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第五章 黄酮类化合物 Flavonoid
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<本章要点> 一、掌握黄酮类化合物的基本结构分类和黄酮类化合物的理化性质。
二、掌握黄酮类化合物酸碱性，酸性强弱与结构之间的关系及在提取分离中的应用。 三、掌握黄酮类化合物梯度pH分离法、聚酰胺柱层析法、硅胶柱层析法和凝胶过滤法的原理与应用。 四、掌握 UV、NMR光谱在黄酮类化合物结构鉴定中的应用。
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本 章 内 容 第一节 概述 第二节 黄酮类化合物的理化性质 第三节 黄酮类化合物的提取分离 第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定
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第一节 概 述 黄酮类化合物以前主要是指2-苯基色原酮的衍生物，现在则泛指两个苯环（A环与B环）通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。
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色原酮 2-苯基色原酮 生物合成途径： 醋酸-丙二酸——桂皮酸途径 C6 -C3 -C6
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一、结 构 分 类 分类依据： 中央三碳链的氧化程度、B环连接位置（2-位或3-位）以及三碳链是否构成环状
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黄酮类 二氢黄酮类
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黄酮醇类 二氢黄酮醇类
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异黄酮类 二氢异黄酮类
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查耳酮类 花色素类 橙酮类
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黄烷-3-醇类 黄烷-3,4-二醇类
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酮类 高异黄酮类
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一、结 构 分 类 其它结构类型： 双黄酮类化合物 黄酮木脂体类化合物 生物碱型黄酮 黄酮苷类型： 单糖苷、双糖苷、叁糖苷、酰化糖苷
O-苷、C-苷
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芹菜素 紫花杜鹃甲素
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芹菜素 植物来源:伞形科植物旱芹Apium graveolens L. var. dulce DC.叶，此外广泛存在于多种水果、蔬菜、豆类和茶叶,玄参科植物水蔓青,蓼科虎杖,百合科毛叶藜芦,松科植物中。 药理作用：芹菜素具有抑制致癌物质的致癌活性；作为治疗HIV和其它病毒感染的抗病毒药物；MAP激酶的抑制剂；治疗各种炎症；抗氧化剂；镇静、安神；降压。与其他黄酮类物质(槲皮素、山奈黄酮)相比具有低毒、无诱变性等特点。
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槲皮素 黄柏苷
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槲皮素抗癌作用 槲皮素能显著抑制促癌剂的作用、抑制离体恶性细胞的生长、抑制艾氏腹水癌细胞DNA、RNA和蛋白质合成。 槲皮素有抑制血小板聚集和5-羟色胺（5-HT）的释放作用。槲皮素对ADP、凝血酶和血小板活化因子（PAF）诱导的血小板聚集均有明显抑制作用，其中对PAF的抑制作用最强。 槲皮素可以阻断雄激素对激素依赖型的人类前列腺癌细胞的作用。雄激素的作用被阻断后，前列腺癌细胞的生长会延缓或停止。洋葱、苹果、红酒、绿茶中含有大量的槲皮素，前列腺癌患者可以多食用。
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梨根苷 紫檀素
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硫磺菊素 天竺葵素
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儿茶素 异芒果苷
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儿茶素 儿茶素（Catechins）又称茶单宁，和咖啡因同属茶叶中的两大重要机能性成分，但是又以儿茶素为茶汤中最主要的成分。
药理作用：儿茶素是茶叶的重要成分，具有防治心血管疾病、预防癌症等多种功能。它为还原性多元酚类物质，在水溶液中易被空气氧化，常用作抗氧化剂。右旋儿茶精还有降低毛细血管的通透性、止泻、止血、抗病毒、杀真菌、及预防胃溃疡等多种作用。还可用于染料和鞣革工业。
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银杏素
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二、生 物 活 性 （一） 对心血管系统的作用 扩张冠脉 维生素p样作用 抑制血小板聚集降低血胆固醇
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芦 丁 葛根素
