黄酮类化合物的检识与鉴定课件.ppt

1、黄酮类化合物黄酮类化合物(flavanoids)第一节第一节 概述概述一、黄酮类化合物的定义及编号 两个取代芳香环通过中央三碳链连接而成的一系列化合物 取代基：-OH，OCH3，CH3，异戊烯基，糖O12345678123456ABC二、黄酮类化合物生物合成的基本途径 醋酸-丙二酸莽草酸复合途径COOHNH2苯丙氨酸COCoA4-羟基桂皮酰辅酶ACH2COCoACOOH3丙二酸单酰辅酶ACH3COCoAOO聚酮OCOOOHOCoAOHOHOHHOOHOOOHHOOHO*查耳酮二氢黄酮AB三、黄酮类化合物的分类n依据：中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置(2-位或3-位)、以及三碳链是否成环n分

2、类：OO黄酮OO黄酮醇OHOO二氢黄酮OO二氢黄酮醇OHO黄烷-3-醇OHOO异黄酮OO二氢异黄酮OHO查耳酮12461246三、黄酮类化合物的分类n依据：中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置(2-位或3-位)、以及三碳链是否成环n分类：O黄烷-3,4-二醇OHOHOO双苯吡酮O花色素OHOCHO橙酮123467135四、黄酮苷类化合物n分类：氧苷（3-位黄酮醇苷，芳环羟基苷）、碳苷 单糖苷、双糖苷 单糖链苷、双糖链苷OOOHOHHOOHO1357135芦丁OOOHOHOOHOH橙皮苷芸香糖芸香糖OOOHHOOHO牡荆素五、各类黄酮类化合物的生物合成关系OOHOHOOHHOOOOHOHOOHH

3、OOHOOHOHOHOHHOOOOHOHOOHHOOHOHOHOOHHOOOOOHHOOOOHHOOHOOOHHOOH黄酮醇的生物合成：异黄酮的生物合成：O六、黄酮类化合物的生物活性n对心血管系统的作用 银杏黄酮n抗肝脏毒作用n抗炎作用 芦丁、二氢槲皮素等 OOOOHOCH3HOOHOOHCH2OH水飞蓟素六、黄酮类化合物的生物活性n雌性激素样作用 n抗菌及抗病毒作用 黄芩苷、木犀草素等n止咳、祛痰、平喘作用HOOOHHOOH大豆异黄酮已烯雌酚六、黄酮类化合物的生物活性n抗氧化作用 n抗癌作用OOHOHHOOHHOHH(+)-儿茶酚OOHOHHOOHOOH槲皮素第二节第二节 黄酮类化合物的理化

4、性质及黄酮类化合物的理化性质及显色反应显色反应一、性状 固体，具旋光(二氢黄酮、二氢黄酮醇、黄烷醇、黄酮苷)黄色、淡黄色、无色二、溶解性n苷元：脂溶性(甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚、稀碱水等)水溶性：1.黄酮、黄酮醇、查耳酮等(平面)甲氧基取代黄酮类n黄酮苷：水、甲醇、乙醇三、酸碱性n酸性：酚羟基 与碱作用而溶于水中（用于提取）n碱性：1-位氧原子 与强酸成盐，表现出特殊颜色（用于鉴别）四、显色反应1、还原试验n盐酸-镁粉(锌粉)反应：试样乙醇液+镁粉+浓盐酸（橙-紫-蓝）nNaBH4还原反应：试样乙醇液+2%NaBH4+浓酸（紫红）鉴别二氢黄酮四、显色反应2、金属盐络合反应：AlCl3、Pb(

5、OAc)2、Mg(OAc)2 3、硼酸显色反应：5-羟基黄酮 或 2-羟基查耳酮 4、碱性试剂：氨气、Na2CO3n二氢黄酮查耳酮，亮黄色n黄酮醇黄色通空气后棕色n多羟基黄酮氧化（深红色）OHOOHOOOHOOHOH第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离一、提取n 苷元：乙酸乙酯、乙醚、氯仿、乙醇、甲醇等有机溶剂n 黄酮苷：丙酮、乙酸乙酯、乙醇、水或混合溶剂注意：水解酶的灭活(提取黄酮苷)1.植物冷冻处理2.植物干燥2.热水提取3.有机溶剂提取第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离二、粗提物的精制（除叶绿素、多糖、蛋白质）1、溶剂萃取法n石油醚脱

