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1、银杏银杏OOOOR2OOHOCH3HOOHOR1银杏素银杏素 R1=CH3, R2=H异银杏素异银杏素 R1=H, R2=CH3白果素白果素 R1=H, R2=H第五章第五章 黄酮类化合物黄酮类化合物Flavonoids主讲：白素平主讲：白素平OOOO共同特征共同特征：C6-C3-C6基本骨架基本骨架 OOH2CCOCoACOOHCOOHNH2COCoAOHCoAOCCOCoAH2CCOCoACOOHOHCoAOCOCOOHH2CCOCoACOOHOHOOCOCoAHOOCOHOOCOCoAH2CCOCoACOOHOHOOOCOCoACOOHOHOOOOOHOOHHOOHOHOOHHOOHOH
2、OOHHOO 黄酮类化合物的苷元的结构类型根据黄酮类化合物的苷元的结构类型根据三碳链三碳链氧化程度氧化程度不同、不同、B环（苯基）连接位置环（苯基）连接位置（2-位或位或3-位）不同以及位）不同以及三碳链是否构成环三碳链是否构成环分为以下不同的分为以下不同的类型：类型： OOHOOOO 如存在于如存在于金银花、忍冬藤金银花、忍冬藤中的中的木犀草素木犀草素(luteolin)和和忍冬苷忍冬苷， 具有抗菌作用。具有抗菌作用。 木犀草素木犀草素OHOOHHOOOH（忍冬苷）（忍冬苷）OOHHOOHOOOHOOHOHOOCOOHOOHOOCOCH3OOHHOOOCH3结构特征：结构特征： C4，羰基，
3、羰基 C2=C3（双键）（双键） B环连接在环连接在C2位位1. C3，-OH取代取代OOOH 分布：该类化合物广泛分布于分布：该类化合物广泛分布于双子叶植物双子叶植物中，特中，特别是一些木本植物的别是一些木本植物的花花和和叶叶中存在较多中存在较多 槐米槐米为豆科植物槐为豆科植物槐Sophora japonica L的的干燥花蕾干燥花蕾，其，其干干燥成熟果实燥成熟果实称称槐角槐角。槐米凉。槐米凉血止血、血止血、止咳祛痰止咳祛痰，槐角清，槐角清热泻火、润肠通便。主产于热泻火、润肠通便。主产于辽宁、河北、河南、山东、辽宁、河北、河南、山东、安徽及江苏等省，中国南北安徽及江苏等省，中国南北各地普遍栽
4、培。槐米中含有各地普遍栽培。槐米中含有槲皮素槲皮素和和芦丁芦丁。黄酮醇黄酮醇 槲皮素（槲皮素（quercetin）具有）具有抗炎、止咳祛痰抗炎、止咳祛痰等作等作用，用，治疗支气管炎治疗支气管炎。此外还有。此外还有降低血压降低血压、增强毛细、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂降血脂、扩张冠、扩张冠状动脉、状动脉、增加冠脉血流量增加冠脉血流量等作用。等作用。 OOOHOHHOOHOH芦丁芦丁斛皮素斛皮素OOOHOHHOOHOHOOOrutinoseOHHOOHOH银杏和高良姜中的银杏和高良姜中的山奈酚山奈酚，具有抗病毒作用，具有抗病毒作用OOOHOHHOOH
5、山奈酚山奈酚OO 陈皮陈皮中的中的橙皮苷橙皮苷和和新橙皮苷新橙皮苷，具有，具有Vp样作用，样作用，维持血管的正常渗透压，减低血管脆性，高血压辅维持血管的正常渗透压，减低血管脆性，高血压辅助治疗药。助治疗药。橙皮 苷OOOHOOCH3OHrutinose芸香糖OOOHOOCH3OHneohespenridose新 橙 皮 糖新 橙 皮 苷 甘草甘草中的中的甘草素甘草素和和甘草苷甘草苷，对消化性溃疡具有，对消化性溃疡具有抑制作用。抑制作用。OOHOOGlcOOHOOH甘草素甘草素甘草苷甘草苷OOOH 分布：这类化合物主要存在分布：这类化合物主要存在双子叶植物双子叶植物中，中，豆科、豆科、蔷薇科蔷薇
6、科；单子叶植物和裸子植物中也有少数存在。；单子叶植物和裸子植物中也有少数存在。 水飞蓟宾，具有水飞蓟宾，具有保肝作用保肝作用，临床上用于治疗急、，临床上用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及代谢中毒性肝损伤。慢性肝炎、肝硬化及代谢中毒性肝损伤。 OOHOOHOOOHOCH3OHCH2OH水飞蓟宾水飞蓟宾OOOHOHGlcOOHOHOOC2=C3（双键）（双键）OOOOR1R2OOR3OOHOOR2R1HOOHOOOCH3OCH3OO鱼藤酮鱼藤酮OOH结构特征：结构特征： 羰基羰基 = （双键）（双键）1. 三碳链未成环三碳链未成环 分布：分布：这类化合物主要在这类化合物主要在豆科、菊科、苦苣苔豆科、菊
7、科、苦苣苔科植物中存在较多。科植物中存在较多。如：中药如：中药红花红花中提取的中提取的红花苷红花苷OOHHOHOOGlcOHSO2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 二氢黄酮的吡酮环芳香性低，在二氢黄酮的吡酮环芳香性低，在碱碱的作用下易开的作用下易开环生成环生成邻邻-羟基查耳酮羟基查耳酮，由，由无色转为深黄色无色转为深黄色，后者经，后者经酸化又能转化为原来的二氢黄酮。酸化又能转化为原来的二氢黄酮。OOHOHO梨根苷HOOOHGlcOCHO123
8、4567123456结构特征：结构特征： 羰基羰基1. 三碳链成五元环三碳链成五元环 橙酮类化合物橙酮类化合物在中药中少见，较多的存在于在中药中少见，较多的存在于玄玄参科、菊科、苦苣苔科参科、菊科、苦苣苔科以及以及单子叶植物单子叶植物莎草科莎草科中中.OCHO1234567123456HOOHOHOOH+花 色 素基本结构基本结构 花色素花色素是使是使花、叶、果、茎花、叶、果、茎等呈现等呈现蓝、紫、红蓝、紫、红等颜色的等颜色的色素。以苷的形式存在于细胞液中，经水解可生成苷元色素。以苷的形式存在于细胞液中，经水解可生成苷元花花色素色素及及糖糖。 OOH+OHOHOHOHHOOOHOOHOH(+)
