第五章黃酮類化合物粉

第五章黃酮類化合物粉第1頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一掌握黃酮類化合物的基本結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)類型、理化性質(zhì)、提取分離的方法；熟悉黃酮類化合物的性狀和鑒定的基本知識(shí)。教學(xué)目標(biāo)第2頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容

結(jié)構(gòu)類型2

理化性質(zhì)3概述14

提取分離及鑒定第3頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

黃酮類化合物廣泛分布于植物界中，而且生理活性多種多樣，引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視，研究進(jìn)展很快。主要分布于蕓香科{橘、黃柏、蕓香、（兩面針）}、豆科（合歡、含羞草、皂莢）、菊科、銀杏科（銀杏）概述第4頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一蕓香科柑橘枳實(shí)蕓香第5頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一豆科晝開夜合第6頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第7頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃酮類化合物的定義經(jīng)典定義：母核為2-苯基色原酮的一系列化合物。

現(xiàn)代定義：兩個(gè)苯環(huán)通過三個(gè)碳原子相互連接而成的一系列化合物，即具有C6-C3-C6結(jié)構(gòu)母核的一系列化合物。第8頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃酮類化合物的基本結(jié)構(gòu)C6-C3-C6A、B環(huán)上常見的取代基有羥基、甲基、甲氧基及異戊烯基。

苷元部分分類依據(jù)：①三碳鏈的氧化程度；②三碳鏈?zhǔn)欠癯森h(huán)；③B環(huán)連接的位置不同。第9頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

黃酮類化合物的苷元的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)三碳鏈氧化程度、B環(huán)（苯基）連接位置（2-位或3-位）以及三碳鏈?zhǔn)欠駱?gòu)成環(huán)狀分為下列類型：

黃酮和黃酮醇類二氫黃酮和二氫黃酮醇類異黃酮和二氫異黃酮類查耳酮和二氫查耳酮類花色素黃烷醇類橙酮類其他黃酮類黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)類型第10頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一簡(jiǎn)單黃酮類黃酮醇類二氫黃酮類二氫黃酮醇類異黃酮類二氫異黃酮類花色素類二氫查爾酮類查爾酮類黃烷-3-醇

黃烷-3，4-二醇

橙酮類第11頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃酮類化合物的分類糖部分黃酮苷中糖的連接位置規(guī)律：

1．黃酮、二氫黃酮和異黃酮苷類：多在7-OH上形成單糖鏈苷。

2．黃酮醇和二氫黃酮醇苷類：多在3，7，3’，4’-OH上形成單糖鏈苷或在3，7-；3，4’-及7，4’-二OH上形成雙糖鏈苷。

3．花色苷類：多在3-OH上連接一個(gè)糖或形成3，5-二葡萄糖苷。4．C-苷：多連接在6位或8位或6，8位都連接糖。第12頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一掌握以下物結(jié)構(gòu)式黃芩素黃芩苷槲皮素蘆丁橙皮素大豆素葛根素第13頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃酮類化合物的理化性質(zhì)性狀

黃酮類化合物顏色與結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？類型顏色黃酮、黃酮醇及其苷類灰黃-黃色查爾酮黃-橙黃色二氫黃酮、二氫黃酮醇及黃烷醇幾乎無色花色素一般pH＜7時(shí)顯紅色，pH為8.5時(shí)顯紫色pH＞8.5時(shí)顯藍(lán)色第14頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系黃酮類化合物的顏色與結(jié)構(gòu)中的交叉共軛系統(tǒng)的有無和助色團(tuán)的種類、數(shù)目及位置有關(guān)。