6、酯n醇沉除多糖及蛋白2、碱提酸沉法 黄酮苷类碱水提取、酸化后沉淀注意：碱性过强破坏黄酮母核 酸性过强生成氧盐而溶解3、大孔树脂吸附法 黄酮苷水溶液大孔树脂吸附水洗杂质乙醇解吸第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离三、黄酮类化合物的分离纯化1、柱色谱法薄层色谱确定分离条件：固定相及流动相要求：样品不拖尾 Rf值适中000第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离三、黄酮类化合物的分离纯化1、柱色谱法(1)硅胶柱色谱：脂溶性黄酮类：硅胶吸附层析展开剂：乙酸乙酯-石油醚；氯仿-甲醇多羟基黄酮苷元及黄酮苷：硅胶分配层析展开剂：氯仿-甲醇-水第三节第三节 黄酮

7、类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离三、黄酮类化合物的分离纯化1、柱色谱法(2)聚酰胺柱色谱：适于分离黄酮类化合物洗脱规律：a羟基多，吸附强，后洗出 b由先至后：异黄酮二氢黄酮醇黄酮黄酮醇 C芳核及共轭双键多易吸附n优点：不脱尾，不可逆吸附鞣质n缺点：弱碱性，破坏黄酮类化合物母核或使其聚合n聚酰胺的再生：5%NaOHH2CCH-NCH2H2CCH2H2CCH2CN-HH2COOCH2CN-HH2CCH2H2CCH2H2CCH-NCH2OOOOH-O第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离三、黄酮类化合物的分离纯化1、柱色谱法(3)葡聚糖凝胶柱色谱：Sephadex

8、-G 及 Sephadex-LH20(羟丙基葡聚糖凝胶，-OH -OCH2CH2CH2OH）Sephadex-G:排阻色谱，分子量大先流出Sephadex-LH20：排阻及吸附色谱n分离游离黄酮，吸附作用主导(酚羟基多，吸附强)n分离黄酮苷分子筛作用主导n洗脱剂：甲醇-水第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离三、黄酮类化合物的分离纯化2、梯度pH萃取法分离酸性强弱不同的苷元（酚羟基数目及位置的不同）提取物溶于有机溶剂后分别用5NaHCO3、5%Na2CO3、0.2%NaOH、4%NaOH萃取酸性:7，4-OH 7或4-OH 一般酚羟基 5-OH 溶于NaHCO3 溶于N

9、a2CO3 溶于不同浓度NaOH第三节第三节 黄酮类化合物的提取与分离黄酮类化合物的提取与分离三、黄酮类化合物的分离纯化3、铅盐沉淀法：具邻二酚结构：醋酸铅沉淀 不具邻二酚结构：碱式醋酸铅沉淀 铅盐沉淀的后处理：硫酸盐或磷酸盐；阳离子交换树脂脱铅4、硼酸络合法 具邻二酚结构：与硼酸的络合物可溶于水中5、高效液相色谱法 用于较难分开的黄酮类化合物第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定一、色谱法在黄酮类化合物鉴定中的应用n薄层色谱：两个展开体系中，样品与对照品Rf值及颜色相同n高效液相色谱：保留时间及紫外光谱相同二、紫外及可见光谱 OOOOOO苯甲酰基桂皮酰基220-280

10、nm300-400nm三、1H NMR的应用(一）A环质子(1)、5，7-二羟基黄酮类化合物 nH-6:二重峰;H-8:二重峰nJ值2.5左右nH-6比H-8高场OOOHHO68OHOOHOHO5.845.883.38;3.135.517.026.666.667.025.05.05.001234567PPM第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(一）A环质子2、7-羟基黄酮类化合物 nH-5：d,J=9.0Hz 8.0nH-6：dd,J=2.5,9.0Hz,6.0-7.0nH-8：d，J=2.5Hz,6.0-7.0 OOHO685OHOOHOH6.