9、儿茶素(-)表儿茶素OHOOHOHHOHHOHHOHOOHOHOHOHHOO87654321异芒果素(isomengiferin)OOHOHOOHOHglc 如如石韦、芒果叶石韦、芒果叶和和知母叶知母叶中的中的异芒果素异芒果素，就属，就属于此类，该化合物具有于此类，该化合物具有止咳祛痰止咳祛痰的功效。的功效。OOHOHOOOOO高异黄酮类高异黄酮类母核比异黄酮母核母核比异黄酮母核C环与环与B环间多一个环间多一个CH2OOOOR2OOHOCH3HOOHOR1银杏素银杏素 R1=CH3, R2=H异银杏素异银杏素 R1=H, R2=CH3白果素白果素 R1=H, R2=HD-葡萄糖（葡萄糖（D-G
10、lc）、）、D-半乳糖（半乳糖（D-Gal）、）、D-甘露糖（甘露糖（D-Man）、）、D-木糖（木糖（D-Xyl）、）、L-鼠李糖（鼠李糖（L-Rha）、）、L-阿拉伯糖（阿拉伯糖（L-Ara）、）、二糖类：二糖类：芸香糖芸香糖(rha 16 glc)、龙胆二糖、龙胆二糖(glc 16 glc)、槐糖（槐糖（glc 12 glc）、新橙皮糖（）、新橙皮糖（rha 12 glc）、刺槐二糖（、刺槐二糖（rha 16 gal）等。）等。OOHOOHOHH3COOHOHOHCH2OH芸香糖OOOHOOHOHOHCH2OH龙 胆 二 糖CH2OHOHOH叁糖类：叁糖类：龙胆三糖龙胆三糖(glc 16
11、 glc 12 fru)、槐三糖、槐三糖(glc 12 glc 12 glc)等。等。 黄酮苷中糖的黄酮苷中糖的联接位置联接位置与苷元的与苷元的结构类型结构类型有有关。如关。如黄酮醇黄酮醇类常形成类常形成3-， 7-， 3-， 4-单糖苷，单糖苷，或或3，7-， 3，4-及及7，4-双糖链苷等。双糖链苷等。 但是，但是，一般不在一般不在5-位成苷位成苷，因成氢键。，因成氢键。OOOHOHHOOHOH3-， 7-， 3 -， 4 -易成苷易成苷5-位不易成苷位不易成苷 天然黄酮类大多为天然黄酮类大多为O-糖苷糖苷，也有，也有C-糖苷糖苷。 如葛根素，如葛根素，葛根黄素葛根黄素（Puerarin）
12、和）和葛根黄葛根黄素木糖苷素木糖苷(Puerarin xyloside)等为等为C-糖苷。糖苷。葛根黄素木糖甙 R xylose R H葛根黄素OCH2ORHOHOOHHOOHOO五、黄酮类化合物的生物活性五、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 u Vp样作用：样作用：芦丁芦丁、橙皮苷等有、橙皮苷等有Vp样作用，能降样作用，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。脉硬化的辅助治疗剂。 u 扩冠作用：扩冠作用：芦丁芦丁、槲皮素、葛根素、人工合成的、槲皮素、葛根素、人工合成的立可定。立可定。 u
13、降血脂及胆固醇：木樨草素降血脂及胆固醇：木樨草素 u从从水飞蓟种子水飞蓟种子中得到的中得到的水飞水飞蓟素蓟素具有具有保肝保肝作用，用于治疗作用，用于治疗急、慢性肝炎、肝硬化及多种急、慢性肝炎、肝硬化及多种中毒性肝损伤。中毒性肝损伤。 u（+）-儿茶素儿茶素(catergen)也可也可抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝及抗肝脏毒作用，治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四氯化碳等引起因半乳糖胺或四氯化碳等引起的中毒性肝损伤。的中毒性肝损伤。 水水 飞飞 蓟蓟3. 抗炎抗炎4. 抗菌及抗病毒作用抗菌及抗病毒作用5. 解痉作用解痉作用 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具有芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等具有抗
14、炎作用抗炎作用 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素；如木樨草素、黄芩苷、黄芩素； 异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛异甘草素、大豆素：解除平滑肌痉挛 大豆素大豆素(daidzein)等异黄酮具有雌性激素样作用等异黄酮具有雌性激素样作用 黄酮类化合物多具有黄酮类化合物多具有酚羟基酚羟基，易氧化成醌类而提，易氧化成醌类而提供氢离子，故有显著的供氢离子，故有显著的抗氧特点抗氧特点。 分子中是否存在分子中是否存在交叉共轭体系交叉共轭体系;助色团的数目多少；助色团的数目多少；取代基的位置有关。取代基的位置有关。 OO-+OO-+OOOOOH.HO. 在在7, 4 位引入位引入-OH, OCH3等助色基团，使化合等
