黄酮类化合物
黄酮类化合物
黄酮类化合物一概述黄酮类化合物（flavonoids）是一类存在于自然界的重要有机化合物。
黄酮类化合物不同的颜色为天然色素家族添加了更多的色彩。
这类化合物多存在与高等植物及蕨类植物中。
苔藓类植物中部分存在黄酮类化合物，而藻类，微生物（如细菌）及其他海洋生物中没有发现黄酮类化合物的存在。
黄酮类化合物在植物体中通常与糖结合成苷类，小部分以游离态（苷元）的形式存在。
绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物，它在植物的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方起着重要的作用。
它是很多中药的活性成分，具有抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、抗癌等生物活性。
1.1黄酮类化合物的基本结构以前黄酮类化合物主要是指基本母核为2-苯基色原酮（flavone见图1）结构类的化合物。
现在泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央三碳基团相互连接而成的一系列化合物。
图1它们分子中有一个酮式羰基，第一位上的氧原子具碱性，能与强酸成盐，其羟基衍生物多具黄色，故又称黄碱素或黄酮。
黄酮类化合物结构中常见的取代基团有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等。
1.2黄酮类化合物的生物合成黄酮的基本骨架是由三个丙二酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A生物合成而产生。
经同位素标记，大体合成过程如下图5所示：上述标记实验同时证明了间苯三酚不是黄酮类化合物的生物合成前体，而桂皮酸和对羟基桂皮酸是黄酮类化合物B环更适合的生物合成前体。
1.3黄酮类化合物的分类（见图2）：根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置（2-或3-）以及三碳链是否构成环状等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分类。
图2 黄酮类化合物的分类1.3.1黄酮类及黄酮醇类黄酮及黄酮醇类是数量最多、分布最广的黄酮类化合物。
木犀草素是最常见的黄酮类化合物，在植物界分布较广，具有抗菌作用。
清热解毒中药黄芩含有较多的黄酮类化合物，主要成分为黄芩苷和次黄芩苷等。
槲皮素及及其苷类则是植物界分布最广、最常见的黄酮化合物。
1.3.2二氢黄酮类及二氢黄酮醇类二氢黄酮和二氢黄酮醇类是黄酮和黄酮醇的2,3-双键饱和结构，绝大部分天然来源的二氢黄酮是2S构型，二氢黄酮醇是2R,3R构型。
06药学黄酮类化合物
二、生物活性
2. 抗肝脏毒作用 (1) 水飞蓟素 异水飞蓟素 水飞蓟素,异水飞蓟素 异水飞蓟素, 次水飞蓟素等 次水飞蓟素等 治疗急、 治疗急、慢性肝 HO 炎,肝硬化及多种中毒 肝硬化及多种中毒 性肝损伤. 性肝损伤 (2) (+)-儿茶素 儿茶素 抗肝脏毒药物,对 抗肝脏毒药物 对 脂肪肝及因半乳糖胺或 CCl4等引起的中毒性 等引起的中毒性 肝损伤有一定效果. 肝损伤有一定效果
四、理化性质
4. 溶解性
(1) 游离的黄酮类化合物 游离的黄酮类化合物:
一般难溶或不溶于水, 易溶于甲醇、乙醇、 一般难溶或不溶于水 易溶于甲醇、乙醇、乙酸 乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中. 乙酯、乙醚等有机溶剂及稀碱液中 O a. 各类化合物自身基本结构的影响 * 黄酮、黄酮醇、查耳酮类 黄酮、黄酮醇、 O * 二氢黄酮、二氢黄酮醇类 二氢黄酮、 O * 异黄酮类 * 花色素类 O b. 取代基及取代位置的影响 * －OH, －OCH3, 异戊烯基 等 * 水溶性 7-OH或4’-OH > -OH在其他位置上 水溶性: 或 在其他位置上
• 定义：在很长的一段时间里，黄酮类化合 定义：在很长的一段时间里， 物是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物。 物是指基本母核为2 苯基色原酮类化合物。 类化合物 现泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳 现泛指两个具有酚羟基的苯环通过 两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳 原子连成的一系列化合物。 原子连成的一系列化合物。 连成的一系列化合物
OH HO O CH3 HO HO OH O OH OH OH O OO O* OCH3
HO
O*
OH OH OH
*
OH O
橙皮苷
HO O O glc
二氢槲皮素
黄酮类化合物flavonoids
分布
• 黄酮类化合物广泛分布于水果、蔬菜、 茶、谷物、植物根茎、花中。还是茶 及黄芩、银杏、沙棘等众多中草药的 活性成分。
结构及命名
8 7 6
5
1
O
2
3
4
O
色原酮
2-苯基色原酮
C6-C3-C6
分类
根据B环连接位置、C环氧化程度、C环是否成环等将黄酮类 化合物分为以下七大类。
1、黄酮和黄酮醇 2、二氢黄酮和二氢黄酮醇 3、异黄酮和二氢异黄酮 4、查耳酮和二氢查耳酮类 5 、橙酮类 6、花色素和黄烷醇类 7、其他黄酮类
HO
O
OH OH O
山柰酚
OH
HO
O
OH OH
OH OH OH O
杨梅素
OH
HO
O
OH
OR OH O
R=H
槲皮素
R=芸香糖 芦丁
• 罗勒
罗勒
槐花
2、二氢黄酮和二氢黄酮醇
• 二氢黄酮及苷类：陈皮素、陈皮苷、苷草素、苷草苷
OH
RO
O
HO
O
OCH3
OR
OH O
R=H
陈皮素
R=芸香糖 陈皮苷
O
R=H
苷草素
• 杜俊瑶,辛彦.芹菜素对人卵巢癌细胞系CAOV3 细胞增殖周期的影响[J]. 中国使用妇科与产科杂志, 2008,24(6) : 456－458.
