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1、,,,第五章 黃酮類化合物 FLAVONOIDS,色原酮 2-苯基色原酮（黃酮）,第一節(jié) 概述 一、基本結構,1952年以前，黃酮類化合物主要是指基本母核為2-苯基色原酮的一系列化合物。,現(xiàn)在的黃酮類化合物則泛指兩個苯環(huán)（A與B環(huán)）通過中央三碳鏈相互連接而成的一類化合物。,C6-C3-C6,A,C,B,,黃酮類 (flavones),黃酮醇 (flavonol),根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、B-環(huán)聯(lián)接位置（2-或3-位）以及三碳鏈是否構成環(huán)狀等特點，可將重要的天然黃酮類化合物分類如下。,二、分類,（一）黃酮（醇）類 flavones （flavonol）,木犀草素（luteolin） 抗

2、菌作用，存在于菊花、浮萍、忍冬藤等中藥中,代表化合物：,槲皮素(Quercetin) 用于治療氣管炎抗炎及止咳祛痰作用,蘆丁(Rutin) 用于治療毛細血管脆弱引起的出血病，并用作高血壓的輔助治療劑。,,,二氫黃酮類 二氫黃酮醇類 (flavanones) (flavanonols),（二）二氫黃酮（醇）類 flavanoes(flavanononls),,,橙皮素,橙皮苷(hesperidin)具有Vp樣作用,柚皮素（Naringenin）：來源于蕓香科植物柚(Citrus paradisi Macfadyen)的果實；分子式C15H12O；分子量 272.25 結構式：,水飛薊素是二氫黃

3、酮醇與苯丙素衍生物縮合成的黃酮木脂素類成分。具有保肝作用，用于治療急、慢性肝炎及肝硬化，代謝中毒性肝損傷。,,異黃酮類 二氫異黃酮類,（三）異黃酮（isoflavones）、二氫異黃酮（isoflavanones)類,如葛根主要含有下列幾種異黃酮類成分。,葛根總黃酮具有擴冠、增加冠脈流量及降低心肌耗氧量等作用。,,（四）查耳酮（chalcones）、二氫查耳酮（dihydrochalcones）類,在酸性條件下， 2-OH查耳酮轉變?yōu)闊o色的二氫黃酮， 堿化后，轉為深黃色的2-OH查耳酮，二者可相互轉化。,2-OH查耳酮,二氫黃酮,母核：,查耳酮,二氫查耳酮,（五）雙黃酮,（二分子黃酮衍生物

4、聚合生成的二聚物），多分布于裸子植物，尤以松柏綱、銀杏綱和鳳尾綱等植物中最普遍。,C-C連結 C 5 -C8、 C 8 -C8 連接方式 醚鏈連結 C4- O- C6,,銀杏葉中銀杏素（gikgetin）具有解痙、降壓、擴冠作用。,（六）花色素類（anthocyanidins）,,,天竺葵素,矢車菊素,飛燕草素,三、黃酮苷,,,,,天然黃酮類化合物多以苷類形式存在，由于糖的種類、數(shù)量、聯(lián)接位置及聯(lián)接方式不同，可以組成各種各樣的黃酮苷類。,（一）常用的糖 單糖類：D-Glu，D-半乳糖，D-木糖，L-Rha， L-阿拉伯糖，D-葡萄糖酸。,,,,,雙糖類：槐糖類（glc1-2glu）

5、 龍膽二糖(glu1-6glu) 蕓香糖(rha1-6glu) 新橙皮糖(rha1-2glu) 刺槐二糖(rha1-6gal),三糖類：龍膽三糖(glu1-6 glu1-2fru) 槐三糖(glu1-2 glu1-2glu) 酰化糖：2-2酰葡萄糖 咖啡?；咸烟?（二）連接位置,黃酮苷中糖的連接位置與苷元的結構類型有關， 黃酮醇類： 常形成3-、 7-、3-、4-單糖苷，或3、7-，3、4-及7、4-雙糖苷等. 花色苷類：多在3-OH連糖或形成3、5-二糖苷,,葛根黃素（Puerarin），葛根黃素木糖苷(Puerarin xyloside)

