1、第七章第七章 黄酮类化合物黄酮类化合物Chapter 7 Flavonoids学习要求学习要求 1、掌握黄酮类化合物的定义、结构特征与分类； 2、掌握黄酮类化合物的理化性质及提取分离方法 3、了解黄酮类化合的生物活性及其制剂。 4、熟悉黄酮类化合物的结构鉴定方法。 重点：黄酮类化合物的结构与分类、理化性质及提取分离方法。 难点：黄酮类化合物结构研究方法。 黄酮类化合物是在植物中分布非常广泛黄酮类化合物是在植物中分布非常广泛的一类天然产物。此类化合物多为黄色，的一类天然产物。此类化合物多为黄色，且具有酮式羰基，故称黄酮类化合物。大且具有酮式羰基，故称黄酮类化合物。大多与糖结合成苷，称为黄酮苷类；
2、有的以多与糖结合成苷，称为黄酮苷类；有的以游离形式存在，即未与糖结合，称为游离游离形式存在，即未与糖结合，称为游离黄酮或黄酮苷元，同一植物中可能同时存黄酮或黄酮苷元，同一植物中可能同时存在游离黄酮及其苷。在游离黄酮及其苷。 第一节第一节概述概述Introduction一、基本结构和分类一、基本结构和分类 （一）基本结构（一）基本结构 1952年以前，黄酮类化合物主要是指基本母核年以前，黄酮类化合物主要是指基本母核为为2-苯基色原酮的一系列化合物。苯基色原酮的一系列化合物。 色原酮色原酮 2-苯基色原酮（黄酮）苯基色原酮（黄酮） OO543218765432187654321OO6 现在的黄酮类
3、化合物则泛指两个苯环（现在的黄酮类化合物则泛指两个苯环（A与与B环）环）通过中央三碳链相互连接而成的一类化合物。通过中央三碳链相互连接而成的一类化合物。 C6-C3-C66O5432187654321ACB 黄酮类化合物的苷元的结构类型根据三碳链氧黄酮类化合物的苷元的结构类型根据三碳链氧化程度、化程度、B环（苯基）连接位置（环（苯基）连接位置（2-位或位或3-位）以及位）以及三碳链是否构成环状分为下列类型：三碳链是否构成环状分为下列类型：黄酮和黄酮醇类黄酮和黄酮醇类二氢黄酮和二氢黄酮醇类二氢黄酮和二氢黄酮醇类异黄酮和二氢异黄酮类异黄酮和二氢异黄酮类查耳酮和二氢查耳酮类查耳酮和二氢查耳酮类花色素
4、花色素黄烷醇类黄烷醇类橙酮类橙酮类其他黄酮类其他黄酮类（二）黄酮类化合物的结构类型（二）黄酮类化合物的结构类型 结构特点：结构特点：C环为环为吡喃酮结构，吡喃酮结构，B环与环与C2位位相连，黄酮醇相连，黄酮醇C3位有羟基取代。位有羟基取代。OROR=H 黄酮黄酮 R=OH 黄酮醇黄酮醇 这里指的是狭义的黄酮，即这里指的是狭义的黄酮，即2苯基色原酮（苯基色原酮（2-苯基苯并苯基苯并吡吡喃酮）类喃酮）类，此类化合物数量最多，尤其是黄酮醇。如芫花，此类化合物数量最多，尤其是黄酮醇。如芫花(野丁香野丁香花花)中的芹菜素、金银花中的木犀草素属于黄酮类；银杏中的山奈中的芹菜素、金银花中的木犀草素属于黄酮类
5、；银杏中的山奈素和槲皮素属于黄酮醇类。素和槲皮素属于黄酮醇类。1 黄酮及黄酮醇类黄酮及黄酮醇类 flavones flavonolsOOHOOHOHOHluteolin木犀草素（木犀草素（luteolin），），存在于忍冬藤、菊花、存在于忍冬藤、菊花、浮萍中，具有抗菌作用。浮萍中，具有抗菌作用。 如如: 金银花金银花 【专利方剂【专利方剂】六味黄酮茶六味黄酮茶：是以饮茶的方式饮用：是以饮茶的方式饮用中草药，该茶由中草药，该茶由“金银花、银杏叶、决明子、金银花、银杏叶、决明子、槐米、山楂、菊花槐米、山楂、菊花”六种国家卫生部规定的药六种国家卫生部规定的药食同源的中草药组方而成主要含有人体自身不食
6、同源的中草药组方而成主要含有人体自身不能合成的植物黄酮类化合物。将原材料精选、能合成的植物黄酮类化合物。将原材料精选、炮制、加工成袋泡茶，所以叫炮制、加工成袋泡茶，所以叫“六味黄酮茶六味黄酮茶”。它不是通常的茶叶，不含茶叶成分，它是以喝它不是通常的茶叶，不含茶叶成分，它是以喝茶的方式饮用的中草药。茶的方式饮用的中草药。黄芩为清热解毒类黄芩为清热解毒类中药，抗菌成分主中药，抗菌成分主要有黄芩苷要有黄芩苷(baicalin)、次黄芩、次黄芩素素(wogonin)等。等。黄芩OOOOOHO黄芩素(黄色)OOOHHOHO黄芩酶黄芩苷COOHHOOHOHOOOOHHOO醌类(绿色)槲皮素槲皮素(quer
7、cetin)具有抗炎、止咳祛痰等作用。具有抗炎、止咳祛痰等作用。槲皮素片用于治疗支气管炎。此外还有降低血压、槲皮素片用于治疗支气管炎。此外还有降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用。扩张冠状动脉、增加冠脉血流量等作用。芦丁芦丁(rutin)是槲皮素的是槲皮素的O芸香糖苷。用于治芸香糖苷。用于治疗毛细管脆弱引起的出血病，并用作高血压的辅助疗毛细管脆弱引起的出血病，并用作高血压的辅助治疗剂。治疗剂。 RUTINOOOHHOOHOHOrutinoseOOOHHOOHOHOHQUERCETIN 豆科植物槐