15、助色基团，使化合物物颜色加深颜色加深。其它位置影响小。其它位置影响小 。OOOOOOOH 1. 游离苷元游离苷元难溶或不溶于水，易溶于难溶或不溶于水，易溶于MeOH, EtOH, EtOAc, Et2O. 黄酮、黄酮醇及查耳酮是平面型分子，分子堆砌紧黄酮、黄酮醇及查耳酮是平面型分子，分子堆砌紧密，分子间引力较大，更难溶于水密，分子间引力较大，更难溶于水. 二氢黄酮、二氢黄酮醇是非平面型分子，分子排二氢黄酮、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，对水的溶解度较大。列不紧密，分子间引力降低，对水的溶解度较大。 OORHOOOOH+OOHOOHOOOH -吡喃酮上的吡喃酮上的1-
16、位氧位氧原子上有原子上有未共用电子对未共用电子对，表，表性性微弱微弱的的碱性碱性，可与强无机酸如，可与强无机酸如浓硫酸，盐酸浓硫酸，盐酸生成生成烊盐烊盐，但极不稳定，加水即可分解。但极不稳定，加水即可分解。 黄酮类化合物黄酮类化合物溶于溶于浓硫酸浓硫酸中生成的中生成的烊盐烊盐常表性常表性特殊的颜色，可用于鉴别。特殊的颜色，可用于鉴别。 H2OHClClOOHOOOOHOOOHOHOH观察颜色2%枸橼酸甲醇液黄色1ml2% ZrOCl210ml甲醇溶样品0.5-1mg黄色不褪黄色褪去2%枸橼酸黄色锆络合物 锆盐3-OH, 4=O5-OH, 4=OOOHOHOOZrOClOHHOH2O黄绿色，并有
17、荧光黄绿色，并有荧光+ Sr2+OOHOHOOHOHHOOOOOOHOHHOSr+2OH-2H2O条件：条件： a. 具有下列结构具有下列结构(5-羟基黄酮，羟基黄酮，2 -羟基查耳酮羟基查耳酮) b. 有无机酸或有机酸存在有无机酸或有机酸存在OHOOH123456现象：现象： 在草酸存在下，显在草酸存在下，显黄色黄色并带并带绿色荧光绿色荧光 在枸橼酸丙酮存在条件下，只显在枸橼酸丙酮存在条件下，只显黄色黄色而而无荧光无荧光OOHHOHOHOOO可用碱水提取。可用碱水提取。二、粗提物的精制处理二、粗提物的精制处理OOBOOOHOH黄酮类化合物与硼酸形成的络合物(1)聚酰胺层析聚酰胺层析：柱填充剂
18、主要有：柱填充剂主要有锦纶锦纶6(聚己内酰胺聚己内酰胺型型)、锦纶锦纶66(聚己二酰己二胺型聚己二酰己二胺型) 、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮型三种。型三种。 原理原理:酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合吸附，酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合吸附，吸附能力与吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。有关。 常用吸附剂常用吸附剂有聚酰胺、硅胶、葡聚糖凝胶和纤维素粉有聚酰胺、硅胶、葡聚糖凝胶和纤维素粉。OHOOHOOHHOOH桑色素OHOOHOOHOH山奈酚OHOOOH大豆素OHOOOCH3卡来可新OHOHHOOHOOCH3橙皮查尔酮OHOHOOHOOCH3橙
19、皮素OH聚酰胺对羰基间位或对位的羟聚酰胺对羰基间位或对位的羟基吸附力大于邻位羟基，故邻位基吸附力大于邻位羟基，故邻位羟基（氢键）者先被洗出羟基（氢键）者先被洗出。u OOHOHOOHROOOCH3OHOOHRO浅 黄 色 蔟 状 结 晶 (graveobioside A )(I)乙 醇 重 结 晶黄 色 结 晶浓 缩 至 小 体 积 ，冰 箱 放 置沉 淀 (PbS)滤 液浅 黄 色 针 晶 (graveobioside B ) (II)乙 醇 重 结 晶黄 色 结 晶溶 于 少 量 乙 醇 中 ， 放 置晶 块同 铅 盐 (A )法 进 行 复 分 解黄 色 铅 盐 沉 淀 (B )加 入
20、碱 式 醋 酸 铅 的 热 水 溶 液 至 沉 淀 完 全 ， 过 滤悬 浮 乙 醇 中 ， 通 H2S， 过 滤滤 液棕 色 沉 淀 (A )溶 于 热 水 中 ， 煮 沸 ， 逐 滴 加 入 中 性 醋 酸 铅 的 热 水 溶 液 ，直 至 不 再 析 出 沉 淀 为 止 ， 乘 热 过 滤醚 不 溶 物减 压 浓 缩 后 ， 用 醚 处 理 杂 质提 取 液乙 醇 提 取脱 脂 药 料石 油 醚 浸 泡 脱 脂原 料 （ 种 子 ）浅黄色蔟状结晶(graveobioside A)(I)乙醇重结晶黄色结晶浓缩至小体积，冰箱放置沉淀(PbS)滤液浅黄色针晶(graveobioside B)
21、(II)乙醇重结晶黄色结晶溶于少量乙醇中，放置晶块同铅盐(A)法进行复分解黄色铅盐沉淀(B)加入碱式醋酸铅的热水溶液至沉淀完全，过滤悬浮乙醇中，通H2S，过滤滤液棕色沉淀(A)溶于热水中，煮沸，逐滴加入中性醋酸铅的热水溶液，直至不再析出沉淀为止，乘热过滤醚不溶物减压浓缩后，用醚处理杂质提取液乙醇提取脱脂药料石油醚浸泡脱脂原料（种子）浅黄色蔟状结晶(graveobioside A)(I)乙醇重结晶黄色结晶浓缩至小体积，冰箱放置沉淀(PbS)滤液浅黄色针晶(graveobioside B) (II)乙醇重结晶黄色结晶溶于少量乙醇中，放置晶块同铅盐(A)法进行复分解黄色铅盐沉淀(B)加入碱式醋酸铅的
22、热水溶液至沉淀完全，过滤悬浮乙醇中，通H2S，过滤滤液棕色沉淀(A)溶于热水中，煮沸，逐滴加入中性醋酸铅的热水溶液，直至不再析出沉淀为止，乘热过滤醚不溶物减压浓缩后，用醚处理杂质提取液乙醇提取脱脂药料石油醚浸泡脱脂原料（种子）浅黄色蔟状结晶(graveobioside A)(I)乙醇重结晶黄色结晶浓缩至小体积，冰箱放置沉淀(PbS)滤液浅黄色针晶(graveobioside B) (II)乙醇重结晶黄色结晶溶于少量乙醇中，放置晶块同铅盐(A)法进行复分解黄色铅盐沉淀(B)加入碱式醋酸铅的热水溶液至沉淀完全，过滤悬浮乙醇中，通H2S，过滤滤液棕色沉淀(A)溶于热水中，煮沸，逐滴加入中性醋酸铅的热
