黄酮类化合物 Flavonoids 2009062006 郑梅霞.

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1 黄酮类化合物 Flavonoids 郑梅霞

2 黄酮类 理化性质与颜色反应 结构与分类 生物活性 检识与结构测定 概 述 提取、分离 黄酮类 郑梅霞

3 第一节 概述 黄酮类化合物广泛分布于植物界中，而且生理活性多种多样，引起了国内外的广泛重视，研究进展很快。
第一节 概述 黄酮类化合物广泛分布于植物界中，而且生理活性多种多样，引起了国内外的广泛重视，研究进展很快。 黄酮类化合物大多具有颜色，在植物体内大部分与糖结合成苷，一部分以游离形式存在。 郑梅霞

4 Saussurea involucrata. Carthamus tinctorius Flowers.
表 黄酮类化合物存在的植物 编号 植物种类 芦丁检出部位 拉丁名 中文名 1 Myricanana cheval. 矮杨梅 叶 2 Fagopyrum esculenlom. 荞麦 毛状根、果实 3 Hovenia acerba lindl. 枳根 4 Euphorbia pukherrima. 一品红 茎、叶 5 Saussurea involucrata. 新疆雪莲 花 6 Carthamus tinctorius Flowers. 红花 7 Bupleurum chinense DC. 北柴胡 全草 郑梅霞

5 第二节结构与分类 二、结构分类 一、基本结构 郑梅霞

6 一、基本结构 定义： 泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央三碳原子相互连接而成的一系列化合物。 6C－3C－6C
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7 二、黄酮类化合物结构分类 2009062006 郑梅霞 黄酮及黄酮醇类 查耳酮类 异黄酮和 二氢异黄酮类 橙酮类 双黄酮类 二氢黄酮与
二氢黄酮醇 查耳酮类 异黄酮和 二氢异黄酮类 橙酮类 双黄酮类 郑梅霞

8 第三节、理化性质与颜色反应 1 一、性状 2 二、旋光性 3 三、荧光 4 四、溶解性 5 五、酸碱性 6 六、显色反应
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9 一、性状 多为晶性固体，少数为无定形粉末。 颜色：与分子中是否存在交叉共轭体系及助色 团的类型、数目及取代位置有关。
黄酮、黄酮醇及其苷类——灰黄~黄色 查耳酮——黄~橙黄色 二氢黄酮及醇、异黄酮——不显色或微黄色 郑梅霞

10 二、旋光性 （1）游离的各种苷元母核中，除二氢黄酮（醇）、黄烷（醇）有旋光性外，其余无光学活性。 （2、3位无双键时，具有旋光性）
（2）苷类具有糖分子，均具有旋光性，一般为左旋。 郑梅霞

11 三、荧光 荧光 C3-OH在紫外光下有强烈 （亮黄色或亮绿色） 。 C3-OH成苷后荧光减弱 郑梅霞

12 四、溶解性 黄酮苷元——难溶或不溶于H2O 易溶MeOH、EtOH等溶剂 易溶稀碱液 黄酮苷——易溶于水、MeOH、EtOH等溶剂
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13 五、酸碱性 酸性 碱性 分子中多Ar-OH——显酸性 （可溶于碱性水溶液、吡啶等溶剂中） 由于Ar-OH数目、位置不同，酸性强弱也不同
-吡喃酮环上1-位氧原子，因有未共用电子对——显微弱的碱性——可与强无机酸（H2SO4、HCl）等生成盐。 郑梅霞

14 六、显色反应 1.盐酸-镁粉（或锌粉）反应 2.四氢硼钠（钾）反应 3.铝盐 4.铅盐 5.锆盐 郑梅霞

15 六、显色反应 6.镁盐 7.氯化锶（SrCl2） 8.三氯化铁反应 9.硼酸显色反应 10.碱性试剂显色反应 郑梅霞

16 第四节、生物活性 一、 对心血管系统的作用 二、 抗肝脏毒作用
Vp样作用：芦丁、橙皮苷等有Vp样作用，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。 二、 抗肝脏毒作用 （+）-儿茶素(catergen)也可抗肝脏毒作用，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。 三、 抗炎 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具抗炎作用。 四、 抗菌及抗病毒作用 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素 五、 解痉作用 异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛； 郑梅霞

17 第四节、生物活性 六、雌性激素样作用 大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用，可能与它们与己烯雌酚结构类似。
七、 清除人体自由基作用 黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特点。 另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬化及抗癌抗突变等作用。 郑梅霞