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二、生 物 活 性 （二）抗肝脏毒作用 水飞蓟素、儿茶素等有很强的保肝作用 水飞蓟素
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二、生 物 活 性 （三）抗炎作用 双聚原矢车菊苷元
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（四）雌性激素样作用 许多异黄酮类化合物有雌性激素样作用 大豆异黄酮 己烯雌酚
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二、生 物 活 性 （五） 抗菌及抗病毒作用 木犀草素 黄芩素
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桑色素
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二、生 物 活 性 （六）泻下作用 中药营实中的营实苷A有致泻作用
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二、生 物 活 性 （七）解痉作用 异甘草素及大豆素等具有解除平滑肌痉挛样作用 异甘草素
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二、生 物 活 性 （八）抗氧化作用 直接清除自由基或提高相应酶水平 （九）镇痛作用 （十）抗肿瘤作用
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本 章 内 容 第一节 概述 第二节 黄酮类化合物的理化性质 第三节 黄酮类化合物的提取分离 第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定
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第二节 理化性质 一、性 状 多为结晶性固体，少数为无定形粉末；
第二节 理化性质 一、性 状 多为结晶性固体，少数为无定形粉末； 黄酮类化合物的颜色与分子中是否存在交叉共轭体系及助色团（-OH、-OCH3）的类型、数目以及取代基位置有关； 共轭体系增加或共轭链延长，则化合物颜色加深。
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尤其在7-位及4΄-位引入-OH或-OCH3等基团后，可促进电子重排，而使化合物颜色加深，引入其他位置影响较小。
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第二节 理化性质 一、性状 花色苷及其苷元的颜色随着pH不同而改变，随着碱性增加颜色加深。
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pH=7~8，淡紫色 pH>11，蓝色
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第二节 理化性质 二、溶解性 苷元——一般难溶于水，溶于有机溶剂； 黄酮、黄酮醇、查耳酮等——平面型，排列紧密，难溶于水
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第二节 理化性质 二、溶解性 二氢黄酮、二氢黄酮醇等——非平面型，排列不紧密，水中溶解度稍大; 花青素——离子形式，亲水性强
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第二节 理化性质 二、溶解性 苷元中引入羟基后，水溶度增加； 苷化后，水溶度增加； 糖的结合位置不同，对苷的水溶度有一定影响。
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以棉黄素为例： 3-O-葡萄糖苷的水溶度大于7-O-葡萄糖苷； 3-OH对水溶度的贡献小于7-OH. 空间位阻 分子内氢键
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第二节 理化性质 三、酸碱性 （一）酸性 Ar-OH显示酸性 Ar-OH 的数目、位置影响酸性强弱(可用于提取)
第二节 理化性质 三、酸碱性 （一）酸性 Ar-OH显示酸性 Ar-OH 的数目、位置影响酸性强弱(可用于提取) 以黄酮为例，酸性强弱顺序为： 7,4΄-二OH > 7-或4΄-OH > 一般Ar-OH > 5-OH
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第二节 理化性质 三、酸碱性 （二）碱性 γ–吡喃环上的1-O，有未共用的电子对，表现微弱碱性，可与强无机酸生成佯盐。
第二节 理化性质 三、酸碱性 （二）碱性 γ–吡喃环上的1-O，有未共用的电子对，表现微弱碱性，可与强无机酸生成佯盐。 黄酮类化合物与浓硫酸生成的佯盐常有特殊颜色，可用于鉴别。
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第二节 理化性质 四、显色反应 黄酮类化合物的颜色反应与分子中的Ar-OH 和γ–吡喃环相关。
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四、显色反应 （一） 还原试验 查耳酮、橙酮、儿茶素、异黄酮（少数例外）类则无此显色反应。 1、盐酸-镁粉（或锌粉）反应 方法： 样品溶液
MeOH或EtOH 样品溶液 少许Mg粉或Zn粉 浓HCl 样品 显色 振摇 查耳酮、橙酮、儿茶素、异黄酮（少数例外）类则无此显色反应。
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四、显色反应 （一） 还原试验 2、四氢硼钠（钾）反应： NaBH4是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂（红~紫色）；
其它黄酮类不发生颜色变化。
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四、显色反应 （二） 金属盐类试剂的络合反应 A B C