23、水溶液，直至不再析出沉淀为止，乘热过滤醚不溶物减压浓缩后，用醚处理杂质提取液乙醇提取脱脂药料石油醚浸泡脱脂原料（种子）显色剂显色剂OOOOOOOOBand I300-400Band II240-280OO12345678123456吸收带I吸收带IIABCNoImageNoImageOOOHOGlcOOOOOOOHNoImageNoImageOOHOCHO(橙酮类）橙酮类）BandBand NoImage结论：结论：根据不同类型的黄酮类化合物根据不同类型的黄酮类化合物带带I I或或带带IIII峰位峰位、峰形峰形、吸收强度吸收强度以及以及它们的它们的紫外光谱特征紫外光谱特征可以大致推测黄可以大致
24、推测黄酮类化合物的结构类型。酮类化合物的结构类型。OOBOOOHOH黄酮类化合物与硼酸形成的络合物HCl/H2OAlCl3Al3+OOOHOHOHOAl3+Al3+OOOOOHOOOOHOHHOOHHCl/H2OAlCl3Al3+OOOHOHOHOAl3+Al3+OOOOOHOOOOHOHHOOH1H Chemical Shift ： 13C Chemical Shift ：123.9, 135.9, 150.2 1H Chemical Shift ： 13C Chemical Shift ： 1H Chemical Shift ：13C Chemical Shift ：H-5 7.7-8.2
25、 (d, J=9Hz)H-6 6.4-7.1(dd, J=9, 2.5Hz) H-8 6.8-7.0 (d, J=2.5Hz) 5OOHO68H-5H-6H-8H-6, H-8, 5.7-6.9, J=2.5HzH-6较H-8高场 86OOHOOH86H-3 , 5 H-2 , 6 OOORB2365C562OROR H-5 ，d, J=8.5Hz H-2 ， d, J=2.5Hz H-6 ，ddBB562OROR 若若R1=R2=R3=H时，时，则则H-2 ,6 为单峰，出现在为单峰，出现在 ，若，若3 -OH或或5 -OH甲基化甲基化或或苷化苷化时，则时，则H-2 ,6 分分别以不同的化学
26、位移作为一个别以不同的化学位移作为一个二重峰二重峰(J=2Hz)出现。出现。 62OR2OR1OR3B （三）（三） C环质子环质子1. 黄酮类黄酮类 H-3, 6.33OHO C 2. 异黄酮类异黄酮类H-2位于羰基位于羰基 位，受羰基的共轭和苯环的负屏位，受羰基的共轭和苯环的负屏蔽作用，且通过碳与氧相连，故较一般芳香质子低蔽作用，且通过碳与氧相连，故较一般芳香质子低场，场，单峰（，单峰（s）。 若用若用DMSO-d6作溶剂，则作溶剂，则。 32OOH C3. 二氢黄酮和二氢黄酮醇二氢黄酮和二氢黄酮醇23OHOH 两个两个H-3因相互偕偶因相互偕偶(J17Hz偕偶偕偶)，且与，且与H-2邻邻
27、偶，分别为偶，分别为dd峰峰，中心位于，中心位于 处。处。 H-2 与两个磁不等同与两个磁不等同H-3偶合，偶合，H-2：dd, , Jtrans = 11.0 Hz (反偶反偶) Jcis = 5.0 Hz（顺偶）（顺偶）（1） 二氢黄酮二氢黄酮 (2) 二氢黄酮醇二氢黄酮醇32(2S, 3S)二氢黄酮OOHOHH 3-OH苷化苷化， H-2与与H-3的的值升高值升高(向低场位移向低场位移)，可，可用于判断二氢黄酮醇苷中糖的位置。用于判断二氢黄酮醇苷中糖的位置。 在天然存在的二氢黄在天然存在的二氢黄酮醇酮醇 中中,H-2与与H-3为反式为反式双直立键，双直立键，J2, 3=11HzH-2,
28、(4.8-5.0) ppm dH-3, 4.3(4.1-4.3) ppm d4.80-5.00,d, J2, 3=11Hz4. 查耳酮查耳酮d, 7. 3-7. 7, J=17H zd, 6. 7-7. 4, J=17H zO5. 橙酮橙酮s, 6.5-6.7 6.37-6.94 (D M S O -d6)OC HOu若用若用DMSO-d6作溶剂，则作溶剂，则6.37-6.94 ppm端基质子端基质子(1-H)： 与糖的类型、构型、在苷元上的与糖的类型、构型、在苷元上的 位置位置有关有关 其余质子信号：其余质子信号： -ppm 化学位移规律：化学位移规律：甲基信号（甲基五碳糖）：甲基信号（甲基
29、五碳糖）：1.0 ppm左右左右 OHOHHOHHOHHOHCH2OH（四）糖上的质子（四）糖上的质子黄酮苷类化合物上糖黄酮苷类化合物上糖端基质子端基质子信号信号 化合物化合物 糖上糖上H-1黄酮醇黄酮醇-3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮类黄酮类-4-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮类黄酮类-5-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮类黄酮类-7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷黄酮类黄酮类-6-及及8-C-糖苷糖苷 黄酮醇黄酮醇-3-O-鼠李糖苷鼠李糖苷 5.00 二氢黄酮醇二氢黄酮醇-3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 4.10 二氢黄酮醇二氢黄酮醇-3-O-鼠李糖苷鼠李糖苷 4.00 4.20 化合物化合物 糖上糖上H-1 黄酮
