模块五黄酮

中药化学实用技术教案首页课题模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术——结构与性质班级课时422课型理论课教学目标1.解释黄酮类化合物的概念；2.能够认识黄酮类化合物的结构，并根据结构判断其类型；3解释黄酮类化合物颜色的结构基础，并进行颜色深浅的比较；4.解释黄酮类化合物具有酸性的结构基础，并能进行酸性强弱的比较。德育渗透揭示事物的共性和个性，了解事物本质教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体教学设备新知识新技术或参阅资料超声波提取法：(UltrasonicExtraction)此法利用超声波产生的强烈振动，较高的家速度、强烈的空化效应和搅拌作用，加速药材中化学成分进入提取溶剂的一种提取方法。据报道，超声波强化提取20～40分钟，即可达到最佳提取效率，所用时间仅为一般提取方法的1/3或更少双语教学Flavonoids黄酮类化合物课后小结黄酮类化合物虽然是首次接触，但同学们专心听讲教学效果良好。教案授课人：课题模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术——结构与性质时间地点教室教学目标1.解释黄酮类化合物颜色的结构基础，并进行颜色深浅的比较2.解释黄酮类化合物具有酸性的结构基础，并能进行酸性强弱的比较学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、黄酮类化合物的概念黄酮类化合物是泛指两个苯环（A与B）通过三碳链相互连接而成的一系列化合物，他们的基本结构为2－苯基色原酮。由于分子中有酮基，其颜色又常呈黄色故有黄酮之称。（一）结构黄酮类化合物以前是指以2-苯基色原酮为基本母核的化合物，现在是指两个具有酚羟基的苯环（A、B环）通过中央三个碳原子连接而成的一系列化合物。时间5min20min教法教具OO12345678色原酮2-苯基色原酮6'5'4'3'2'1'CBA87654321OO黄酮（）ABC6C3C6教学设计黄酮（2-苯基色原酮）的结构特点：①A环上的共轭大π键与4-羰基上π键的形成π-π共轭；②B环上的共轭大π键与2，3-上的π键及4-羰基上的π键形成π-π-π共轭；③二条共轭链以4-羰基为交点，形成一交叉共轭体系，因此分子中所有原子都在同一平面内，形成一平面型结构。（二）分类：1.黄酮和黄酮醇类黄酮类的母核为2－苯基色原酮，若其3位上有羟基取代则为黄酮醇2.二氢黄酮和二氢黄酮醇类黄酮的C2与C3位间的双键若被氢化即为二氢黄酮，二氢黄酮的3位有羟基取代为二氢黄酮醇3.异黄酮和二氢异黄酮类异黄酮的母核为3－苯基色原酮，异黄酮的C2与C3位间的双键若被氢化即为二氢异黄酮4.查耳酮和二氢查耳酮类查耳酮又称苯甲醛缩苯乙酮，它的邻羟基衍生物可看做是二氢黄酮的异构体，在酸、碱的催化下能相互转化，故在植物界查耳酮往往与相应的二氢黄酮共存。若，位的双键被氢化，则为二氢查耳酮。5.花色素类和黄烷醇类花色素又称花青素，它的基本母核为2－苯基色原烯；黄烷醇的基本结构为黄烷－3－醇。天然黄酮类化合物多为上述基本母核的衍生物，在A环及B环上常连接羟基、甲氧基等取代基。天然黄酮多以苷类形式存在，由于糖的种类、数量、联接位置及联接方式不同，组成了各种黄酮苷类。组成黄酮苷的糖主要有单糖（如D-葡萄糖、D-半乳糖等）、双糖（如龙胆糖、芸香糖等）三糖（如龙胆三糖等）及酰化糖（2-乙酰葡萄糖等）等。20min教法讲授比较归纳教学设计教学内容及过程二、性质1.黄酮类化合物多为结晶性固体，少数为无定形粉末。2.颜色：多数黄酮类化合物具有颜色，因在其分子中存在交叉共轭体系结构，能通过电子的转移和重排使共轭键延长，故是一发色基团。在母核上又常有取代基，如羟基、甲氧基等带孤电子对的供电子基，能促使电子更易转移，重排成新共轭体系，可使化合物的颜色加深，7位和4‘位引入供电子基对颜色影响最大。其它位引入则影响较小。一般来说，黄酮、黄酮醇及其甙呈灰黄－黄色，查耳酮呈黄－黄橙色；二氢黄酮、二氢黄酮醇不显色；异黄酮呈微黄色。花色素及其甙元的颜色随pH不同而改变，一般pH7显红色、pH＝8.5显紫色、pH8.5显蓝色。