中藥化學(xué)第五單元

1、 中藥化學(xué)第五單元黃酮類化合物第五單元黃酮類化合物考點(diǎn)精要：1.黃酮類化合物的含義與結(jié)構(gòu)分類2.黃酮類化合物的理化性質(zhì)（性狀、溶解性、酸性、顯色反應(yīng)）3. 黃酮類化合物的提取與分離4.黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鑒定5.槐米、黃芩、葛根講義編號(hào)NODE70102500305100000101：針對(duì)本講義提問(wèn)一、黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)與分類黃酮類化合物是廣泛存在于自然界的一大類化合物，由于這類化合物大多呈黃色或淡黃色，且分子中亦多含有酮基而因此被稱為黃酮。經(jīng)典定義：指基本母核為2-苯基色原酮的一系列化合物?，F(xiàn)代定義：泛指兩個(gè)苯環(huán)（A與B環(huán)）通過(guò)三個(gè)碳原子相互連接而成的一系列化合物，其基本碳架為C

2、6-C3-C6。黃酮類化合物的分類結(jié)構(gòu)分類依據(jù)：根據(jù)黃酮類化合物A環(huán)和B環(huán)中間的三碳鏈的氧化程度、三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀結(jié)構(gòu)、3位是否有羥基取代以及B環(huán)（苯基）連接的位置（2位或3位）等特點(diǎn)，可將主要的天然黃酮類化合物進(jìn)行分類。結(jié)構(gòu)類型基本結(jié)構(gòu)代表化合物黃酮芹菜素、木樨草素、黃芩苷等黃酮醇山柰酚、槲皮素、楊梅素、蘆丁等二氫黃酮橙皮素、橙皮苷、甘草素和甘草苷等二氫黃酮醇二氫槲皮素、二氫桑色素等異黃酮中藥葛根中的大豆素、大豆苷、大豆素-7，4-二葡萄糖苷、葛根素和葛根素木糖苷等二氫異黃酮廣豆根中含有的紫檀素、三葉豆紫檀苷和高麗槐素等查耳酮中藥紅花中的紅花苷二氫查耳酮植物界分布較少橙酮類（噢哢類）植物界

3、分布較少花色素矢車菊苷元、飛燕草苷元和天竺葵苷元以及它們所組成的苷最為常見(jiàn)。黃烷醇類（黃烷醇-3-醇；黃烷醇-3，4-二醇）又稱為兒茶素類.在植物中分布較廣，主要存在于含鞣質(zhì)的木本植物中。又稱為無(wú)色花色素類，如無(wú)色矢車菊素、無(wú)色飛燕草素和無(wú)色天竺葵素等。雙黃酮類（3，8”-雙芹菜素型；8，8”-雙芹菜素型；雙苯醚型）銀杏素、異銀杏素和白果素等柏黃酮扁柏黃酮講義編號(hào)NODE70102500305100000102：針對(duì)本講義提問(wèn)二、黃酮類化合物的理化性質(zhì)（一）性狀1.形態(tài)黃酮類化合物多為結(jié)晶性固體，少數(shù)（如黃酮苷類）為無(wú)定形粉末。（可用結(jié)晶或重結(jié)晶法進(jìn)行分離）2.顏色 黃酮類化合物大多

4、呈黃色，所呈顏色主要與分子中是否存在交叉共軛體系有關(guān)，助色團(tuán)（-OH、-0CH3等）的種類、數(shù)目以及取代位置對(duì)顏色也有一定影響。 黃酮、黃酮醇及其苷類多顯灰黃黃色查耳酮為黃橙黃色二氫黃酮、二氫黃酮醇及黃烷醇幾乎無(wú)色異黃酮顯微黃色黃酮 查耳酮 二氫黃酮 異黃酮在黃酮、黃酮醇分子中，尤其在7位或4位引入-OH及-0CH3等供電子基團(tuán)后，產(chǎn)生p-共軛，促進(jìn)電子移位、重排，使共軛系統(tǒng)延長(zhǎng)，化合物顏色加深。但-OH、-0CH3引入分子結(jié)構(gòu)中其他位置，則對(duì)顏色影響較小?；ㄉ氐念伾呻SpH不同而改變，一般pH7時(shí)顯紅色，pH為8.5時(shí)顯紫色，pH8.5時(shí)顯藍(lán)色。講義編號(hào)NODE701025003