交叉共軛系統(tǒng)：兩個(gè)雙鍵互不共軛，但分別與第三個(gè)雙鍵共軛形成的體系。共軛系統(tǒng)長(zhǎng)容易呈色。助色團(tuán)：在7位或4’位引入-OH及-OCH3等助色團(tuán)后，產(chǎn)生p-π共軛，使化合物顏色加深。第15頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一類型顏色黃酮、黃酮醇及其苷類灰黃-黃色查爾酮黃-橙黃色二氫黃酮、二氫黃酮醇及黃烷醇幾乎無色花色素一般pH＜7時(shí)顯紅色，pH為8.5時(shí)顯紫色pH＞8.5時(shí)顯藍(lán)色顏色與結(jié)構(gòu)的關(guān)系第16頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一溶解度與結(jié)構(gòu)的關(guān)系類型水中的溶解性產(chǎn)生原因黃酮、黃酮醇、查爾酮難溶平面性分子，分子與分子間排列緊密，分子間引力較大二氫黃酮、二氫黃酮醇稍大非平面型分子，分子與分子間排列不緊密，有利于水分子進(jìn)入花色素較大有鹽的通性第17頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一酸性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系化合物酸性溶解性7，4’-二OH黃酮強(qiáng)5%碳酸氫鈉水溶液7-OH或4’-OH黃酮5%碳酸鈉水溶液一般酚羥基黃酮0.2%氫氧化鈉水溶液5-OH黃酮弱4%氫氧化鈉水溶液第18頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一堿性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系黃酮類化合物分子中γ-吡喃酮環(huán)上的1-位氧原子，因有未共用電子對(duì)，表現(xiàn)出微弱的堿性，可與強(qiáng)無機(jī)酸，如濃硫酸、濃鹽酸等生成鍚鹽，表現(xiàn)出不同的顏色。第19頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一顯色反應(yīng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系反應(yīng)名稱鹽酸-鎂粉反應(yīng)四氫硼鈉反應(yīng)三氯化鋁反應(yīng)反應(yīng)試劑濃鹽酸、鎂粉2%四氫硼鈉、濃硫酸1%三氯化鋁乙醇溶液反應(yīng)對(duì)象黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇二氫黃酮、二氫黃酮醇黃酮類化合物反應(yīng)用途鑒定黃酮、黃酮醇、二氫黃酮、二氫黃酮醇鑒定二氫黃酮、二氫黃酮醇鑒定黃酮類化合物或作為顯色劑反應(yīng)結(jié)果橙紅-紫紅色紅-紫紅色黃色熒光或沉淀第20頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一顯色反應(yīng)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系反應(yīng)名稱鋯鹽-枸櫞酸反應(yīng)氨性氯化鍶反應(yīng)三氯化鐵反應(yīng)反應(yīng)試劑2%二氯氧鋯、2%枸櫞酸0.01mol/L氯化鍶、被氨氣飽和的甲醇2%-5%三氯化鐵反應(yīng)對(duì)象3-或5-羥基黃酮或3，5-二羥基黃酮鄰二酚羥基黃酮含酚羥基化合物反應(yīng)用途鑒定黃酮分子中是否存在3-或5-羥基黃酮或3，5-二羥基黃酮鑒定黃酮分子中是否存在鄰二酚羥基鑒定黃酮分子中是否存在酚羥基反應(yīng)結(jié)果黃色或先顯黃后褪色綠色、棕色或黑色沉淀紫、綠或藍(lán)色第21頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃酮類化合物的提取

仔細(xì)閱讀課本有關(guān)提取的內(nèi)容，完成以下問題：

1.結(jié)合理化性質(zhì)，說說黃酮類化合物常用的提取方法及其原理。

2.利用堿溶酸沉法提取黃酮類化合物時(shí)要注意些什么？第22頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃酮類化合物的分離（一）pH梯度萃取法課堂討論：某提取浸膏中含有7-羥基黃酮、7,4’-二羥基黃酮、5-羥基黃酮、8-羥基黃酮四種成分，請(qǐng)同學(xué)們以前后桌四名同學(xué)為單位，分組討論其分離方法，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的工藝流程。第23頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）柱色譜法

聚酰胺柱色譜：酚羥基數(shù)目少

酚羥基數(shù)目多易形成分子內(nèi)氫鍵

難形成分子內(nèi)氫鍵芳香化程度低

芳香化程度高異黃酮

二氫黃酮

黃酮

黃酮醇游離黃酮

單糖苷

雙糖苷

三糖苷黃酮類化合物的分離第24頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

1、性狀

黃酮類化合物多為晶狀固體，少數(shù)（如黃酮甙類）為無定形粉末。2、旋光性

甙元中，二氫黃酮、二氫黃酮醇、黃烷及黃烷醇具有手性碳，具旋光性，其余黃酮類無旋光性。甙類結(jié)構(gòu)中含糖的部分結(jié)構(gòu)，故均有旋光性，且多為左旋。第二節(jié)黃酮類化合物的理化性質(zhì)第25頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