30、醇黄酮醇-3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮类黄酮类-4 -O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮类黄酮类-5-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮类黄酮类-7-O-葡萄糖苷葡萄糖苷黄酮类黄酮类-6-及及8-C-糖苷糖苷 OH OO HO HO HOOOO HO HO HC H2O HOHOOHOHOOOHOOHOHOHCH2OH 化合物化合物 糖上糖上H-1 黄酮醇黄酮醇-3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷 黄酮醇黄酮醇-3-O-鼠李糖苷鼠李糖苷 5.00 黄酮醇黄酮醇-3-O-葡萄糖苷葡萄糖苷与与3-O-鼠李糖苷鼠李糖苷可以很容易区别。可以很容易区别。OHOOHOHOHOOHOOOHOHOHCH3OHOOHOHOHOOOOH
31、OHOHCH2OH葡萄糖苷与鼠李糖苷的区别葡萄糖苷与鼠李糖苷的区别 鼠李糖上的鼠李糖上的C-CH3 0.8-1.2, d, J -L-rha-D-glc2211OORH(e)H(e)OHHH3CHOHHOHOORH(a)H(a)OHHOHHHOOHJ=6-8Hz， -苷键；苷键； J=2-4Hz， -苷键苷键 鼠李鼠李2. 双糖苷类双糖苷类 黄酮类化合物双糖苷中，黄酮类化合物双糖苷中，末端糖上的末端糖上的H-1因因离黄酮母核较远，受到的负屏蔽作用较小，因而共离黄酮母核较远，受到的负屏蔽作用较小，因而共振峰将移至振峰将移至比比H-1 较高场较高场的位置。但移动程度则因的位置。但移动程度则因末端糖
32、的连接位置不同而不同。末端糖的连接位置不同而不同。 OHOHOHOHOH2COOHOOHOHOH新橙皮糖基 -O-葡萄糖（2 1）鼠李糖H-1较较H-1 在高场在高场OHOHHOHOCOOHOOHOHOH芦丁糖基 -O-葡萄糖（6 1）鼠李糖H2（五）（五） 6-及及8-C-CH3质子质子 6-C-CH3质子信号恒定地出现在比质子信号恒定地出现在比8-C-CH3质子小约质子小约H -3, 6.33OHO四、四、13C-NMR(一一)骨架类型的判断骨架类型的判断 根据中央根据中央三碳链的碳信号三碳链的碳信号，先根据，先根据羰基碳羰基碳值值，再结合再结合C2、C3的裂分的裂分和和值判断。值判断。
33、H -3, 6.33OHOC=O C-2（或（或C-） C-3（或（或C-） 归属归属 174.5184.0(s) 160.5163.2(s) 104.7111.8(d) 黄酮类黄酮类 149.8155.4(d) 122.3125.9(s) 异黄酮类异黄酮类 147.9(s) 136.0(d) 黄酮醇类黄酮醇类 182.5182.7(s) 146.1147.7(s) 111.6111.9(d) (=CH-) 橙酮类橙酮类 188.0197.0(s) 136.9145.4(d) 116.6128.1(d) 查耳酮类查耳酮类 75.080.3(d) 42.844.6(t) 二氢黄酮二氢黄酮 82.
34、7(d) 71.2(d) 二氢黄酮醇二氢黄酮醇 OOOOOOOHOCHOOOHOOOOOHOOOOOHOOOOOOOHOOHOCHO（二）黄酮类化合物取代图式的确定方法（二）黄酮类化合物取代图式的确定方法 以黄酮为例，其以黄酮为例，其13C-NMR信号如下所示：信号如下所示： OO 1取代基位移的影响取代基位移的影响 X Zi Zo Zm Zp OH 26.6 -12.8 1.6 -7.1 OCH3 31.4 -14.4 1.0 -7.8 -OH及及-OCH3的引人将使直接相连碳原子的引人将使直接相连碳原子( -碳碳)信号大幅度地向信号大幅度地向低场位移低场位移，邻位碳原子，邻位碳原子( -碳
35、碳)及及对位碳对位碳则向则向高场位移高场位移。间位碳虽也向低场位移，但。间位碳虽也向低场位移，但幅度很小。幅度很小。 注意：注意：A环取代基，位移效应只影响环取代基，位移效应只影响A环环 B环取代基，位移效应只影响环取代基，位移效应只影响B环环5-OH：影响：影响A环，影响环，影响C4（）、（）、C3（）（）OOOH 对大多数对大多数5,7-二羟基黄酮二羟基黄酮类来说，类来说，C-6(d)及及C-8(d)信号在信号在90 100ppm内内出现出现,且且C-6信号总是比信号总是比C-8信号出现在信号出现在较低的磁场较低的磁场; 在在二氢黄酮二氢黄酮中，中，C-6(d)及及C-8(d)两者两者信号
36、相差较小信号相差较小,约差约差ppm; 在在黄酮黄酮及及黄酮醇黄酮醇中两者相差较大，中两者相差较大，约为。但具体的可以通过二维核磁约为。但具体的可以通过二维核磁NMR得到确认。得到确认。25，7-二羟基黄酮类中二羟基黄酮类中C-6及及C-8信号的特征信号的特征 OHOOHO689010090100化合物化合物 C-6 C-8 5,7-dihydroxyflavanone (pinocembrin，松属素，松属素) 96.1 95.1 6-C-methylpinocembrin 102.1 94.7 8-C-methylpinocembrin 95.7 101.9 C-6或或C-8有无烷基取代有
