黄酮类化合物的分类名称和对应的化学
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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。
黄酮类化合物分类
黄酮类化合物是一类具有黄酮骨架的天然有机化合物,根据其化学结构和生物活性的差异,可以分为以下几类:
1. 黄酮醇类(Flavonols):如槲皮素(Quercetin)、芦丁(Rutin)、花青素(Anthocyanins)等,具有较强的抗氧化和抗炎活性。
2. 黄酮酮类(Flavones):如黄酮(Apigenin)、山奈酚(Naringenin)等,具有抗菌、抗肿瘤和抗炎活性。
3. 黄酮甙类(Flavonoid glycosides):是黄酮类化合物与糖分子结合形成的化合物,如异鼠李素(Isoquercitrin)、槲皮素-3-O-葡萄糖苷(Quercetin-3-O-glucoside)等,在草药中常见。
4. 黄酮类异黄酮(Isoflavones):如大豆异黄酮(Genistein)、大豆黄酮(Daidzein)等,是一类特有于豆科植物中的黄酮类化合物,具有雌激素样活性和抗氧化活性。
5. 黄酮类黄酮酶抑制剂(Flavonoid enzyme inhibitors):如橙皮素(Quercetin)、杂黄酮(Luteolin)等,具有抑制多种酶活性的作用,如酪氨酸酶、脂氧合酶等。
以上是黄酮类化合物的一些常见分类,具体的分类还有很多细分的类别,根据其结构和功能的差异而来。
黄酮类化合物黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环(A-与B-环)通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物黄酮类化合物结构中常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。
此外,它还常与糖结合成苷。
多数科学家认为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生物合成而产生的。
经同位素标记实验证明了A环来自于三个丙二酰辅酶A,而B环则来自于桂皮酰辅酶A[1]。
1、分类:根据中央三碳链的氧化程度、B-环连接位置(2-或3-位)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:黄酮类(flavones)、黄酮醇(flavonol)、二氢黄酮类(flavonones)、二氢黄酮醇类(flavanonol)、花色素类(anthocyanidins)、黄烷-3,4二醇类(flavan-3,4-diols)、双苯吡酮类(xanthones)、查尔酮(chalcones)和双黄酮类(biflavonoids)等十五种。
另外,还有一些黄酮类化合物的结构很复杂,其中包括榕碱及异榕碱等生物碱型黄酮。
2、理化性质:天然黄酮类化合物多以苷类形式存在,并且由于糖的种类、数量、联接位置及联接方式不同可以组成各种各样黄酮苷类。
组成黄酮苷的糖类包括单糖、双糖、三糖和酰化糖。
黄酮苷固体为无定形粉末,其余黄酮类化合物多为结晶性固体。
黄酮类化合物不同的颜色为天然色素家族添加了更多色彩。
这是由于其母核内形成交叉共轭体系,并通过电子转移、重排,使共轭链延长,因而显现出颜色。
黄酮苷一般易溶于水、乙醇、甲醇等级性强的溶剂中;但难溶于或不溶于苯、氯仿等有机溶剂中。
糖链越长则水溶度越大。
黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基,故显酸性。
酸性强弱因酚羟基数目、位置而异。
3、显色:1.盐酸-镁粉(或锌粉)反应为鉴定黄酮类化合物最常用的颜色反应,反应机理现在认为是因为生成了阳碳离子缘故[1]。
2.四氢硼钠(NaBH4)是对二氢黄酮类化合物专属性较高的一种还原剂,产生红~紫色。
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。
黄酮类化合物的分类名称和对应的化学
黄酮类化合物泛指两个苯环通过三个碳原子互相连接而成的一系列化合物。
黄酮类化几乎存在于所有绿色植物中。
主要分布于高等植物中,具有广泛的生物活性.如槲皮素抗氧化作用,银杏总黄酮具有治疗心血管疾病作用,黄芩苷具有抗菌、抗病毒作用,水飞蓟素具有保肝作用,大豆素等异黄酮类具有雌激素样作用等。
1.黄酮和黄酮醇
黄酮为2-苯基色原酮;C-3位有含氧取代基则为黄酮醇类。
槐米中的槲皮素及其苷(芦丁)治疗毛细血管变脆引起的出血症。
从银杏叶中分离出山柰酚、槲皮素,具有扩张冠状血管和增加脑血流量的作用
2.二氢黄酮和二氢黄酮醇
黄酮(醇)类的C-2、C-3位双键被还原,即为二氢黄酮(醇)类。
陈皮中的橙皮苷,用于治疗冠心病。
水飞蓟宾具有保肝、提高肝脏解毒能力的作用。
3.异黄酮和二氢异黄酮
B环连接在C-3位上。
葛根总异黄酮(有大豆素、大豆苷及葛根素等)有增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧量等作用。
大豆素还具有雌激素样作用。
4.查耳酮和二氢查耳酮
该类化合物的两个苯环之间的三碳链为开链结构。
如红花中有效成分为红花黄色素,具有治疗心血管疾病的作用,已应用于临床。
5.花色素类和黄烷醇类
无羰基,花色素1位O原子带正电荷,是一类水溶性色素。
黄烷醇类又称儿茶素类化合物。
黄酮类化合物的分类及其结构特征
结构类型、典型化合物及生物活性。