8、米豆科植物槐米（槐的花蕾（槐的花蕾）中含有芦丁和槲中含有芦丁和槲皮素。皮素。ORO2 二氢黄酮与二氢黄酮醇二氢黄酮与二氢黄酮醇flavanones flavanonols R=H 二氢黄酮 R=OH 二氢黄酮醇与黄酮和黄酮醇相比，其与黄酮和黄酮醇相比，其结构中结构中C环环C2-C3位双键被饱位双键被饱和，和，他们在植物体内常与相应的黄酮和黄酮醇共存。如甘他们在植物体内常与相应的黄酮和黄酮醇共存。如甘草中的甘草素、橙皮中的橙皮苷均属于二氢黄酮类；满山草中的甘草素、橙皮中的橙皮苷均属于二氢黄酮类；满山红中的二氢槲皮素、桑枝中的二氢桑色素均属于二氢黄酮红中的二氢槲皮素、桑枝中的二氢桑色素均属于二氢黄
9、酮醇类醇类OOOHOCH3rutinose O橙皮苷(hesperidin),具有Vp样作用甘草苷(liquiritin),具有溃疡抑制作用OOOglcHO豆科植物甘草（豆科植物甘草（GLycyrrhiza uralensis Fisch），），以根和根状茎入药，是临床最常应用的药品。有以根和根状茎入药，是临床最常应用的药品。有解毒、祛痰、止痛、解痉以至抗癌等药理作用。解毒、祛痰、止痛、解痉以至抗癌等药理作用。 柚皮素（柚皮素（Naringenin）：）：来源于芸香科植物柚来源于芸香科植物柚(Citrus paradisi Macfadyen)的果实；属二的果实；属二氢黄酮类化合物氢黄酮类化合
10、物。柚皮。柚皮素是柚皮甙的甙元，具有素是柚皮甙的甙元，具有抗菌、抗炎、抗癌、解痉抗菌、抗炎、抗癌、解痉和利胆作用。和利胆作用。 OOHOOHOHOOCH2OHOHOCH3水飞蓟素(SILYBIN)3查尔酮类（查尔酮类（chalcones） 查耳酮654321654321O 查耳酮的主要结构特点是查耳酮的主要结构特点是C环未成环环未成环，另外定位也，另外定位也与其他黄酮不同。其可以看作是二氢黄酮在碱性条件与其他黄酮不同。其可以看作是二氢黄酮在碱性条件下下C环开环的产物，两者互为同分异构体，常在植物环开环的产物，两者互为同分异构体，常在植物体内共存。同时两者的转变伴随着体内共存。同时两者的转变伴随
11、着颜色的变化颜色的变化。 二氢黄酮的吡喃酮环芳香性低，在碱的二氢黄酮的吡喃酮环芳香性低，在碱的作用下易开环生成作用下易开环生成6-羟基查耳酮，由无色转羟基查耳酮，由无色转为深黄色，后者经酸化又能转化为原来的二为深黄色，后者经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。氢黄酮。OHHOOOHO邻羟基查耳酮二氢黄酮深黄色深黄色无无 色色 红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类植红花所含的色素红花苷是第一个发现的查耳酮类植物成分。物成分。 红花在开花初期，花冠呈红花在开花初期，花冠呈淡黄色淡黄色；开花中期，花冠；开花中期，花冠呈呈深黄色深黄色；开花后期或采收干燥过程中由于酶的作；开花后期或采收干燥过程中由于酶
12、的作用，氧化成用，氧化成红色红色。SO2氧化酶异构化醌式红花苷(红色)红花苷(carthamone)(黄色)新红花苷(neo-carthamin)(无色)OHOOOOglcOHOHOHOHOOglcOHOOHOHOOglcOH菊科植物菊科植物红花红花二氢查耳酮类二氢查耳酮为查耳酮-双键氢化而成。OHOOHOHOOHOglc梨根苷 二氢查耳酮在植物界分布极少，如蔷薇科梨属植物根皮和苹果种仁中含有的梨根苷。4异黄酮和二氢异黄酮类异黄酮和二氢异黄酮类 结构特点：结构特点：B环连接在C3位上，为3苯基色原酮，与黄酮相比其B环位置连接不同。二氢异黄酮类可看作是异黄酮类C2和C3双键被还原成单键的一类化合
13、物。OOOO异黄酮类异黄酮类 (isoflavones) 取代基7,4-二OH4-OH, 7-glc7,4-二OH,8-C-glc化合物名称大豆素大豆苷葛根素OOHOOH主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。主要存在于豆科、鸢尾科等植物中。如葛根主要含有下列几种异黄酮类成分。如葛根主要含有下列几种异黄酮类成分。葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌葛根总黄酮具有扩冠、增加冠脉流量及降低心肌耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。耗氧量等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛大豆苷、葛根素及大豆素均能缓解高血压患者的头痛等症状。等症状。葛根是中华
