天然产物黄酮讲义

5 雌激素样作用
第二节 一、 性状
黄酮类化合物的理化性质及显色反应
多数为无定形粉末，少数为结晶性固体。 黄酮苷具有旋光性，且多为左旋(含有糖)。除二氢黄酮，二氢 黄酮醇，二氢异黄酮，黄烷，黄烷醇外苷元一般无旋光性。 黄酮、黄酮醇及其苷 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 浅黄色; 花色素及苷元 颜色随PH变化而改变 PH < 7 红色 PH 8.5 紫色 PH > 8.5 兰色
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2.金属盐类试剂的络合反应 (5). 氯化锶(SrCl2)
具有邻二酚羟基的化合物与氯化锶的氨性甲醇溶液可 生成绿色-棕色乃至黑色沉淀。
(6). 三氯化铁(FeCl3)
具有氢键缔合的酚羟基(如邻二酚羟基,5-OH等)， 反应明显。
3. 硼酸显色反应 具有下列结构单元的黄酮类，即α-羟基酮结构(如5-OH黄酮， 2’-OH查耳酮等)在无机酸或有机酸存在下,可与硼酸反应，生成 亮黄色。在草酸存在下显黄色并有绿色荧光，在枸橼酸丙酮条件 下，只显黄色而无荧光。
对Lewis肺癌小鼠的抑癌作用
70 60 50 40 30 20 10 0 5
5-FU
(%)
10
20
50
100
200
(mg/kg/day)
5 抗癌
5 抗癌 与5-FU联合用药对小鼠S-180的抑制作用
80 70 60 50
5-Fu WL-1 R-ray + WL-1 R-ray WL-1
5-FU + WL-1
HO OH
OH
H O H O
>
HO COOH
>
OH
>
O O H
芳香化程度高，吸附力强；
OH
OH
>
聚酰胺柱色谱洗脱规律: 苷元相同时,洗脱先后顺序一般是三糖苷、双糖苷、糖苷、 苷元。 母核上增加羟基，洗脱速度即相应减慢。当分子中羟基数 目 相同时，羟基位置对吸附也有影响，洗脱顺序为邻羟基、 对位（或间位）羟基黄酮。 不同类型的黄酮化合物，流出的先后顺序一般是异黄酮、 二氢黄酮醇、黄酮、黄酮醇。 分子中的芳香核共轭双键多着易被吸附，故查儿酮比相应 的二氢黄酮难于洗脱。
2.金属盐类试剂的络合反应
(3). 锆盐 2% ZrOCl2 黄绿色络合物，并有荧光 生成锆络合物对酸的稳定性： 3-OH，4C=O > 5-OH，4C=O (二氢黄酮醇除外) 加入枸橼酸后，5-羟基黄酮的黄色溶液显著褪色，3-羟基 黄酮不褪色。可用于3-羟基和5-羟基黄酮的鉴别。
(4). 镁盐 醋酸镁的甲醇溶液 二氢黄酮(醇) 天蓝色荧光， 5位有羟基色泽更为明显 黄酮（醇）,异黄酮 黄-橙黄-褐色
乙醚液 碱液(7或4'-OH黄酮) 0.2%NaOH
碱液(一般黄酮) 乙醚液 4%NaOH 乙醚液 (脂杂)
碱液 (仅含3-OH和／或5OH黄酮)
第四节 黄酮类化合物结构鉴定
黄酮化合物的检识与结构测定现在多依赖于谱学的综合解析，而化学方 法和色谱方法已降至辅助地位。 未知黄酮化合物的鉴定，多在测定分子式的基础上，利用PC或TLC 得到的Rf与文献比较，或分析对比试样在甲醇溶液中及加入各种诊断试 剂后得到的紫外及可见光谱进行剖析。同时，对于化合物的颜色反应， 以及在提取分席过程中所表现的行为也注意分析。 1H-NMR谱的测定对分析天然黄酮类化合物的结构，已经成为一种非 常重要的手段。但是黄酮类化合物的1H-NMR谱上，有时想要确切指认每 个信号并不是一件容易的事。要解决这些问题，13C-NMR技术有很大的优 势，因此13C-NMR技术在黄酮类化合物结构鉴定中发挥着越来越重要的作 用。质谱技术也是黄酮类化合物结构鉴定的重要手段之一。 实际工作中常常根据需要，灵活、运用上述方法和手段，并辅以必 要的化学方法，以求获得满意的结构。
(3)
葡聚糖凝胶柱色谱(Sephadex gel)
分子量越小或体积越小，越易进入孔中，流出的就越慢。 分子量大或体积大，进入孔难，流出的快。 分离黄酮苷元时以吸附作用为主，酚羟基数目越多，吸附 力越强(与酚羟基的位置关系不大)。分离苷时，则分子筛的 属性起主导作用，分子量小，洗脱难。 三糖苷 > 双糖苷 >单糖苷。
第一节
概述---基本结构和分类
黄酮类化合物多具有颜色，在植物体内大部分与 糖结合成甙，一部分以游离形式存在。
一、基本结构和分类