抗氧化作用
螫合金属离子 体外直接清除自由基 抑制NO的生成 抑制DNA氧化损伤 抑制放射损伤 抑制LDL氧化损伤 抑制脂质过氧化作用
孙秀琴,李荣华,唐涛.芹菜素抗氧化作用研究进展 [J]. 2009,47(27): 34-35.
• 宋昊刚,崔浩,赵君,等. 黄芩苷对家兔视网膜炎性水肿厚度影响的研究[J]. 国际眼科杂志, 2010,10(7) : 1274
黄酮类化合物综述
和转移，对多种癌症具有一定的治疗效果。
在保健品领域的应用
改善心血管健康
黄酮类化合物可以降低血压、改善血脂代谢，对预防和治疗心血 管疾病具有积极作用。
增强免疫力
黄酮类化合物能够增强机体的免疫力，提高抵抗力，对于免疫力 低下的人群具有保健作用。
抗衰老作用
黄酮类化合物具有抗氧化和抗炎作用，可以延缓细胞衰老，保持 机体健康状态。
报告范围
• 黄酮类化合物的结构和分类：本文将介绍黄酮类化合物的基本结构、分类以及 各类黄酮化合物的特点。
• 黄酮类化合物的理化性质和生物活性：本文将详细阐述黄酮类化合物的理化性 质，如溶解性、稳定性等，以及它们的生物活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等 。
• 黄酮类化合物的提取、分离和纯化方法：本文将介绍从天然产物中提取、分离 和纯化黄酮类化合物的常用方法和技术。
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代谢途径与产物
代谢途径
黄酮类化合物在植物体内可以通过多种代谢途径进行转化和降解，包括羟基化、甲基化、糖基化等。
代谢产物
黄酮类化合物的代谢产物丰富多样，包括黄酮、黄酮醇、异黄酮、花青素等，这些代谢产物在植物中 发挥着重要的生理功能，如抗氧化、抗炎、抗癌等。
05 黄酮类化合物的药理作用 及机制
抗氧化作用
生物活性与药理作用
抗氧化作用
黄酮类化合物具有显著的抗氧化活性，能 够清除体内的自由基，保护细胞免受氧化 应激损伤。
其他作用
黄酮类化合物还具有抗过敏、抗病毒、抗 寄生虫等多种生物活性和药理作用。
抗炎作用
黄酮类化合物能够抑制炎症反应，减轻炎 症症状，对于炎症性疾病具有一定的治疗 作用。
心血管保护作用
18种黄酮化合物
18种黄酮化合物1.⼉茶酸【中⽂名称】⼉茶酸【英⽂名称】 Catechin【⽤途】：可⽤作抗氧化剂。
与维⽣素E、⼭梨酸、L-抗坏⾎酸有协同的抗氧化效果，宜配合使⽤。
【物化性质】：淡黄⾊⾄淡褐⾊⾮结晶粉末。
对热稳定。
分d、L两种异构体，混合熔点132℃。
溶于⽔、⼄醇、丙⼆醇、⽢油等强极性有机溶剂，不溶于油脂。
在碱性介质中易被氧化。
L型的熔点为175～177℃，⽐旋光度[α]D20为-16.8。
d型的熔点为175～177℃，⽐旋光度[α]D20为+16.8。
2.表⼉茶素【中⽂名称】表⼉茶素【英⽂名称】Epicatechin【别名】EC, Epicatechol【分⼦式】C15H14O6【分⼦量】290.26806【化学分类】Catechins,Tannins【性状】⽩⾊粉末3.葛根素【中⽂名称】葛根素【英⽂名称】 Puerarin【别名】葛根黄素,葛根黄酮,黄⾖甙元8-C-葡萄糖甙【化学名】 8-beta-D-葡萄吡喃糖-4',7-⼆羟基异黄酮;4,7－⼆氢基－8β－D葡萄糖基异黄酮【分⼦式】 C21H20O9【分⼦量】 416.38【来源】为⾖科植物葛 Pueraria lobata（Willd．）Ohwi 根，野葛 P. thunbergiana Benth．根。
【物理性质】低含量的为棕⾊粉末，⾼含量为⽩⾊针状结晶粉末, mp 187℃。
甲醇中溶解,⼄醇中略溶,⽔中微溶,氯仿或⼄醚中不溶。
如果是针剂现在基本为要求99.5％以上的含量，⽽且有要求相关物质。
4.杨梅黄素（myricetin）5.葡糖苷（glucoside）【中⽂名称】葡糖苷【英⽂名称】glucoside【简介】⼀种以葡萄糖作为糖成分的配糖体。
是具有各种配质与葡萄糖还原基结合的结构，这类化合物总称为葡糖苷。
