异甘草素(植物功效成分-黄酮类)

Posted 2023-05-25

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异甘草素(植物功效成分-黄酮类)

植物功效成分-黄酮类

一、概述

黄酮类化合物(flavonoids)是自然界广泛存在的一类化合物。由于这类化合物大多呈黄色或淡黄色且分子中多含有羰基，因此被称为黄酮。

黄酮类化合物是指以2-羟基色原酮(2-phenylchromone)为基本母核的一类化合物，现在则泛指两个苯环(A环与B环）通过3个碳原子相互连接而成的一类化合物。

1、分类

根据黄酮类化合物A、B环之间三碳链的氧化程度、3位是否有羟基取代、三碳链是否构成环状、B环连接位置（2或3位）等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分类。

此外，还有由2分子黄酮、2分子二氢黄酮，或1分子黄酮及1分子二氢黄酮按C-C或C-O-C键方式连接而成的双黄酮类化合物(bisflavonoids)。

另有少数黄酮类化合物结构复杂，如水飞蓟素为黄酮木脂素类(flavonolignan)，榕碱(ficine)为黄酮生物碱(flavonoidalkaloids)等。

各类型黄酮类化合物结构中，A、B环上常连接酚羟基、甲基、甲氧基、异戊烯基等官能团。

2、生物合成途径

黄酮类化合物在植物体内为复合型生物合成途径，即分别经莽草酸途径和乙酸-丙二酸途径，由3个丙二酰辅酶A和一个桂皮酰辅酶A 在查耳酮合成酶的作用下生成查耳酮。经同位素标记证明由3个丙二酰辅酶A形成A环，桂皮酰辅酶A构成B环和提供A、B环之间的三碳链。生成的查耳酮再经过查耳酮异构化酶的作用形成二氢黄酮。二氢黄酮在各种酶的作用下生物合成而得到其他类型黄酮类化合物。

3、组成黄酮的糖

天然黄酮类化合物多以苷的形式存在，一部分以游离形式存在。由于苷元不同，以及糖的种类、数量、连接位置、连接方式不同，形成了各种各样的黄酮苷类化合物。

组成黄酮苷的糖类主要有以下类型。①单糖类：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖、L-阿拉伯糖及D-葡萄糖醛酸等。②双糖类：槐糖、龙胆二糖、芸香糖、新橙皮糖、刺槐二糖等。③三糖类：龙胆三糖、槐三糖等。④酰化糖类：2-乙酰基葡萄糖、咖啡酰基葡萄糖。

在黄酮O-苷中，糖的连接位置与苷元结构类型有关。如黄酮、二氢黄酮和异黄酮类多形成7-单糖链苷；黄酮醇和二氢黄酮醇类多形成3-、7-、3'-、4'--单糖链苷或3,7-、3,4'-及7,4'-双糖链苷；花色素类多在3-OH上连接一个糖或形成3,5-二葡萄糖苷。除常见的O-苷外，还发现有天然的黄酮C-苷，糖多连接在6-、8-或6,8-位，如牡荆素、葛根素等。

4、分布

黄酮类化合物广泛分布于被子植物。黄酮类在唇形科、玄参科、爵麻科、苦苣苔科、菊科等植物中分布较多；黄酮醇类较广泛分布于双子叶植物，特别是一些木本植物的花和叶中；二氢黄酮类在蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科中分布较多；二氢黄酮醇类在豆科植物中普遍存在；异黄酮类在豆科蝶形花亚科和鸾尾科植物中存在较多；查耳酮类在菊科、豆科、苦苣苔科等植物中分布较多。而双黄酮类多局限于裸子植物，尤其是松柏纲、银杏纲和风尾纲等。

五、生物活性

黄酮类化合物是植物中重要的有效成分，具有多方面的生理活性。银杏叶总黄酮、葛根总黄酮、葛根素(puerarin)等具有扩张冠状血管作用，临床上可用于治疗冠心病；芦丁(rutin)、橙皮苷（hesperidin)、d-儿茶素(d-catechin)等能降低毛细血管脆性和异常通透性，可用于毛细血管性出血以及高血压、动脉硬化的辅助治疗；水飞蓟素(silymarin)、异水飞蓟素(silydianin)及次水飞蓟素(silychristin)等具有保肝作用，临床上可用于治疗急、慢性肝炎，肝硬化及多种中毒性肝损伤等；木犀草素(luteolin)、黄芩苷(baicalin)、黄芩素(baicalein)等具有抗菌作用；槲皮素 (quercetin)、桑色素（morin)等具有抗病毒作用；异甘草素(isoliquiritigenin)、大豆素(daidzein)等具有类似罄粟碱样解除平滑肌痉挛的作用；杜鹃素(farrerol)、川陈皮素(nobiletin)、槲皮素等具有止咳祛痰作用；染料木素(genistein)、金雀花异黄素(genistein)、大豆素等异黄酮类化合物因与已烯雌酚具有相似的结构部分，具有雌性激素样作用；营实苷A(multiflorin A)有致泻作用；牡荆素(vitexin)、桑色素、d-儿茶素等具有抗肿瘤作用。最新研究表明，黄酮类化合物经过肠道微生物降解产生的代谢物脱氨基酪氨酸(DAT)被吸收后，能够上调I型干扰素信号通路，进而增强机体抗病毒免疫反应。 DAT虽然不能直接杀死流感病毒，但却是开启机体免疫保护和增强抗病毒免疫反应的关键组成部分。

