第六章黄酮类化合物

第六章黄酮类化合物

黄酮的含义： 经典含义: 以二苯基色原酮衍生的一类化合物的总称，由于该类化合物大多呈淡黄色或黄色，且分子中多具酮基，因此称为黄酮。

黄酮的含义： 现代含义: 泛指二个苯环（A环和B环）通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称，即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。

第一节：结构和分类 C6-C3-C6结构（黄酮）依：三碳链的氧化程度三碳链是否构成环 3-位羟基取代与否 B-环连接位置(2、3-位)

黄酮二氢黄酮芹菜素（5，7，4′-三OH黄酮）木犀草素（5，7，3′，4′-四OH黄酮）黄芩素(5，6，7-三OH黄酮) • 橙皮苷（5，7，3 - 三OH，4′-OCH3二氢黄酮） • 甘草苷（甘草素-7-O-glu苷） • 甘草素（7，4′– 二OH二氢黄酮）

山柰酚（5，7，4′-三OH黄酮醇） 槲皮素（5，7，3′，4′-四OH黄酮醇）杨梅素（5，7，3′，4′，5′-五OH黄酮醇） • 黄酮醇 • 二氢黄酮醇二氢槲皮素（5，7，3′，4′-四OH二氢黄酮醇）二氢桑色素（5，7，2′，4′-四OH二氢黄酮醇）

异黄酮 • 二氢异黄酮大豆素（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）紫檀素鱼藤酮

梨根苷 红花苷 • 查耳酮 • 二氢查耳酮（+）儿茶素

黄烷-3-醇 黄烷-3，4-二醇（+）儿茶素无色飞燕草素

花色素 • 橙酮飞燕草苷元硫磺菊素（6，3′，4′- 三OH橙酮）

异芒果素 • 讪酮（双苯吡酮 ) • 高异黄酮

木脂素黄酮（水飞蓟素）

第二节黄酮类化合物的理化性质 一、性状 1：形态：多为结晶性固体，少数为无定形粉（苷） 2：颜色：多为黄色交叉共轭体系（电子转移、重排，共轭增强，产生颜色的基础）助色团（给系统提供电子，使颜色加深，尤其7，4′-位，辅助作用）

有交叉共轭体系无 • 黄酮（灰黄～黄色）二氢黄酮 • 黄酮醇（灰黄～黄色）二氢黄酮醇 • 查耳酮（黄～橙黄色）二氢查耳酮 • 花色素类（颜色随pH而改变）黄烷醇类 • 异黄酮（无或微黄色） • 二氢异黄酮 • 红色（pH <7） • 紫色（pH= 8.5） • 蓝色（pH>8.5）

二、旋光性： 旋光性取决于不对称碳原子的有无有无

有无所有黄酮苷（糖）游离黄酮游离黄酮黄酮二氢黄酮黄酮醇二氢黄酮醇异黄酮二氢异黄酮查耳酮（二氢）黄烷醇类橙酮花色素类等（2-位）（2，3-位）（无）

水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱水 -+ + + + + + +（酚羟基) 三、溶解性：符合苷的溶解性规律 1.游离黄酮游离黄酮取决于分子的立体结构取代基团的性质、数目、连接位置。引入羟基数目多， 7、 4‘-位，水溶度较大。羟基甲基化（-OCH3）, 水溶度降低。

平面型分子非平面型分子 黄酮二氢类（C-环半椅式结构）黄酮醇异黄酮（羰基与B-环立体障碍）查耳酮分子间排列不紧密，交叉共轭水分子易于进入水溶度小水溶度大 R=OH 二氢黄酮醇 R=H 二氢黄酮

水甲醇乙醇乙酸乙酯氯仿乙醚稀碱水 + + + +- - - + 2 .黄酮苷(亲水性) 黄酮类化合物溶解性（极性）规律: • 三糖苷 > 双糖苷 > 单糖苷 > 苷元 • 3-O-糖苷>7-O-糖苷（平面性分子） • 花色素(平面性分子,离子型)>非平面性分子 > 平面性分子

四、酸碱性 1．酸性酸性来源影响酚羟基（数目、位置）酸性规律： • 7，4‘-OH酸性强于其他位置羟基的酸性（处于羰基对位，羰基的共轭诱导）。 • 5-OH酸性最弱（处于羰基邻位，形成分子内氢键） • 酚羟基数目越多，酸性越强。

7，4′-OH > 7或4′-OH > 其他位-OH>5-OH NaHCO3 + - - - Na2CO3 + + - - NaOH + + + + 应用 pH梯度法分离（游离黄酮）

