天然产物化学课程设计

1天然产物化学课程设计论文题目：黄酮类化合物研究姓名：学号：院系：材料与化工学院专业：应用化学2班完成日期：2015年6月1日2摘要近年来随着科学技术的飞速发展以及人们对自然资源的开发、利用不断广泛和深入，天然产物化学的研究引起了世界各地药学家、化学家和制药企业的高度重视。黄酮类化合物是在植物中广泛存在的一类物质，几乎每种植物的体内都有，他们常以游离态或与糖结合成苷的形式存在，他们对植物的生长、发育、开花、结果以及抵御异物的侵入都有着重要的作用。它是人们最早发现的一类天然产物。随着科学技术的相关推进，人们对于黄酮类化合物的了解和认识也越发深，那么黄铜类化合物对人类的贡献究竟有哪些，在本文中会一一列出。关键词：黄酮类化合物；天然产物；结构作用；应用前景3AbstractInrecentyears,withscienceandtechnologyrapiddevelopment,andthepeopleofnaturalresourcesdevelopment,useismoreextensiveandin-depth,naturalproductchemistryresearchcausedaroundtheworldpharmaceuticalcompanies,chemistsandpharmaceuticalenterprisesattachgreatimportanceto.Flavonoidsisaclassofsubstanceswidelyexistsinplants,almosteverykindofplantinvivo,theyoftentofreestateorwithsugararecombinedintoaformofglycosidesexist,theyonplantgrowth,development,flowering,resultsandtoresistforeigninvasionhasaimportantrole.Itwasoneoftheearliestnaturalproductsthatpeoplefirstdiscovered..Alongwiththeadvanceofscienceandtechnology,peopleforfalconoidandunderstandingmoredeep,thenbrasscompoundsonthehumancontributionexactlywhat,inthispaperwilllistonebyone.Keywords:Flavonoids;naturalproducts;structurefunction;applicationprospect41黄酮类化合物的基本结构黄酮类化合物即泛指二个苯环（A环和B环）通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物的总称，即具有C6-C3-C6结构的一类化合物的总称。例如如下两个结构：色原酮2-苯基色原酮（2-phenylchromone)2黄酮类化合物的分类表2-1黄酮类化合物分类类型母体结构代表化合物黄酮类（flavone）黄酮类母体结构图黄岑素（baicalein）、黄岑苷（baicalin）黄酮醇类（flavonol）黄酮醇类母体结构图槲皮素（quercetin）、芦丁（rutin）二氢黄酮类（dihydroflavone）二氢黄酮类母体结构图陈皮素（hesperetin）、甘草苷（liquiritin）OO12345678OO123456785二氢黄酮醇类（dihydroflavonol）二氢黄酮醇类母体结构图水飞蓟素（silybin）、异水飞蓟素（silydianin）异黄酮类（isoflavone）异黄酮类母体结构图大豆素（daidzein）、葛根素（purerarin）二氢异黄酮类（dihydroisoflavone）二氢异黄酮类母体结构图鱼藤酮（rotenone）查尔酮类（chalcone）查尔酮类母体结构图异甘草素（isoliquiritigenin）、补骨脂乙素（corylifolinin）橙酮类（aurones）橙酮类母体结构图金鱼草素（aureusidin）黄烷类（flavanes）黄烷类母体结构图儿茶素（catchin）6花色素类（anthocyanidins）花色素类母体结构图飞燕草素（delphinidin）、矢车菊素（cyanidin）双黄酮类（biflavone）双黄酮类母体结构图银杏素（ginkgetin）、异银杏素（isoginkgetin）除表中所述化合物，还包括橙酮类、新黄烷类化合物。3黄酮类化合物的理化性质黄酮类化合物多为结晶性固体，少数为无定型粉末。其颜色与分子中存在的交叉共轭体系及助色团（-OH、-CH3）等的类型、数目及取代位置有关。一般来说，黄酮、黄酮醇及其苷类多呈灰黄至黄色，查尔酮为黄色至橙黄色，而二氢黄酮、二氢黄酮醇、异黄酮类等因不存在共轭体系或共轭很少，故不显色。