14、人民共葛根是中华人民共和国的民族植物，早在和国的民族植物，早在尧、舜、禹时期，人们尧、舜、禹时期，人们就已经开始利用葛藤制就已经开始利用葛藤制麻织布。葛根为豆科植麻织布。葛根为豆科植物野葛物野葛Pueraria lobata （Willd）ohwi的根。的根。植株为藤本，长约达植株为藤本，长约达10m，全株被黄褐色长，全株被黄褐色长硬毛。硬毛。 二氢异黄酮类二氢异黄酮类l 具有抗癌活性的中药山豆根中含有的紫檀素、三具有抗癌活性的中药山豆根中含有的紫檀素、三叶紫檀素苷和高丽槐素属于二氢异黄酮类衍生物。叶紫檀素苷和高丽槐素属于二氢异黄酮类衍生物。毛鱼藤中所含有的鱼藤酮也属于二氢异黄酮的衍毛鱼藤中所
15、含有的鱼藤酮也属于二氢异黄酮的衍生物，具有较强的杀虫和毒鱼作用。生物，具有较强的杀虫和毒鱼作用。OROOOO紫檀素 R=CH3三叶豆紫檀苷 R=glc高丽槐素 R=HOOOOCH3OCH3O鱼藤酮5花色素类花色素类(anthocyanidins)O+OH 花色素在植物中多以苷的形式存在。花色素是使植物的花、果、叶、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素，如矢车菊苷元、飞燕草苷元和天竺葵苷元以及它们所组成的苷最为常见。O+OHHOOHR1OHR2矢车菊苷元 R1=OH R2=H飞燕草苷元 R1=R2=OH天竺葵苷元 R1=R2=H矢车菊飞燕草天竺葵6 黄烷醇类黄烷醇类 根据C环上的3，4位存在羟基的情况
16、分为黄烷-3-醇和黄烷-3，4-二醇。 黄烷黄烷-3-醇醇(flavan-3-ols) ，又称儿茶素类OOH 主要存在于含鞣质的木本植物中。如儿茶素为中药儿茶中的主要成分，有四个光学异构体，但在植物中主要有异构体两个，儿茶素和表儿茶素。(+)儿茶素(-)表儿茶素OHOOHOHHOHHOHHOHOOHOHOHOHH 黄烷黄烷-3，4-二醇二醇(flavan-3,4-diols)类类,又称为无色花色素类，OOHOHOOHHOOHOHOHHOH无色矢车菊素 这类化合物在植物界中分布很广，在含鞣质的木本植物和蕨类植物中更为多见，如：无色矢车菊素。7 橙酮类（噢哢类） 结构特点为C环为含氧五元环。母核碳
17、原子的编号也与其他黄酮类不同。橙酮类OCHO1234567123456 此类化合物较少见，主要存在于玄参科、菊科、苦苣苔科以及单子叶植物沙草科中，如在黄波斯菊花中含有的硫磺菊素属于此类。OCHHOOHOHO硫磺菊素硫磺菊素(sulphuretin)8双黄酮类双黄酮类 由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物，多由二分子黄酮衍生物聚合生成的二聚物，多分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮，分布于裸子植物中。银杏中含有多种双黄酮，如银杏素。如银杏素。 GINKGETINOOOHCH3OOCH3OHHOOHOO9苯骈色原酮苯骈色原酮 (xanthanes) 87654321异芒果素(isomengifer
18、in)OOHOHOOHOHglc是一种特殊类型的黄酮类化合物，如石韦、芒果是一种特殊类型的黄酮类化合物，如石韦、芒果叶及知母叶中都含有的止咳祛痰成分芒果苷和异芒果叶及知母叶中都含有的止咳祛痰成分芒果苷和异芒果苷。苷。 类别类别 特点或组间区别特点或组间区别 组内区别组内区别黄酮和黄酮醇黄酮和黄酮醇 2-2-苯基色原酮苯基色原酮 3-OH3-OH （C C2 2-C-C3 3双键）双键）二氢黄酮和二氢黄酮和 2-2-苯基色原酮苯基色原酮 3-OH3-OH二氢黄酮醇二氢黄酮醇 （C C2 2-C-C3 3单键）单键）异黄酮和二氢异黄酮异黄酮和二氢异黄酮 3-3-苯基色原酮苯基色原酮 C C2 2-
19、C-C3 3双键和单键双键和单键查耳酮和二氢查耳酮查耳酮和二氢查耳酮 C C环开环环开环 3 3碳链为双键和单键碳链为双键和单键橙酮橙酮 C C环为五元环环为五元环花色素和黄烷醇花色素和黄烷醇 无无4 4位羰基位羰基 离子和分子离子和分子其他类其他类 均有色原酮结构均有色原酮结构小结：各类黄酮类化合物的特点和区别小结：各类黄酮类化合物的特点和区别糖糖醋酸-丙二酸途径莽草酸途径RCH2COCoACoAOOCOHx 3OHOOH查耳酮OOOHOO二、黄酮类化合物的生物合成途径二、黄酮类化合物的生物合成途径双氢查尔酮双氢查尔酮查尔酮查尔酮(-)-双氢黄酮双氢黄酮(+)-双氢黄酮醇双氢黄酮醇花色素花色