作为配质的有醇（例如⼭萝⼘叶⽚的甲基萄糖苷）；酚（Vaccinium oxycoccus叶⽚的氢醌葡糖苷）；异硫氰酸[例如芥（Brassica cernuaHemsl种⼦和⼭萮菜根茎的⿊芥⼦硫苷酸钾（sinigrin）]；⾹⾖素；黄酮6.异槲⽪素【中⽂名称】异槲⽪素【英⽂名称】isoquercetin【物化性质】：⼜称异槲⽪素，罗布⿇甲素。
黄酮类化合物
常用CHCl3-MeOH作为流动相。
OH HO O
HO
OH O OH
OH
O
OH
O
硅胶柱色谱，以CHCl3-MeOH作为流动相
硅胶柱上各种溶剂的洗脱能力：
石油醚 < 苯 < 氯仿 < 乙醚 < 醋酸乙酯
< 吡啶 < 丙酮 < 乙醇 < 甲醇 < 水
(2) 聚酰胺柱色谱
原理： 通过分子中的酰胺羰基与黄酮类化合物分子上的酚羟 基形成氢键缔合而产生吸附作用。
OH
O O OH
OH OH O O
2.6.2 柱色谱法
常用吸附剂或载体有硅胶、聚酰胺及纤维素粉等，
也有用氧化铝、氧化镁及硅藻土。
(1) 硅胶柱色谱：
此法应用范围最广，主要适于苷元的分离，异黄酮、
二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化的黄酮及黄酮
醇类。少数情况下，在加水去活化后也可用于分离
极性较大的化合物，如多羟基黄酮醇及其苷类等。
O
2
名称 黄酮醇类 Flavonols 异黄酮类 Isoflavones
三碳链部分 结构
O OH O
O
3
O
O
O
OH
O
O
其他黄酮类化合物结构类型：
黄烷-3-醇类 Flavan-3,4-ols
O OH
橙酮类 Aurones
O CH
O
黄烷-3,4-二醇类 Flavan-3,4-diols
O OH OH
口山酮类 Xanthones
O
O
O
花色素类 Anthocyanidins
+ O
高异黄酮类 Homoisoflavones
名词解释 黄酮类化合物
黄酮类化合物简介黄酮类化合物是一类天然存在于植物中的化合物，属于多元酚类化合物的一种。
它们广泛存在于蔬菜、水果、茶叶等植物中，并在中药中起着重要的作用。
黄酮类化合物的结构特点为含有苯环和杂环，并且通常以花色苷的形式存在。
黄酮类化合物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗炎、抗菌、抗肿瘤等作用。
结构特点黄酮类化合物的基本结构是一个苯环连接一个杂环，杂环可以是吡咯环、吡嗪环等。
在杂环上可以存在一个或多个羟基（OH）基团。
根据杂环的不同，黄酮类化合物可以分为黄酮类、异黄酮类和花色苷类等多个亚类。
黄酮类化合物通常以花色苷形式存在，即苷基与一个或多个糖基结合。
黄酮类化合物的结构具有多样性，不同的结构差异在很大程度上决定了其生物活性。
生物活性抗氧化活性黄酮类化合物具有显著的抗氧化活性，可以清除自由基、减少氧化应激，并保护细胞免受氧化损伤。
这是由于黄酮类化合物中含有多个羟基基团，可以与自由基结合，减少其对细胞的伤害。
很多研究表明，黄酮类化合物的抗氧化活性对预防心脑血管疾病、癌症等疾病具有重要意义。
抗炎活性黄酮类化合物具有显著的抗炎作用，可以抑制炎症介质的释放，并减轻炎症反应。
炎症是很多疾病的基础，如关节炎、炎症性肠病等。
黄酮类化合物通过抑制炎症反应，能够缓解炎症症状，改善疾病的治疗效果。
抗菌活性黄酮类化合物对多种细菌具有显著的抗菌作用。
研究发现，黄酮类化合物能够抑制致病菌的生长和繁殖，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等常见致病菌具有抑制作用。
抗菌活性使得黄酮类化合物在食品保鲜、药物开发等领域具有重要价值。
抗肿瘤活性黄酮类化合物对多种肿瘤细胞具有抑制作用，能够抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡，并阻断肿瘤细胞的侵袭和转移。
很多研究表明，黄酮类化合物对预防癌症具有重要意义，并可以作为肿瘤治疗药物的候选。
潜在应用由于黄酮类化合物具有多种生物活性，因此在药物开发、保健品生产等领域具有广阔的应用前景。