三、溶解性黄酮类化合物的溶解性因结构及存在状态不同而有很大差异。一般游离甙元难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂和碱液中。在水中的溶解性顺序：黄酮、黄酮醇、查耳酮（平面型分子）二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮（非平面型分子）花色甙元（离子形式）在游离甙元的母核上引入羟基，则水溶性增大；引入甲氧基则脂溶性增大。黄酮甙类亲水性较强，一般易溶于水、稀乙醇、甲醇等极性较强的溶剂中，不溶或难溶于苯、氯仿等有机溶剂30min15min教法教具教法讲授比较归纳四、酸碱性（一）酸性黄酮类化合物酸性的结构基础：分子中多具酚羟基酸性强弱顺序：7，4‘－二羟基7或4’－羟基一般酚羟基5－羟基（二）碱性黄酮类化合物分子中的C环的1位氧原子具有孤对电子，与C4位上的羰基在ｐ－共轭效应的影响下，显微弱的碱性（故黄酮有黄碱素之称）。30min新知识新信息：超声波提取法：(UltrasonicExtraction)此法利用超声波产生的强烈振动，较高的家速度、强烈的空化效应和搅拌作用，加速药材中化学成分进入提取溶剂的一种提取方法。据报道，超声波强化提取20~40分钟，即可达到最佳提取效率，所用时间仅为一般提取方法的1/3或更少。此外，它为室温提取，可避免高温对化学成分的不良影响。目前超声波提取已发展成为一种较为成熟的提取方法，在药物生产和工作中得到广泛的应用。《中国药典》在许多药材含量测定项下，明确规定必须使用超声波提取，以提高被检成分的溶出率，保证定量分析的准确性。讲解讨论作业1.写出黄酮化合物的基本结构母核并命名2．比较74-二羟基黄酮、7-羟基黄酮、５-羟基黄酮、6-羟基黄酮的酸性，并解释理由3．用化学方法鉴别：黄酮与二氢黄酮、5-羟基黄酮与３-羟基黄酮课后小结参考文献姚新生主编天然药物化学人民卫生出版社2002第三版王宪楷主编天然药物化学人民卫生出版社1988肖崇厚主编中药化学上海科技出版社1997杨其蕴主编天然药物化学中国医药科技出版社1996中药化学实用技术教案首页课题模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术——提取与分离班级课时4课型理论课教学目标1.能够选用适宜的方法提取黄酮类化合物2.学会黄酮类化合物提取液的精制※3.能用柱色谱和PH梯度萃取法分离黄酮德育渗透培养学生克服困难、战胜困难的勇气教学方法讲授、讨论教学媒体多媒体设备新知识新技术或参阅资料天然药物活性成分研究的三个方面双语教学Flavonoids黄酮类化合物课后小结提取和分离流程同学们第一次接触，感到很吃力，通过讲解基本能理解，但还需要进一步引导。教案授课人：课题模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术——提取与分离时间地点教室教学目标1.能够选用适宜的方法提取黄酮类化合物2.学会黄酮类化合物提取液的精制3.能用柱色谱和PH梯度萃取法分离黄酮学生情况班级：人数：出勤：教学设计教学内容及过程一、黄酮类化合物的提取黄酮类化合物的提取，主要是根据被提取物的性质及伴存的杂质来选择适合的提取溶剂，苷类和极性较大的苷元，一般可用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或某些极性较大的混合溶剂（如甲醇-水1:1）进行提取。大多数苷元宜用极性较小的溶剂，如乙醚、氯仿、乙酸乙酯等来提取，多甲氧基黄酮类苷元，甚至可以用苯来提取。1．乙醇或甲醇提取乙醇或甲醇是提取黄酮类化合物的最常用溶剂，高浓度的醇（如90~95%）适合提取苷元，60%左右的醇适合提取苷类，提取的次数一般为2~4次，可用加热回流提取或冷浸法，然后将提取液浓缩，可得其粗提取物。2．热水提取热水一般仅用于提取苷类，如从槐米中提取芦丁，但由于热水提出的杂质较多，故不常使用。3．