2.碱性： γ-吡喃酮环1-氧原子微弱碱性（孤对电子，接受质子）仅溶于强的、浓酸+水（浓硫酸）烊盐（呈色）应用

应用 • 初步鉴别黄酮母核类型： • 黄酮、黄酮醇 ——黄-橙色，并有荧光 • 二氢黄酮 ——橙红（冷）、紫红（热） • 查耳酮 ——橙红-洋红 • 异黄酮（二氢）——黄色 • 橙酮 ——红-洋红

五、显色反应 1．还原显色反应反应类型鉴别特征鉴别意义备注盐酸-镁粉黄酮、二氢黄酮红-紫红黄酮类特征性假阳性反应黄酮醇、二氢黄酮醇红-紫红鉴别反应（花色素）（最常用）查耳酮、橙酮（-）儿茶素类、异黄酮（-）

反应类型鉴别特征鉴别意义备注 四氢硼钠二氢黄酮（醇）红-紫红二氢黄酮类特有还原反应其它黄酮类（-）钠汞齐反应黄酮、二氢黄酮红异黄酮、二氢异黄酮红黄酮醇类黄-淡红色二氢黄酮醇类棕黄色

2.与金属盐类试剂络合反应 反应类型鉴别特征及鉴别意义备注三氯化铝 3-OH，4-C=O 黄色 PPC\TLC （AlCl3） 5-OH，4-C=O 鲜黄色荧光邻二酚羟（4‘或7，4’黄酮醇，天蓝色荧光）氨性氯化锶邻二酚羟基绿、棕乃至黑色 (SrCl2)

反应类型鉴别特征及鉴别意义备 注三氯化铁酚羟基紫、蓝、绿(FeCl3) 示锆盐枸橼酸锆盐-枸橼酸 3-OH或3，5-二OH 黄色黄色不褪 PPC (ZrOCl2) 5-OH 黄色褪去示

3.硼酸显色反应 反应类型鉴别特征及鉴别意义 5-羟基，4-羰基黄酮黄色，绿色荧光硼酸（草酸液）（H3BO3） 6′-羟基，4-羰基查耳酮黄色，无荧光（枸橼酸）

4.碱性试剂反应 反应类型鉴别特征及鉴别意义备注氢氧化钠溶液黄酮 —黄 - 橙色查耳酮、橙酮 —红 - 紫红二氢黄酮 —黄 - 橙色（冷）深红－紫红（较长时间或加热）黄酮醇 —黄色棕色母核类型鉴别 [O]

反应类型鉴别特征及鉴别意义备 注稀氢氧化钠邻三酚羟基黄酮类邻三酚羟基鉴别（暗绿~蓝绿色纤维状）氨蒸气或颜色变化 TLC、PPC 碳酸钠溶液

5．与五氯化锑反应 五氯化锑 (SdCl5)：查耳酮特征性显色反应 (红或紫红色沉淀) 黄酮、二氢黄酮、黄酮醇类呈橙色。

6．其他显色反应 Gibbˊs反应：酚羟基对位活泼质子的特征（蓝或蓝绿色）

第三节黄酮类化合物的提取、分离 一、提取方法 ——溶剂法黄酮类成分的存在状态（游离溶剂法溶剂的选择苷）及溶解性溶剂的溶解性能提取方法（煎煮法、渗漉法、回流法等）的选择关键选择依据

溶剂提取原理游离黄酮黄酮苷备注 乙醇溶解范围广 + + （甲醇）苷、苷元均可溶（90-95%） (60%）甲醇毒性大沸水多糖苷易于水 +成本低、安全, 水溶性杂质多碱性水或稀氢氧化钠溶出能力强碱性乙醇酚羟基的酸性+ + 石灰水除杂质效果好

二、分离方法 （一）溶剂萃取法分离依据：黄酮与杂质苷与苷元之间的极性（分配系数K）差异苷元与苷元

分离工艺： 原料的提取浓缩液（水溶液）依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取石油醚液乙醚液乙酸乙酯水饱和正丁醇母液（脂溶性杂质）（水溶性杂质) 回收回收减压回收苷元单糖苷多糖苷

（二）pH梯度萃取法 分离依据：游离黄酮类化合物的酸性差异（见黄酮酸性规律）分离工艺：总游离黄酮的乙醚液依次以5%NaHCO3、5%Na2CO3、 0.2%NaOH、4%NaOH萃取 5%NaHCO3液 5%Na2CO3液 0.2%NaOH液 4%NaOH液母液酸化（脂溶性杂质）7，4′-OH黄酮 7或4′-OH黄酮一般-OH黄酮 5-OH黄酮

（三）柱色谱法 1．硅胶柱色谱吸附原理异黄酮、二氢黄酮（醇）、氯仿-甲醇不同比例（105℃，高度甲基化或乙酰化黄酮（醇）混合溶剂洗脱活化）（极性小）分配原理多羟基黄酮醇或黄酮苷类氯仿-甲醇-水（加水失活或不活化）（极性大）（80 ：20 ：1）等比例

