执业中药师《中药化学》重点：黄酮类化合物

2017执业中药师《中药化学》重点：黄酮类化合物

黄酮类化合物(是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮结构的化合物。它们分子中有一个酮式羰基，第一位上的氧原子具碱性，能与强酸成盐，其羟基衍生物多具黄色，故又称黄碱素或黄酮。

(一)定义

(资料图片仅供参考)

基本母核为2-苯基色原酮类化合物。

<两个苯环A&B通过三个碳原子相互联结而成,C6-C3-C6>

(二)结构分类

1.C环是否饱和

不饱和：黄酮类; 饱和：二氢黄酮类

2.C3有无羟基取代

C环不饱和：黄酮醇; C环饱和：二氢黄酮醇

3.B环连接位置

C2连接：黄酮; C3连接：异黄酮 C2，C3指3个碳原子的位置

4.中间三碳是否成环

开环：查耳酮; 成环：六元环如芦丁;五元环如橙酮

5.有无酮基

无：儿茶素，花色素;

常见取代基：OH，OCH3，CH3，异戊烯基

取代位置：OH，OCH3等含氧基团：A环：5，7位&B环：3’，4’位

非含氧基团：A环：6，8位&B环：2’，3’位

(三)存在方式

很多以苷存在：O-苷和C-苷

糖的种类：单糖：D-葡萄糖，D-半乳糖，D-木糖，L-鼠李糖;双糖：槐糖，龙胆二糖，芸香糖;三糖：龙胆三糖，槐三糖

(四)生物活性

1.预防高血压，动脉硬化：橙皮苷，芦丁

2.扩张冠状动脉：槲皮素，葛根素

3.抑制血小板聚集及血栓形成

4.抗肝脏毒作用：(+)-儿茶素，水飞蓟素

5.雌性激素样作用：大豆素，染料木素，金雀花异黄素，己烯雌酚

6.抗病毒作用：桑色素

(五)性质和颜色反应

1.性状：多为结晶，少数为无定形粉末

颜色：交叉共轭系统

黄酮(醇)及其苷类呈灰黄-黄色

查耳酮：黄-橙色

二氢黄酮(醇)：无色

异黄酮：微黄色

花色素及花色苷：红色(pH<7)，紫色(pH8.5)，

蓝色(pH>8.5)

2.溶解度

1)游离苷元：难溶于水，易溶于甲醇，乙醇，乙酸乙酯，乙醚等有机溶剂

2)苷：溶于水、乙醇、甲醇中，难溶于苯、氯仿

3)水溶度：苷元<苷，糖链越长，水溶度越大

水溶性递减：黄酮(醇), 查耳酮>二氢黄酮(醇)>花色素

平面型分子>非平面型分子>离子

3.酸碱性

酸性：分子中具酚羟基，具酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺

酸性强弱取决于羟基的数目和位置：7, 4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH

碱性：γ吡喃酮环上的1-氧原子，因有未共用的电子对，故表现微弱的碱性。可与强酸成不稳定的盐。<原理书P145>

4.显色反应

1)还原反应

HCl-Mg反应：黄酮(醇)、二氢黄酮(醇)及苷 显橙红-紫红

查耳酮、橙酮、儿茶素类(黄烷醇类)、异黄酮 除一些例外,一般不显色

四氢硼钠(钾)反应(NaBH4)：二氢黄酮类专属反应，生成红色～紫色;其他黄酮不显色，可用于区别。

2)络合反应

锆盐：2%二氯氧化锆 (ZrOCl2) 生成黄色;

络合物稳定性：3-OH，4-C=O > 5-OH，4-C=O

锆-枸橼酸反应：鉴别黄酮中3-OH或5-OH

样品+ ZrOCl2→黄色(3或5-OH黄酮)→再+枸橼酸→黄色褪色(只有5-OH);黄色不褪(有3-OH)

铝盐：生成黄色+荧光

氯化锶(SrCl2)：氨性甲醇溶液，具有邻二酚羟基黄酮类反应生成绿色~棕色~黑色沉淀

3)硼酸显色反应——鉴别5-OH黄酮

在硼酸存在下，生成亮黄色。加草酸，显黄色并有绿荧光。加枸橼酸，只显黄色。

5. Wessely-Moser重排

黄酮类C6或C8可以同时被糖苷取代，若C6和C8的两个取代基不同时，C6和C8的取代基可以互换，形成和原先物质的混合物。

(六)黄酮类化合物的提取和分离

1.提取与粗分

苷元：用氯仿、乙醚、乙酸乙酯等回流提取

苷及极性大的.苷元：用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、甲醇、醇-水加热提取

碱提取酸沉淀法

原理：酚羟基与碱(石灰乳或石灰水，调至PH8~9)成盐，溶于水;加酸(PH=5)析出

优点：可使含酚羟基化合物成盐溶解，另一方面可使含COOH杂质形成不溶的沉淀

注意：碱性不宜过强，以免破坏黄酮母核;酸化时，酸性不宜过强，以免形成盐而溶解

2.黄酮类化合物的分离

1)柱色谱法

a.硅胶色谱：按极性大小分离，主要分离极性小和中等极性的化合物

b.聚酰胺色谱：

原理：氢键吸附 <吸附能力越强则在色谱柱上越难被洗脱>

黄酮化合物洗脱规律：(先→后)