20、素(+)-儿茶素儿茶素(-)-表儿茶素表儿茶素黄酮醇黄酮醇异黄酮异黄酮黄酮黄酮橙酮类橙酮类紫檀素紫檀素鱼藤酮类鱼藤酮类三、黄酮类化合物的生物活性三、黄酮类化合物的生物活性 1. 对心血管系统的作用对心血管系统的作用 Vp样作用：芦丁、橙皮苷等有样作用：芦丁、橙皮苷等有Vp样作用，样作用，能降低血管脆性及异常通透性，可用作防治能降低血管脆性及异常通透性，可用作防治高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。高血压及动脉硬化的辅助治疗剂。 扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素、人工合扩冠作用：芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的力可定。成的力可定。 降血脂及胆固醇：木樨草素降血脂及胆固醇：木樨草素 芦丁片芦丁片 芦丁是从
21、中国所独有的国槐的花蕾中提取的芦丁是从中国所独有的国槐的花蕾中提取的植物药，也称维生素植物药，也称维生素P，具有降低毛细血管的异，具有降低毛细血管的异常通透性和脆性的作用，是心脑血管保护药，常通透性和脆性的作用，是心脑血管保护药，国内用于心脑血管药品制剂的主要成分，国外国内用于心脑血管药品制剂的主要成分，国外还大量用于食品添加剂和化妆品。还大量用于食品添加剂和化妆品。 2. 抗肝脏毒作用抗肝脏毒作用 从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素具有保从水飞蓟种子中得到的水飞蓟素具有保肝作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬肝作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。化及多种中毒性肝损伤。 （+）-儿茶素
22、儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作也可抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化用，治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。碳等引起的中毒性肝损伤。水飞蓟片水飞蓟片 为菊科植物水飞蓟（紫花）为菊科植物水飞蓟（紫花）Silybum marianum (L) Gacntm的果实，经提取精制所的果实，经提取精制所得的淡黄色粉末，或结晶性粉末。无味、无臭、得的淡黄色粉末，或结晶性粉末。无味、无臭、易溶于丙酮、醋酸乙酯、乙醇及甲醇，难溶于易溶于丙酮、醋酸乙酯、乙醇及甲醇，难溶于氯仿，不溶于水，主要化学成份为水飞蓟宾氯仿，不溶于水，主要化学成份为水飞蓟宾（Silybin) C25H2
23、2O10及其衍生物等黄酮类物及其衍生物等黄酮类物质。质。 3. 抗炎、镇痛活性抗炎、镇痛活性 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具抗炎作用。银杏总黄酮、金丝桃苷、芦丁及具抗炎作用。银杏总黄酮、金丝桃苷、芦丁及槲皮素等具有良好的镇痛作用。槲皮素等具有良好的镇痛作用。 4. 抗菌及抗病毒作用抗菌及抗病毒作用 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素等均有一定程如木樨草素、黄芩苷、黄芩素等均有一定程度的抗菌作用；槲皮素、桑色素、山柰酚等具度的抗菌作用；槲皮素、桑色素、山柰酚等具有抗病毒作用。有抗病毒作用。 5. 解痉作用解痉作用 异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛；异甘草素
24、、大豆素：解除平滑肌痉挛； 大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压大豆苷、葛根素及葛根总黄酮可缓解高血压患者的头痛等症状；患者的头痛等症状； 6. 雌性激素样作用雌性激素样作用 大豆素大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作等异黄酮具有雌性激素样作用，可能由于它们与己烯雌酚结构类似的缘故。用，可能由于它们与己烯雌酚结构类似的缘故。己烯雌酚HOOH大豆素(dadzein)OOHOOH7.清除人体自由基作用清除人体自由基作用 黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。8. 抗肿瘤作用抗肿
25、瘤作用槲皮素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制槲皮素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制相关酶的活性、降低肿瘤细胞的耐药性、诱导肿相关酶的活性、降低肿瘤细胞的耐药性、诱导肿瘤细胞凋亡及雌激素样作用等有关。瘤细胞凋亡及雌激素样作用等有关。水飞蓟素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑水飞蓟素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制相关酶的活性、诱导细胞周期阻滞等有关。制相关酶的活性、诱导细胞周期阻滞等有关。理化性质化学性质化学性质酸性酸性碱性碱性显色反应显色反应还原反应还原反应碱性试剂碱性试剂显色反应显色反应硼酸显色硼酸显色反应反应与金属盐的与金属盐的络合反应络合反应物物理理性性质质性状性状溶解性溶解性第二节第二节
