第四章黄酮类化合物

天然药物化学 第四章黄酮类化合物 Flavonoids 主讲：吴方评

银杏：又名公孙树、白果树。古称鸭脚木， 因其叶子的形象而得名。 1932年，一位日本人在银杏中首次发现了黄酮类化合物。 60年代，德国科学家，发现银杏提取物中含有通血脉、降低胆固醇的化学成分。后来研究发现，这些黄酮类成分主要是银杏黄酮和银杏内酯类成分。这一发现提高了银杏的药用价值。其药物活性也成为研究的焦点。银杏制品主要用于治疗和预防冠状动脉粥样硬化、心绞痛、血清胆固醇过高等心血管疾病。德国通过开发银杏制品，每年在美国年销售额达20亿美元。中国拥有全世界70%的银杏资源，年产值还不足2000万美元。

黄酮类化合物的简介 • 存在：植物体中常以游离状态或与糖结合成苷。在植物的花、叶、果实等组织中，多为苷类，而在木质部坚硬组织，则多为游离的苷元。 • 生物活性： • 1.对心血管的作用。如：芦丁。 • 2.抗肝毒作用。如：水飞蓟素。 • 3.抗炎作用。如：芦丁及衍生物。 • 4.雌性激素样作用。如：大豆苷。 • 5.抗菌抗病毒作用。如：木犀草素。

第一节黄酮类化合物的结构和类型 色原酮基本骨架：C6-C3-C6 基本母核结构泛指两个苯环（A环与B环）通过中央三碳链相互连接而成的一系列化合物。

第一节黄酮类化合物的结构和类型 一、黄酮苷元的结构和分类名称三碳链部分名称三碳链部分异黄酮类（Isoflavones）黄酮类（Flavones）二氢异黄酮类（ Isoflavanones ）黄酮醇类（Flavonol）查耳酮类（Chalcones）二氢黄酮类（Flavanones）二氢查耳酮类（Dihydrochalcones）二氢黄酮醇类（Flavanonols）橙酮类（Aurones) 黄烷-3，4-二醇类（Flavan-3,4-diols）双苯吡酮类（Xanthones) 黄烷-3-醇类（Flavan-3-ols）

第一节黄酮类化合物的结构和类型 一、黄酮苷元的结构和分类（一）黄酮（醇）类 flavones （flavonol）母核：黄酮黄酮醇

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（一）黄酮（醇）类 flavones （flavonol）代表化合物：木犀草素（luteolin）抗菌作用，存在于菊花、浮萍、忍冬藤等中药中。

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（一）黄酮（醇）类 flavones （flavonol）槲皮素用于治疗气管炎,有抗炎及止咳祛痰作用。用于治疗毛细血管脆弱引起的出血病，并用作高血压的辅助治疗剂。

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（二）二氢黄酮（醇）类 flavanoes （flavanononls）二氢黄酮二氢黄酮醇

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（二）二氢黄酮（醇）类 flavanoes （flavanononls）橙皮素橙皮苷

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（三）异黄酮（isoflavones）、二氢异黄酮（isoflavanones)类母核：二氢异黄酮异黄酮

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（三）异黄酮（isoflavones）、二氢异黄酮（isoflavanones)类大豆素葛根素大豆苷

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（四）查耳酮（chalcones）、二氢查耳酮（dihydrochalcones）类母核：二氢查耳酮查耳酮

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（四）查耳酮、二氢查耳酮类在酸性条件下，2’-OH查耳酮转变为无色的二氢黄酮，碱化后，转为深黄色的2’-OH查耳酮，二者可相互转化。

红花苷（黄色） 第一节基本结构和分类一、黄酮苷元的结构和分类中药红花中提取得到的红花苷

二氢黄酮（无色） 2‘-OH查耳酮（黄色）醌式红花苷（红色）第一节基本结构和分类一、黄酮苷元的结构和分类红花在开花的初期，花冠呈无色（淡黄色）；开花中期，花冠呈深黄色；开花后期或干燥过程中，由于酶的作用而氧化成红色。

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（五）双黄酮（二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物），多分布于裸子植物，尤以松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中最普遍。 C-C连结 C 5’ -C8 连接方式醚链连结 C4’- O- C6

银杏素 第一节基本结构和分类一、黄酮苷元的结构和分类（五）双黄酮银杏叶中银杏素（gikgetin）具有解痉、降压、扩冠作用。

矢车菊素R1=OH R2=H 飞燕草素R1=R=OH 天竺葵素R1=R2=H 第一节基本结构和分类一、黄酮苷元的结构和分类（六）花色素类（anthocyanidins）

3-醇类 3、4-二醇类第一节基本结构和分类一、黄酮苷元的结构和分类（七）黄烷醇类黄烷—3—醇类（儿茶素类）（flavan—3—ols）黄烷—3、4—二醇类（无色花色素类）（flavan—3、4—diols）