37、无烷基取代或或芳香基取代芳香基取代可通过观察可通过观察13C-NMR上上C-6，C-8信号是否发生位移而加以确认。信号是否发生位移而加以确认。 可以看到：可以看到：被甲基取代被甲基取代的的碳原子碳原子将向将向低场低场位移，位移，但未被取代的碳原子信号无大的改变。但未被取代的碳原子信号无大的改变。OHOOHO689010090100化合物化合物 C-6 C-8 3,4,5,7-tetrahydroxyflavanone (luteolin,3,4,5,7-四羟基黄酮，木犀草素四羟基黄酮，木犀草素) 99.2 94.2 8-C-benzylluteolin 98.6 103.8 6-C-hydro
38、xyluteolin 140.4 93.6 木犀草素木犀草素(1uteolin)，即使因其，即使因其C6上联接的上联接的H被被-OH取代取代而而向低场向低场大幅度的位移，大幅度的位移，C-8信号信号也未也未因此而发生大的改变。因此而发生大的改变。 OHOOHO689010090100OOOHHOOH(三三)黄酮类化合物黄酮类化合物-O-糖苷中糖的连接位置糖苷中糖的连接位置1糖的苷化位移及端基碳的信号糖的苷化位移及端基碳的信号 黄酮苷类化合物当黄酮苷类化合物当苷化位置苷化位置在在苷元苷元7或或2、3、4时，时，糖的糖的C-1信号信号将位于约将位于约范围内。范围内。 5-O-葡萄糖苷葡萄糖苷及及7
39、-O-鼠李糖苷鼠李糖苷相应的相应的C-1信号分信号分别出现别出现 及处。及处。 酚性苷酚性苷中，中，糖上端基碳糖上端基碳的苷化后位移大约为的苷化后位移大约为2. 苷元的苷化位移苷元的苷化位移五、质谱在黄酮类结构测定中的应用五、质谱在黄酮类结构测定中的应用 多数黄酮类化合物多数黄酮类化合物苷元苷元在电子轰击质谱在电子轰击质谱(El-MS)中因中因分子离子峰较强分子离子峰较强，往往成为基峰，故一般，往往成为基峰，故一般无须作成衍生物无须作成衍生物即可进行测定。即可进行测定。 但当测定但当测定极性强、难以气化及以热不稳定的极性强、难以气化及以热不稳定的黄酮苷黄酮苷类化合物类化合物 时，如不预先作成甲
40、基化时，如不预先作成甲基化或三甲或三甲基化硅烷衍生物，则在基化硅烷衍生物，则在电子轰击质谱电子轰击质谱(El-MS) 中将中将看不到分子离子峰看不到分子离子峰。 然而如果是测定极性强、难气化以及然而如果是测定极性强、难气化以及对热不稳定的对热不稳定的黄酮苷黄酮苷类化合物时，可以类化合物时，可以采用采用FD-MS和和FAB-MS、ESI-MS等软电等软电离质谱技术获得强的分子离子峰离质谱技术获得强的分子离子峰M+。 (一一)黄酮类化合物苷元的电子轰击质谱黄酮类化合物苷元的电子轰击质谱 (El-MS) 黄酮类化合物苷元的黄酮类化合物苷元的El-MS中，除中，除分子离子峰分子离子峰M+外外，也常常生
41、成，也常常生成M-1+即即(M-H)基峰。基峰。 黄酮类化合物来说，由黄酮类化合物来说，由两种基本裂解途径两种基本裂解途径得到得到的碎片离子的碎片离子 ，A1+、B1+ 、 B2+ 等，因为等，因为保留着保留着A-及及B-环的基本骨架环的基本骨架，在鉴定上很有意义。，在鉴定上很有意义。黄酮类化合物主要有下列两种基本裂解途径：黄酮类化合物主要有下列两种基本裂解途径：途径途径-I（RDA裂解）：裂解）： 102 B1ABCHC+A1OCOBAMOO120A1+B1=M途径途径-IIB2+B+ + +COOCCHBAMOO 此外，还有此外，还有分子离子分子离子M+生成生成M-1+，(M-H)及及M-
42、28+，(M-CO)；由；由A1生成生成M-28+，(A1-CO)及及B2生成生成B2-28+，(B2-CO)等碎片离子。等碎片离子。 1051黄酮类裂解基本规律：黄酮类裂解基本规律：M-1+途径II途径I+H转移途径IB2-28+-COB2+COCB1CHCA1-28-COA1+H+OCOHAOCOA1AM-28OABAMOOBB化合物化合物 A1+ B1+ 黄酮黄酮 120 102 5，7-二氢黄酮二氢黄酮 152 102 5，7，4-三羟基黄酮（芹菜素）三羟基黄酮（芹菜素） 152 118 5，7-二羟基，二羟基，4-甲氧基黄酮甲氧基黄酮 （刺槐素）（刺槐素） 152 132 A-环的取
43、代图式可通过测定环的取代图式可通过测定A1+的的m/z的值进行的值进行确定。同样，根据确定。同样，根据B-环碎片离子的环碎片离子的m/z值，也可精值，也可精确测定确测定B环的取代情况。环的取代情况。 一些黄酮类化合物的质谱数据一些黄酮类化合物的质谱数据 注意注意! 黄酮类化合物在有黄酮类化合物在有四个以上氧取代基四个以上氧取代基时，常常时，常常给出给出中等强度的中等强度的A1及及B1碎片碎片，而不是很强的离子峰，而不是很强的离子峰，但它具有重要的鉴定意义；如果是但它具有重要的鉴定意义；如果是黄酮醇黄酮醇则不然，则不然，当当氧取代超过四个以上氧取代超过四个以上时，只能产生时，只能产生微弱微弱的的
44、A1+及及B1+碎片离子碎片离子。 2黄酮醇类质谱黄酮醇类质谱 多数多数黄酮醇苷元黄酮醇苷元，分子离子峰是基峰分子离子峰是基峰，在裂，在裂解时解时主要按途径主要按途径-进行，得到进行，得到B2+离子离子，继续失，继续失去去CO形成的形成的B2-28离子。与途径离子。与途径相比，途径相比，途径I通常不太主要。其中，通常不太主要。其中，A+H+是来自是来自A-环的主要环的主要离子，其上转移的离子，其上转移的H来自来自3-OR基团。基团。 OOOHABC+OCCOH.+OCM+.B2+B 黄酮醇全甲基化衍生物的质谱图，黄酮醇全甲基化衍生物的质谱图，B2+离子应当出现在离子应当出现在m/z105(B环