2．聚酰胺色谱 （1）原理：氢键吸附吸附规律：与黄酮类化合物酚羟基的数目、位置及介质（溶剂）等有关。 • 酚羟基数目越多，吸附能力越强。 • 酚羟基数目相同的情况下，酚羟基所处的位置有利于形成分子内氢键，吸附能力减弱。 3-OH或5-OH黄酮的吸附力小于其他位置-OH黄酮；邻二酚羟基黄酮的吸附力弱于间位或对位酚羟基黄酮

分子内芳香化程度越高，吸附力越强。 查耳酮 > 二氢黄酮黄酮醇 > 黄酮 > 二氢黄酮醇 > 异黄酮 • 与介质的关系：吸附力水（中）> 甲醇、乙醇（浓度由低到高）> 碱性溶剂洗脱规律：与吸附规律正好相反，即吸附能力越强，越难洗脱（薄层Rf越小）

（2） “双重色谱”原理 主要用于解释黄酮苷与苷元聚酰胺色谱现象正相色谱反相色谱聚酰胺：极性固定相（极性酰胺基团）非极性固定相（非极性脂肪链）洗脱剂：有机溶剂（氯仿-甲醇，极性小）含水溶剂（甲醇-水，极性大）先洗脱：游离黄酮（苷元，极性小）苷（极性大）（柱色谱分离） Rf值：苷元 > 苷苷元 < 苷（TLC色谱鉴别）上述规律也适用于黄酮类化合物在聚酰胺薄层上的行为

3．氧化铝柱色谱 很少应用，具有3-OH或5-OH、4-羰基及邻二酚羟基黄酮类化合物与铝离子络和而被牢固吸附，难于洗脱 4 . 葡聚糖凝胶柱色谱类型： Sephadex G型（亲水性凝胶） Sephadex LH-20型(羟丙基葡聚糖凝胶，水及极性有机溶剂均可)

原理： “双重色谱”原理分子筛作用吸附原理（按分子大小分离）（按极性大小分离）应用：黄酮苷及苷元的分离苷元的分离洗脱顺序：分子由大到小被洗脱极性由小到大被洗脱叁糖苷 > 双糖苷 > 单糖苷 > 苷元 1-OH > 2-OH > 3-OH > 4-OH > 5- OH黄酮

常用洗脱剂： 碱水（0.1mol/L NH3.H2O）盐水（0.5mol/L NaCl）醇或醇水不同比例。 6．高效液相色谱法（HPLC） ——适用于各种黄酮类化合物的分离原理：反相柱色谱（黄酮类化合物极性大）固定相：ODS 流动相：水-乙晴不同比例

第四节黄酮类化合物的检识 一、理化检识 1.颜色：多呈黄色 2.母核检识：盐酸-镁粉反应--黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇（+）四氢硼钠反应--二氢黄酮（醇）类（+）五氯化锑--查耳酮类（+）

3.取代基团检识：锆盐-枸橼酸反应-3-OH（+） 5-OH（-）黄酮鉴别氨性氯化锶反应-邻二酚羟基（+）二、色谱检识（一）纸色谱（PPC）原理：分配原理适用范围：游离黄酮（苷元）及黄酮苷的分离鉴别

方法： 双相色谱第I向醇性展开剂第II向水性展开剂（BAW、TBA、水饱和正丁醇）（2~8%HAc、3%NaCl、1%HCl）正相色谱反相色谱固定相（水）极性 > 流动相（有认为是吸附原理）

Rf规律：极性小的化合物Rf大 极性大的化合物Rf大苷元（0.7以上）>单糖苷>双糖苷（0.7以下）苷元中，平面型分子 > 非平面型分子 Rf规律与左边相反母核相同，2-OH>3-OH>4-OH>5-OH黄酮主要应用：苷元的分离鉴别黄酮苷及花色素类的分离鉴别

（二）薄层色谱（TLC） 1．硅胶薄层色谱 —主要用于极性较小的黄酮类化合物（黄酮苷元）的分离鉴别，其色谱行为可参考硅胶柱色谱。 2．聚酰胺薄层色谱 —可用于黄酮苷及游离黄酮的分离鉴别，其色谱行为可参考聚酰胺柱色谱。 3．纤维素薄层色谱—分配原理，其色谱行为可参考纸色谱。

各种色谱的检识顺序： • 日光下观察—多数黄酮有黄色斑点 • 紫外光下观察—多数黄酮呈黄绿色荧光斑点 • 氨蒸气熏—多数黄酮有颜色变化 • 喷显色剂（2%AlCl3甲醇液）—多数黄酮黄色变深，荧光加强

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