以前，黄酮类化合物 (flavonoids) 主要是指基本母 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。
(%)
40 30 20 10 0
5 抗癌 与5-FU联合用药对小鼠S-180的抑制作用
80 70 60 50
5-Fu WL-1 R-ray + WL-1 R-ray WL-1
5-FU + WL-1
(%)
40 30 20 10 0
OH OH HO O OH OH HO O OH OH HO O OH OH HO O OH OH OH OH OH OH PhCH2SH OH OH OH OH OH OH OH HO O H+ ref lux OH OH S CH2 OH HO O OH OH OH OH HO HO O OH O OH OH OH
O OH
OH O
OH O
OH O
4. 碱性试剂显色反应 (1). 遇碱成盐共轭链延长，颜色加深。NH3可逆, Na2CO3不可逆。 (2). 二氢黄酮 遇碱开环形成查尔酮，显橙-黄色。 (3). 黄酮醇类先呈黄色，通入空气后变为棕色。 (4). 分子中有邻二酚羟基或3,4‘-二OH，在碱液中不稳定，易氧化，由黄→ 深红 → 绿棕色沉淀。
O
黄酮类 (flavones)
O O
OH O
黄酮醇 (flavonol)
第一节
概述---基本结构和分类
O O
O OH O
二氢黄酮类
O OH
二氢黄酮醇类
O OH OH
花色素类
黄烷-3,4-二醇类
第一节
概述---基本结构和分类
O
O OH
O
双苯吡酮类
O
O
黄烷-3-醇类
O
O
异黄酮类
O
二氢异黄酮类
O
高异黄酮类
(2). 四氢硼钠反应 NaBH4 二氢黄酮类 其他黄酮类 (3). 磷钼酸 二氢黄酮 棕褐色 红紫色 (-)
2.金属盐类试剂的络合反应
黄酮类分子中含有下列结构单元时，常可与铝盐、铅 盐、锆盐、镁盐等试剂反应，生成有色络合物。
O
OH
OH
OH
OH
O
O
(1). 铝盐 1% 三氯化铝或硝酸铝溶液，生成的络合物多为黄色 （415nm），并有荧光，可用于定性定量。 (2). 铅盐 1%碱式醋酸铅或醋酸铅，生成黄-红色沉淀。 碱式醋酸铅还可与单个酚羟基生成沉淀，可用于分离。
(3)
葡聚糖凝胶柱色谱(Sephadex gel)
分离黄酮苷元时以吸附作用为主，酚羟基数目越多，吸附 力越强(与酚羟基的位置关系不大)。分离苷时，则分子筛 的属性起主导作用，分子量小，洗脱难。 三糖苷 > 双糖苷 >单糖苷。
2. 梯度PH萃取法 乙醚液 5% NaHCO3 乙醚液 碱液(7,4'-二OH-黄酮) 5%Na2CO3
聚酰胺柱色谱洗脱规律:
(3)
葡聚糖凝胶柱色谱(Sephadex gel)
Sephadex LH-20 是 SephadexG-25 经羟丙基化 处理后得到的产物。葡聚 糖凝胶中的葡萄糖部分与 羟丙基结合成醚键。虽然 分子中羟基数目不少，但 所占比重减少,故親脂性增 加，可用甲醇、乙醇等溶 剂洗脱，也具有一定的吸 附能力。
第一节
8
概述---基本结构和分类
O
1 2 7 3 5 4 6 5 4
8
7 6
O
1
2' 2 1' 3 6'
3' 4' 5'
O
色原酮
8
O 2－苯基色原酮
O
1 2' 2 1' 3 5 4 6' 5' 4' 3'
7 6
O
C6－ C3－ C6
第一节
概述---基本结构和分类
根据中央三碳链的氧化程度、B-环联接位置（ 2-或3-位） 以及三碳链是否构成环状等特点，可将重要的天然黄酮类化合 物分类如下所示。 名称 三碳链部分结构
HO
O
槐 米
OH O OH HO O
OH O
1 心血管保护
立可定
2 保肝作用
OH HO RO O OH OH OR O O OR OR O Glu(6-1)Rha
OH 儿茶素
R=CH2CH2OH 羟乙基芦丁 OH O OCH3 CH2OH
RO
O OH OR O
O
水飞蓟素
3 抗病毒 HIV
4 抗炎
二、 分离
洗脱剂的洗脱能力 尿素/水 > 二甲基甲酰胺 > 甲酰胺 > 碱水溶液 > 丙酮 > 甲 (乙 ) 醇 > 水 常用的溶剂: 水 乙醇 一般不用含氯的溶剂(可溶解聚酰胺或其中的交联剂)。
结构与吸附力的关系
形成氢键的基团数目越多，吸附能力越强；
HO OH
OH
OH
>
OH
>
OH
