黄酮类化合物
黄酮类化合物(flavonoids)是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮(flavone)结构的化合物,黄酮类化合物多为结晶性固体,少数为无定型粉末。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面起着重要的作用。
基本信息
- 中文名
黄酮类化合物
- 外文名
flavonoids
- 化学式
以C6-C3-C6为基本碳架的系列化合物
- 别名
黄碱素、黄酮1、类黄酮、总黄酮
- 应用
药用
- 外观
多显黄色;多为结晶性固体,少数为无定型粉末
- 水溶性
难溶或不溶
物质结构
结构类型
最早黄酮类化合物主要是指母核为2-苯基色原酮的一类化合物,现在则泛指两个苯环(A环与B环)通过中央三碳相互联接而成的一系列化合物。根据中央三碳的氧化程度、是否成环、B环的联接位点等特点,可将该类化合物分为多种结构类型,其基本母核结构见下表。
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) |
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) |
黄酮类化合物除少数游离外,大多与糖结合成苷。糖基多连在C8或C6位置上,连接的糖有单糖(葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等),双糖(槐糖、龙胆二糖、芸香糖等)、叁糖(龙胆三糖、槐三糖等)与酰化糖(2-乙酰葡萄糖、吗啡酰葡萄糖等)。
天然黄酮类化合物除大多数为O-苷外,还发现有C-苷(如葛根素)存在。
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。
黄酮类化合物的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(pH<7)、紫(7<8.5)、蓝(PH>8.5)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。
基本简介
基本信息
黄酮类化合物广泛存在于自然界的植物中,属植物次生代谢产物。黄酮类化合物是以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一类黄色色素,其中包括黄酮的同分异构体及其氢化和还原产物,也即以C6一C3一C6为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物在植物界分布很广,在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在,也有的以游离形式存在。
黄酮类化合物中有药用价值的化合物很多,这些化合物用于防治心脑血管疾病,如能降低血管的脆性,改善血管的通透性、降低血脂和胆固醇,防治老年高血压、脑溢血、冠心病、心绞痛、扩张冠状血管,增加冠脉流量。许多黄酮类成分具有止咳、祛痰、平喘及抗菌的活性,同时具有护肝、解肝毒、抗真菌、治疗急、慢性肝炎、肝硬化及抗自由基和抗氧化作用。除此之外,黄酮类化合物还具有与植物雌激素相同的作用。在畜牧业动物生产上,黄酮类化合物的应用能显著提高动物生产性能,提高动物机体抗病力,改善动物机体免疫机能。
2-苯基色原酮
黄酮类化合物是以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一类黄色色素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物,也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物在植物界分布很广,在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在,也有以游离形式存在的。天然黄酮类化合物母核上常含有羟基、甲氧基、烃氧基、异戊烯氧基等取代基。由于这些助色团的存在,使该类化合物多显黄色。又由于分子中γ-吡酮环上的氧原子能与强酸成盐而表现为弱碱性,因此曾称为黄碱素类化合物。
种类
根据三碳键(C3)结构的氧化程度和B环的连接位置等特点,黄酮类化合物可分为下列几类:黄酮和黄酮醇;黄烷酮(又称二氢黄酮)和黄烷酮醇(又称二氢黄酮醇);异黄酮;异黄烷酮(又称二氢异黄酮);查耳酮;二氢查耳酮;橙酮(又称澳咔);黄烷和黄烷醇;黄烷二醇(3,4)(又称白花色苷元。