6、等，為中藥葛根中的擴冠有效成分。,（三）除O苷外還有C苷,四、生理活性,1、對心血管系統(tǒng)的作用 2、抗肝臟毒作用 3、抗炎作用 4、雌性激素樣作用 5、抗菌及抗病毒作用 6、瀉下作用 7、解痙作用 8、止咳，平喘作用,知識擴展曲克蘆丁,蘆丁是從中國所獨有的國槐的花蕾中提取的植物藥，也稱維生素P，具有降低毛細血管的異常通透性和脆性的作用，是心腦血管保護藥，國內用于心腦血管藥品制劑的主要成分，國外還大量用于食品添加劑和化妝品。,,曲克蘆丁 【通用名】曲克蘆丁 【英文名】Troxerutin 【中文別名】曲克蘆丁、三氧乙基蘆丁、托克蘆丁、維腦路 通、維生素P4、羥乙基蘆丁 【化學名稱】3，4，

7、7-三O-（2-羥乙基）-5羥基黃酮-3- 蕓香苷。 【藥品類別】抗凝血藥及溶栓藥 【藥理作用】本品系蘆丁經(jīng)羥乙基化制成的半合成黃酮化合物，具有抑制紅細胞和血小板凝聚作用，防止血栓形成，同時能增加血中氧的含量，改善微循環(huán)，促進新血管生成以增進側支循環(huán)。它對內皮細胞有保護作用，能對抗5-羥色胺和緩激肽引起的血管損傷，增加毛細血管的抵抗力，降低毛細血管的通透性，有防止因血管通透性升高而引起的水腫的作用，并有抗放射性損傷、抗炎癥、抗過敏、抗?jié)兊茸饔谩?第二節(jié)黃酮類化合物的理化性質及顯色反應,一、性狀 1、多為結晶性固體，少為（如黃酮苷類）無定形粉末。 2、旋光性：游離苷元中，除二氫黃酮（醇）

8、、黃烷（醇）及雙黃酮有旋光外，其余無旋光性。 苷類由于結構中引入糖的分子，均有旋光性，且多為左旋。,3、顏色：與分子中是否存在交叉共軛體系助色團的、種類、數(shù)目取代基的位置有關。 （1）一般情況下：色原酮部分原本無色，但在2位引入苯環(huán)后，即形成交叉共軛體系，且通過電子的轉移，重排，使共軛鏈延長，而表現(xiàn)出顏色。,,二氫黃酮、二氫黃酮醇 無色 異黃酮 微黃色 黃酮、黃酮醇及苷類 灰黃-黃色 查耳酮 黃-橙黃色,（2）7、4位引入助色團后顏色加深，其它位引入助色團影響較少。 （3）花色苷及其苷元的顏色隨pH的不同而改變：呈現(xiàn)紅（pH8.5）,二、溶解度 1.游離黃酮：有極性

9、（含氧基團）,難溶或不溶于水，易溶于MeOH, EtOH, EtOAc, Et2O及稀堿水溶液 黃酮、黃酮醇及查耳酮是平面型分子，分子堆砌緊 密，分子間引力較大，更難溶于水。 二氫黃酮、二氫黃酮醇是非平面型分子，分子排列 不緊密，分子間引力降低，對水的溶解度較大。,花色苷元（花青素）類雖系平面型分子，但以離子形式存在，具有鹽的通性，故親水性較強，水溶度較大。 黃酮苷元引入羥基越多，水溶性越強，羥基甲基化后，則增加在有機溶劑中的溶解度。,,,2.黃酮苷類：水溶性相應增大，在有機溶劑中的溶解度相應減小。 黃酮苷一般易溶于H2O, MeOH, EtOH等，難溶或不溶于苯，氯仿等。,三、酸堿性 1

10、、酸性 黃酮類化合物多具有酚羥基而呈酸性，可溶于堿性水液，吡啶，甲酰胺及二甲基甲酰胺。 酸性強弱順序： 7、4-二OH 7或4 OH 一般Ar-OH 5-OH 5%NaHCO3 5%Na2CO3 0.2%NaOH 5%NaOH 此性質可用于提取、分離及鑒定工作。,A B,,2、堿性 -吡喃酮上的1-位氧原子上有未共用電子對，表現(xiàn)微弱的堿性，可與強無機酸如濃硫酸，鹽酸生成yang鹽，但極不穩(wěn)定，加水即可分解。,,,,,,,,,黃酮類化合物溶于濃硫酸中生成的yang鹽常表現(xiàn)特殊的顏色，可用于鑒別。,四、顯色反應(一)還原反應 鹽酸-鎂粉（鹽酸-鋅粉）反應,黃酮、黃酮醇及二氫