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（二） 金属盐类试剂的络合反应 1、 铝盐 试剂：1% AlCl3或Al(NO)3 溶液 络合物多为黄色（415nm），并有荧光 4΄-羟基黄酮醇或 7,4΄-二羟基黄酮醇可显 示天蓝色荧光
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（二） 金属盐类试剂的络合反应 2、 铅盐 试剂：1%醋酸铅及碱式醋酸铅溶液 可生成黄~红色沉淀，沉淀色泽与羟基数目、位置有关
醋酸铅只能与分子中具有A、B、C三种结构的化合物生成沉淀 碱式醋酸铅则可与一般酚类化合物生成沉淀
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3、锆盐 （二） 金属盐类试剂的络合反应 试剂：2% ZrOCl2/MeOH溶液 要求：黄酮类化合物分子中具有游离的 3-或5-OH
生成黄色的锆络合物 3-羟基,4-羰基络合物的稳定性大于5-羟 基,4-羰基络合物（仅二氢黄酮醇除外）
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3、 锆盐 （二） 金属盐类试剂的络合反应 锆-柠檬酸反应： 褪色 5-OH黄酮 样品锆络合物反应液 3-OH黄酮 鲜黄色
柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸 2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸
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4、 镁盐 （二） 金属盐类试剂的络合反应 试剂:(CH3COO)2Mg/MeOH 溶液 (常用做显色剂）
二氢黄酮、二氢黄酮醇类可显天蓝色荧光 黄酮、黄酮醇、异黄酮等则显黄色荧光 可用于鉴别二氢黄酮、二氢黄酮醇
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5、 氯化锶 （二） 金属盐类试剂的络合反应 试剂：SrCl2 /MeOH溶液（氨性甲醇环境） 要求：具有邻二酚羟基的黄酮类化合物
生成绿~棕色甚至黑色沉淀
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绿~棕色甚至黑色
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四、显色反应 （三） 硼酸显色反应 结构要求:
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可能反应的化合物:
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四、显色反应 （四） 碱性试剂显色反应 1、 二氢黄酮类易在碱液中开环，转变成相应的异构体（查耳酮类），显橙~黄色
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异构化 新红花苷（无色） 氧化酶 红花苷（黄色） 醌式红花苷（红色）
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四、显色反应 （四） 碱性试剂显色反应 2、黄酮醇类 空气 黄酮醇类 黄色 棕色 可与其它黄酮类区别
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四、显色反应 （四） 碱性试剂显色反应 3、黄酮类化合物分子中具有邻二酚羟基取代或3,4΄-二羟基取代时，在碱中易氧化。 黄酮类 黄色
深红色 绿棕色
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本 章 内 容 第一节 概述 第二节 黄酮类化合物的理化性质 第三节 黄酮类化合物的提取分离 第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定
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第三节 提取分离 一、提取 二、分离 （一）溶剂萃取法 （二）碱提酸沉法 （三）炭粉吸附法 （一）柱色谱法 （二）梯度pH萃取法
第三节 提取分离 一、提取 （一）溶剂萃取法 （二）碱提酸沉法 （三）炭粉吸附法 二、分离 （一）柱色谱法 （二）梯度pH萃取法 （三）根据官能团分离
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第三节 提取分离 一、提取 花、叶、果——多以苷存在 存在形式 木质坚硬组织——游离苷元存在 苷类——极性较大的混合溶剂 提取溶剂
第三节 提取分离 一、提取 花、叶、果——多以苷存在 存在形式 木质坚硬组织——游离苷元存在 苷类——极性较大的混合溶剂 提取溶剂 花青素类——稀酸水 苷元——极性较小的溶剂
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一、 提 取 （一）溶剂萃取法 依据：利用黄酮类化合物之间或与杂质极性不同进行萃取 提取溶剂：EtOH、MeOH 游离苷元 醇提液 浸膏
浓缩 浸膏 乙酸乙酯 或正丁醇 苷类
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一、 提 取 （二）碱提酸沉法 依据：黄酮类化合物多具有Ar-OH，显示弱酸性 注意事项： 碱液浓度不宜过高（以免破坏黄酮母核）
酸化时酸性也不能太强（生成 盐）
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一、 提 取 （二）碱提酸沉法 碱水常用石灰水、Na2CO3、稀NaOH等
（1）其中，石灰水使用较多，可使很多酸性的水溶性杂质生成钙盐沉淀，用于精制纯化； （2）石灰水的浸出效果不如NaOH，且有些黄酮类化合物能与钙结合生成不溶性沉淀； （3）稀NaOH浸出能力强，但是所得杂质多.