11、487.476.397.136.686.687.135.05.06.7101234567PPM第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(二）B环质子1、4-氧取代黄酮类化合物 nH-2（H-6）：d,J=8.5Hz,6.5-7.9nH-3（H-5）：d,J=8.5Hz,7.1-8.1ORR=H or CH32356OOOHHOOHH5.955.957.136.686.687.135.05.05.06.7101234567PPM第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(二）B环质子2、3,4-二氧取代黄酮类化

12、合物 nH-2：d,J=2.5Hz,7.2-7.9nH-5：d,J=8.5Hz,6.7-7.1nH-6：dd,J=2.5,8.5Hz,7.2-7.9ORR=H or CH3256OR第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(二）B环质子3、3,4,5-三氧取代黄酮类化合物 nR=H,H-2(H-6)：s,6.5-7.5nR3=OCH3 or R5=OCH3：H2：d,J=2.0Hz H6：d,J=2.0HzORR=H or CH326OROR第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(三）C环质子1、黄酮类n

13、H-3：s,6.302、异黄酮类nH-2：s,7.6-8.7OOH3OOH2第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定(三）C环质子3、二氢黄酮类nH-2：dd,J=5.0,11.0Hz,5.2nH-3：dd,J=5.0,17.0Hz,2.8 dd,J=11.0,17.0Hz,2.84、二氢黄酮醇类nH-2：d,J=11Hz,4.9nH-3：d,J=11Hz,4.35、查耳酮类nH-：d,J=17Hz,6.7-7.4nH-：d,J=17Hz,7.3-7.7OO23OOOH23OHO135135OHOOHOHO5.845.883.38;3.135.517.026.666.66

14、7.025.05.05.001234567PPM第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定(四)、糖上的质子n端基碳上质子：4.0-6.0n其它碳上质子：3.2-4.2，鼠李糖上甲基0.8-1.2第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(五)、6-及8-位碳上的甲基n6-CH3比8-CH3高场约0.2ppm，处于2.0-2.5ppm(六)、乙酰氧基质子n黄酮类化合物乙酰化后测氢谱，用以判断糖及酚羟基的数目OOH3CCH35R OCCH3OArOCCH3O1.65-2.102.30-2.50第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮

15、类化合物的检识与鉴定三、1H NMR的应用(七)、甲氧基上的质子四、13C NMR的应用1、确定分子中C的个数2、确定分子中C的种类2、确定分黄酮苷中糖的种类及连接位置OO5H3CO3.5-4.1OHOOHOOH166.498.3163.9105.5160.198.0182.2104.5163.7123.0127.8115.8157.7115.8127.8020406080100120140160180200PPMOHOOHO163.5107.4130.8113.0158.3102.0196.942.879.0133.3128.6116.1157.4116.1128.6020406080100

16、120140160180200PPMOHOOHOOHOH166.498.3163.9105.5160.198.0178.3136.6160.0123.0127.8115.8157.7115.8127.8020406080100120140160180PPM第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定五、质谱nEI-MS:电子轰击法质谱，样品需要气化，多得到碎片峰 H2O(18);CO(28);CH3(15);CH3O(31);CH3CH2(29)nFAB-MS：快速原子轰击电离质谱，直接电离，分子离子峰较强nESI-MS：电喷雾电离质谱，分级电离例：黄酮苷类化合物的分析芦丁（3-芸香糖葡萄糖-鼠李糖槲皮素）第四节第四节 黄酮类化合物的检识与鉴定黄酮类化合物的检识与鉴定六、黄酮类化合物构型的确定（一）圆二色谱法方法：用立体结构相似化合物的谱图与未知化合物的谱图对比例：二氢槲皮素（二）X-射线单晶衍射法OOHOOHOHOHOHOOHOOHOHOHOH(2R,3R)-(+)-二氢槲皮素(2S,3S)-(-)-二氢槲皮素