3、顏色

黃酮的色原酮部分無色，在2-位上引入苯環(huán)后，即形成交叉共軛體系，使共軛鏈延長(zhǎng)，因而呈現(xiàn)出顏色。黃酮、黃酮醇及其甙類多顯灰黃~黃色，查耳酮為黃~橙黃色，異黃酮類顯微黃色，二氫黃酮、二氫黃酮醇不顯色。

在上述黃酮、黃酮醇分子中，尤其在7-倍及4’-位引入—OH及—OCH3等供電基后，化合物的顏色加深，但在其它位置引入—OH、—OCH3等供電基影響較小。

花色甙及其甙元的顏色隨pH不同而改變，一般顯紅色(pH7)、紫色(pH8.5)、藍(lán)色(pH8.5)等顏色。第26頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

二、黃酮類化合物的性質(zhì)與顏色反應(yīng)第27頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

4、溶解度一般來說，游離甙元難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、醋酸乙酯、乙醚等有機(jī)溶劑及稀堿液中?；ㄉ霸ɑㄇ嗨兀╊愐噪x子形式存在，水溶度較大。黃酮類甙元分子中羥基數(shù)越多，水中的溶解度越大。

黃酮甙類，水溶性比相應(yīng)甙元為大；糖鏈越長(zhǎng)，則水溶度越大，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。二、黃酮類化合物的性質(zhì)與顏色反應(yīng)第28頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

5、酸堿性

酸性黃酮類化合物因分子中多含有游離酚羥基，故顯酸性，可溶于堿性溶液中。酸性強(qiáng)弱順序依次為：7，4’-二OH7-或4’-OH一般酚OH5-OH。此性質(zhì)可用于提取、分離及鑒定工作。堿性

黃酮類化合物分子中-吡喃酮環(huán)上的1-位氧原子，因有未共用的電子對(duì)，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（金羊）鹽，但生成的（金羊）鹽不穩(wěn)定，加水可分解。第29頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

6、顯色反應(yīng)1）鹽酸-鎂粉（或鋅粉）反應(yīng)：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~紫紅色，少數(shù)顯紫~藍(lán)色。查耳酮、橙酮、兒茶素類不顯色。異黃酮類一般不顯色。2）

四氫硼鈉（鉀）反應(yīng)：

NaBH4是對(duì)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~紫色。其它黃酮類化合物均不顯色。

3）鋁鹽：生成的絡(luò)合物多為黃色（max=415nm），并有熒光，可用于定性及定量分析。常用試劑為1%三氯化鋁或硝酸鋁溶液。第30頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

4）

鉛鹽：

常用1%醋酸鉛及堿式醋酸鉛水溶液，堿式醋酸鉛反應(yīng)能力更強(qiáng)，可生成黃~紅色沉淀。5）

鋯鹽：

多用2%二氯氧化鋯（ZrOCl2）甲醇溶液。黃酮類化合物分子中有游離的3-或5-OH存在時(shí)，均可反應(yīng)生成黃色的鋯絡(luò)合物。

3-OH，4-酮基絡(luò)合物的穩(wěn)定性5-OH，4-酮基絡(luò)合物（僅二氫黃酮醇除外）?！籍?dāng)反應(yīng)液中接著加入枸櫞酸后，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—枸櫞酸反應(yīng)）〗第31頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

6）鎂鹽：

二氫黃酮、二氫黃酮醇類與醋酸鎂的甲醇溶液，加熱可顯天藍(lán)色熒光，若具有C5-OH，色澤更為明顯。而黃酮、黃酮醇及異黃酮類等則顯黃~橙黃~褐色。7）氯化鍶（SrCl2）：

在氨性甲醇溶液中，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~棕色乃至黑色沉淀。8）三氯化鐵反應(yīng)：

多數(shù)黃酮類化合物因分子中含有游離酚羥基，與三氯化鐵水溶液或醇溶液可產(chǎn)生正反應(yīng)，呈現(xiàn)顏色；當(dāng)含有氫鍵締合的酚羥基時(shí)，顏色更明顯。第32頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