18 第五节、检识与结构测定 四、质谱（MS） 一、紫外光谱（UV） 三、核磁共振—13C-NMR 二、核磁共振—1H-NMR
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19 （一）紫外光谱（UV） 苯甲酰基系统 桂皮酰基系统 ( benzoyl) (cinnamoyl) Band II Band I
苯甲酰基系统 桂皮酰基系统 ( benzoyl) (cinnamoyl) Band II Band I 220~280 nm ~400 nm 黄酮类化合物结构中的交叉共轭体系 郑梅霞

20 B环3’,4’有-OH基，带II为双峰（主峰伴肩峰）
带II( nm)（苯甲酰系统） 带I( nm) 桂皮酰系统 类 型 说 明 黄酮类 -OH越多，带I带II越红移 B环3’,4’有-OH基，带II为双峰（主峰伴肩峰） 黄酮醇类 (3-OR) 黄酮醇类(3-OH) 异黄酮类 二氢黄酮（醇） B环上有-OH, OCH3对带I影响不大 或 (Ia) (Ib) 查耳酮类 查耳酮2’-OH使带I红移的影响最大 (3-4个小峰) 橙酮类 郑梅霞

21 （二） 1H-NMR 2. B环质子 3. C环质子 4. 糖端基碳上的质子 5. 乙酰氧基上的质子 6. 甲氧基上的质子 1. A环质子
4. 糖端基碳上的质子 5. 乙酰氧基上的质子 6. 甲氧基上的质子 郑梅霞

22 （二） 1H-NMR 1. A环质子 7-羟基黄酮类 黄酮、黄酮醇、异黄酮 二氢黄酮、二氢黄酮醇 6.70~7.00 d
6.70~7.10 dd 6.40~6.50 dd 7.90~8.20 d 7.70~7.90 d 郑梅霞

23 13C-NMR在黄酮类化合物结构分析中的应用
1. 骨架类型的判断 2. 取代图式的确定方法 3. 氧糖苷中的连接位置 4. 双糖苷及低聚糖苷中苷键及糖的连接顺序 郑梅霞

24 （三） 13C-NMR 1. 骨架类型的判断 根据中央三个碳信号的位置、裂分等，推断其骨架类型。 郑梅霞

25 （四）MS 质谱在黄酮类结构测定中的应用 大多黄酮苷元在电子轰击质谱（EI-MS）中，可获得分子离子峰（基峰）。
（除——极性强、难气化及对热不稳定的化合物 可制备成甲基化或三甲基硅烷化衍生物） 现在可应用FD-MS（场解析电离）、FAB-MS（快速原子轰击电离）、ESI-MS（电喷雾电离）等软电离质谱技术，可避免制备衍生物。 郑梅霞

26 （四） MS 黄酮类化合物两种基本裂解途径 途径-I （RDA裂解） 途径-II 郑梅霞

27 （四） MS 途径-I 与途径-II得到的碎片离子的丰度互成反比。 即若一种途径碎片离子丰度强，则另一种途径碎片离子丰度就弱。
两种基本裂解途径是相互竞争，相互制约的。 途径-I 与途径-II得到的碎片离子的丰度互成反比。 即若一种途径碎片离子丰度强，则另一种途径碎片离子丰度就弱。 黄酮类——途径 I 或 II ——碎片进一步减-CO——离子 黄酮醇——途径 II（主要）——减 -CO——离子 郑梅霞

28 第六节、提取、分离 一、提取 方法——溶剂萃取 方法——碱提酸沉 方法——离子交换 方法——炭粉吸附法 A 极性 B 酸性 C 解离性 D
(主要适用于苷类成分的精制) D 郑梅霞

29 一、提取 1.溶剂萃取法 郑梅霞

30 一、提取 1.溶剂萃取法 郑梅霞

31 一、提取 2.碱提取酸沉淀法 例如：芦丁的提取 郑梅霞

32 一、提取 3.离子交换树脂法 注意：应用此法主要目的是除杂质。 郑梅霞

33 一、提取 4.炭粉吸附法 郑梅霞

34 二、分离 方法—— 方法—— pH梯度萃取 方法—— 金属盐络合 A 极性 B 酸性 C 特殊结构 吸附、分配色谱
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35 如：邻二-OH > 间二-OH （Rf值）
二、分离 1.柱色谱法 （1）硅胶柱色谱 出柱先后顺序： ①若母核结构相同，而-OH取代数目不同，则-OH多的后出柱 ②易形成分子内氢键的-OH，其极性变小先出柱 如：邻二-OH > 间二-OH （Rf值） ③一般出柱顺序：苷元 > 单糖苷 > 双糖苷 > 多糖苷 郑梅霞