5、05100000103：針對(duì)本講義提問(wèn)（二）旋光性1.游離黃酮二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷醇、二氫異黃酮等類型，由于分子中含有不對(duì)稱碳原子（2位或2，3位），因此具有旋光性。其余類型的游離黃酮類化合物無(wú)旋光性。2.黃酮苷黃酮苷由于結(jié)構(gòu)中含有糖部分，故均有旋光性，且多為左旋。講義編號(hào)NODE70102500305100000104：針對(duì)本講義提問(wèn)（三）溶解性黃酮類化合物的溶解度因結(jié)構(gòu)類型及存在狀態(tài)不同而有很大差異。1.游離黃酮類化合物一般難溶或不溶于水易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿水溶液中?；ㄉ囟潼S酮異黃酮黃酮（醇）查耳酮（與構(gòu)型有關(guān)）花色素 二氫黃酮 黃酮類

6、化合物如分子中引入的羥基增多，則水溶性增大，脂溶性降低；而羥基被甲基化后，則脂溶性增加。2.黃酮苷類一般易溶于水、甲醇、乙醇等強(qiáng)極性溶劑難溶或不溶于苯、氯仿、乙醚等親脂性有機(jī)溶劑。苷分子中糖基的數(shù)目多少和結(jié)合的位置，對(duì)溶解度亦有一定影響：多糖苷比單糖苷水溶性大；3-羥基苷比相應(yīng)的7-羥基苷水溶性大講義編號(hào)NODE70102500305100000105：針對(duì)本講義提問(wèn)（四）酸堿性1.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。酸性由強(qiáng)至弱的順序7，4-二OH7-或4-0H一般酚羥基3或5-OHNaHCO3 Na2CO3 0

7、.2%NaOH 4%NaOH2.堿性黃酮類化合物分子中-吡喃酮環(huán)上的1-位氧原子，因有未共用電子對(duì)，故表現(xiàn)出微弱的堿性，可與強(qiáng)無(wú)機(jī)酸，如濃硫酸、鹽酸等生成 鹽，該 鹽極不穩(wěn)定，加水后即分解。黃酮類化合物溶于濃硫酸中生成的鹽，常常表現(xiàn)出特殊的顏色，可用于黃酮類化合物結(jié)構(gòu)類型的初步鑒別。講義編號(hào)NODE70102500305100000106：針對(duì)本講義提問(wèn)（五）顯色反應(yīng)黃酮類化合物的顏色反應(yīng)主要是利用分子中的基本母核及其所含的酚羥基的性質(zhì)。1.還原反應(yīng) （1）鹽酸-鎂粉反應(yīng) （+）黃酮（醇）、二氫黃酮（醇） 紅紫色（最常用的反應(yīng)） （-）查耳酮、橙酮、兒茶素、多數(shù)異黃酮注意：排除假陽(yáng)性

8、，應(yīng)先加鹽酸不顯色，再加鎂粉。（2）鈉汞齊還原反應(yīng) （+）（二氫）黃酮、（二氫）異黃酮 紅色（+）（二氫）黃酮醇 棕黃色（3）四氫硼鈉還原反應(yīng)（+）二氫黃酮 紅紫色（為二氫黃酮類專屬顯色反應(yīng)） （-）其他黃酮類 2.與金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)黃酮類化合物分子中若具有3-羥基、4-羰基或5-羥基、4-羰基或鄰二酚羥基等結(jié)構(gòu)，則可以與許多金屬鹽類試劑如鋁鹽、鋯鹽、鍶鹽等反應(yīng)，生成有色的絡(luò)合物或有色沉淀，有的還產(chǎn)生熒光。講義編號(hào)NODE70102500305100000107：針對(duì)本講義提問(wèn)（1）三氯化鋁反應(yīng)樣品 + 1%AlCl3（三氯化鋁） 黃色（紫外燈下呈亮黃色熒光）（4-羥基黃酮醇或