45、无羟基取代环无羟基取代)；135(-OCH3，示，示B环有一个羟基环有一个羟基)；165(有两个有两个-OCH3，示，示B环有两个羟基环有两个羟基)；195(有三个有三个-OCH3，示示B环有三个羟基环有三个羟基)，其中最强的峰即为，其中最强的峰即为B2+离子。离子。 OOOHM途径I+H转移途径IIA1+H+B2+CO+B2+C6H5B2-28注意：注意：具有具有2-OH或或2-OCH3的的黄酮醇黄酮醇类在裂解时有个重类在裂解时有个重要特点，即可以通过失去要特点，即可以通过失去OH或或 OCH3，形成一个新的稳，形成一个新的稳定的五元杂环。定的五元杂环。 -ORM-31+ (R=CH3)M-
46、17+ (R=H)(R=H, or CH3)M+OOOHOOOROH(二二)黄酮苷类化合物的黄酮苷类化合物的FD-MS 黄酮苷类黄酮苷类在在El-MS上既不显示分子离子峰，也上既不显示分子离子峰，也不显示不显示糖基的碎片糖基的碎片，故不宜用，故不宜用El-MS测定。测定。 而而FD-MS谱谱可给出强烈的可给出强烈的M+及及M+H+。还给。还给出葡萄糖基的某些碎片，为化合物的结构鉴定提供出葡萄糖基的某些碎片，为化合物的结构鉴定提供了重要的信息。了重要的信息。 结构研究举例结构研究举例MeOH 267,296sh,336 NaOMe 275, 324, 392NaOAc 276,301,376Al
47、Cl3 276,301,348,384 AlCl3/HCl 276,302,340,381NaOAc/H3BO3 268,302sh,3381H-NMR6.15(1H, J=2.5Hz)6.3(1H, s)6.5(1H, d, J=2.5Hz) 6.85(2H, d, J=8.5Hz) 7.75(2H, d, J=8.5Hz)MS.m/z：270(M+), 242, 152, 124, 121, 118, 93某化合物分子式为某化合物分子式为C15H10O5，Mg-HCl反应阳性，反应阳性，根据根据UV、1H-NMR和和MS数据写出化合物结构，说明数据分数据写出化合物结构，说明数据分析结果，析
48、结果，MS裂解过程，裂解过程， 1H-NMR数据归属。数据归属。MS.m/z270(M+), 242, 152, 124, 121, 118, 93 152证明证明A环有两个酚羟基；环有两个酚羟基； 118证明证明B环有一个酚羟基。环有一个酚羟基。OOOHHOOHMeOH 267,296sh,336 NaOMe 275,324,392 带带II红移红移275-267=7, 324nm, 7-OH;带带I红移红移392-33656, 4-OH NaOAc 276,301,376 带带I红移红移376-336=40, 示示4-OH AlCl3 276,301,348,384 AlCl3/HCl 2
49、76,302,340,381 AlCl3= AlCl3/HCl，结构中无邻二酚羟基，结构中无邻二酚羟基 NaOAc/H3BO3 268,302sh,338 与与MeOH基本相同，结构中无邻二酚羟基基本相同，结构中无邻二酚羟基UV max(nm) MeOH 267,296sh,336AlCl3/HCl 276,302,340,381MeOH AlCl3/HCl，示有，示有3-或或5-OH存在存在 带带I红移红移381-336=45, 示示5-OHOOOHHOOH可能结构：可能结构：1H-NMR（四甲基硅醚衍生物，（四甲基硅醚衍生物，CCl4）6.15(1H, d, J=2.5Hz)6.3(1H,
50、 s)6.5(1H, d, J=2.5Hz) 6.85(2H, d, J=8.5Hz) 7.75(2H, d, J=8.5Hz)A环氢，间偶环氢，间偶(6-H)黄酮黄酮 3-HA环氢，间偶环氢，间偶(8-H) B环氢，邻偶环氢，邻偶(3 ,5 -H) B环氢，邻偶环氢，邻偶(2 ,6 -H)OOOHHOOH例二例二 某化合物为黄色结晶，某化合物为黄色结晶，HCl-Mg反应反应(+)，元素分析为元素分析为C16H12O6，测波谱数据如下，测波谱数据如下，确定其结构。确定其结构。UV max(nm)MeOH 252,267,344 NaOMe 270,303(sh),386 带带I红移红移386-
51、344=42nm, 4-OH ；带带II红移红移275-252=23nm, 7-OH NaOAc 275,322,367 带带II红移红移275-252=23nm, 322nm, 7-OH AlCl3 273,296,362,390 AlCl3/HCl 276,295,351,383 AlCl3与与AlCl3/HCl基本相同，结构中无邻二酚羟基基本相同，结构中无邻二酚羟基 NaOAc/H3BO3 253(sh),268,348 与与MeOH相同，结构中无邻二酚羟基相同，结构中无邻二酚羟基 MeOH 252,267sh,334AlCl3/HCl 276,295,351,383MeOH AlCl3