36 （2）氧化铝柱色谱 通常情况下，要求在分子的结构中 无酸性基团，或Ar-OH被甲基化。 （3）纤维粉柱色谱 其分离原理同纸层色谱。
二、分离 1.柱色谱法 （2）氧化铝柱色谱 通常情况下，要求在分子的结构中 无酸性基团，或Ar-OH被甲基化。 （3）纤维粉柱色谱 其分离原理同纸层色谱。 郑梅霞

37 二、分离 1.柱色谱法 （4）聚酰胺柱色谱 聚酰胺（Polyamide）是由酰胺聚合而成的一类高分子物质。商品名——绵纶、尼龙。
二、分离 1.柱色谱法 （4）聚酰胺柱色谱 聚酰胺（Polyamide）是由酰胺聚合而成的一类高分子物质。商品名——绵纶、尼龙。 原理：——氢键吸附学说 聚酰胺分子内有很多酰胺键，可与酚类、酸类、醌类、硝基化合物等形成氢键，因而对这些物质产生了吸附作用。 郑梅霞

38 二、分离 1.柱色谱法（4）聚酰胺柱色谱 聚酰胺吸附物质的原理如下图： 郑梅霞

39 二、分离1.柱色谱法 （5）葡聚糖凝胶柱色谱 葡聚糖凝胶 （Sephadex gel） 用于黄酮类化合物的分离，主要有两种型号：
Sephadex LH-20型 （羟丙基葡聚糖凝胶） 郑梅霞

40 二、分离1.柱色谱法（5）葡聚糖凝胶柱色谱 作用机理： 分离游离黄酮时——吸附作用 （取决于游离Ar-OH的数目，
分离黄酮苷是——分子筛起主导作用 （分子量大的先出柱） 郑梅霞

41 二、分离 2.pH梯度萃取法 适用于酸性强弱不同的黄酮苷元的分离。 郑梅霞

42 二、分离 3.铅盐沉淀法 根据分子中某些特定官能团进行分离。 郑梅霞

43 第七节、实例 芦丁！ 作用与用途 1、抗炎作用：大鼠腹腔注射，对植入羊毛球的发炎过程有明显的抑制作用 。本品的硫酸酯钠(Sod. rutin sulfate) 对大鼠热浮肿 有很强的抗炎作用 。 　　2、维生素P样作用，具有维持血管抵抗力、降低其通透性、减少脆性等作用，对脂肪浸润的 肝有祛脂作用 ，与谷胱甘酞合用祛脂效果更明显。 3、抗病毒作用：200μg/ml浓度时，对水疱性口炎病毒有最大的抑制作用 。 　　4、抑制醛糖还原酶作用 ：10-5M 浓度时抑制率为95%。 这作用 有利于糖尿病型白内障的治疗。 　　5、毒性：小鼠静脉注射LD50 950mg/kg。 　　6、临床：用于防治脑溢血、高血压、视网膜出血、紫瘢和急性出血性肾炎。治疗慢性气管炎，有效率84.8%和98% 。本品衍生物三羟乙芸香甙 ( troxerutin )， 即维路通，临床用于治疗烧伤、关节炎及各种血管疾病，国外已有商品出售。国内亦已研究成功，治脑血管病有效率87.8%，治视网膜水肿和出血有效率88% 。 郑梅霞

44 第七节、实例 芦丁！ 郑梅霞

45 银杏叶片！ 第七节、实例 【药品名称】 银杏叶片，依康宁 【成 分】 银杏叶提取物
【成  分】 银杏叶提取物 【性    状】 本品为薄膜衣片，除去包衣后显浅棕黄色至棕褐色，味微苦。 【功能主治】  活血化瘀通络，用于瘀血阻络引起的胸痹心痛、中风、半身不遂，舌强语謇；冠心病稳定型心绞痛、脑梗死见上述证候者。 【用法用量】  口服，一次2片，一日3次：或遵医嘱。 【规    格】  每片含总黄酮醇苷9.6mg，萜类内酯2.4mg。 【贮    藏】  密封。 【包    装】  铝塑包装，每板12片，每盒2板；每板12片，每盒3板。 【有 效 期】  2年。 【适 应 症】 活血化瘀通络。用于瘀血阻络引起的胸痹心痛、中风、半身不遂、舌强语謇；冠心病稳定型心绞痛、脑梗死见上述证候者。 郑梅霞

46 黄芩！ 第七节、实例 【临床应用】 1.小儿呼吸道感染 2.急性菌痢 3.病毒性肝炎 4.疖疔、外痈、蜂窝组织炎、深部脓肿 5.急性胰腺炎
　1.小儿呼吸道感染 　2.急性菌痢 　3.病毒性肝炎 　4.疖疔、外痈、蜂窝组织炎、深部脓肿 　5.急性胰腺炎 郑梅霞

