黃酮的檢測方法和理化性質(zhì)[向陽書屋]

1、黃酮類化合物理化性質(zhì) 不論在黃酮類化合物的提取分離方面還是在其結(jié)構(gòu)測定的研究方面黃酮類化合物的理化性質(zhì)及其顯色反應(yīng)都發(fā)揮著譜學(xué)技術(shù)所替代不了的作用。下面僅就其與分離和結(jié)構(gòu)測定密切相關(guān)的性質(zhì)進(jìn)行簡要介紹。 一、性狀 黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體少數(shù)如黃酮苷類為無定形粉末。游離的各種苷元母核中除二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷及黃烷醇有族光性外其余則無光學(xué)活性。苷類由于在結(jié)構(gòu)中引入糖的分子故均有旋光性且多為左旋。黃酮類化合物的顏色與分子中是否存在交叉共軛體系及助色團(tuán)OH、OCH3等的種類、數(shù)目以及取代位置有關(guān)。以黃酮為例其色原酮部分原本元色但在2位上引入苯環(huán)后即形成交叉共軛體系并通過電子轉(zhuǎn)移、重排，使共軛

2、鏈延長。因而顯現(xiàn)出顏色。一般情況下黃酮、黃酮醇及其苷類多顯灰黃黃色。查耳酮為黃橙黃色而二氫黃酮、二氫黃酮醇、異黃酮類因不具有交叉共軛體系或共軛鏈短故不顯色二氫黃酮及二氫黃酮醇或顯微黃色異黃酮。顯然在上述黃酮、黃酮醇分子中尤其在7位及4位引入OH及OCH3等助色團(tuán)后則因促進(jìn)電子移位、重排而使化合物的顏色加深。但OH、OCH3引入其他位置則影響較小。 花色素及其苷元的顏色隨pH不同而改變一般顯紅 pH 7、紫 pH 85藍(lán) pH 85等顏色。 二、溶解性 黃酮類化合物的溶解度因結(jié)構(gòu)及存在狀態(tài)苷和苷元、單糖苷、雙糖苷或三糖苷不同而有很大差異。一般游離苷元難溶或不溶于水易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醇

3、等有機(jī)溶劑及稀堿水溶液中。其中黃酮、黃酮醇、查耳酮等平面性強(qiáng)的分子因分子與分子間排列緊密分子間引力較大故更難溶于水而二氫黃酮及二氫黃酮醇等，因系非平面性分子。故分子與分子間排列不緊密分子間引力降低有利于水分子進(jìn)入溶解度稍大。 至于花色苷元花青素類雖也為平面性結(jié)構(gòu)但因以離子形式存在具有鹽的通性故親水性較強(qiáng)水中溶解度較大。黃酮類苷元分子中引入羥基將增加在水中的溶解度而羥基經(jīng)甲基化后則增加在有機(jī)溶劑中的溶解度。例如一般黃酮類化合物不溶于石油醚中故可與脂溶性雜質(zhì)分開但川陳皮素567834六甲氧基黃酮卻可溶于石油醚。 黃酮類化合物的羥基糖苷化后水中溶解度即相應(yīng)加大而在有機(jī)溶劑中的溶解度則相應(yīng)減小。黃酮苷

4、一般易溶于水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑中但難溶或不溶于苯、氯仿等有機(jī)溶劑中。糖鏈越長則水中溶解度越大。 另外糖的結(jié)合位置不同對苷的水中溶解度也有一定影響以棉黃素357834六羥基黃酮為例其3O葡萄糖苷的水中溶解度大于7O葡萄糖苷。 三、酸性與堿性 一酸性 黃酮類化合物因分子中多具有酚羥基故顯酸性可溶于堿性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。 由于酚羥基數(shù)目及位置不同酸性強(qiáng)弱也不同以黃酮為例其酚羥基酸性強(qiáng)弱順序依次為74二羥基7或4羥基一般酚羥基5羥基 例如C7OH因?yàn)樘幱贑O的對位在p共軛效應(yīng)的影響下酸性較強(qiáng)可溶于碳酸鈉水溶液中，此性質(zhì)可用于提取、分離及鑒定工作。 二堿性 7吡喃環(huán)上的1位氧原

5、子因有未共用的電子對故表現(xiàn)微弱的堿性可與強(qiáng)無機(jī)酸如濃硫酸、鹽酸等生成鹽但生成的樣鹽極不穩(wěn)定加水后即可分解。 黃酮類化合物溶于濃硫酸中生成的樣鹽常常表現(xiàn)出特殊的顏色可用于鑒別。某些甲氧基黃酮溶于濃鹽酸中顯深黃色且可與生物堿沉淀試劑生成沉淀。 四、顯色反應(yīng) 黃酮類化合物的顏色反應(yīng)多與分子中的酚羥基及吡喃酮環(huán)有關(guān)。 一還原試驗(yàn) 1鹽酸鎂粉或鋅粉反應(yīng) 這是鑒定黃酮類化合物最常用的顏色反應(yīng)。方法是將樣品溶于 10 ml甲醇或乙醇中加入少許鎂粉或鋅粉振搖滴加幾滴濃鹽酸12 min內(nèi)必要時(shí)微熱即可顯色。多數(shù)黃酮、黃酮醇、二氫黃酮及二氫黃酮醇類化合物顯橙紅至紫紅色。少數(shù)顯紫至藍(lán)色當(dāng)B環(huán)上有OH或OCH3取代時(shí)