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（七）黄烷醇类儿茶素抗脂肪肝作用抗癌和Vp样作用

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（八）双苯吡酮类（Xanthones）异芒果素如石韦、芒果叶、和知母叶中的异芒果素（isomengiferin）具有止咳祛痰的功效

第一节基本结构和分类 一、黄酮苷元的结构和分类（九）橙酮类（奥弄）（aurones）如在黄花波斯菊中提取得到的硫磺菊素（Sulphuretin）

第一节基本结构和分类 二、黄酮苷的结构和分类天然黄酮类化合物多以苷类形式存在，组成黄酮苷的糖类主要有单糖、双糖、参糖、酰化糖。（一）常用的糖单糖类：D—Glu ， D—半乳糖， D—木糖， L—Rha， L—阿拉伯糖， D—葡萄糖酸。

第一节基本结构和分类 二、黄酮苷的结构和分类双糖类：槐糖类（glcβ1-2glc）龙胆二糖(glcβ1-6glc) 芸香糖(rhaα1-6glc) 新橙皮糖(rhaα1-2glc) 刺槐二糖(rhaα1-6glc) 三糖类：龙胆三糖(glcβ1-6 glcβ1-2fru) 槐三糖(glcβ1-2 gluβ1-2glc) 酰化糖：2—2酰葡萄糖咖啡酰基葡萄糖

第一节基本结构和分类 二、黄酮苷的结构和分类（二）连接位置黄酮苷中糖的连接位置与苷元的结构类型有关，黄酮醇类: 常形成3-、 7-、3’-、4’-单糖苷，或3、7-，3’、4’-及7、4’-双糖苷等. 花色苷类:多在3—OH连糖或形成3、5—二糖苷

第一节基本结构和分类 二、黄酮苷的结构和分类（三）　除O苷外还有C苷 R=H葛根素 R=Xylose葛根黄素木糖苷牡荆素（Vitexin）

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 一、理化性质 1、形态游离黄酮类化合物通常有完好的晶型；黄酮苷类通常为无定形粉末。 2、颜色黄酮、黄酮醇大多为黄色；查耳酮橙黄色；二氢黄酮和二氢黄酮醇无色。 3、旋光性游离黄酮：除二氢黄酮（醇）、黄烷（醇）有旋光性，其余则无；苷类：因引入糖，分子故均有旋光性，且多为左旋。

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 一、理化性质 4、溶解性（1）游离黄酮难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂以及稀碱液（具有酸性）不溶于石油醚。（2）黄酮苷类水溶性增加，易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂中，难溶或不溶苯、三氯甲烷等有机溶剂。水溶性规律：糖链越长，则水溶度越大。糖连接位置不同，水溶性不同。

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 一、理化性质 5、酸碱性（1）酸性酸性产生的原因。结论: 7、4’-二OH > 7或4’-OH > 一般Ar-OH > 5-OH 5%NaHCO3 5%Na2CO3 0.2%NaOH 5%NaOH 应用于提取、分离及鉴定工作中。（2）碱性碱性产生的原因。

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 一、理化性质课堂讨论比较下列化合物的酸性大小： A B

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 二、显色反应（一）还原反应 1、盐酸镁粉反应 1）方法：样品溶于1ml甲醇或乙醇，加镁粉少许，振摇，滴加几滴浓盐酸，1-2分钟内（必要时微热）即可显色。 2）对象：多数黄酮（醇），二氢黄酮（醇）：显橙色—紫红色反应少数黄酮（醇），二氢黄酮（醇）：显紫---蓝色 B环引入-OH, -OCH3，颜色随之加深。

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 二、显色反应 2、钠汞齐反应样品的乙醇溶液加入钠汞齐，数分钟，过滤，滤液用盐酸酸化，黄酮、二氢黄酮、异黄酮、二氢异黄酮显红色，黄酮醇显黄色至淡红色，二氢黄酮醇显棕黄色。 3、NaBH4反应 NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂，与二氢黄酮类化合物产生红～紫色。

第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应 二、显色反应（二）金属盐类试剂的络合反应黄酮类化合物分子中具有下列这些结构 5-OH-4-酮基 3-OH-4-酮基邻二酚羟基常与铝盐(Al3+)，铅盐(Pb2+)，镁盐(Mg2+),锆盐(Zr2+)等试剂反应，生成有色络合物。

褪色：含5-OH 不褪色:含3-OH 样品+试剂（1）鲜黄色络合物试剂（2）第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应二、显色反应 1、铝盐：试剂： 1%AlCl3或硝酸铝溶液现象：络合物为黄色，UV（λ415nm) 灯下有荧光。可用于定性及定量分析。 2、锆盐：（锆盐—枸橼酸反应）用来检查和区分黄酮分子中3、5-二OH （1）2%二氯氧锆甲醇液（ZrOCl2）（2）2%枸橼酸甲醇液

