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黃酮類(lèi)化合物

是一類(lèi)重要的天然色素,也是中藥中一類(lèi)重要的有效成分。分布廣泛,多分布于高等植物中,集中在被子植物。以唇形科、玄參科、爵麻科、菊科等存在較多。常以游離態(tài)或與糖結(jié)合成苷的形式存在。在花、葉、果中多為苷;在木質(zhì)部多為苷元,生理活性多種多樣,作用強(qiáng),毒性不大。

黃酮類(lèi)化合物生物合成的基本途徑:

以前,黃酮類(lèi)化合物(flavonoids)主要是指基本母核為2-苯基色原酮(2-phenyl-chromone)類(lèi)化合物,現(xiàn)在則是泛指兩個(gè)苯環(huán)(A-與B-環(huán))通過(guò)中央三碳鏈相互聯(lián)結(jié)而成的一系列化合物。

生物合成研究表明A環(huán)來(lái)自于三個(gè)丙二酰輔酶A,B環(huán)來(lái)自于桂皮酰輔酶A。主要的生理活性1.對(duì)心血管的作用,如葛根總黃酮及葛根素(puerarin)、銀杏葉總黃酮等具有擴(kuò)張冠狀血管作用。蘆?。╮utin)、橙皮苷(hesperidin)、d-兒茶素(d-catechin)等具有降低毛細(xì)血管脆性和異常通透性作用,可用作毛細(xì)血管性出血的止血藥及治療高血壓、動(dòng)脈硬化的輔助藥。2.抗菌、抗病毒作用,如黃芩苷,木犀草素苷等。3.止咳祛痰作用,如杜鵑素、甘草素和甘草苷等。主要的生理活性4.肝保護(hù)作用,如從水飛薊種子中得到的水飛薊素,臨床上用以治療急、慢性肝炎,肝硬化及多種中毒性肝損傷等疾病。5.雌性激素樣作用,如大豆素等異黃酮有雌性激素樣作用,可能是由于其結(jié)構(gòu)與己烯雌酚結(jié)構(gòu)相似的緣故。6.瀉下作用,如營(yíng)實(shí)中的營(yíng)實(shí)苷A有致瀉作用。

根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、B-環(huán)連接位置(2-或3-位)以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀等特點(diǎn),可將重要的天然黃酮類(lèi)化合物分類(lèi)如下:第一節(jié)結(jié)構(gòu)與分類(lèi)(一)黃酮類(lèi)(flavones)

黃酮類(lèi)是以2-苯基色原酮為基本母核,3位無(wú)含氧取代的一類(lèi)化合物。天然黃酮A環(huán)的5,7位幾乎同時(shí)帶有羥基,而B(niǎo)環(huán)常在4’位有羥基或甲氧基,3’位有時(shí)也有羥基或甲氧基。黃酮類(lèi)常見(jiàn)的黃酮及其苷類(lèi)有芹菜素、木犀草素、黃芩苷等。芹菜素木犀草素黃芩苷(二)黃酮醇類(lèi)(flavonol)

黃酮醇類(lèi)在黃酮基本母核的3位上連有羥基或其他含氧基團(tuán)。黃酮醇常見(jiàn)的黃酮醇及其苷類(lèi)有山柰酚、槲皮素、楊梅素、蘆丁等。山柰酚楊梅素槲皮素R=H蘆丁R=蕓香糖(三)二氫黃酮類(lèi)(Flavanones)二氫黃酮類(lèi)結(jié)構(gòu)可看作是黃酮基本母核的2、3位雙鍵被氫化而成。

二氫黃酮類(lèi)

如橙皮中的橙皮素和橙皮苷;甘草中的甘草素和甘草苷。橙皮素R=H橙皮苷R=蕓香糖甘草素R=H甘草苷R=glc(四)二氫黃酮醇類(lèi)(Flavanonols)

二氫黃酮醇是黃酮醇類(lèi)的2、3位被氫化的黃酮類(lèi)化合物,而且常與相應(yīng)的黃酮醇共存于同一植物中。

二氫黃酮醇類(lèi)

如滿(mǎn)山紅葉中的二氫槲皮素和槲皮素共存,桑枝中的二氫桑色素和桑色素共存。二氫槲皮素二氫桑色素黃柏葉中具有抗癌活性的黃柏素-7-O-葡萄糖苷也屬于二氫黃酮醇類(lèi)。黃柏素-7-O-葡萄糖苷(五)異黃酮類(lèi)(Isoflavanone)異黃酮類(lèi)母核為3-苯基色原酮的結(jié)構(gòu),即B環(huán)連接在C環(huán)的3位上。

異黃酮類(lèi)