药物开发黄酮类化合物作为天然产物，具有较好的药物活性和安全性，已经成为药物开发的重要来源。
中药化学-6第六章--黄酮类化合物
红色（pH <7） 紫色（pH= 8.5） 蓝色（pH>8.5）
OO
++
OO
无
二氢黄酮 二氢黄酮
二氢查耳 黄烷醇类 异黄酮（无或微黄色）
二氢异黄酮
二．旋光性：
旋光性 取决于
不对称碳原子的有无
有
无
所有黄酮苷（糖） 游离黄酮 二氢黄酮 二氢黄酮醇 二氢异黄酮 黄烷醇类
O2*
O
（2-位）
O* *
OH O
TLC、PPC
5．与五氯化锑反应
五氯化锑 (SdCl5)： 查耳酮特征性显色反应 (红或紫红色沉淀) 黄酮、二氢黄酮、黄酮醇类呈橙色。
6．其他显色反应
Gibbˊs反应：酚羟基对位活泼质子的特征（蓝 或蓝绿色）
第三节 黄酮类化合物的提取、分离 一．提取方法 —— 溶剂法
溶剂法 关键 溶剂的选择 选择依据 黄酮类成分的存在状态（游离、苷）及溶解性
五．显色反应
1．还原显色反应
反应类型
鉴别特征
鉴别意义
备注
盐酸-镁粉 黄酮、二氢黄酮、 红~紫红 黄酮类特征性 假阳性
反应
黄酮醇、二氢黄酮醇 红~紫红 鉴别反应
（花色素
）
（最常用）
查耳酮、橙酮、 （-）
儿茶素类、异黄酮 （-）
四氢硼钠 还原反应
二氢黄酮、二氢黄酮醇 红~紫红 二氢黄酮类特有
其它黄酮类
23 4
HO
5'
HO
65
OH
OH
6'
glc O O
O
红花苷
二氢查耳酮（+）儿茶素
OH
HO
OH
OH
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Extraction and Separation
提取extraction
碱提酸沉淀alkali-extract-acid-precipitation
层析分离法chromatographic fractionation
光谱分析
spectral analysis
诊断试剂diagnostic reagent
Flavone infree statelipotropism
Flavonoid glycoside hydase
显色反应
Color reaction
盐酸－镁粉反应hydrochloric acid－Mg reaction
NaBH4反应NaBH4 reaction
基本结构与分类
elementary structure and classification
黄酮类Flavones
黄酮醇类flavonols
二氢黄酮类flavonones
二氢黄酮醇类flavanonols
异黄酮类isoflavones
查耳酮类chalcones
花色素类anthocyanidins
黄烷醇类flavanols
AlCl3反应AlCl3 reaction
Pb(Ac)2反应Pb(Ac)2 reaction
锆盐－枸橼酸反应Zirconium salt－Citric Acid reaction
Mg(Ac)2反应Mg(Ac)2 reaction
FeCl3反应FeCl3 reaction
硼酸反应boric acid reaction
双黄酮类bisflavones
汕酮类xanthones
性质property
颜色
Color
呈黄色（都具交叉共轭体系）
yellow color（all possess cross conjugated system）
旋光性
Optical activity
溶解性
Solubleness
游离黄酮亲脂性黄酮甙亲水性
黄酮类化合物Flavones
概念
Concepts
两个苯环（A与B）通过三个碳原子相互联结而成的一系列化合物。
two benzene rings (A and B) through joining three C atoms together to become a series of compounds.
交叉共轭体系cross conjugated system
强峰hadro-peak
弱峰ambly-peak
尖峰acromion