5-羟基黄酮 2’-羟基查耳酮第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应二、显色反应（三）硼酸显色反应凡具有结构，在无机酸或有机酸条件下与硼酸反应生成亮黄色。草酸存在下，显黄色并带绿色荧光；枸橼酸丙酮存在下则显黄色而无荧光。

红色、紫红↓ 查耳酮 2%SbCl5 样品（CCl4溶液）黄酮二氢黄酮二氢黄酮醇黄色、橙色第二节黄酮类化合物的理化性质与显色反应二、显色反应 (四)碱性试剂显色反应不同类型的黄酮与碱液可生成黄色、橙色或红色。（五）五氯化锑反应

1.饱和程度 2.B环位置 3.是否成环黄酮的基本母核黄酮的结构和分类化学性质酸性物理性质碱性显色反应形态、颜色、旋光性、溶解度还原反应盐的反应硼酸反应小结

作业 • 1.花色素、异黄酮和二氢黄酮在水中的溶解度较大，而黄酮、黄酮醇和查尔酮在水中的溶解度较小，这是为什么？ • 2.黄酮类化合物呈酸性和弱碱性的原因是什么？

第三节黄酮类化合物的提取分离 一、黄酮类化合物的提取存在形式: 花、叶、果：黄酮苷木部坚硬组织：游离黄酮一般用溶剂提取法选择溶剂： 1、黄酮苷类、极性稍大的苷元：丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇提取。 2、多糖苷类：沸水提取。 3、花青素类：加入少量酸（0.1%盐酸，应当慎用，避免发生水解）。

第三节黄酮类化合物的提取分离 一、黄酮类化合物的提取 4、大多数黄酮苷元：宜用极性较小的溶剂，如：氯仿、乙醚、乙酸乙酯。 5、多甲氧基黄酮类游离苷元：可用苯等低极性溶剂进行提取。

第三节黄酮类化合物的提取分离 二、黄酮类化合物的精制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，选用不同溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。例如： 1、植物叶子的醇浸液---石油醚处理，除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素。 2、药材水溶液---加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。

适合酸性成分 具有Ar-OH的黄酮（二）碱提取酸沉淀法药材 OH- 碱水液 H+ 水（水杂，M+）沉淀（黄酮苷，苷元）第三节黄酮类化合物的提取分离二、黄酮类化合物精制

第三节黄酮类化合物的提取分离 二、黄酮类化合物精制（三）碳粉吸附法在水溶液中的吸附能力最强，水的洗脱力弱。在有机溶剂中吸附力较弱，有机溶剂洗脱力强。洗脱顺序：沸水→沸甲醇→7%酚水溶液→15%酚水溶液→醇 7%的酚水有较好的解吸附能力，故多用7%酚水作洗脱剂。

第三节黄酮类化合物的提取分离 三、黄酮类化合物的分离分离依据 1、酸性不同-pH梯度萃取法。 2、含特殊官能团-COOH,邻二酚羟基,可用Pb(OAC)2或硼酸。 3、分子大小不同-葡聚糖凝胶。 4．极性不同溶剂层析（吸附、分配）

油 5%NaHCO3 5%Na2CO3 0.2%NaOH 5%NaOH 样品醚溶液 7,4’二OH 7或4’-OH 一般Ar-OH 5-OH 水第三节黄酮类化合物的提取分离三、黄酮类化合物的分离（一）pH梯度萃取法适合于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。根据Ar-OH数目，位置不同酸性强弱不同而分离。

硫化氢（PbS 具吸附性，现在多不用） 硫酸盐或磷酸盐阳离子交换树脂脱铅方法第三节黄酮类化合物的提取分离三、黄酮类化合物的分离（二）官能团不同 1、Pb(AC)2沉淀法具邻二Ar—OH：中性Pb(AC)2可沉淀不具邻二Ar—OH：碱式Pb(AC)2 可沉淀应用：除去杂质。分子中有COOH（树胶粘液，果胶，有机酸，蛋白质，氨基酸）或邻二Ar--OH（如鞣质等），可用Pb(AC)2去除。

第三节黄酮类化合物的提取分离 三、黄酮类化合物的分离 2、硼酸络合法具邻二Ar—OH的黄酮可与硼酸络合，生成物溶于水，借此可与之不具有这种结构的化合物分离。实际中，常将各种柱层析法与各种经典方法相互配合应用。

第三节黄酮类化合物的提取分离 三、黄酮类化合物的分离（三）柱层析法 1、硅胶主要适于分离异黄酮、二氢黄酮（醇）及高度甲基化或乙酰化的黄酮（醇）。少数情况下，硅胶加水失活也可用于极性较大的化合物的分离，如多羟基黄酮醇及其苷类。（1）分离苷元时：用氯仿-甲醇混合溶剂洗脱。（2）分离苷时：用氯仿-甲醇-水或乙酸乙酯-丙酮-水洗脱。

第四章 黄酮类化合物