豆科植物葛根中所含有的大豆素、大豆苷、大豆素-7,4’-二葡萄糖苷、葛根素和葛根素木糖苷均屬于異黃酮類(lèi)化合物。大豆素R1=R2=R3=H大豆苷R1=R3=HR2=glc葛根素R2=R3=HR1=glc大豆素-7,4’-二葡萄糖苷R1=HR2=R3=glc葛根素木糖苷R1=glcR2=xylR3=H(六)二氫異黃酮類(lèi)(Isoflavanones)二氫異黃酮具有異黃酮的2、3位被氫化的基本母核。

二氫異黃酮類(lèi)(七)查耳酮(Chalcones)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為二氫黃酮C環(huán)的1、2位鍵斷裂生成的開(kāi)環(huán)衍生物,即三碳鏈不構(gòu)成環(huán)。查耳酮類(lèi)在酸的作用下,查耳酮可轉(zhuǎn)化為無(wú)色的二氫黃酮,堿化后又轉(zhuǎn)為深黃色的2’-羥基查耳酮。2’-羥基查耳酮二氫黃酮如紅花的花中含有的紅花苷紅花苷(八)二氫查耳酮類(lèi)(Dihydrochalcones)二氫查耳酮為查耳酮α,β雙鍵氫化而成。

二氫查耳酮類(lèi)二氫查耳酮在植物界分布極少,如薔薇科梨屬植物根皮和蘋(píng)果種仁中含有的梨根苷。梨根苷(九)橙酮類(lèi)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為C環(huán)為含氧五元環(huán)。母核碳原子的編號(hào)也與其他黃酮類(lèi)不同。橙酮類(lèi)此類(lèi)化合物較少見(jiàn),主要存在于玄參科、菊科、苦苣苔科以及單子葉植物沙草科中,如在黃花波斯菊花中含有的硫磺菊素屬于此類(lèi)。硫磺菊素(十)花色素類(lèi)(Anthocyanidins)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是基本母核的C環(huán)無(wú)羰基,1位氧原子以烊鹽形式存在。

花色素類(lèi)

花色素在中藥中多以苷的形式存在。花色素是使植物的花、果、葉、莖等呈現(xiàn)藍(lán)、紫、紅等顏色的色素,如矢車(chē)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)。矢車(chē)菊苷元R1=OHR2=H飛燕草苷元R1=R2=OH天竺葵苷元R1=R2=H(十一)黃烷醇類(lèi)根據(jù)C環(huán)上的3,4位存在羥基的情況分為黃烷-3-醇和黃烷-3,4-二醇。1.黃烷-3-醇類(lèi),又稱(chēng)兒茶素類(lèi)

黃烷三醇類(lèi)主要存在于含鞣質(zhì)的木本植物中。如兒茶素為中藥兒茶中的主要成分,有四個(gè)光學(xué)異構(gòu)體,但在植物中主要有異構(gòu)體兩個(gè),兒茶素和表兒茶素。兒茶素表兒茶素2.黃烷-3,4-二醇類(lèi)又稱(chēng)為無(wú)色花色素類(lèi)黃烷-3,4-二醇類(lèi)這類(lèi)化合物在植物界中分布很廣,在含鞣質(zhì)的木本植物和蕨類(lèi)植物中更為多見(jiàn),如:無(wú)色矢車(chē)菊素。無(wú)色矢車(chē)菊素(十二)雙黃酮類(lèi)是由二分子黃酮衍生物聚合而成的二聚物.常見(jiàn)的是由兩個(gè)分子的芹菜素或其甲醚衍生物構(gòu)成,根據(jù)其結(jié)合方式分為三類(lèi):

1.3’,8”-雙芹菜素型

2.8”-雙芹菜素型3.雙苯醚型(十三)其他黃酮類(lèi)

雙苯吡酮類(lèi)又稱(chēng)為苯駢色原酮,母核由苯環(huán)和色原酮的2,3位駢合而成,是一種特殊類(lèi)型的黃酮類(lèi)化合物。

常分布在龍膽科、藤黃科、百合科植物當(dāng)中,如:存在于石葦、芒果葉和知母葉中,具有止咳去痰作用的異芒果素。異芒果素榕堿水飛薊素另外少數(shù)黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,如:天然黃酮類(lèi)化合物多和糖形成苷而存在,并且由于糖的種類(lèi)、數(shù)量、連接位置及連接方式不同,組成了各種各樣的黃酮苷類(lèi)。

組成黃酮苷的糖類(lèi)主要有單糖、雙糖類(lèi)、三糖類(lèi)和?;穷?lèi)。

ⅰ.單糖類(lèi):D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。ⅱ.雙糖類(lèi):槐糖(glc1→2glc)、龍膽二糖(glc1→6glc)、蕓香糖(rh1→6glc)、新橙皮糖(rh1→2glc)、刺槐二糖(rh1→6gal)等。

ⅲ.三糖類(lèi):龍膽三糖(glc1→6glc1→2fru)、槐三糖(glc1→2glc1→2glc)等。ⅳ.?;穷?lèi):2-乙酰葡萄糖、咖啡?;咸烟?caffeoylglucose)等。第二節(jié)理化性質(zhì)