花色素及其苷元的颜色，因pH的不同而变，一般呈红（pH7）、紫（78.5）、蓝（PH8.5）等颜色。黄酮苷元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，易溶于稀碱液。黄酮类化合物的羟基糖苷化后，水溶性相应加大，而在有机溶剂中的溶解度相应减少。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、吡啶等溶剂，难溶于乙醚、三氯甲烷、苯等有机溶剂。黄酮类化合物因分子中多有酚羟基而呈酸性，故可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。有些黄酮类化合物在紫外光（254nm或365nm）下呈不同颜色的荧光，氨蒸汽或碳酸钠溶液处理后荧光更为明显。多数黄酮类化合物可与铝盐、镁盐、铅盐或锆盐生成有色的络合物。4黄酮类化合物的提取与分离4．1黄酮类化合物的提取74.1.1溶剂萃取法极性较小的游离黄酮苷元，用CHCl3、C2H5OC2H5、CH3OH或CH3OH:H2O(1：1)连续萃取，极性较大的黄酮苷元，可用甲醇、甲醇;水（1:1）、乙醇：水（1:1）等提取。多糖黄酮苷，由于极性大，可直接用沸水提取，高甲氧基黄酮化合物，因极性降低，可用苯直接提取。4．1.2碱性水或碱性稀醇提取法黄酮类化合物大多具有酚羟基，易溶于碱水，酸化后又可沉淀析出。其原因一是由于黄酮酚羟基的酸性，二是由于黄酮母核在碱性条件下开环，形成２-羟基查耳酮，极性增大而溶解。因此可用碱性水（碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙水溶液）或碱性稀醇（５０％乙醇）浸出，浸出液经酸化后析出黄酮类化合物。氢氧化钠水溶液的浸出能力高，但杂质较多，不利于纯化。4.2黄酮类化合物的分离4.2.1硅胶柱色谱非极性与极性化合物都可用，适于分离黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮类、二氢黄酮醇类、异黄酮类和黄酮苷元类。4.2.2活性炭吸附法该方法主要用于苷类的精制工序。在植物中用甲醇萃取得到的提取液，经过碳柱依次加沸腾热水、甲醇、7%酚/水、15%酚/醇，洗脱液减压浓缩至小体积，用乙醚萃取出去残留，余下部分减压浓缩得到较纯的黄酮苷类。4.2.3离子交换法适用于稀释倍数大的黄酮，可除去黄酮类化合物中的水溶性杂质。4.2.4聚酰胺柱色谱适用于黄酮苷的分离。方法详见相关文章，这里不再详述。4.2.5葡萄糖凝胶柱色谱8该方法用于分离游离黄酮，主要靠吸附作用，吸附强弱取决于含多少羟基，分离黄酮苷，决定于分子筛属性，洗脱时黄酮苷基本按分子量由大到小流出。5黄酮类化合物的结构分析分析的一般步骤有①与标品或文献对照熔点值，纸色谱或薄层色谱得到的Rf值；②分析对比样品在甲醇溶液中，及加入酸碱或重金属盐类等试剂后得到的紫外光谱；③解析样品或其中衍生物的核磁共振谱；④进行质谱分析或进行必要的降解合成，以求最后确证。目前已用于黄酮苷的水解及糖的分析、苷元的鉴定。6黄酮类化合物分离提取实例以山楂为例：山楂中含有的化学成分主要为黄酮类化合物，另外还有胡萝卜苷、熊果酸等成分。首先将山楂饮片放入95%的乙醇中回流提取三次，合并三次的提取液减压浓缩，得到浸膏。将其加水混匀，分别用氯仿、乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯部分分别经聚酰胺和硅胶柱层析，得到金丝桃苷、牡荆素、槲皮素；氯仿部分则通过硅胶柱层析得到熊果酸；最后剩下的水相分别经过聚酰胺和硅胶柱层析，得到牡荆素鼠李糖苷和枸槲酸。7应用前景目前黄酮类化合物在工业和生物制药、食品等方面均有应用价值。甘草酮、新橙皮苷二氢查尔酮可作天然甜味剂；洋槐黄素和蜜桔黄素可作天然抗氧化剂；橙皮苷和杨梅黄素则是保健食品中可用的。黄酮类化合物除在食品行业有所应用，在精细化工方面也有较好的应用，入化妆品和染发剂中，常添加有黄酮类化合物其具有防晒作用，在染发剂中则是无副作用的天然色素，对人体的伤害远小于化学制品。9黄酮类化合物在制药工业中也有所涉及，它是临床上治疗心血管疾病的有效药，有强心和扩张管状血管、抗心律失常、降压、降低血胆固醇、降低毛细血管渗透性等作用。甚至部分黄酮类化合物还具有抗癌作用，其药用价值不可估量。相信随着人们的不断探索研究，黄酮类化合物将为全人类的健康共谋福祉。参考文献[1]李巧玲.黄酮类化合物提取分离工艺的研究进展[J].食品工程,2003,(4).[2]廖亮.银杏叶总黄酮提取方法研究[J].食品科技,1994.[3]康纯,闻莉毓,丁仲伯.微乳薄层色谱用于黄酮类层分分离鉴定的研究[J].药物分析杂志,2000.[4]刘湘，汪秋安.天然产物化学[J].化学工业出版社，2010.1[5]百度百科