26、黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物的理化性质 一、性状一、性状 1. 多为结晶性固体，少为（如黄酮苷类）多为结晶性固体，少为（如黄酮苷类）无定形粉末。无定形粉末。 2. 旋光性：游离旋光性：游离苷元苷元中，除二氢黄酮、二中，除二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷、黄烷醇及双黄酮有旋光氢黄酮醇、黄烷、黄烷醇及双黄酮有旋光外，其余无旋光性。外，其余无旋光性。 苷类苷类由于结构中引入糖的分子，均有旋由于结构中引入糖的分子，均有旋光性，且多为左旋。光性，且多为左旋。 3. 颜色颜色黄酮、黄酮醇及苷类黄酮、黄酮醇及苷类 灰黄灰黄-黄色黄色查耳酮查耳酮 黄黄-橙黄色橙黄色二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇 无
27、色无色异黄酮异黄酮 微黄色微黄色 其中，黄酮、黄酮醇及苷类、查耳酮等因分其中，黄酮、黄酮醇及苷类、查耳酮等因分子中存在交叉共轭体系，在子中存在交叉共轭体系，在7,4位引入位引入-OH, OCH3等供电子基团则促进电子移位、重排，使化合物颜等供电子基团则促进电子移位、重排，使化合物颜色加深。色加深。 花色苷及其苷元的颜色随花色苷及其苷元的颜色随pH的不同而改变：的不同而改变：呈现红（呈现红（pH8.5） 二、溶解度二、溶解度 1. 游离苷元难溶或不溶于水，易溶于游离苷元难溶或不溶于水，易溶于MeOH, EtOH, EtOAc, Et2O。 黄酮、黄酮醇及查耳酮是平面型分子，黄酮、黄酮醇及查耳酮是
28、平面型分子，分子堆砌紧密，分子间引力较大，更难溶分子堆砌紧密，分子间引力较大，更难溶于水。于水。 二氢黄酮、二氢黄酮醇是非平面型分二氢黄酮、二氢黄酮醇是非平面型分子，分子排列不紧密，分子间引力降低，子，分子排列不紧密，分子间引力降低，对水的溶解度较大。对水的溶解度较大。 花色苷元（花青素）类虽系平面型分子，花色苷元（花青素）类虽系平面型分子，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水溶度较大。亲水性较强，水溶度较大。花青素二氢黄酮X -或OH -OORHOH2. 黄酮类化合物的羟基苷化后，水溶黄酮类化合物的羟基苷化后，水溶性相应增大，而在有机溶剂中的
29、溶性相应增大，而在有机溶剂中的溶解度相应减小。解度相应减小。 黄酮苷一般易溶于黄酮苷一般易溶于H2O, MeOH, EtOH等，难溶或不溶于苯，氯仿等。等，难溶或不溶于苯，氯仿等。三、酸碱性三、酸碱性 1. 酸性酸性 黄酮类化合物多具有酚羟基而呈酸性，黄酮类化合物多具有酚羟基而呈酸性，可溶于碱性水液、吡啶、甲酰胺及二甲基可溶于碱性水液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺。甲酰胺。 酸性强弱顺序：酸性强弱顺序：7, 4-二羟基二羟基 7, 或或4羟羟基基 一般酚羟基一般酚羟基5-羟基羟基 此性质可用于提取、分离及鉴定工作。此性质可用于提取、分离及鉴定工作。 2. 碱性碱性 -吡喃酮上的吡喃酮上的1-位氧
30、原子上有未共用电子对，表现位氧原子上有未共用电子对，表现微弱的碱性，可与强无机酸如浓硫酸，盐酸生成微弱的碱性，可与强无机酸如浓硫酸，盐酸生成（yang）盐，但极不稳定，加水即可分解。盐，但极不稳定，加水即可分解。 黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的yang盐常表性盐常表性特殊的颜色，可用于鉴别。特殊的颜色，可用于鉴别。H2OHClClOOHOOOOH+Cl 烊烊 盐（呈色）盐（呈色） 应用应用 初步鉴别黄酮母核类型：初步鉴别黄酮母核类型： 黄酮、黄酮醇黄酮、黄酮醇 黄黄橙色，并有荧光橙色，并有荧光 二氢黄酮二氢黄酮 橙红（冷）、紫红（热）橙红（冷）、紫红（热） 查耳酮