一、性狀

1、性狀:苷元為結(jié)晶性固體,苷為無(wú)定形粉末。

2、顏色:

與交叉共軛體系及助色團(tuán)(羥基、甲氧基)等的數(shù)目、類(lèi)型以及位置有關(guān)。在4’-或7-位引入供電子基,因形成P-π共軛,具有推電子作用,促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移,使化合物顏色加深。黃酮、黃酮醇及其苷:灰黃~黃色;

查爾酮:黃~橙黃色;

二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷醇:不顯色;異黃酮:微黃色;花色苷及苷元:為紫色、藍(lán)色,蘭紫色。

黃酮(灰黃~黃色)二氫黃酮黃酮醇(灰黃~黃色)二氫黃酮醇查耳酮(黃~橙黃色)二氫查耳酮

二氫異黃酮

黃烷醇類(lèi)異黃酮(無(wú)或微黃色)花色素類(lèi)(顏色隨pH而改變紅色(pH<7)紫色(pH=8.5)藍(lán)色(pH>8.5)交叉共軛體系

旋光性取決于不對(duì)稱(chēng)碳原子的有無(wú)

有無(wú)

所有黃酮苷(糖)

游離黃酮游離黃酮黃酮二氫黃酮黃酮醇二氫黃酮醇異黃酮二氫異黃酮查耳酮(二氫)黃烷醇類(lèi)橙酮花色素類(lèi)等

3.旋光性:二.溶解性

1、游離苷元易溶于甲、乙醇,乙酸乙酯,乙醚及稀堿液中,不溶或難溶于水。其中在水中的溶解度,花色苷>二氫黃酮(醇)>黃酮(醇)>查耳酮.原因:平面型分子,分子中存在著交叉共軛體系?;ㄉ諡殡x子型化合物,易溶于水。

(1)分子的立體結(jié)構(gòu)

平面型分子非平面型分子

黃酮二氫類(lèi)(C-環(huán)半椅式結(jié)構(gòu))黃酮醇異黃酮(羰基與B-環(huán)立體障礙)查耳酮

交叉共軛分子間排列不緊密,水分子易于進(jìn)入水溶度小水溶度大

黃酮類(lèi)化合物的理化性質(zhì)R=OH二氫黃酮醇R=H二氫黃酮游離苷元的母核上引入羥基,水溶性增加,且與羥基數(shù)目成正比。引入甲氧基或異戊烯基后,脂溶性增加,水溶性降低。2、黃酮苷類(lèi)易溶于熱水,甲醇,乙醇。難溶或不溶親脂性有機(jī)溶劑中。(1)三糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元(2)3-O-糖苷>7-O-糖苷(平面性分子)(3)花色素(平面性分子,離子型)>非平面性分子>平面性分子三.酸堿性

(一)酸性:

黃酮類(lèi)化合物分子中具有酚羥基,故顯酸性。酸性強(qiáng)弱順序:7,4’-二羥基>7或4’-羥基>一般酚羥基>5-羥基,可分別用5%碳酸氫鈉、5%碳酸鈉、0.2%NaOH、4%NaOH。a、7,4‘-OH酸性強(qiáng)于其他位置羥基的酸性(處于羰基對(duì)位,羰基的共軛誘導(dǎo))。b、5-OH酸性最弱(處于羰基鄰位,形成分子內(nèi)氫鍵)。c、酚羥基數(shù)目越多,酸性越強(qiáng)。(二)堿性:

黃酮類(lèi)化合物因?yàn)榉肿又械摩?吡喃酮環(huán)上的1-氧原子,有未共用電子對(duì),可接受質(zhì)子而顯弱堿性,與強(qiáng)酸結(jié)合生成烊鹽,極不穩(wěn)定,加水分解。不同的黃酮溶于濃硫酸時(shí),常表現(xiàn)出特殊的顏色。2.堿性:

γ-吡喃酮環(huán)1-氧原子

微弱堿性(孤對(duì)電子,接受質(zhì)子)

僅溶于強(qiáng)的、濃酸+水(濃硫酸)

烊鹽(呈色) 應(yīng)用 初步鑒別黃酮母核類(lèi)型:黃酮、黃酮醇——黃~橙色,并有熒光二氫黃酮——橙紅(冷)、紫紅(熱)查耳酮——橙紅~洋紅異黃酮(二氫)——黃色橙酮——紅~洋紅四.顯色反應(yīng)

與分子中的酚羥基及γ-吡喃酮環(huán)有關(guān)。

1、還原反應(yīng)

(1)HCl-Mg:

方法:將樣品的甲醇或乙醇液,加入少許鎂粉振搖,再滴加幾滴濃鹽酸,泡沫處呈紅色。黃酮、黃酮醇、二氫黃酮(醇)顯橙紅或紫紅色。B環(huán)上有-OH或取代。顏色加深?;ㄇ嗨丶安糠殖韧?,查耳酮等在濃鹽酸下會(huì)發(fā)生色變,故預(yù)先需對(duì)照排除。

(2)四氫硼鈉反應(yīng):

樣品的甲醇液,加等量2%NaBH4的甲醇液,加濃鹽酸或硫酸,生成紫色或紫紅色,為二氫黃酮類(lèi)專(zhuān)屬反應(yīng)。

2、與金屬鹽類(lèi)試劑的絡(luò)合反應(yīng)

分子中具有3-羥基,4-羰基或5-羥基,4-羰基或鄰二酚羥基的黃酮類(lèi)化合物

(1)三氯化鋁顯色:定性及定量分析顯鮮黃色熒光(4’-OH或7,4’-OH顯天藍(lán)色熒光)。

(2)鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng):區(qū)分3-OH或5-OH黃酮,加2%ZrOCl2/MeOH樣品的甲醇液,形成黃色鋯絡(luò)合物,仍呈鮮黃色(3-OH),加2%枸櫞酸黃色溶液顯著褪去(5-OH)。

(3)醋酸鎂顯色:區(qū)別二氫黃酮(醇)類(lèi)化合物。在紙片上滴加樣品液,噴醋酸鎂甲醇液,加熱干燥,UV觀察,二氫黃酮(醇)顯天藍(lán)色熒光,黃酮、黃酮醇異黃酮,顯黃至橙黃乃至褐色。

(4)氨性氯化鍶:檢識(shí)具有鄰二酚羥基的黃酮。氯化鍶的甲醇溶液和氨氣飽和的甲醇液。產(chǎn)生綠色至棕色乃至黑色沉淀。

3、硼酸顯色:具有5-羥基黃酮和6‘-羥基查耳酮結(jié)構(gòu)。在草酸條件下,與硼酸反應(yīng),呈黃色并有綠色熒光。枸櫞酸-丙酮黃色無(wú)熒光。4、與堿的反應(yīng):黃酮類(lèi)化合物溶于堿水中顯黃色、橙色或紅色,化合物類(lèi)型不同,顯色情況不同。顯色反應(yīng)總結(jié)

1.還原顯色反應(yīng)反應(yīng)類(lèi)型鑒別特征鑒別意義備注

鹽酸-鎂粉黃酮、二氫黃酮、紅~紫紅黃酮類(lèi)特征性假陽(yáng)性反應(yīng)黃酮醇、二氫黃酮醇紅~紫紅鑒別反應(yīng)(花色素)(最常用)查耳酮、橙酮、(-)兒茶素類(lèi)、異黃酮(-)

四氫硼鈉二氫黃酮、二氫黃酮醇紅~紫紅二氫黃酮類(lèi)特有還原反應(yīng)其它黃酮類(lèi)(-)2.與金屬鹽類(lèi)試劑絡(luò)合反應(yīng)反應(yīng)類(lèi)型鑒別特征及鑒別意義備注

鋯鹽枸櫞酸

鋯鹽-枸櫞酸

3-OH或3,5-二OH黃色黃色不褪PPC(ZrOCl2)5-OH黃色褪去

氨性氯化鍶(SrCl2)鄰二酚羥基綠、棕乃至黑色沉淀

三氯化鐵(FeCl3)酚羥基紫、藍(lán)、綠三氯化鋁3-OH,4-C=O黃色(AlCl3)5-OH,4-C=O鮮黃色熒光PPC\TLC鄰二酚羥基(4‘或7,4’黃酮醇,天藍(lán)色熒光)3.硼酸顯色反應(yīng)

硼酸5-羥基,4-羰基黃酮黃色,綠色熒光(草酸液)

(H3BO3)6′-羥基,4-羰基查耳酮黃色,無(wú)熒光(枸櫞酸)2′-羥基查耳酮在酸的作用下可轉(zhuǎn)化為:cA黃酮B黃酮醇C二氫黃酮D黃烷-3-醇E異黃酮下列哪類(lèi)物質(zhì)無(wú)旋光性?aA異黃酮B二氫異黃酮C二氫黃酮醇D二氫黃酮E黃烷醇下列那種物質(zhì)的酸性最強(qiáng)?aA7,4′-二羥基黃酮B5,4′-二羥基黃酮C3,5-二羥基黃酮D3,7-二羥基黃酮E3,4′-二羥基黃酮某中藥提取液不加鎂粉,只加鹽酸即產(chǎn)生紅色,則其可能含有:cA黃酮B黃酮醇C花色素D二氫黃酮E異黃酮比較下列四種黃酮類(lèi)化合物酸性大小A、R1=R2=HB、R1=H,R2=RhamC、R1=Glc,R2=HD、R1=Glc,R2=Rham一.提取方法——溶劑法第三節(jié)黃酮類(lèi)化合物的提取、分離溶劑法關(guān)鍵:溶劑的選擇溶劑選擇依據(jù):黃酮類(lèi)成分的存在狀態(tài)(游離、苷)及溶解性提取方法選擇依據(jù):溶劑的溶解性能