9、7，4-二羥基黃酮醇顯天藍(lán)色熒光）（2）鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng) 利用此反應(yīng)鑒別黃酮類化合物分子中3-或5-OH的存在與否（3）氨性氯化鍶反應(yīng) 鄰二酚羥基黃酮 + 氨性氯化鍶試劑 綠色棕色黑色沉淀（4）三氯化鐵反應(yīng) 含酚羥基黃酮 + 三氯化試劑鐵 紫、綠、藍(lán)色講義編號(hào)NODE70102500305100000108：針對(duì)本講義提問(wèn)3.硼酸顯色反應(yīng)5-羥基黃酮、6-羥基查耳酮類 + 硼酸（無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸存在條件下） 亮黃色一般在草酸存在下顯黃色并具有綠色熒光，但在枸櫞酸丙酮存在的條件下，則只顯黃色而無(wú)熒光。4.堿性試劑反應(yīng)黃酮 + 堿性溶液 黃色、橙色、紅色

10、60;查耳酮類或橙酮類：紅或紫紅色二氫黃酮類在冷堿中：呈黃橙色，放置一段時(shí)間或加熱則呈深紅紫紅色黃酮醇類在堿液中先呈黃色，當(dāng)溶液中通入空氣后，因3-羥基易氧化，即轉(zhuǎn)變?yōu)樽厣?。黃酮類化合物分子中有3個(gè)羥基相鄰時(shí)，在稀氫氧化鈉溶液中往往能產(chǎn)生暗綠色或藍(lán)綠色纖維狀沉淀。5.五氯化銻反應(yīng)（鑒別查耳酮與其他黃酮類）樣品的無(wú)水四氯化碳溶液 + 2%五氯化銻的四氯化碳溶液查耳酮類 紅色或紫紅色沉淀黃酮、二氫黃酮及黃酮醇類 黃色至橙色6.其他顯色反應(yīng)Gibbs反應(yīng)也可用于鑒別黃酮類化合物酚羥基對(duì)位是否被取代，方法是將樣品溶于吡啶中，酚羥基對(duì)位未被取代者在加入Gibbs試劑后即顯藍(lán)色或藍(lán)綠色。講義編號(hào)NODE7

11、0102500305100000109：針對(duì)本講義提問(wèn)三、黃酮類化合物的提取與分離黃酮類化合物的溶解性游離黃酮：多不溶于水易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿溶于堿水黃酮苷類：多溶于水、甲醇、乙醇、丙酮不溶于氯仿、石油醚等低極性有機(jī)溶劑溶于堿水1.乙醇或甲醇提取法高濃度的醇（如90%95%）適于提取游離黃酮60%左右濃度的醇適于提取黃酮苷類提取方法可選擇冷浸法、滲漉法或回流法等。2.熱水提取法該法成本低，安全，適合于工業(yè)化生產(chǎn)，但提出的雜質(zhì)較多，并且僅限于提取黃酮苷類。3.堿性水或堿性稀醇提取法具酚羥基黃酮 堿性水或堿性稀醇（如50%的乙醇）浸出 浸出液經(jīng)酸化 黃酮類化合物游離 沉淀析出，或