31、查耳酮 橙红橙红洋红洋红 异黄酮（二氢）异黄酮（二氢） 黄色黄色 橙酮橙酮 红红洋红洋红四显色反应四显色反应(一一)还原反应还原反应1、盐酸镁粉反应、盐酸镁粉反应方法：样品溶于方法：样品溶于1ml甲醇或乙醇，甲醇或乙醇，加镁粉少许，振摇，加镁粉少许，振摇，滴加几滴浓盐酸，滴加几滴浓盐酸，1-2分钟内（必要时微热）即可显色。分钟内（必要时微热）即可显色。B环引入环引入-OH, -OCH3，颜色随之加深。，颜色随之加深。2、NaBH4反应反应NaBHNaBH4 4是对是对二氢黄酮类化合物二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂，专属性较高的一种还原剂，与二氢黄酮类化合物产生与二氢黄酮类化合物产生红红
32、紫色。紫色。 盐酸盐酸-镁粉镁粉 黄酮、二氢黄酮、黄酮、二氢黄酮、 橙红橙红紫红紫红 黄酮类特征性黄酮类特征性 假阳性假阳性 反应反应 黄酮醇、二氢黄酮醇黄酮醇、二氢黄酮醇 橙红橙红紫红紫红 鉴别反应鉴别反应 （花色）（花色） （最常用）（最常用） 查耳酮、橙酮、查耳酮、橙酮、 （-） 儿茶素类、异黄酮儿茶素类、异黄酮 （-） 四氢硼钠四氢硼钠 二氢黄酮、二氢黄酮醇二氢黄酮、二氢黄酮醇 红红紫紫 二氢黄酮类特有二氢黄酮类特有 还原反应还原反应 其它黄酮类其它黄酮类 （-） 钠汞齐反应钠汞齐反应 黄酮、二氢黄酮黄酮、二氢黄酮 红红 异黄酮、二氢异黄酮异黄酮、二氢异黄酮 红红 黄酮醇类黄酮醇类 黄
33、黄淡红色淡红色 二氢黄酮醇类二氢黄酮醇类 棕黄色棕黄色反应类型反应类型 鉴别特征鉴别特征 鉴别意义鉴别意义 备注备注（二）与金属盐类试剂的络合反应（二）与金属盐类试剂的络合反应 黄酮类化合物分子中含有下列结构单黄酮类化合物分子中含有下列结构单元，常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等元，常可与铝盐、铅盐、锆盐、镁盐等试剂反应，生成有色络合物。试剂反应，生成有色络合物。OOOHOHOHOH反应官能团：反应官能团：3-OH3-OH，4-C=O4-C=O 5-OH5-OH，4-C=O4-C=O 邻二酚羟基邻二酚羟基1 1、铝盐：、铝盐： 试剂：试剂： 1% 1% AlClAlCl3 3 或硝酸铝溶液或硝酸铝
34、溶液 现象：络合物为现象：络合物为黄色黄色，UVUV（415nm415nm) ) 灯下有荧光。灯下有荧光。 可用于定性及定量分析。可用于定性及定量分析。OOOOOOOOAlAlOOAl ClCl2Cl22 2锆盐：锆盐：（锆锆枸橼酸反应）枸橼酸反应） 用来检查和区分黄酮分子中用来检查和区分黄酮分子中3 3、5-5-二二OHOH（1 1）2%2%二氯氧锆甲醇液（二氯氧锆甲醇液（ZrOClZrOCl2 2）（2 2）2%2%枸橼酸甲醇液枸橼酸甲醇液 样品样品+ +试剂（试剂（1 1）鲜黄色络合物鲜黄色络合物试剂（试剂（2 2）褪色：含褪色：含5-OH5-OH不褪色不褪色: :含含3-OH3-OH试
35、剂试剂 OOOZrHOOHOHOHOClH2O3.3.氯化锶（氯化锶（SrClSrCl2 2）反应反应 在氨性甲醇溶液中在氨性甲醇溶液中OSrO+H2OOHOHSr+2HO-邻二酚羟基邻二酚羟基SrClSrCl2 2OHOH- -反应类型反应类型 鉴别特征及鉴别意义鉴别特征及鉴别意义 备备 注注锆盐锆盐枸橼酸枸橼酸锆盐锆盐-枸橼酸枸橼酸3-OH 黄色黄色黄色不褪黄色不褪PPC(ZrOCl2) 5-OH5-OH 黄色褪去黄色褪去 氨性氯化锶氨性氯化锶(SrCl2) 邻二酚羟基邻二酚羟基 绿、棕乃至黑色绿、棕乃至黑色 三氯化铝三氯化铝3-OH，4-C=O黄色黄色（AlCl3）5-OH，4-C=O鲜
36、黄色荧光鲜黄色荧光PPCTLC邻二酚羟基邻二酚羟基（4或或7，4黄酮醇，天蓝色荧光）黄酮醇，天蓝色荧光）凡具有凡具有 结构，在无机酸或有机酸条件下与硼酸反应结构，在无机酸或有机酸条件下与硼酸反应生成生成亮黄色亮黄色。(三三)硼酸显色反应硼酸显色反应 5-5-羟基黄酮羟基黄酮 2-2-羟基查耳酮羟基查耳酮 OOOHOHOOH草酸存在下，显黄色并带绿色荧光草酸存在下，显黄色并带绿色荧光 枸橼酸丙酮存在下则显黄色而无荧光枸橼酸丙酮存在下则显黄色而无荧光 CCCOOH(四四)碱性试剂显色反应碱性试剂显色反应 1 1、日光及、日光及UVUV下，通过纸斑反应，样品用碱性试剂处理后下，通过纸斑反应，样品用碱
37、性试剂处理后的颜色变化来的颜色变化来鉴定黄酮类化合物鉴定黄酮类化合物。常用碱性试剂：氨蒸汽，常用碱性试剂：氨蒸汽，NaNa2 2COCO3 3水溶液水溶液 氨蒸汽处理后的色变，置空气中随即褪去，氨蒸汽处理后的色变，置空气中随即褪去，NaNa2 2COCO3 3水溶液则不褪色水溶液则不褪色 2 2、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征、利用碱性试剂反应鉴别分子中某些结构特征 2 2）黄酮醇类在碱液中呈）黄酮醇类在碱液中呈黄色黄色，通入空气变为，通入空气变为棕色棕色, ,可与可与其他黄酮类区别其他黄酮类区别 3 3）黄酮类有）黄酮类有 或或3,43,4二二OHOH， 碱液碱液 黄色黄色- -深红