(煎煮法、滲漉法、回流法等)

溶劑提取原理游離黃酮黃酮苷備注

乙醇溶解范圍廣++(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,水溶性雜質(zhì)多堿性水或稀氫氧化鈉溶出能力強(qiáng)堿性乙醇酚羥基的酸性 ++石灰水除雜質(zhì)效果好黃酮類(lèi)化合物的提取二.分離方法(一)溶劑萃取法黃酮與雜質(zhì)分離依據(jù):成分之間苷與苷元之間的極性(分配系數(shù)K)差異 苷元與苷元

分離工藝:原料的提取濃縮液(水溶液)

依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取

石油醚液乙醚液乙酸乙酯水飽和正丁醇母液(脂溶性雜質(zhì))回收

回收

減壓回收(水溶性雜質(zhì))苷元單糖苷多糖苷(二)pH梯度萃取法

分離依據(jù):游離黃酮類(lèi)化合物的酸性差異 分離工藝:總游離黃酮的乙醚液

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(脂溶性雜質(zhì))7,4′-OH黃酮7或4′-OH黃酮

一般-OH黃酮

5-OH黃酮(三)柱色譜法

吸附原理異黃酮、二氫黃酮(醇)、氯仿-甲醇不同比例(105℃,活化)高度甲基化或乙?;S酮(醇)混合溶劑洗脫 (極性小)分配原理多羥基黃酮醇或黃酮苷類(lèi)氯仿-甲醇-水

(加水失活或不活化)(極性大)(80:20:1)等比例1.硅膠柱色譜2.氧化鋁柱色譜(少)具有3-OH或5-OH、4-羰基及鄰二酚羥基黃酮類(lèi)化合物與鋁離子絡(luò)和而被牢固吸附,難于洗脫。2.聚酰胺色譜吸附規(guī)律:與黃酮類(lèi)化合物酚羥基的數(shù)目、位置及介質(zhì)有關(guān)。(1)酚羥基數(shù)目越多,吸附能力越強(qiáng)。(2)酚羥基數(shù)目相同的情況下,酚羥基所處的位置有利于形成分子內(nèi)氫鍵,吸附能力減弱。3-OH或5-OH黃酮的吸附力小于其他位置-OH黃酮;鄰二酚羥基黃酮的吸附力弱于間位或?qū)ξ环恿u基黃酮(3)分子內(nèi)芳香化程度越高,吸附力越強(qiáng)。查耳酮>二氫黃酮黃酮醇>黃酮>二氫黃酮醇>異黃酮(4)與介質(zhì)的關(guān)系:吸附力水(中)>甲醇、乙醇(濃度由低到高)>堿性溶劑(氫鍵吸附)洗脫規(guī)律:與吸附規(guī)律正好相反,即吸附能力越強(qiáng),越難洗脫聚酰胺“雙重色譜”原理正相色譜反相色譜聚酰胺:極性固定相(極性酰胺基團(tuán))非極性固定相(非極性脂肪鏈)洗脫劑:有機(jī)溶劑(氯仿-甲醇,極性?。┖軇状?水,極性大)先洗脫:游離黃酮(苷元,極性小)苷(極性大)(柱色譜分離)Rf值:苷元>苷苷元<苷(TLC色譜鑒別)***上述規(guī)律也適用于黃酮類(lèi)化合物在聚酰胺薄層上的行為。苷與苷元聚酰胺色譜

SephadexG型:親水性凝膠SephadexLH-20型:羥丙基葡聚糖凝膠,水及極性有機(jī)溶劑

分子篩作用吸附原理(按分子大小分離)(按極性大小分離)

黃酮苷及苷元的分離苷元的分離洗脫順序:分子由大到小被洗脫極性由小到大被洗脫叁糖苷>雙糖苷>單糖苷>苷元1-OH>2-OH>3-OH>4-OH>5-OH黃酮

4.葡聚糖凝膠柱色譜“雙重色譜”原理常用洗脫劑:堿水(0.1mol/LNH3.H2O)鹽水(0.5mol/LNaCl)醇或醇水不同比例。應(yīng)用:適用于各種黃酮類(lèi)化合物的分離

原理:反相柱色譜(黃酮類(lèi)化合物極性大)

固定相:ODS

流動(dòng)相:水-乙晴,水與甲醇不同比例6.高效液相色譜法(HPLC)

第四節(jié).黃酮類(lèi)化合物的檢識(shí)一.理化檢識(shí)