52、/HCl，示有，示有3-或或5-OH存在存在 带带I红移红移383-334=49, 示示5-OHOOOHHOOH可能结构：可能结构：OCH31H-NMR7.4(1H,dd, J=8.0, 2.0Hz)6.8(1H, d, J=8.0Hz)7.3(1H, d, J=2.0Hz) 3.8(3H, s) 6.3(1H, s) 6.5(1H, d, J=2.5Hz)6.2(1H, d, J=2.5Hz)B环氢环氢(6-H)B环氢环氢(5-H)黄酮黄酮3-H B环环3-OCH3 B环氢环氢(2-H)A 环上间位氢环上间位氢(8-H)A 环上间位氢环上间位氢(6-H)EI-MS300, 299, 285,
53、 272, 153, 152, 151,148 152证明证明A环有两个酚羟基；环有两个酚羟基； 148证明证明B环有一个酚羟基和一个甲氧基。环有一个酚羟基和一个甲氧基。OOOHHOOHOCH3 例例3：某中药中分得一黄色结晶：某中药中分得一黄色结晶(a)，分子式为，分子式为C21H20O11。HCl-Mg反应呈淡红色，反应呈淡红色， -萘酚萘酚/浓硫酸浓硫酸(Molish)反应阳性，氨性氯化锶反应阴性，二氯氧反应阳性，氨性氯化锶反应阴性，二氯氧锆反应呈黄色，加枸橼酸褪色。可被苦杏仁酶水解，锆反应呈黄色，加枸橼酸褪色。可被苦杏仁酶水解，水解产物有葡萄糖和化合物水解产物有葡萄糖和化合物(b)。化
54、合物。化合物b分子式为分子式为C15H10O6，HCl-Mg反应也呈淡红色，反应也呈淡红色， Molish反应反应阴性，氨性氯化锶反应阴性，二氯氧锆反应呈黄色，阴性，氨性氯化锶反应阴性，二氯氧锆反应呈黄色，加枸橼酸不褪色。加枸橼酸不褪色。a的主要光谱数据如下：的主要光谱数据如下：UV：MeOH 267, 348; NaOMe 275, 326, 398; NaOAc 275, 305, 372; AlCl3 274, 301, 352; ACl3/HCl 276, 303, 352IR( cm-1)：3401, 1655, 1606, 15041H-NMR( ppm): 3.2-3.9(6H,
55、 m), 3.9-5.1(4H,加加D2O消失消失) ，5.68(1H, d, J=8.0Hz), 6.12(1H, d, J=2.0Hz), 6.42(1H, d, J= 2.0Hz), Hz), 8.08(2H, d, J= 9.0Hz).结构解析：结构解析： 化合物化合物a, HCl-Mg反应呈淡红色，反应呈淡红色， -萘酚萘酚/浓硫酸浓硫酸(Molish)反应阳性反应阳性, 表明为黄酮苷类表明为黄酮苷类。氨性氯化锶反应阴性，表示。氨性氯化锶反应阴性，表示无邻无邻二酚羟基二酚羟基。二氯氧锆反应呈黄色，加枸橼酸褪色，表示。二氯氧锆反应呈黄色，加枸橼酸褪色，表示有有5-OH无无3-OH。可被
56、苦杏仁酶水解，水解产物有葡萄糖，表示。可被苦杏仁酶水解，水解产物有葡萄糖，表示化合物化合物a为为葡萄糖苷葡萄糖苷，苷键构型为，苷键构型为 -苷键苷键。化合物。化合物(b) 二氯氧二氯氧锆反应呈黄色，加枸橼酸不褪色，说明锆反应呈黄色，加枸橼酸不褪色，说明a中糖连在中糖连在C3上上。OOOGlcOHUV：MeOH 267, 348; NaOMe 275, 326, 398 带带红移红移398-348=50, 示有示有4 -OHMeOH 267, 348; NaOAc 275, 305, 372带带红移红移275-267=8, 示有示有7-OHAlCl3 274, 301, 352; ACl3/HC
57、l 276, 303, 352AlCl3 =ACl3/HCl, 示无邻二酚羟基示无邻二酚羟基IR( cm-1)：3401, 1655, 1606, 1504 3401，-OH吸收；吸收；1655，羰基吸收；，羰基吸收； 1606，1504苯环吸收苯环吸收OOOGlcOHHOOH1H-NMR: 3.2-3.9(6H, m), 糖上质子；糖上质子； 3.9-5.1(4H,加加D2O消失消失) ，糖上羟基质子；，糖上羟基质子；5.68(1H, d, J=8.0Hz), 糖端基质糖端基质子，为子，为 -苷键；苷键；6.12(1H, d, J=2.0Hz), 6.42(1H, d, J= 2.0 Hz
58、), 分别为分别为A环环6-H和和8-H；6.86(2H, d, J= 9.0Hz), 为为3 , 5 -H；8.08(2H, d, J= 9.0Hz)，为为2 , 6 -H。OOOOHHOOHO5,7,4 -三羟基黄酮三羟基黄酮-O- -D葡萄糖葡萄糖本章目的要求本章目的要求u掌握黄酮类化合物的结构类型；掌握黄酮类化合物的结构类型；u掌握黄酮类化合物的颜色反应；掌握黄酮类化合物的颜色反应；u熟悉熟悉UV、1H-NMR及及13C-NMR在黄酮结构鉴在黄酮结构鉴定中的应用定中的应用u了解黄酮类的提取分离方法了解黄酮类的提取分离方法复习思考题复习思考题1.氧化铝、硅胶、聚酰胺三种柱层析氧化铝、硅胶
59、、聚酰胺三种柱层析,其中哪种柱层析最适于分其中哪种柱层析最适于分离黄酮类化合物。离黄酮类化合物。 2.盐酸镁粉反应可用于鉴别什么类化合物。盐酸镁粉反应可用于鉴别什么类化合物。 3.花色素在花色素在PH值小于值小于7、等于、大于时分别显什么颜色。、等于、大于时分别显什么颜色。 4.四氢硼钠是对哪类黄酮化合物专属性较高的一种还原剂。四氢硼钠是对哪类黄酮化合物专属性较高的一种还原剂。 5.黄酮类化合物黄酮类化合物UV 光谱中有两个主要的吸收带，其中带光谱中有两个主要的吸收带，其中带多多少少nm,是由什么产生的，带是由什么产生的，带多少多少nm,是由什么产生的。是由什么产生的。 6.黄酮、花色素、黄烷黄酮、花色素、黄烷-3,4-醇醇,其中哪个具有旋光性。其中哪个具有旋光性。