6、呈現(xiàn)的顏色隨之加深。但查耳酮、橙酮、兒茶素類則無該顯色反應(yīng)。異黃酮類除少數(shù)例外也不顯色。 由于花青素及部分橙酮、查耳酮等在單純濃鹽酸中也會發(fā)生色變故須預(yù)先作空白對照實(shí)驗(yàn)在供試液中僅加入濃鹽酸進(jìn)行觀察。2四氫硼鈉鉀反應(yīng)NaBH4是對二氫黃酮類化合物專屬性較高的一種還原劑。與二氫黃酮類化合物產(chǎn)生紅至紫色。其他黃酮類化合物均不顯色可與之區(qū)別。方法是在試管中加入0.1ml含有樣品的乙醇液再加等量 2 NaBH4的甲醇液lmin后加濃鹽酸或濃硫酸數(shù)滴生成紫色至紫紅色。 另外近來報(bào)道二氫黃酮可與磷鉬酸試劑反應(yīng)呈現(xiàn)棕褐色也可作為二氫黃酮類化合物的特征鑒別反應(yīng)。 二金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng) 黃酮類化合物中常含有

7、下列結(jié)構(gòu)單元故?？膳c鋁鹽、鉛鹽、諸鹽、鎂鹽等試劑反應(yīng)生成有色絡(luò)合物。 1鋁鹽 常用試劑為 1三氯化鋁或硝酸鋁溶液。生成的絡(luò)合物多為黃色并有熒光可用于定性及定量分析。 2鉛鹽 常用工醋酸鉛及堿式醋酸鉛水溶液可生成黃至紅色沉淀。 黃酮類化合物與鉛鹽生成沉淀的色澤因羥基數(shù)目及位置不同而異。其中醋酸鉛只能與分子中具有鄰二酚羥基或兼有3羥基、4酮基或5羥基、4酮基結(jié)構(gòu)的化合物反應(yīng)生成沉淀。但堿式醋酸鉛的沉淀能力要大得多一般酚類化合物均可與其發(fā)生沉淀依此不僅可用于鑒定也可用于提取及分離工作。 3鋯鹽 多用2二氯氧鋯甲醇溶液 黃酮類化合物分子中有游離的3或5羥基存在時(shí)，均可與該試劑反應(yīng)生成黃色的鋯絡(luò)合物。但

8、兩種鋯絡(luò)合物對酸的穩(wěn)定性不同。3羥基4酮基絡(luò)合物的穩(wěn)定性比5羥基4酮基絡(luò)合物的穩(wěn)定性強(qiáng)僅二氫黃酮醇除外故當(dāng)反應(yīng)液中接著加入枸椽酸后5羥基黃酮的黃色溶液顯著褪色而3羥基黃酮溶液仍呈鮮黃色鋯枸椽酸反應(yīng)。方法是取樣品 0.51.0 mg用10.0 ml甲醇加熱溶解加1.0ml2二氯氧鋯 ZrOCl2甲醇液呈黃色后再加入2枸椽酸甲醇溶液觀察顏色變化。 上述反應(yīng)也可在紙上進(jìn)行得到的鋯鹽絡(luò)合物多呈黃綠色并帶熒光。 4鎂鹽 常用醋酸鎂甲醇溶液為顯色劑本反應(yīng)可在紙上進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)在紙上滴加一滴供試液噴以醋酸鎂的甲醇溶液加熱干燥在紫外光燈下觀察。二氫黃酮、二氫黃酮醇類可顯天藍(lán)色熒光若具有C3-OH色澤更為明顯。而

9、黃酮、黃酮醇及異黃酮類等則顯黃橙黃、褐色。 5氯化鍶SrCl2 在氨性甲醇溶液中氯化鍶可與分子中具有鄰二酚羥基結(jié)構(gòu)的黃酮類化合物生成綠色至棕色乃至黑色沉淀。具有鄰二酚羥基的黃酮類化合物與SrCl2的反應(yīng)試驗(yàn)時(shí)取約1.0 mg檢品置小試管中加入1.0 ml甲醇使溶必要時(shí)可在水浴上加熱加入3滴0.01 molL。氯化鋁的甲醇溶液再加3滴已用氨蒸氣飽和的甲醇溶液注意觀察有無沉淀生成。 6三氯化鐵 三氯化鐵水溶液或醇溶液為常用的酚類顯色劑。多數(shù)黃酮類化合物因分子中含有酚羥基故可產(chǎn)生陽性反應(yīng)但一般僅在含有氫鍵締合的酚羥基時(shí)才呈現(xiàn)明顯反應(yīng)。 三硼酸顯色反應(yīng) 當(dāng)黃酮類化合物分子中有下列結(jié)構(gòu)時(shí)在無機(jī)酸或有機(jī)酸存在條件下可與硼酸反應(yīng)生成亮黃色。顯然5羥基黃酮及2羥基查耳酮類結(jié)構(gòu)可以滿足上述要求故可與其他類型區(qū)別。一般在草酸存在下顯黃色并具有綠色熒光但在枸椽酸丙酮存在的條件下則只顯黃色而無熒光。 四堿性試劑顯色反應(yīng) 在日光及紫外光下通過紙斑反應(yīng)觀察樣品用堿性試劑處理后的顏色變化情況對于鑒別黃酮類化合物有一定意義。其中用氨蒸氣處理后呈現(xiàn)的顏色變化置空氣中隨即褪去但經(jīng)碳酸鈉水溶液處理而呈現(xiàn)的顏色置空氣中卻不褪色。此外利用堿