1.顏色:多呈黃色2.母核檢識(shí):鹽酸-鎂粉反應(yīng)-黃酮、黃酮醇、二氫黃酮二氫黃酮醇(+)四氫硼鈉反應(yīng)-二氫黃酮(醇)類(lèi)(+)五氯化銻-查耳酮類(lèi)(+)3.取代基團(tuán)檢識(shí):鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)-3-OH(+)5-OH(-)黃酮鑒別氨性氯化鍶反應(yīng)-鄰二酚羥基(+)二.色譜檢識(shí)

(一)紙色譜(PPC)原理:分配原理適用范圍:游離黃酮(苷元)及黃酮苷的分離鑒別雙相色譜

第I向醇性展開(kāi)劑第II向水性展開(kāi)劑(BAW、TBA、水飽和正丁醇)(2~8%HAc、3%NaCl、1%HCl)

正相色譜反相色譜固定相(水)極性>流動(dòng)相(**有認(rèn)為是吸附原理)??

Rf規(guī)律:極性小的化合物Rf大極性大的化合物Rf大

苷元(0.7以上)>單糖苷>雙糖苷(0.7以下)苷元中,平面型分子>非平面型分子Rf規(guī)律與左邊相反母核相同,2-OH>3-OH>4-OH>5-OH黃酮苷元的分離鑒別黃酮苷及花色素類(lèi)PPC色譜1.硅膠薄層色譜—極性較小的黃酮類(lèi)化合物(黃酮苷元)2.聚酰胺薄層色譜—可用于黃酮苷及游離黃酮的分離鑒別,其色譜行為可參考聚酰胺柱色譜。3.纖維素薄層色譜—分配原理,其色譜行為可參考紙色譜。

(二)薄層色譜(TLC)

各種色譜的檢識(shí):

日光下觀察—多數(shù)黃酮有黃色斑點(diǎn)紫外光下觀察—多數(shù)黃酮呈黃綠色熒光斑點(diǎn)氨蒸氣熏—多數(shù)黃酮有顏色變化噴顯色劑(2%AlCl3甲醇液)—多數(shù)黃酮黃色變深,熒光加強(qiáng)第五節(jié).黃酮類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)研究一.紫外可見(jiàn)光譜在黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用

一般鑒定程序:1、先測(cè)定在甲醇中的光譜。2、再測(cè)定在加入各種診斷試劑后的紫外光譜。3、如為苷類(lèi),則可水解或甲基化后再水解,并測(cè)定苷元或其衍生物的紫外光譜。4、將以上各種光譜數(shù)據(jù)(或光譜圖)進(jìn)行對(duì)比分析,即可獲得有關(guān)結(jié)構(gòu)信息。

黃酮(醇):帶II、帶I均強(qiáng)母核光譜特征二氫黃酮類(lèi)、異黃酮類(lèi):帶II強(qiáng)、帶I弱

母核的推斷(甲醇)查耳酮、橙酮:帶II弱、帶I強(qiáng)取代基:OH等,為助色團(tuán)

依紅移規(guī)律推斷取代基團(tuán)

甲醇鈉:強(qiáng)堿,所有酚羥基解離

醋酸鈉:堿性弱,酸性強(qiáng)的酚羥基解離

加入診斷試劑醋酸鈉/硼酸:鄰二酚羥基絡(luò)和

相應(yīng)吸收峰紅移

三氯化鋁:3-OH,4-羰基5-OH,4-羰基絡(luò)和鄰二酚羥基黃酮類(lèi)化合物在甲醇中紫外光譜特征

苯甲酰系統(tǒng)桂皮酰系統(tǒng)(帶II220~280nm)(帶1300~400nm)

黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)中的交叉共軛體系

二氫黃酮(醇)異黃酮(二氫)

(由B環(huán)產(chǎn)生的桂皮酰系統(tǒng)不存在,帶I弱,帶II強(qiáng))

″黃酮類(lèi)化合物在甲醇中紫外光譜特征黃酮類(lèi)化合物母核UV吸收特征

母核類(lèi)型帶II(nm)帶I(nm)備注黃酮250~280(強(qiáng))304~350(強(qiáng))典型的交叉共軛系統(tǒng)黃酮醇(3-OH取代)″328~357(強(qiáng))3-OH供電減弱,使黃酮黃酮醇(3-OH游離)″358~385(強(qiáng))3-OH供電共軛↑,帶1紅移異黃酮245~278(強(qiáng))(sh)桂皮酰系統(tǒng)破壞二氫黃酮(醇)270~295(強(qiáng))(sh)查耳酮220~270(弱)340~390(強(qiáng))橙酮230~270(弱)370~430(強(qiáng))花青素(苷)270~280465~560(可見(jiàn)區(qū))

