主管中药师 基础知识 中药化学第五单元 黄酮类化合物
中药化学——第五单元黄酮类化合物
一、结构与分类
(一)基本骨架:
经典概念:主要是指基本母核为2-苯基原酮的一系列化合物。
现代定义:泛指两个苯环(A与B环)通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物,其基本碳架为C6-C3-C6。
(二)分类与结构特征
(三)黄酮类化合物重要成分举例
二、理化性质
(一)性状
1.形态
多为结晶性固体,少数(如黄酮苷类)为无定形粉末。
2.颜
黄酮类化合物大多呈黄(交叉共轭体系)
黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄~黄
查耳酮为黄~橙黄
初代风影二氢黄酮、二氢黄酮醇几乎无
异黄酮显浅黄
花素的颜可随pH不同而改变,一般pH<7时显红,pH为8.5时显紫,pH>8.5时显蓝。
(二)旋光性
1.游离黄酮:二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇、二氢异黄酮等类型,由于分子中含有不对称碳原子(2位或2,3位),因此具有旋光性。其余类型的游离黄酮类化合物无旋光性。
2.黄酮苷:黄酮苷由于结构中含有糖部分,故均有旋光性,且多为左旋。
(三)溶解性
1.游离黄酮
花素>二氢黄酮(醇)、异黄酮>黄酮(醇)>查耳酮
1)花素为离子型结构,具有盐的通性,亲水性较强,在水中的溶解度较大;
2)二氢黄酮(醇)非平面型分子,分子与分子间排列不紧密,分子间引力降低,有利于水分子进入,故溶解度稍大;
3)异黄酮类化合物的B环受吡喃环羰基的立体阻碍,也不是平面型分子,故亲水性比平面型分子增加4)黄酮(醇)、查耳酮为平面型分子,分子与分子排列紧密,分子间引力较大,故难溶于水。
2.黄酮苷
黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等强极性溶剂,难溶或不溶于苯、氯仿、乙醚等亲脂性有机溶剂。
不同结构类型黄酮类化合物性质总结:
(四)酸碱性
1.酸性
黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基,故显酸性,可溶于碱性水溶液。
酸性由强至弱的顺序:
7,4′-二OH>7-或4′-0H>一般酚羟基>5-OH
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5%NaHCO35%Na2CO30.2%NaOH4%NaOH
2.碱性
黄酮类化合物分子中γ-吡喃酮环上的1-位氧原子,因有未共用电子对,故表现出微弱的碱性,可与强无机酸,如浓硫酸、盐酸等生成(钅羊)盐,该盐极不稳定,加水后即分解。
(五)显反应
三、提取分离
(一)提取
1.乙醇或甲醇提取法(最常用的提取黄酮类化合物的溶剂)
2.热水提取法
3.碱性水或碱性稀醇提取法
4.超临界萃取法
碱提酸沉法注意:
①碱浓度不宜过高,以免在强碱下加热时破坏黄酮类化合物母核。
②加酸酸化时,酸性也不宜过强,以免生成(钅羊)盐,致使析出的黄酮类化合物又重新溶解,降低产品收率。
③当分子中有邻二酚羟基时,应加硼酸保护。
(二)分离
1.溶剂萃取法
2.pH梯度萃取法
3.柱谱法(硅胶、聚酰胺、大孔吸附树脂、氧化铝、葡聚糖凝胶)
4.高效液相谱法(HPLC)
5.超临界流体萃取法(SFC)
引申知识点——聚酰胺柱谱法分离黄酮类化合物
1.分离原理:氢键吸附
法庭辩论技巧
洗脱规律:
历史上的大地震①酚羟基数目越多则吸附力越强,越难以被洗脱。
②酚羟基所处位置易于形成分子内氢键,则其与聚酰胺的吸附力减小,易被洗脱下来。
③分子内芳香化程度越高,共轭双键越多,则吸附力越强。
④不同类型黄酮类,被吸附强弱的顺序为:黄酮醇>黄酮>二氢黄酮醇>异黄酮。
⑤若以含水移动相(如甲醇-水)作洗脱剂,黄酮苷比游离黄酮先洗脱下来,且洗脱的先后顺序一般是:叁糖苷>双糖苷>单糖苷>游离黄酮;若以有机溶剂(如氯仿-甲醇)作洗脱剂,结果则相反,游离黄酮比苷先洗脱下来。
葡萄美酒夜光杯⑥洗脱溶剂的影响:聚酰胺与各类化合物在水中形成氢键的能力最强,在有机溶剂中较弱,在碱性溶剂中最弱。
水<;甲醇或乙醇(浓度由低到高)<;丙酮<;稀氢氧化钠水溶液或氨水<;甲酰胺<;二甲基甲酰胺<;尿素水溶液。
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四、实例
(一)槐米
主要含有芦丁和槲皮素等黄酮类化合物。
芦丁可用于毛细血管脆性引起的出血症,并用作高血压辅助剂。
芦丁分子中因含有邻二酚羟基,性质不太稳定,暴露在空气中能缓缓氧化变为暗褐,在碱性条件下
更容易被氧化分解。硼酸盐能与邻二酚羟基结合,达到保护的目的,故在碱性溶液中加热提取芦丁时,往往加入少量硼砂。
(二)黄芩
主要含有黄芩苷、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素等20余种黄酮类化合物。
黄芩苷为主要有效成分,具有抗菌、消炎作用,此外还有降转氨酶的作用。
黄芩苷为淡黄针晶,几乎不溶于水,难溶于甲醇、乙醇、丙酮,可溶于含水醇和热乙酸。
经水解后生成的苷元黄芩素分子中具有邻三酚羟基,易被氧化转为醌类衍生物而显绿,这是黄芩因保存或炮制不当变绿的原因。黄芩变绿后,有效成分受到破坏,质量随之降低。
黄芩苷
(三)葛根
葛根主要含有异黄酮类化合物,如葛根素、大豆素、大豆苷等。
A型题
基本母核的C环无羰基,1位氧原子以离子形式存在的黄酮类化合物是
A.异黄酮
B.黄酮醇
C.花素
D.查耳酮
E.黄烷醇
『正确答案』C
可用于区别3-羟基黄酮和5-羟基黄酮的显反应是
A.四氢硼钠反应
B.锆盐-枸橼酸反应
C.三氯化铝反应
D.氨性氯化锶反应
E.硼酸反应

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