易形成分子内氢键者，吸附力降低；
第三节
黄酮类化合物的提取与分离
一、 提取和粗分
用极性较小的溶剂回流提取，可提取出大部分黄
酮苷元(氯仿、乙醚、乙酸乙酯等)。而对多甲氧基
黄酮的游离苷元、甚至可以用苯提取。黄酮苷类
以及极性稍大的苷元，一般可以用丙酮、甲醇、
乙醇、水或某些极性较大的混合溶剂进行提取。
一、 提取
(1). 萃取法
甲醇或甲醇－水提取液(一般相 当于生药100-200％) 3-4倍量醇,静置,过滤 醇液 多糖,粘液,树胶,蛋白等
第一节
概述---基本结构和分类
OH
OH
O 查耳酮类
O
二氢查耳酮类
O CH O
橙酮类
第一节
概述---生物合成途径
第一节
概述---生物合成途径
第 一 节 概 述
生 物 合 成 途 径
缤纷世界的色彩
第 一 节 概 述
生 物 合 成 途 径
蓝色妖姬
第一节
概述---生物活性
OH OH Quercetin OH 槲皮素 OH Rutin Oglc rha 芦丁
四、 显色反应
黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基及γ-吡喃酮环有关。
1. 还原反应 (1). 盐酸-镁粉（或锌粉）反应 黄酮(醇)、二氢黄酮(醇): 橙红-紫红 (少数紫-蓝色) B环有OH或OCH3时颜色加深 查耳酮、橙酮、儿茶素: (-), 异黄酮少数显色 花青素及部分橙酮、查尔酮等在浓盐酸中 也会变色，故需作对照。为排除提取物颜 色的干扰，可观察泡沫的颜色。 盐酸－镁粉反应的机制过去解释为由于生 成了花色苷元所致，现在认为是因为生成 了阳碳离子的缘故。
二、 溶解度(solubility)
苷元难溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂 及碱水中。苷可溶于水，易溶于甲醇、乙醇等。 OH 水溶性 ; 糖 水溶性 堆砌紧密,分子引力大,平面型
黄酮、黄酮醇、查尔酮等
二氢黄酮、二氢黄酮醇等
花色素
非平面型
离子型
水溶性
O
O
三、 酸碱性
1. 酸性 多数黄酮类化合物具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱水、吡 啶、甲酰胺、二甲基甲酰胺等。 酸性强弱顺序: 7,4' - 二OH > 7或4' - OH > 一般PhOH > 5及3 – OH NaHCO3 Na2CO3 0.2% NaOH 4% NaOH 2. 碱性 吡喃环上的氧原子有未共用电子对，故有微弱的碱性，可与 强无机酸(如H2SO4,HCl等)生成 盐，但生成的盐极不稳定，加水 即可分解。在浓盐酸中生成的盐常有特殊颜色，可用于鉴别。某 些甲氧基黄酮溶于浓盐酸中显深黄色，且可与生物碱沉淀试剂生 成沉淀。
第四章
第一节
概述
黄酮类化合物广泛分布于植物界中，而且生理活 性多种多样，引起了国内外的广泛重视，研究进展很 快。仅截止到1974年为止，国内外已发表的黄酮类化 合物共1674个（主要是天然黄酮类，也有少部分为合 成品，其中甙元902个，甙722个），并以黄酮醇类最 为常见，约占总数的三分之一，其次为黄酮类，占总 数的四分之一以上，其余则较少见。至于双黄酮类多 局限分布于裸子植物，尤其松柏纲，银杏纲和凤尾纲 等植物中。
回收醇，加水稀释 水溶液 萃取 乙酸乙酯 (苷元和极 性小的苷) 正丁醇(苷) 水液（水杂）
一、 提取
(2). 碱提取酸沉淀法
黄酮苷虽有一定的极性，可溶于水，但难溶于酸性水， 易溶于碱性水，故可用碱性水提取，加酸后可沉淀析出。 （如从槐米中提取芦丁)。碱液的浓度不宜过高，以免在强碱 下黄酮被破坏。酸化时，酸性也不宜过强(pH 4较好)，以免 生成盐重新溶解。当药材中含有大量果胶、粘液等杂质时(如 花、果等药材),用石灰乳或石灰水较好，上述杂质可形成钙 盐不被溶出，过滤也容易。
二、 分离 1. 柱色谱法 （1） 硅胶柱色谱 适用的范围最广，主要用于分离极性小的化合物。如异 黄酮及二氢黄酮醇类。也可采用加水活化后用于分配色谱方 法分离极性较大的化合物，如黄酮苷、多羟基黄酮醇等。
（2) 聚酰胺柱色谱
聚酰胺的性质及吸附原理 聚酰胺（Polyamide)高分子聚合物，不溶于水、甲醇、 乙醇、乙醚等常用的溶剂，对碱较稳定。对酸尤其是无机酸 稳定性较差，可溶于浓盐酸、冰醋酸及甲酸。一般属于氢键 吸附。