9）硼酸顯色反應(yīng)：

在無機(jī)酸或有機(jī)酸存在條件下，5-羥基黃酮及2-羥基查耳酮可與硼酸反應(yīng)，呈亮黃色。10）堿性試劑顯色反應(yīng)：

在日光及紫外光下，通過紙斑反應(yīng)，觀察樣品用氨蒸氣和其他堿性試劑處理后的色變深的情況。當(dāng)分子中有鄰二酚羥基取代或3,4’-二羥基取代時(shí)，在堿液中很快氧化，最后生成綠棕色沉淀。第33頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（一）提取

黃酮甙類以及極性稍大的甙元（如羥基黃酮等），一般可用丙酮、醋酸乙酯、乙醇提取。一些多糖甙類可用沸水提取。在提取花青素類化合物時(shí)，可加入少量酸（0.1%鹽酸，應(yīng)當(dāng)慎用，避免發(fā)生水解）。大多數(shù)黃酮甙元宜用用氯仿、乙醚、醋酸乙酯等中極性溶劑提取，而對(duì)多甲氧基黃酮類游離甙元，甚至可用苯等低極性溶劑進(jìn)行提取。第三節(jié)黃酮類化合物的提取與分離第34頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

對(duì)得到的粗提物可進(jìn)行下列精制處理，常用方法有：（一）溶劑萃取法

利用黃酮類化合物與混入的雜質(zhì)極性不同，選用不同溶劑進(jìn)行地萃取可達(dá)到精制純化目的。例如植物葉子的醇浸液，可用石油醚處理，以便除去葉綠素、胡蘿卜素等脂溶性色素。而某些藥料水溶液則可加入多倍量濃醇，以沉淀除去蛋白質(zhì)、多糖類等水溶性雜質(zhì)。第35頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

有時(shí)溶劑萃取過程也可以用逆流分配法連續(xù)進(jìn)行。常用的溶劑系統(tǒng)有：水-醋酸乙酯，正丁醇-石油醚等。

溶劑萃取過程在除去雜質(zhì)的同時(shí)，往往還可以收到分離甙和甙元或極性甙元與非極性甙元的效果。

（二）堿提取酸沉淀法

黃酮甙類雖有一定極性，可溶于水，但卻難溶于酸性水，易溶于堿性水，故可用堿性水提取，再于堿水提取液中加入酸，黃酮甙類即可沉淀析出。此法簡(jiǎn)便易行，如蘆丁、橙皮甙、黃芩甙的提取都應(yīng)用了這個(gè)方法。第36頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

茲以從槐米中提取蘆丁為例說明該法的操作過程。

槐米（槐樹SophorajaponicaL.花蕾）加約6倍量水，煮沸，在攪拌下緩緩加入石灰乳至pH8~9，在此pH條件下微沸20~30分鐘，趁熱油濾，殘?jiān)显偌?倍水煎1次，乘熱抽濾。合并濾液在60~70℃下，用濃鹽酸調(diào)至pH為5，攪勻，靜置24小時(shí)，抽濾。沉淀物水洗至中性，60℃干燥得蘆丁粗品，于水中重結(jié)晶，70~80℃干燥得蘆丁純品。第37頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

在用堿酸法進(jìn)行提取純化時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意所用堿液濃度不宜過高，以免在強(qiáng)堿性下，尤其加熱進(jìn)破壞黃酮母核。在加酸酸化時(shí)，酸性也不宜過強(qiáng)，以免生成（金羊）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)藥料中含有大量果膠、粘液等不溶性雜質(zhì)時(shí)，如花、果類藥材，宜用石灰乳或石灰水代替其它堿性水溶液進(jìn)行提取，以使上述含羥基的雜質(zhì)生成鈣鹽沉淀，不致溶出。這也有利于黃酮類化合物的純化處理。第38頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（三）碳粉吸附法