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一、 提 取 （三）炭粉吸附法： 主要适用于苷类的精制工作
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第三节 提取分离 一、提取 二、分离 （一）溶剂萃取法 （二）碱提酸沉法 （三）炭粉吸附法 （一）柱色谱法 （二）梯度pH萃取法
第三节 提取分离 一、提取 （一）溶剂萃取法 （二）碱提酸沉法 （三）炭粉吸附法 二、分离 （一）柱色谱法 （二）梯度pH萃取法 （三）根据官能团分离
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第三节 提取分离 二、分离 （一）柱色谱法 常用吸附剂：硅胶、聚酰胺、纤维素等 1、硅胶柱色谱 主要适用于极性相对小一点的黄酮类化合物
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二、分 离 （一）柱色谱法 2、聚酰胺柱色谱 吸附强度影响因素： 黄酮类化合物分子中羟基的数目与位置
溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键的能力
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2、聚酰胺柱色谱 吸附规律： （1）酚羟基数目越多则吸附越强 >
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2、聚酰胺柱色谱 吸附规律： （2）酚羟基易于形成分子内氢键则吸附力减弱 >
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2、聚酰胺柱色谱 吸附规律： （3）酚羟基数目相同时 具有对位（或间位）羟基黄酮>邻位羟基黄酮 >
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2、聚酰胺柱色谱 吸附规律： （4）分子内共轭双键越多，则吸附力越强； 查耳酮>二氢黄酮 ；黄酮>二氢黄酮 >
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2、聚酰胺柱色谱 吸附规律： （5）对于不同类型黄酮类化合物，吸附力强弱： 黄酮醇 > 黄酮 >二氢黄酮醇 > 异黄酮
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< 例 > A > B > C > D A C B D
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2、聚酰胺柱色谱 吸附规律： （6）苷元相同时 苷元>单糖苷>双糖苷>叁糖苷 （7）与溶剂介质有关
溶剂与聚酰胺或黄酮形成氢键的能力越强，则聚酰胺对黄酮类的吸附力越弱
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二、分 离 （一）柱色谱法 3、葡聚糖凝胶柱色谱 作用机制： 黄酮苷——分子筛（分子量大小） 分子量越大，越容易洗脱。
游离黄酮——吸附作用（游离酚羟基）羟基越多越难以洗脱；
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二、分 离 > > > （二）梯度pH萃取法 依据：Ar-OH 的数目及位置不同，化合物的酸性强弱不同。 酸性的一般规律：
NaHCO3 Na2CO3 NaOH
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二、分 离 （三）根据分子中某些特定官能团进行分离 1、铅盐法 醋酸铅——具邻二酚羟基的黄酮类成分沉淀 碱式醋酸铅—— 一般Ar-OH沉淀
2、硼酸（邻二酚羟基）
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本 章 内 容 第一节 概述 第二节 黄酮类化合物的理化性质 第三节 黄酮类化合物的提取分离 第四节 黄酮类化合物的检识与结构鉴定
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第四节 结构鉴定 一、色谱法 二、紫外-可见光谱 三、质谱
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一、色谱法 （一）纸色谱 适用于分离各种黄酮类化合物及苷类的混合物 混合物的分离鉴定常采用双向层析 第一向展开——醇性溶剂（分配）
第二向展开——不同水溶液（吸附） 可利用前述呈色反应检查
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一、色谱法 （一）纸色谱 醇性溶剂展开时： （1）结构类型相同的黄酮类化合物，取代羟基越多，极性越强，则Rf 值越小；
苷元>单糖苷>双糖苷
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一、色谱法 （一）纸色谱 水溶液中展开时： （1）苷元相同时， Rf 值相反； 苷元Rf 值很小，苷类糖链越长Rf 值越大；
（2）不同类型黄酮类化合物 平面型分子几乎停留在原点不动； 非平面型分子亲水性较强， Rf 值较大。
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一、色谱法 （二）薄层色谱 1、硅胶：弱极性黄酮类化合物 2、聚酰胺：含游离Ar-OH的黄酮类化合物
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二、紫外-可见光谱 一般测定程序： 首先测定MeOH中的UV； 测定样品在MeOH中加入各种诊断试剂后得到的UV ；
对各图谱进行比较分析，得到结构信息。
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二、黄酮类化合物MS谱 途径I： 途径II：
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The End
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