12、用有機(jī)溶劑萃取。常用的堿性水溶液為稀氫氧化鈉溶液和石灰水注意：堿濃度不宜過(guò)高，以免在強(qiáng)堿下加熱時(shí)破壞黃酮類化合物母核。加酸酸化時(shí)，酸性也不宜過(guò)強(qiáng)，以免生成 鹽，致使析出的黃酮類化合物又重新溶解，降低產(chǎn)品收率。當(dāng)分子中有鄰二酚羥基時(shí)，應(yīng)加硼酸保護(hù)。4.超臨界萃取法優(yōu)點(diǎn)：效率高、無(wú)溶劑殘留、活性成分和熱不穩(wěn)定成分不易被分解破壞等適用：提取或精制熱敏性和易氧化的物質(zhì)提取率與提取溫度、提取壓力、CO2消耗量等因素有關(guān)，通過(guò)控制溫度和壓力以及調(diào)節(jié)改性劑的種類和用量，還可以實(shí)現(xiàn)選擇性萃取和分離純化。講義編號(hào)NODE70102500305100000110：針對(duì)本講義提問(wèn)（二）黃酮類分離1.溶劑萃取法游離黃

13、酮（小極性） 黃酮苷（大極性） 溶劑提取 萃取 結(jié)晶2.pH梯度萃取酸性由強(qiáng)至弱的順序7，4-二OH7-或4-0H一般酚羥基3或5-OHNaHCO3 Na2CO3 0.2%NaOH 4%NaOH講義編號(hào)NODE70102500305100000111：針對(duì)本講義提問(wèn)3.柱色譜法硅膠、聚酰胺最常用（1）硅膠柱色譜（酸性）適宜分離：異黃酮、二氫黃酮、二氫黃酮醇及高度甲基化或乙?；狞S酮及黃酮醇類。（2）聚酰胺柱色譜 聚酰胺色譜的分離機(jī)理，一般認(rèn)為是“氫鍵吸附”，即聚酰胺的吸附作用是通過(guò)其酰胺羰基與黃酮類化合物分子上的酚羥基形成氫鍵締合而產(chǎn)生的，其吸

14、附強(qiáng)度主要取決于黃酮類化合物分子中酚羥基的數(shù)目與位置等及溶劑與黃酮類化合物或與聚酰胺之間形成氫鍵締合能力的大小。溶劑分子與聚酰胺或黃酮類化合物形成氫鍵締合的能力越強(qiáng)，則聚酰胺對(duì)黃酮類化合物的吸附作用將越弱。黃酮類化合物在聚酰胺柱上洗脫時(shí)大體有下列規(guī)律：黃酮類化合物分子中的酚羥基數(shù)目越多則吸附力越強(qiáng)當(dāng)分子中酚羥基數(shù)目相同時(shí)，酚羥基所處位置易于形成分子內(nèi)氫鍵，則其與聚酰胺的吸附力減小，易被洗脫下來(lái)。例如對(duì)大豆素的吸附力強(qiáng)于毛蕊異黃酮。分子內(nèi)芳香化程度越高，共軛雙鍵越多，則吸附力越強(qiáng)，故查耳酮要比相應(yīng)的二氫黃酮吸附力強(qiáng)。例如對(duì)橙皮查耳酮的吸附力強(qiáng)于橙皮素。不同類型黃酮類，被吸附強(qiáng)弱的順序?yàn)椋狐S酮醇黃

15、酮二氫黃酮醇異黃酮。苷元相同，叁糖苷雙糖苷單糖苷游離黃酮。查耳酮比往往比相應(yīng)黃酮類難洗脫各種溶劑在聚酰胺柱上的洗脫能力由弱至強(qiáng)的順序?yàn)椋核状蓟蛞掖迹舛扔傻偷礁撸┍溲趸c水溶液或氨水甲酰胺二甲基甲酰胺（DMF）尿素水溶液講義編號(hào)NODE70102500305100000112：針對(duì)本講義提問(wèn)（3）氧化鋁色譜少用當(dāng)羥基已被甲基化或苷化時(shí)，也可用氧化鋁柱分離。例如葛根中異黃酮類化合物的分離。（4）葡聚糖凝膠柱色譜 分離游離黃酮吸附作用（酚羥基越多，吸附越強(qiáng)，越不容易洗脫）分離黃酮苷分子篩（分子量越大，越容易洗脫）（5）大孔吸附樹(shù)脂法用于黃酮類化合物的分離富集特點(diǎn)：物理化學(xué)穩(wěn)定性高