主要適于甙類的精制工作。通常，在植物的甲醇粗提取物中，分次加入活性炭，攪拌，靜置，直至定性檢查上清液無黃酮反應(yīng)時(shí)為止。過濾，收集吸甙炭末，依次用沸甲醇、沸水、7%酚/水、15%酚/醇溶液進(jìn)行洗脫，各部分洗脫液進(jìn)行定性檢查（或用PPC鑒定）。通過對(duì)Baptisialecontei中黃酮類化合物的研究證明，大部分黃酮甙類可用7%酚/水洗下。洗脫液經(jīng)減壓蒸發(fā)濃縮至小體積，再用乙醚振搖除去殘留的酚，余下水層減壓濃縮即得較純的黃酮甙類成分。第39頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

二、分離

現(xiàn)將較常用的方法介紹如下：

（一）柱層析法

分離黃酮類化合物常用的吸附劑或載體有硅膠、聚酰胺及纖維素粉等。此外，也有用氧化鋁、氧化鎂及硅藻土等。

1.硅膠柱層析：此法應(yīng)用范圍最廣，主要適于分離異黃酮、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。少數(shù)情況下，在加水去活化后也可用于分離極性較大的化合物，如多羥基黃酮醇及其甙類等。第40頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

2.聚酰胺柱層析：對(duì)分離黃酮類化合物來說，聚酰胺是較為理想的吸附劑。其吸附強(qiáng)度主要取決于黃酮類化合物分子中羥基的數(shù)目與位置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。聚酰胺柱層析可用于分離各種類型的黃酮類化合物，包括甙及甙元、查耳酮與二氫黃酮等

黃酮類化合物從聚酰胺柱上洗脫時(shí)大體有下列規(guī)律：（1）甙元相同，洗脫先后順序一般是：參糖甙雙糖甙單糖甙甙元（2）母核上增加羥基，洗脫速度即相應(yīng)減緩第41頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（3）不同類型黃酮化合物，先后流出順序一般是：異黃酮二氫黃酮醇黃酮黃酮醇（4）分子中芳香核、共軛雙鍵多者則吸附力強(qiáng)，故查耳酮往往比相應(yīng)的二氫黃酮難于洗脫。上述規(guī)律也適用于黃酮類化合物在聚酰胺薄層上的行為。

3.葡聚糖疑膠(Sephadexgel)柱層析：

對(duì)于黃酮類化合物的分離，主要用兩種型號(hào)的凝膠：Sephadex-G型及Sephadex-LH-20型。第42頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

葡聚糖凝膠分離黃酮類化合物的機(jī)理是：分離游離黃酮時(shí)，主要靠吸附作用。凝膠對(duì)黃酮類化合物的吸附程度取決于游離酚羥基的數(shù)目。但分離黃酮甙時(shí)，則分子篩的屬性起主導(dǎo)作用。在洗脫時(shí)，黃酮甙類大體上是按分子量由大到小的順序流出柱體，葡聚糖凝膠柱層析中常用的洗脫劑有：(1)堿性水溶液（如0.1mol/LNH4OH），含鹽水溶液(0.5mol/LNaCl等)。(2)醇及含水醇，如甲醇，甲醇-水（不同比例）、t-丁醇-甲醇(3:1)、乙醇等。(3)其它溶劑：如含水丙酮、甲醇-氯仿等。第43頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（二）梯度pH萃取法

梯度pH萃取法適合于酸性強(qiáng)弱不同的黃酮甙元的分離。根據(jù)黃酮類甙元酚羥基數(shù)目及位置不同其酸性強(qiáng)弱也不同的性質(zhì)，可以將混合物溶于有機(jī)溶劑（如乙醚）后，依次用5%NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH及4%NaOH水溶液萃取，來達(dá)到分離的目的。

酸性：7，4-二OH7-或4-OH

（溶于）：5%NaHCO3液5%Na2CO3液一般OH5-OH

0.2%NaOH液4%NaOH液）第44頁(yè)，共51頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

（三）根據(jù)分子中某些特定官能團(tuán)進(jìn)行分離在黃酮類成分的混合物中，具有鄰二酚羥基成分與無此結(jié)構(gòu)的成分，可用鉛鹽法分離。有鄰二酚羥基的成分可被醋酸鉛沉淀，不具有鄰二酚羥基的成分可被堿式醋酸鉛沉淀，達(dá)到分離的目的