碱性水溶液或碱性稀醇溶液提取由于黄酮类成分大多具有酚羟基，因此可用碱性水（如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙水溶液）或碱性稀醇浸出，浸出液经酸化后可析出黄酮类化合物时间20min教法教具教法讲授比较归纳教学内容及过程二、黄酮类化合物的分离1．溶剂萃取法利用黄酮类化合物的极性及杂质极性不同，选用不同溶剂进行萃取，可达到精制、纯化、分离的目的。用水或不同浓度的醇提取得到的浸出液成分复杂，往往不能直接析出黄酮类化合物，须尽量蒸去溶剂，然后用不同极性的溶剂相继萃取，如用石油醚可除去叶绿素、胡萝卜素等脂溶性杂质，用乙醚可萃取出苷元，用乙酸乙酯可萃取出苷，而分离黄酮苷及苷元。乙醚萃取液回收后，进一步用极性小的溶剂分步重结晶，可分离出不同极性的苷元。2.柱色谱法分离黄酮类化合物所用的柱填充剂有聚酰胺、硅胶、氧化铝、氧化镁、硅藻土、纤维素等，其中以聚酰胺、硅胶最常用。（1）聚酰胺柱色谱色谱用的聚酰胺主要有锦纶6（聚已内酰胺）、锦纶66（聚已二酰已二胺）和PVP等。聚酰胺对各种黄酮类化合物（包括苷及苷元）有较好的分离效果，且分离量比较大，适合于制备性分离。若以不同比例的水和醇混合溶剂作为洗脱剂，黄酮类化合物从聚酰胺上洗脱时，存在以下规律：①苷元相同洗脱顺序为三糖苷双糖苷单糖苷苷元②母核上酚羟基越多，洗脱速度越慢③当分子中羟基数目相同时，则酚羟基的位置也有影响，间位或对位羟基吸附较邻位羟基黄酮强④分子中的芳香核、共轭双键多则吸附力强，如查尔酮分子结构中比相应的二氢黄酮结构中共轭双键多，故查尔酮比相应的二氢黄酮难洗脱⑤不同类型的黄酮，先后洗脱的顺序为异黄酮二氢黄酮黄酮黄酮醇3.pH梯度萃取pH梯度萃取适合分离酸性强弱不同的游离黄酮类10min20min20min教法讲授讨论举例提问教学内容及过程化合物的分离，将混合物溶于有机溶剂（如乙醚），依次用5%碳酸氢钠（萃取出7,4’-二OH黄酮）、5%的碳酸钠（7-或4’-OH黄酮）、0.2%氢氧化钠（萃取出一般酚羟基黄酮）、4%氢氧化钠（萃取出5-羟基黄酮）萃取而使其分离三、黄酮类化合物的检识显色反应(一)还原反应1．盐酸－镁粉反应鉴别黄酮类化合物常用的反应。试剂：浓盐酸、镁粉方法：样品溶于甲醇或乙醇中，加少许镁粉振摇，滴加浓盐酸几滴，观察泡沫处颜色。2．四氢硼钠反应二氢黄酮、二氢黄酮醇的专属性反应检识成分：二氢黄酮(醇)：橙红－紫红(二)络合反应条件：分子结构中具有3－羟基或5-羟基或邻二酚羟基1．锆盐－枸橼酸反应试剂：二氯氧锆枸橼酸现象：3－羟基或5-羟基黄酮滴加锆盐生成黄色络合物，再加枸橼酸3-羟基黄酮仍显鲜黄色，5-羟基黄色褪去2．醋酸镁反应试剂：醋酸镁现象：二氢黄酮类天蓝色荧光，其他黄酮黄至橙黄3．三氯化铝反应试剂：三氯化铝的乙醇液现象：4’-羟基黄酮醇显天蓝色荧光，其他黄酮鲜黄色荧光（三）硼酸显色反应试剂：硼酸现象：5-羟基黄酮，2’-羟基查耳酮黄绿色荧光15min15min10min教法讲授讨论举例提问新知识新信息：目前在中药活性成分研究方面还存在三个难点：二是中药制剂作用的多样性。几百种常用、较常用中药经过不同的辩证组合，构成了几千种不同的中成药制剂，分别用于治疗不同的疾病，提示中药作用具有适应多样性的特点这进一步证明了中药方剂作用的适应多样性。哲学思想，研究中药活性成分时要特别注意那些虽然作用十分微弱，但却是人们经常服用、对身体功能起微调作用的成分。讲解讨论作业１．简述黄酮的提取方法。２．简述黄酮的分离方法。３．写出ｐH梯度萃取法分离黄酮类化合物的流程图课后小结1.掌握黄酮类化学成分的概念、结构分类、理化性质2.黄酮类化学成分酸性强弱的大小比较3.黄酮类化学成分的提取分离方法参考文献姚新生主编天然药物化学人民卫生出版社2002第三版王宪楷主编天然药物化学人民卫生出版社1988肖崇厚主编中药化学上海科技出版社1997杨其蕴主编天然药物化学中国医药科技出版社1996陈友梅主编中药化学山东科技出版社1988中药化学实用技术教案首页课题模块五中药中黄酮类化学成分的提取分离技术——任务一黄芩中黄酮类化学成分的提取分离技术班级课时2课型习题课教学目标1.掌握典型实例——黄芩中黄芩苷的提取分离方法2.学会查阅相关文献设计提取黄酮类化学成分的提取工艺德育渗透学会借助各种网络资源库，提高独立查阅文献资料的能力。教学方法指导、讨论教学媒体无新知识新