38、色深红色- -绿棕色绿棕色 OHOH1 1）二氢黄酮在碱性中开环转为异构体）二氢黄酮在碱性中开环转为异构体- -查耳酮，显查耳酮，显橙黄色橙黄色OOOHOHOCH3HOOH-H+HOOHOHOOHOCH3橙皮素橙皮素 橙皮查耳酮橙皮查耳酮五氯化锑五氯化锑(SdCl5)： 查尔酮类的无水四氯化碳溶液与五氯化锑作查尔酮类的无水四氯化碳溶液与五氯化锑作用生成用生成红或紫红色红或紫红色沉淀，而黄酮，二氢黄酮及黄沉淀，而黄酮，二氢黄酮及黄酮醇类显酮醇类显黄黄-橙色橙色，这可用于区别查尔酮类或其他，这可用于区别查尔酮类或其他黄酮类化合物。黄酮类化合物。（五）与五氯化锑反应（五）与五氯化锑反应（六）（六）G
39、ibbs反应反应例: Gibbs反应呈阳性的化合物反应呈阳性的化合物:A5-羟基黄酮羟基黄酮B5,7-二羟基黄酮二羟基黄酮C5,7,4-三羟基黄酮三羟基黄酮D5-羟基羟基-8-甲氧基黄酮甲氧基黄酮E5,6,7-三羟基黄酮三羟基黄酮6O5432187654321ACB第三节第三节黄酮类化合物的提取分离黄酮类化合物的提取分离 一、提取溶剂一、提取溶剂 黄酮类化合物在花、液、果等组织中，黄酮类化合物在花、液、果等组织中，多以苷的形式存在；多以苷的形式存在； 在木部坚硬组织中，多以游离苷元形在木部坚硬组织中，多以游离苷元形式存在；式存在； 根据化合物极性不同，溶解性不同，根据化合物极性不同，溶解性不同
40、，采用不同溶剂提取。采用不同溶剂提取。1. 苷元苷元 多用多用CHCl3、Et2O、EtOAc等极性较小等极性较小溶剂提取；溶剂提取； 对于多对于多OCH3化的成分，用苯、石油醚化的成分，用苯、石油醚提取；提取； 对于极性大的成分，如查耳酮、橙酮、对于极性大的成分，如查耳酮、橙酮、双黄酮、羟基黄酮等，用双黄酮、羟基黄酮等，用EtOAc、EtOH、Me2CO、MeOH:H2O(1:1)等溶剂提取。等溶剂提取。2. 苷类苷类 水或热水提取，（多糖苷在热水中溶解度水或热水提取，（多糖苷在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度较小）；也可用较大，在冷水中溶解度较小）；也可用EtOH、MeOH、EtOAc提取
41、。提取。3. 含羟基的苷或苷元，可用碱水提取。含羟基的苷或苷元，可用碱水提取。 4. 提取花青素类可加入少量酸提取花青素类可加入少量酸(0.1%的盐酸的盐酸)，但一般黄酮类化合物则应慎用，以免发生水但一般黄酮类化合物则应慎用，以免发生水解反应。解反应。二二提取方法提取方法 热水提取法热水提取法 乙醇或甲醇提取法乙醇或甲醇提取法 系统溶济提取法系统溶济提取法 碱性水或碱性稀醇提取法碱性水或碱性稀醇提取法 溶剂萃取法溶剂萃取法 碱提酸沉法碱提酸沉法 薄层色谱法薄层色谱法 聚酰胺柱层析法聚酰胺柱层析法 硅胶柱层析法硅胶柱层析法 铅盐法铅盐法 硼酸络合法硼酸络合法 pH梯度萃取法梯度萃取法三三. 分离
42、分离（一）溶剂萃取法（一）溶剂萃取法 黄酮与杂质黄酮与杂质 分离依据：成分之间分离依据：成分之间 苷与苷元苷与苷元 之间的极性（分配系数之间的极性（分配系数K）差异）差异 苷元与苷元苷元与苷元 分离工艺：分离工艺： 原料的提取浓缩液（水溶液）原料的提取浓缩液（水溶液） 依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取依次以石油醚、乙醚、乙酸乙酯、水饱和正丁醇萃取 石油醚液石油醚液 乙醚液乙醚液 乙酸乙酯乙酸乙酯 水饱和正丁醇水饱和正丁醇 母液母液（脂溶性杂质脂溶性杂质） 回收回收 回收回收 减压回收减压回收 （水溶性杂质水溶性杂质) 苷元苷元 单糖苷单糖苷 多糖苷多糖苷 （二）（二）pH梯度萃取
43、法梯度萃取法 分离依据：分离依据：游离黄酮类化合物的酸性差异（见黄酮酸性规律）游离黄酮类化合物的酸性差异（见黄酮酸性规律） 分离工艺：分离工艺：总游离黄酮的乙醚液总游离黄酮的乙醚液 依次以依次以5%NaHCO3 、5%Na2CO3、0.2 % NaOH、 4% NaOH萃取萃取 5%NaHCO3液液 5%Na2CO3液液 0.2 % NaOH液液 4% NaOH液液 母液母液 酸化酸化 （脂溶性杂质）（脂溶性杂质）7，4-OH黄酮黄酮 7或或4-OH黄酮黄酮 一般一般-OH黄酮黄酮 5-OH黄酮黄酮(三三)根据分子中某些特定官能团进行分离根据分子中某些特定官能团进行分离硼酸络合法硼酸络合法：根
44、据具有根据具有邻二酚羟基邻二酚羟基的黄酮的黄酮与硼酸络合，生成物易溶于水的性质与其它类型黄与硼酸络合，生成物易溶于水的性质与其它类型黄酮分离。酮分离。通常在不与水混溶的有机溶剂如乙醚中，用硼通常在不与水混溶的有机溶剂如乙醚中，用硼酸液萃取，水相即为邻二酚羟基类黄酮。酸液萃取，水相即为邻二酚羟基类黄酮。 醋酸铅沉淀法醋酸铅沉淀法 与与1%1%醋酸铅或碱式醋酸铅，可生成醋酸铅或碱式醋酸铅，可生成 黄黄红色沉淀红色沉淀l 醋酸铅：醋酸铅： 邻二酚羟基，或兼有邻二酚羟基，或兼有3-OH3-OH，4-C=O4-C=O 5-OH 5-OH，4-C=O4-C=Ol 碱式醋酸铅：碱式醋酸铅：一般酚羟基类一般酚
