OH
OH O
OH
槲皮素
OH
OH
H
HO
O
OH
2020/6/20
Cl
O H2O
O
2%枸 橼 酸
褪色
O O
Zr O
Cl H2O
黄绿色络合物
不退色
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
（2）铝盐
样 品+1% A lC l3 或 硝 酸 铝
黄 色 络 合 物 紫 外 下 有 荧 光
（3）铅盐
样 品 +1 % 醋 酸 铅 或 碱 式 醋 酸 铅 / H 2 O
黄 黄 ~ 红红 色 沉 淀
• 三糖：龙胆三糖，槐三糖 •2020/6/20 酰化糖：2-乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
• 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（pH<7），紫色(pH8.5)，蓝色 (pH>8.5)
•
易氧化。生成由黄色、深红色至绿棕色沉淀
2020/6/20
2020/6/20
2020/6/20
第三节 提取分离方法 一、提取精制 根据化合物的性质，可采取以下提取方法
化合物：极性——溶剂萃取 酸性——碱提酸沉 解离性—离子交换 碳粉吸附法
1. 溶剂萃取法
2020/6/20
第三节 提取分离方法
H OH
(+)儿茶素
OH
HO
O
OH O
柚皮素
HO
O
O OH
大豆素
第一节 绪论 三、存在形式
• 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（Rha1—
• 等
6Glc），新橙皮糖（Rha1—2Glc）
第二节 理化性质与颜色反应 三、显色反应
• （一）还原反应
•
HCl-Mg 反应
•
HCl-Zn
•
四氢硼钠（NaBH4)
•
为（+）的反应，颜色多为橙红-紫红
•
•
2020/6/20
2020/6/20
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
（1）锆盐
O O
OH O
2% ZrOCl2
O
OH O
OO Zr
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）
石油醚层 （小极性）
氯仿层 乙酸乙酯层 （苷元）（大极性苷元
水层 正丁醇层（多糖等） （黄酮苷）
2020/6/20
及单糖苷）
第三节 提取分离方法 2.碱提酸沉法 • 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：可使含酚羟基化合物成盐溶解，另一方面可
2020/6/20
2020/6/20
基本要求
➢掌握 黄酮类化合物结构分类，酸性判别 及鉴别方法；
➢熟悉 酚酸类化合物提取分离方法的原理 和应用；
➢
及黄酮类化合物结构鉴定方法和
谱学特征。
2020/6/20
2020/6/20
第一节 绪论
• 一、定义： • 黄酮类化合物是泛指两个苯环通过三碳相互连接
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OHOH 3>' 5-OH
7
HO
O
OH
4'
2020/6/20
OH
3
5
OH O
（可用于提取、分离及鉴定工作）
2020/6/20
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
（4）镁盐 样 品 +醋 酸 镁 / M e O H
可 滴 在 滤 纸 上
呈 色
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
（5）氯化锶
样 品 +S r C 1 2
绿 色 ~ 棕 色 º ~ 黑 色 Ú É«
( 邻 二 酚 羟 基 )氨 性 溶 液
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应 三、显色反应
• （三）硼酸显色反应——鉴别5-OH黄酮和2 ′－查耳
•
酮在酸存在下，生成亮黄色。
• （四）碱性试剂
• NH3蒸气：颜色加深，可逆；Na2CO3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
而成的一系列化合物。
8
1
2' 3'
8
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2' 3'
7
9 O 2 1'
4'
7
9 O 2 1' B 4'
AC
6
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3 6' 5'
5
4
6
10
3 6' 5'
5
4
O
C6-C3-C6
二、生物合成途径及分类：
桂皮酸－莽草酸途径
2020/6/20
第一节 绪论
2020/6/20
OH
查耳酮 O
O O 异黄酮类
O O
2020/6/20
第三节 提取分离方法
4.炭粉吸附法
药材甲醇提取物
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
• 溶解度
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。
水
• 黄酮(醇), 查耳酮：平面型分子
中
• 二氢黄酮(醇)：非平面型分子
溶
• 花色素：离子
解
H
度
增
O
加
H
2020/6/20
OH
第二节 理化性质与颜色反应
实
加水 300m
例
l
搅拌下加 入石灰乳
调节 PH8-9
保持微 沸
30min
直火加热
2020/6/20
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
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。
2020/6/20
使含COOH的果胶、粘液质、蛋白质等杂质形成沉 淀而除去。 • 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，pH3~4即可，以免 形成（佯）盐而溶解。
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第三节 提取分离方法
2.碱提酸沉法 操作 样 品O H -
提 取 液 过 滤H + 沉 淀 （ 黄 酮 类 ）
槐花米 （15g）
O H CoAO O C
莽草酸途径
OH
糖
O
O O
黄酮 O
OH
OH
OH
O O
双氢查耳酮 OH
O OH
奥弄类
OH 双氢黄酮醇
OH 双氢黄酮
OH
O
OH + O
OH O
OH 黄烷醇
OH 花色素
OH
OH
O
黄酮醇
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第一节 绪论
例
HO
O
OH OH
OH O
OH
槲皮素
OH
OH
H
HO
O
OH
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Cl
O H2O
O
2%枸 橼 酸
褪色
O O
Zr O
Cl H2O
黄绿色络合物
不退色
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
（2）铝盐
样 品+1% A lC l3 或 硝 酸 铝
黄 色 络 合 物 紫 外 下 有 荧 光
（3）铅盐
样 品 +1 % 醋 酸 铅 或 碱 式 醋 酸 铅 / H 2 O
黄 黄 ~ 红红 色 沉 淀
• 三糖：龙胆三糖，槐三糖 •2020/6/20 酰化糖：2-乙酰葡萄糖，咖啡酰基葡萄糖
2020/6/20
第二节 理化性质与颜色反应
• 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（pH<7），紫色(pH8.5)，蓝色 (pH>8.5)
•
易氧化。生成由黄色、深红色至绿棕色沉淀
2020/6/20
2020/6/20
2020/6/20
第三节 提取分离方法 一、提取精制 根据化合物的性质，可采取以下提取方法
化合物：极性——溶剂萃取 酸性——碱提酸沉 解离性—离子交换 碳粉吸附法
1. 溶剂萃取法
2020/6/20
第三节 提取分离方法
H OH
(+)儿茶素
OH
HO
O
OH O
柚皮素
HO
O
O OH
大豆素
第一节 绪论 三、存在形式
• 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（Rha1—
• 等
6Glc），新橙皮糖（Rha1—2Glc）
第二节 理化性质与颜色反应 三、显色反应
• （一）还原反应
•
HCl-Mg 反应
•
HCl-Zn
•
四氢硼钠（NaBH4)
•
为（+）的反应，颜色多为橙红-紫红
•
•
2020/6/20
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第二节 理化性质与颜色反应
（1）锆盐
O O
OH O
2% ZrOCl2
O
OH O
OO Zr