16、、吸附選擇性獨(dú)特、不受無(wú)機(jī)物存在的影響、再生簡(jiǎn)便、解吸條件溫和、使用周期長(zhǎng)、節(jié)省費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，由于這種方法提取率較高、成本低，故適合工業(yè)化生產(chǎn)。講義編號(hào)NODE70102500305100000113：針對(duì)本講義提問(wèn)4.高效液相色譜法（HPLC）色譜柱：反相高效液相色譜分離，如C18、C8柱適用：黃酮類化合物（多具有多個(gè)羥基）；黃酮苷（含有糖基），花色素類（離子型化合物）5.超臨界流體萃取法（SFC）講義編號(hào)NODE70102500305100000114：針對(duì)本講義提問(wèn)實(shí)例：（一）槐米1.化學(xué)成分2.理化性質(zhì)蘆丁為淺黃色粉末或極細(xì)微淡黃色針狀結(jié)晶，含3分子結(jié)晶水，加熱至185以上熔融并開(kāi)始分解

17、。蘆丁可溶于乙醇、吡啶、甲酰胺等溶劑中，不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚，易溶于熱水，冷水中溶解度小。在冷水中1:10000，沸水中1:200，沸乙醇中1:60，沸甲醇中1:7。蘆丁分子中具有較多酚羥基，顯弱酸性，易溶于堿液中，酸化后又可析出，因此可以用堿溶酸沉的方法提取蘆丁。蘆丁分子中因含有鄰二酚羥基，性質(zhì)不太穩(wěn)定，暴露在空氣中能緩緩氧化變?yōu)榘岛稚?，在堿性條件下更容易被氧化分解。硼酸鹽能與鄰二酚羥基結(jié)合，達(dá)到保護(hù)的目的，故在堿性溶液中加熱提取蘆丁時(shí)，往往加入少量硼砂。3.提取分離用沸水提取，放冷析出蘆?。ㄋ?，結(jié)晶法分離）用石灰水和硼砂提取后酸化放置，析出蘆?。▔A提酸沉）講義編號(hào)NODE7010

18、2500305100000115：針對(duì)本講義提問(wèn)（二）黃芩1.化學(xué)成分2.理化性質(zhì)黃芩苷為淡黃色針晶幾乎不溶于水，難溶于甲醇、乙醇、丙酮，可溶于含水醇和熱乙酸遇三氯化鐵顯綠色，遇乙酸鉛生成橙紅色沉淀。溶于堿水及氨水初顯黃色，不久則變?yōu)楹谧厣?。黃芩苷經(jīng)水解后生成的苷元黃芩素分子中具有鄰三酚羥基，易被氧化轉(zhuǎn)為醌類衍生物而顯綠色，這是黃芩因保存或炮制不當(dāng)變綠色的原因。黃芩變綠后，有效成分受到破壞，質(zhì)量隨之降低。3.提取分離講義編號(hào)NODE70102500305100000116：針對(duì)本講義提問(wèn)（三）葛根1.化學(xué)成分2.提取分離從葛根中分離大豆素、大豆苷及葛根素流程如下：葛根粉末用甲醇滲漉提取，甲醇提取液回收甲醇，浸膏加水溶解，加正丁醇萃取，萃取液減壓回收正丁醇，得到葛根總黃酮。將葛根總黃酮溶解于用水飽和的正丁醇中，加到氧化鋁吸附柱上。用水飽和的正丁醇展開(kāi)，置紫外光下顯10個(gè)色層，色層的位置由柱底到柱頂?shù)捻樞驗(yàn)閍j，然后改用正丁醇-吡啶（10：1）洗脫至e層洗盡后，再改用正丁醇-醋酸（10：1）繼續(xù)洗脫，分