45、羟基类 四四 新的提取分离技术新的提取分离技术 超声提取法超声提取法 超滤法超滤法 大孔吸附树脂柱层析大孔吸附树脂柱层析 双水相萃取技术双水相萃取技术 超临界流体萃取法超临界流体萃取法 酶法提取酶法提取 高效液相色谱法高效液相色谱法 胶束薄层色谱胶束薄层色谱 微乳薄层色谱微乳薄层色谱 分子烙印技术分子烙印技术 高速逆流色谱高速逆流色谱 分子蒸馏分子蒸馏 微波萃取微波萃取 半仿生提取半仿生提取双水相萃取双水相萃取(aqueous two phase extraction,ATPE) 双水相系统是指某些高聚物之间或高聚双水相系统是指某些高聚物之间或高聚物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶物与无机盐之
46、间在水中以适当的浓度溶解会形成互不相溶的两相系统。通过溶解会形成互不相溶的两相系统。通过溶质在相间的分配系数的差异而进行萃取质在相间的分配系数的差异而进行萃取的方法即为双水相萃取的方法即为双水相萃取。双水相萃取的优点 易于放大易于放大 双水相系统之间的传质过程和平衡过程快速双水相系统之间的传质过程和平衡过程快速,因因此能耗较小此能耗较小,可以实现快速分离。可以实现快速分离。 易于进行连续化操作。易于进行连续化操作。 相分离过程温和相分离过程温和,生化分子如酶不易受到破坏。生化分子如酶不易受到破坏。 选择性高、收率高。选择性高、收率高。 操作条件温和。操作条件温和。分子烙印技术（分子烙印技术（M
47、olecular Imprinting Technique MIT） 是对特定目标分子是对特定目标分子( (即模板分子即模板分子) )制备具有制备具有高度亲和性聚合物材料高度亲和性聚合物材料-分子烙印聚合物分子烙印聚合物（Molecular Imprinted Polymer MIPMolecular Imprinted Polymer MIP）用于提）用于提取分离目标分子的技术取分离目标分子的技术. .基本原理基本原理分子烙印的基本思想是源于人们对抗体-抗原及酶-底物的专一性的认识。整个聚合过程可分为三步：烙印，聚合和萃取。 (1)(1)将模板分子和功能单体按照一定比例混合将模板分子和功能单
48、体按照一定比例混合后在一定条件下反应后在一定条件下反应, ,模板分子和功能单体之模板分子和功能单体之间存在一定的分子间作用力间存在一定的分子间作用力( (如氢键、范德华如氢键、范德华力或共价键力或共价键) ;) ; (2)(2)加入交联剂加入交联剂, ,使之与前面的模板使之与前面的模板- -功能单体功能单体复合物通过聚合反应形成高聚物复合物通过聚合反应形成高聚物; ; (3)(3)将模板分子从高聚物中抽提出来形成具有将模板分子从高聚物中抽提出来形成具有一定空穴的分子烙印聚合物。分子烙印聚合物一定空穴的分子烙印聚合物。分子烙印聚合物中的空腔和模板分子形状、大小完全一样中的空腔和模板分子形状、大小
49、完全一样, ,可可实现对模板分子的特异性识别。实现对模板分子的特异性识别。分子蒸馏分子蒸馏(molecular distillation,MD)是一种特殊的液-液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。.液体混合物沿加热板流动并被加热液体混合物沿加热板流动并被加热 .轻、重分子会逸出液面而进入气相轻、重分子会逸出液面而进入气相 .由于轻、重分子的由于轻、重分子的自由程自由程不同不同 .轻分子达到冷凝板被冷凝排出轻分子达到冷凝板被冷凝排出;重分子达不到冷凝板沿混合液排出重分子达不到冷凝板沿混合液排出 分子运动自由程（用表示）：一个分子相邻两次
50、碰撞之间所走的路程。 分子蒸馏的基本原理分子蒸馏的基本原理操作温度低（远低于沸点）、真空度高、受热时间短（以操作温度低（远低于沸点）、真空度高、受热时间短（以秒计）、分离效率高等，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化秒计）、分离效率高等，特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离；物质的分离；可有效地脱除低分子物质（脱臭）、重分子物质（脱色）可有效地脱除低分子物质（脱臭）、重分子物质（脱色）及脱除混合物中杂质；及脱除混合物中杂质；其分离过程为物理分离过程，可很好地保护被分离物质不其分离过程为物理分离过程，可很好地保护被分离物质不被污染，特别是可保持天然提取物的原来品质；被污染，特别是可保持天然提取