47 第七节、实例 槲皮素！ [物理性状]：二水合物为黄色针状结晶（稀乙醇），在95-97°C成为无水物，熔点314°C（分解）。1g溶于290ml无水乙醇，23ml沸乙醇，溶于冰醋酸，碱性水溶液呈黄色，几乎不溶于水，乙醇溶液味很苦。 [植物来源]：壳斗科植物伊比利亚栎Quercus iberica 皮和叶，小檗科植物红八角莲Dysosma veitchii(Hemsl.et Wils.) Fu，金丝桃科植物红旱莲（湖南连翘）Hypericum ascyron L.全草，夹竹桃科植物红麻 Apocynum lancifolium Rus. 叶。 [作用与用途]：本品具有较好的祛痰、止咳作用，并有一定的平喘作用。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、扩张冠状动脉，增加冠脉血流量等作用。用于治疗慢性支气管炎。对冠心病及高血压患者也有辅助治疗作用。小鼠口服LD50为160mg/kg。 郑梅霞

48 第七节、实例 槲皮素！ 郑梅霞

49 基于黄酮类化合物与DNA相互作的DNA电化学传感器的研究
胡冷芝   用电化学方法研究了槲皮素与鲑鱼精DNA的相互作用,确定了配合物与:DNA的作用方式为静电作用。以槲皮素为杂交指示剂,利用共价键合法制备了DNA修饰玻碳电极并制成了DNA电化学传感器,能有效识别与探针ssDNA互补的ssDNA片断,具有良好的选择性和灵敏性,检测靶ssDNA的线性范围为4.90×10-8～2.43×10-7 mol·L-1,检测限为1.32×10-8 mol·L-1。 用带有羧基的多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)修饰玻碳电极,将5’端氨基修饰的核苷酸通过羧基共价固定在碳纳米管上,电活性的(2R-2H)Mn作为杂交指示剂,制备了一种新颖、灵敏的DNA电化学传感器。该传感器检测靶ssDNA的线性范围为1.60×10-9～4.80×10-8mol·L-1,检测限为1.0×10-9mol·L-1。 郑梅霞

50 黄酮类化合物及其配合物与DNA的相互作用研究
卓琳   通过实验结果比较可以得到槲皮素合铺配合物与DNA相互 作用的能力大于槲皮素本身与DNA相互作用的能力，即与稀土元素配合后，槲皮素的药效会更强。 郑梅霞

51 黄酮类化合物与DNA传感器 槲皮素修饰电极的电化学研究 高丽萍   槲皮素对抗坏血酸具有很好的催化氧化效果。在pH4.0的缓冲溶液中加入一定浓度的抗坏血酸，会观察到明显的催化现象，氧化峰逐渐增大，还原峰逐渐减小。在3.1×10-5mol/L～2.0×10-3mol/L的抗坏血酸浓度范围内，浓度与电流呈良好的线性关系，其检测下限为1.5×10-5mol/L。 郑梅霞

52 基于异鼠李素为杂交指示剂的电化学DNA生物传感器的研究
林丽清   筛选出异鼠李素作为高灵敏度、高特异性的杂交指示剂,用于检测急性早幼粒细胞白血病PML-RARα融合基因。 当互补链DNA浓度在2.0×10-8 ~ 1.2×10-7mol/L范围内,峰电流与其浓度呈良好的线性关系,线性回归方程为Ip(μA) = C(μM)+2.269,相关系数r = ,检出限为1.5×10-9 mol/L(S/N = 3)。 本文首次研制的基于异鼠李素为新型杂交指示剂的电化学生物传感器用于检测急性早幼粒细胞白血病PML-RARα融合基因,获得了令人满意的结果。 郑梅霞

53 黄酮类化合物与DNA传感器 柚皮苷分子印迹传感器的制备与应用
马秀玲 陈日耀 郑曦 陈晓 陈震 邻氨基酚为单体，无电化学活性的柚皮苷为模板分子，采用循环伏安法(扫速为100 mV/s)在碳电极上往复扫描30次，电聚合出具有识别柚皮苷分子功能的敏感膜。此传感器对柚皮昔有较好的选择性，响应快(30 s)，在6.0×10-5～1.4×10-4mol/L范围内呈线性关系，且重现性好(RSD=1.8％,n=5)；传感器对柚皮苷的检出限为1.6×10-5 mol/L。 郑梅霞

54 黄酮类化合物与DNA传感器 1、用金电极或是电聚合纳米金，或是其他的纳米材料修饰电极，以增强灵敏度。
2、黄酮类化合物作为杂交指示剂，与稀土元素结合。 3、表征方法可以用阻抗法、计时库伦法等。 郑梅霞

55 Thank You !