11、黃酮、二氫黃酮醇類在鹽酸-鎂粉作用下，易被氫化還原，迅速生成橙紅-紫紅（個別有紫-蘭色）。 B環(huán)有-OH或OCH3取代時，顏色隨之加深，查耳酮、橙酮、兒茶素類則不反應。 花色素及部分查耳酮、橙酮等在濃鹽酸酸性條件下也會發(fā)生色變，故須先做一對照。,四氫硼鈉反應 與二氫黃酮類化合物產生紅-紫色。 取樣品10mg溶于甲醇，加NaBH4 10mg，再滴加1%濃鹽酸或濃硫酸，呈紅-紫色。,（二）金屬鹽類試劑的絡合反應,黃酮類化合物分子結構中多有3-OH, 4=O; 5-OH, 4=O; 鄰二酚羥基，常可與鋁鹽、鉛鹽、鋯鹽、鎂鹽等試劑生成有色絡合物。 鋁鹽 1%AlCl3或Al(NO3)3： 生成絡合物為

12、黃色(max=415nm)，并有熒光。,鉛鹽,1%PbAc2或堿式醋酸鉛水液。生成黃-紅色沉淀。 醋酸鉛可沉淀具有鄰二酚羥基或兼有3-OH, 4=O或5-OH, 4=O者。 堿式醋酸鉛可沉淀具有一般酚類化合物。,,鋯鹽: 2%二氯氧化鋯甲醇液,,,,鎂鹽 醋酸鎂甲醇液作顯色劑，可在紙上進行。 二氫黃酮（醇）類顯天藍色熒光，若具有C5-OH，色澤更明顯。 而黃酮、黃酮醇及異黃酮類則顯黃-橙黃-褐色。 氯化鍶(SrCl2) 使具有鄰二酚羥基的黃酮類化合物顯綠-棕色-黑色沉淀。 氯化鐵(FeCl3) 檢查酚羥基。 多數(shù)黃酮類化合物具有酚羥基，可產生陽性反應，生成綠、藍、黑、紫等顏色。,,條件： 1、

13、具有下列結構（5-羥基黃酮，2-羥基查耳酮）,,,,,2、有無機酸或有機酸存在,在草酸存在下，顯黃色并帶綠色熒光。 在枸櫞酸丙酮存在條件下，只顯黃色而無熒光。,,（三）硼酸顯色反應,日光及紫外光下，通過紙斑反應，觀察樣品用堿性試劑處理后的色變情況。 1. 二氫黃酮類易在堿液中開環(huán)，轉變成相應異構體查耳酮類化合物，顯橙-紅色。,,（四）堿性試劑顯色反應,2. 黃酮醇類在堿液中先呈黃色，通入空氣后變 為棕色，據(jù)此可與黃酮類區(qū)別。 3. 黃酮類化合物當分子中有鄰二酚羥基取代或 3,4-二羥基取代時，在堿液中不安定，很快 氧化，由黃色深紅色綠棕色沉淀。,,(五)與五氯化銻的反應查耳酮的無水CCl

14、4溶液與五氯化銻作用生成紅或紫紅沉淀 黃酮、黃酮醇、二氫黃酮類顯黃-橙黃色。 方法：樣品5-10mg溶于5ml無水CCl4中，加1ml 2%的五氯化銻的CCl4溶液。 反應必須無水，否則生成沉淀不穩(wěn)定。,（六）Gibbs反應 檢查5-OH對位未被取代的黃酮。 將樣品溶于吡啶中，加入Gibbs試劑顯藍或藍綠色。 Gibbs試劑: 甲液：0.5%2,6-二氯苯醌-4氯亞胺的乙醇溶液。 乙液：硼酸-氯化鉀-氫氧化鉀緩沖液(pH9.4),一、提取 黃酮類化合物在花、葉、果等組織中，多以氧苷的形式存在。 在木部堅硬組織中，多以游離苷元形式存在。 根據(jù)黃酮存在形式不同，極性不同，溶解性不同，采用

15、不同溶劑提取。,,第三節(jié) 黃酮類化合物的提取分離,,,苷元 多用CHCl3、Et2O、EtOAc等極性較小溶劑提?。粚τ诙郞CH3化的成分，用苯、石油醚提?。?對于極性大的成分，如查耳酮、橙酮、雙黃酮、羥基黃酮等，用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH;H2O(1;1)等溶劑提取。,苷類 水或熱水提取，（多糖苷在熱水中溶解度較大，在冷水中溶解度較?。灰部捎肊tOH、MeOH、EtOAc提取。 含羥基的苷或苷元，可用堿水提取。 提取花青素類可加入少量酸，但一般黃酮類化合物則應避免。,,堿水提酸沉淀法 適用于含酚羥基的化合物，如槐米中蘆丁的提取。 注意事項： 酸堿度不宜過大 鄰二酚