(2)取代基團(tuán)對(duì)共軛吸收的影響黃酮類(lèi)核中引入-OH(酚羥基)等供電基團(tuán),使共軛程度增強(qiáng),相應(yīng)的吸收峰紅移。一般,A環(huán)引入–OH,帶II紅移,B環(huán)引入–OH帶I紅移。羥基甲基化或苷化后,原酚羥基的供電能力下降,引起相應(yīng)的吸收峰紫移。3-OH甲基化或苷化,帶I紫移,5-OH(與羰基形成分子內(nèi)氫鍵)甲基化,帶I、帶II均紫移5~15nm,4′-OH甲基化,帶I紫移3~10nm。羥基乙?;?,乙酰基的吸電作用,使原來(lái)酚羥基對(duì)共軛系統(tǒng)的供電能力消失,對(duì)光譜的影響亦將完全消失。

黃酮、黃酮醇加入診斷試劑后吸收峰(帶I、帶II)的位移規(guī)律診斷試劑位移規(guī)律歸屬

NaOMe帶I紅移40~60nm,強(qiáng)度不降示有4′-OH帶I紅移50~60nm,強(qiáng)度下降示有3-OH、但無(wú)4′-OHNaOAc帶II紅移5~20nm示有7-OH2.加入診斷試劑后引起的位移及其在結(jié)構(gòu)測(cè)定中的意義NaOAc/H3BO3帶I紅移12~30nm示B環(huán)有鄰二酚羥基帶II紅移5~10nm示A環(huán)有鄰二酚羥基(不包括5,6-鄰二酚羥基)

診斷試劑位移規(guī)律歸屬AlCl3及AlCl3/HClAlCl3/HCl譜圖=AlCl3譜圖示無(wú)鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖≠AlCl3譜圖示有鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜較AlCl3譜帶I紫移30~40nm示B環(huán)有鄰二酚羥基若紫移20nm示B環(huán)有鄰三酚羥基帶I紫移50~65nm示A、B環(huán)均可能有鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖=MeOH譜圖示無(wú)3-及/或5-OH無(wú)鄰二酚羥基AlCl3/HCl譜圖≠M(fèi)eOH譜圖示可能有3-及/或5-OH

帶I紅移35~55nm示只有5-OH無(wú)3-OH僅紅移17~20nm示除5-OH外,尚有6-含氧取代紅移50~60nm示可能有3-OH及5-OH

異黃酮、二氫黃酮(醇)的吸收峰(帶II)位移規(guī)律NaOAc異黃酮帶II紅移6~20nm示有7-OH二氫黃酮(醇)帶II紅移34~37nm示有5,7-二OH

帶II紅移51~58nm示有7-二OH

AlCl3/HClAlCl3/HCl譜圖與甲醇中的譜圖比較

異黃酮帶II紅移10~14nm示有5-OH二氫黃酮(醇)帶II紅移20~26nm示有5-OH

診斷試劑位移規(guī)律歸屬查耳酮、橙酮的吸收峰(

帶I)位移規(guī)律

NaOMe

查耳酮帶I紅移60~100nm,強(qiáng)度增加示有4-OH

帶I紅移60~100nm,強(qiáng)度不增加示有2-或4′-OH橙酮帶I紅移70~95nm,示有或6-OH

AlCl3及AlCl3/HCl查耳酮、橙酮(AlCl3較AlCl3/HCl譜圖)帶I紅移40~70nm示有B-環(huán)鄰二酚羥基查耳酮(AlCl3/HCl譜圖較MeOH譜圖)帶I紅移40~60nm示有2′-OH診斷試劑位移規(guī)律歸屬用UV法鑒定黃酮類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)中有無(wú)7-羥基,采用的診斷試劑是:bA甲醇B醋酸鈉C硼酸D三氯化鋁E三氯化鋁/鹽酸聚酰胺對(duì)黃酮類(lèi)化合物發(fā)生最強(qiáng)吸附作用時(shí),應(yīng)在(A)中。A、水B、95%乙醇C、15%乙醇D、酸水E、甲酰胺2.黃酮類(lèi)化合物的紫外光譜,MeOH中加入NaOMe診斷試劑峰帶I向紅移動(dòng)40—60nm,強(qiáng)度不變或增強(qiáng)說(shuō)明(C)。A、無(wú)4’—OHB、有3—OHC、有4’—OH,無(wú)3—OHD、有4’—OH和3—OH3.聚酰胺色譜的原理是(B)。A、分配B、氫鍵締合C、分子篩D、離子交換

二.1H-NMR譜在黃酮結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用測(cè)定溶劑:CCl4-樣品需制備成三甲基硅醚化衍生物,不能顯示羥基質(zhì)子特征,目前已基本不被采用。DMSO-d6-樣品(苷、苷元)不需制備成衍生物,可以顯示各酚羥基質(zhì)子特征。

A環(huán)質(zhì)子B環(huán)質(zhì)子C環(huán)質(zhì)子糖上質(zhì)子取代基團(tuán)質(zhì)子

芳環(huán)質(zhì)子芳環(huán)質(zhì)子與類(lèi)型有關(guān)端基質(zhì)子-OH、-CH3、其它質(zhì)子-OCH3、-OCOCH3