(1)苷元相同，三糖苷>双糖苷>单糖苷>苷元(单黄酮)

(2)母核上羟基增加，洗脱速度减慢

(3)羟基数目相同，有缔合羟基(分子内氢键)>无缔合羟基(分子内氢键减弱吸附能力)

(4)不同类型：异黄酮>二氢黄酮>查耳酮>黄酮>黄酮醇 (芳香核、共轭双键多者吸附力强)

溶剂的影响

洗脱能力：水<甲醇<丙酮<氢氧化钠水溶液<甲酰胺<二甲基酰胺<尿素水溶液

常用洗脱系统：甲醇-水;乙醇-水;氯仿-甲醇

2)梯度pH萃取法

分离酸性强弱不同的黄酮苷元

酸性： 7,4 ’-OH > 7-或4’-OH > 一般OH > 5-OH

溶于 NaHCO3 Na2CO3 不同浓度的NaOH

(七)黄酮类化合物的检识与结构鉴定

1.色谱法的应用：硅胶TLC&聚酰胺TLC&双向纸色谱法

2.黄酮类化合物的1H-NMR

1)A环质子

①5，7-二羟基黄酮类

a.化学位移：δ5.7-6.9

b.H-6及H-8均为二重峰(J=2.5 Hz)

c.H-6比H-8位于较高磁场区

d.7-OH成苷H-6及H-8向低磁场位移(苷化位移)

②7-羟基黄酮类

a.H-5受4位羰基去屏蔽及H-6邻偶出现在δ8.0左右(J=8.0 Hz

b.H-6因H-5邻偶及H-8间偶作为双二重峰出现(J=8.0, 2.5 Hz)

c.H-8因H-6间偶作为二重峰出现(J=2.5 Hz)

2)B环质子

①4’-氧取代黄酮

a.出现在δ6.5-7.9范围，大体比A环质子处于低磁场区

b.H-2’, 6’及H-3’, 5’分别为二重峰(J=8.5 Hz)

c.H-3’, 5’比H-2’, 6’处于较高磁场

② 3’, 4’-二取代黄酮

a.H-5’作为二重峰出现在δ6.7-7.1处(J=8.5 Hz)

b.H-2’作为二重峰出现在δ7.2处(J=2.5 Hz)

c.H-6’作为双二重峰出现在δ7.9处(J=2.5, 8.5 Hz)

3)C环质子

① 二氢黄酮

a.H-2作为双二重峰出现在δ5.2处(Jtrans=11 Hz, Jcis=5 Hz)

b.两个H-3作为双二重峰出现在δ2.8处(J偕偶=17 Hz)

②二氢黄酮醇

a.H-2及H-3构成反式双直立系统作为二重峰出现(J=11 Hz)

b.H-2位于δ4.9处，H-3位于δ4.3处

③黄酮类&黄酮醇类

a.黄酮类H3常以尖锐单峰出现在δ6.3处

b.黄酮醇类3位有含O取代基，故H谱上无C环质子。

苷化位移

糖苷化后，端基碳和苷元α-C化学位移值均向低场移动，而邻碳稍向高场移动(偶而也有向低场移动的)，对其余碳的影响不大，这种苷化前后的化学变化，称苷化位移。

酚苷(苷元分子中的酚羟基与糖脱水形成的苷)的苷化位移： 当糖与-OH形成酚苷键时，其苷化位移值较特殊，苷元α-碳向高场位移。

3.13C-NMR

1)黄酮类C2和C3差很多，160&110

2)黄酮醇类C2和C3近似，130&140

3)二氢黄酮类C2和C3 差很多，70&40

4)二氢黄酮醇类C2和C3近似，70&80

5)多数5,7-二羟基黄酮中C6&C8出现在90~100左右，C6化学位移大于C8!!在H谱上H6的化学位移小于H8

4. 黄酮类化合物的EI-MS 书P171

途径一(RDA裂解)：2个产物102&120 <大多数黄酮>

途径二：3个产物105特征 <大多数黄酮醇>