16、羥基的保護：堿性條件下，鄰二酚羥基 易被氧化，加硼砂保護 石灰乳的加入可除去果膠、粘液等水溶性酸性 雜質,,二、粗提物的精制處理 溶劑萃取法去雜 石油醚：除去葉綠素、胡蘿卜素等脂溶性色素 水溶醇沉：除去蛋白質、多糖、大分子水溶性雜質 逆流分配：水-乙酸乙酯，正丁醇-石油醚 在萃取除雜的同時，可使不同極性或極性相差較大者分離，如極性不同的苷和苷元，極性苷元和非極性苷元。,炭粉吸附法 適用于苷類的精制工作。 植物的甲醇提取液加活性炭至吸附完全，過濾得吸附苷的活性炭粉末。 依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇洗脫，分步收集、檢查、合并。 大部分苷類可用7%酚/水洗下，經(jīng)減壓濃縮至小體積，乙醚

17、除酚，余下水層經(jīng)減壓濃縮得較純黃酮苷。,離子交換法 用陽離子交換樹脂從水提液中吸附黃酮類化合物，與不被吸附的雜質分離，再用甲醇將黃酮類化合物洗脫。 RSO3-H + ArOH（黃酮） 無法交換，故實際上樹脂僅起到吸附作用。,,三、分離 1. 極性大小不同，利用吸附或分配原理進行分離常用吸附劑有聚酰胺、硅膠、纖維素粉。 ）聚酰胺層析：主要有聚己內酰胺型(Perlon)、六次甲基二胺己二酸鹽(Nylon)型、聚乙烯吡咯烷酮(Polyclar)型三種。,各種溶劑在聚酰胺柱上洗脫能力由弱至強依次為： 水，甲醇，丙酮，氫氧化鈉水溶液，甲酰胺，二甲基甲酰胺，脲素水溶液。,其原理是酰胺羰基與黃酮酚羥基形成

18、氫鍵締合而吸附，吸附能力與酚羥基多少、位置及氫鍵締合力大小有關。,黃酮類化合物從聚酰胺柱洗脫時有下列規(guī)律： 苷元相同，洗脫先后順序一般為： 三糖苷雙糖苷單糖苷苷元 母核上增加羥基，洗脫速度相應減慢 羥基位置的影響：（洗脫先后順序）具有鄰位羥 基黃酮具有對位（或間位）羥基黃酮 不同類型的黃酮類化合物，先后流出順序一般是： 異黃酮二氫黃酮醇黃酮黃酮醇 分子中芳香核、共軛雙鍵多者吸附力強，故查耳酮 往往較相應的二氫黃酮難于洗脫。,,,,）硅膠層析 對酚羥基多的黃酮類，如多羥基黃酮及其苷類，硅膠減活性使用 對酚羥基少的黃酮類，如甲基化、乙?；S酮及二氫黃酮、異黃酮，則無須減活性。,2. 利用

19、分子大小不同，用葡聚糖凝膠分子篩分離 主要用兩種型號的凝膠 Sephadex-G型和Sephadex-LH20型 分離游離黃酮主要是吸附作用，極性小大洗脫。 分離黃酮苷類，主要是分子篩作用，分子大小洗脫。 總的洗脫順序：糖多的苷糖少的苷游離苷元（極性小大） 常用洗脫劑： 堿性水溶液，含鹽水溶液 醇及含水醇 含水丙酮，甲醇氯仿,,,3.利用酸性強弱，采用pH梯度萃取法 混合物溶于有機溶劑，依次用NaHCO3、Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH萃取，相應的黃酮類化合物洗脫順序： 7,4二羥基7或4羥基一般酚羥基羥基黃酮,.根據(jù)分子中某些特定官能團進行分離 醋酸鉛沉淀法 硼酸絡合法：根據(jù)具有鄰二酚羥基的黃酮與硼酸絡合，生成物易溶于水的性質與其它類型黃酮分離。 通常在不與水混溶的有機溶劑如乙醚中，用硼酸液萃取，水相即為鄰二酚羥基類黃酮。,,例：從芹菜Apium graveolens L.種子中分離graveobiodide A及B,