黃酮類(lèi)化合物各質(zhì)子的信號(hào)特征(δ、峰形狀、J、峰面積)δ6`~8ppm,B-H位于較低場(chǎng)δ5-H最大8.0ppm(羰基去屏蔽)δA-H5.7~7.95-OHδ12.40(12.99)δB-H6.5~7.97-OHδ10.93

1H-NMR譜在黃酮結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用J鄰6~9Hz3-OHδ9.70J間2~3Hz4’-OHδ(10.01)J對(duì)0~1Hz(不計(jì))3’-OHδ(9.42)峰形狀及J與取代有關(guān)-OCH3δ3.5~4.10(3Hs)

6-CH3δ2.04~2.27(3Hs)

8-CH3δ2.14~2.45(3Hs)A-環(huán)B-環(huán)-OCOCH3(羥基乙?;?5,7-二OH4′-氧取代糖上δ1.65~2.10(3Hs)7-OH取代3′,4′-氧取代 苷元δ2.30~2.50(3Hs)

3′,4′,5′-氧取代

glu

H-1″位于低場(chǎng)δ較大4.8~5.70ppm

依δ、峰形(d、dd)、J苷元-3-O-gluδ5.80左右(1H.d.)J與構(gòu)型有關(guān)Jaa=6~9Hz,Jae=2~3A、B-環(huán)取代方式推斷苷元-5、7、4′-O-gluδ5.0左右rhaC-CH3δ0.8~1.20(d/m)黃酮H-3δ6.30(1H,s)黃酮醇C-環(huán)無(wú)質(zhì)子異黃酮H-27.6~7.80(1H,s)受1-氧原子和4-羰基吸電影響,δ較大二氫黃酮H-2δ中心5.2(1H,dd.Jaa=11.0Hz,Jae=5.0Hz)兩個(gè)H-3δ中心2.8(1H,dd.J偕=17.0Hz,Jaa=11.0Hz)(1H,dd.J偕=17.0Hz,Jae=5.0Hz)

二氫黃酮醇H-2δ4.8~5.0(1H,d.Jaa=11.0Hz)H-3δ4.1~4.3(1H,d.Jaa=11.0Hz)查耳酮H-aδ6.7~7.40(1H,d.J反=17.0Hz)H-βδ7.0~7.70(1H,d.J反=17.0Hz)橙酮=CHδ6.5~6.70(1H,s)黃酮黃酮醇異黃酮橙酮aβ二氫黃酮二氫黃酮醇查耳酮

1H-NMR譜在黃酮結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用

δB-H6.5~7.9ppm,位于較低場(chǎng)

2′6′-Hδ大(2H,d.8.0Hz)3′5′-Hδ小(2H,d.8.0Hz)

2′-Hδ7.20(1H,d.2.0Hz)(1)(2)5′-Hδ6.7~7.1(d.8.0Hz)(1)δA-H6.3~7.1ppm(一-OH供電)6′-Hδ7.9(dd.2.0;8.0Hz)5-Hδ8.0(1H,d.J=8.0Hz)**3′、4′-OR取代不同,6-Hδ(1H,dd,J=8.0;2.0Hz)δ-2′、6′可能顛倒8-Hδ(1H,d,J=2.0Hz)(2)δ

A-H5.7~6.9ppm(二-OH供電)2′6′-Hδ6.5~7.5(2H,s)6-Hδ較小(1H,d.J=2.5Hz)或分別以雙峰(J=2.0Hz)8-Hδ較大(1H,d.J=2.5Hz)出現(xiàn)取代基團(tuán)三.13C-NMR譜在黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)研究中的應(yīng)用

推斷黃酮類(lèi)化合物的骨架類(lèi)型(一)黃酮類(lèi)化合物骨架類(lèi)型的判斷利用13C-NMR譜中黃酮類(lèi)化合物的中央三個(gè)碳核信號(hào)的位置以及它們?cè)谄舱袢ヅ甲V中的裂分情況13C-NMR譜中黃酮類(lèi)化合物結(jié)構(gòu)中的中央三碳核的信號(hào)特征

C=OC-2(或C-β)C-3(或C-a)歸屬

174.5~184.0(s)160.5~163.2(s)104.7~111.8(d)黃酮類(lèi)149.8~155.4(d)122.3~125.9(s)異黃酮類(lèi)147.9(s)136.0(s)黃酮醇類(lèi)182.5~182.7(s)146.1~147.7(s)111.6~111.9(d)橙酮類(lèi)(=CH-)188.0~197.0(s)136.9~145.4(d)116.6~128.1(d)查耳酮類(lèi)75.0~80.3(d)42.8~44.6(t)二氫黃酮類(lèi)82.7(d)71.2(d)二氫黃酮醇類(lèi)(二)黃酮類(lèi)化合物取代圖式的確定

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