二、黄酮类化合物的结构与分类

1、黄酮类

黄酮类是以2-苯基色原酮为基本母核，且3位上无含氧基团取代的一类化合物。天然黄酮A环的5,7-位几乎同时带有羟基；B环常在4'-位有羟基或甲氧基，3'-位有时也有羟基或甲氧基。常见的黄酮类化合物有芹菜素(apigenin)、木犀草素、牡荆素(vitexin)、黄芩苷等。

2、黄酮醇类

黄酮醇类是在黄酮基本母核的3位连有羟基或其他含氧基团的一类化合物。该类化合物种类较多，每一种黄酮醇又可形成多种苷，在同一植物中常有数种结构相似的苷同时存在。常见的黄酮醇类化合物有山奈酚(kaempferol)、杨梅素(myricetin)、槲皮素、芦丁等。

3、二氢黄酮类

二氢黄酮类可视为是黄酮基本母核的2,3位双键被氢化而成的一类化合物，如杜鹃素、橙皮苷等。

4、二氢黄酮醇类

二氢黄酮醇类具有黄酮醇类2,3位被氢化的基本母核，如二氢槲皮素、二氢桑色素等。二氢黄酮醇类常与相应的黄酮醇共存于同植物体中。

5、异黄酮类

异黄酮类以3-苯基色原酮为基本母核，即B环连接在C环的3位上，如大豆素、大豆苷(daidzin)、葛根素(puerarin)等。

6、二氢异黄酮类

二氢异黄酮类具有异黄酮2,3位被氢化的基本母核，如鱼藤酮(rotenone)、高丽槐素（maackiain)等。

7、查耳酮类

查耳酮类为苯甲醛缩苯乙酮类化合物，结构特点是二氢黄酮C环的1,2位键断裂生成的开环衍生物，即三碳链不构成环，如补骨脂乙素(corylifolinin)。查耳酮类母核碳原子编号与其他黄酮类化合物不同。

查耳酮2'-羟基衍生物为二氢黄酮的异构体，两者可以相互转化。酸性条件下可转为无色的二氢黄酮，碱化后又转为深黄色的2'-羟基查耳酮。

红花Carthamustinctorius的花中含红花苷（carthamin）、新红花苷(neocarthamin)和醌式红花苷(carthamone)。红花在开花初期主要含无色的新红花苷及微量的红花苷，故花冠呈淡黄色；开花中期主要含红花苷，故花冠呈深黄色；开花后期或采收干燥过程中由于红花有在植物体中酶的作用下氧化变成红色的醌式红花苷，故花冠逐渐呈红色至深红色。

8、二氢查耳酮类

二氢查耳酮类为查耳酮α和β位双键氢化而成的一类化合物，在植物界分布极少，如梨根苷(phloridzin)。

9、花色素类

花色素类的结构特点是基本母核C环无羰基，1位氧原子以盐形式存在，是使植物的花、果、叶、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素，在植物中多以苷的形式存在。花色苷(anthocyanin)一般用20%盐酸煮沸3 min即可水解生成苷元和糖类。

10、黄烷醇类

黄烷醇类根据C环3,4位羟基的情况分为黄烷-3-醇和黄烷-3,4-二醇两类，在植物体内作为鞣质的前体，常以分子聚合的形式生成鞣质。

（1）黄烷-3-醇类：又称为儿茶素类，在植物中分布较广，主要存在于含鞣质的木本植物中。儿茶素有四个光学异构体，但在植物体中主要存在（十）儿茶素（catechin)和(-)表儿茶素（epicatechin)两个。

（2）黄烷-3,4-二醇类：又称为无色花色素类，在植物界分布也很广，尤其是含鞣质的木本植物和蕨类植物中，如无色矢车菊素(leucocyanidin)、无色飞燕草素(leucodelphinidin)、无色天竺葵素(leucopelargonidin)等。

11、橙酮类

橙酮类结构特点是C环为含氧五元环，母核碳原子编号也与其他黄酮类化合物不同，如硫华菊素(sulphuretin)。此类化合物较少见，主要存在于玄参科、菊科、苦苣苔科和单子叶植物沙草科中。

12、酮类

酮类又称双苯吡酮类或苯骈色原酮类，基本母核由苯环与色原酮的2,3位骈合而成，如异芒果素(isomengiferin)。这是一种特殊类型的黄酮类化合物，常存在于龙胆科、藤黄科植物中，在百合科植物中也有分布。

13、高异黄酮类

高异黄酮类的基本母核比一般异黄酮母核多一个碳原子，是由色原酮、色满酮的3位接苄基而形成的一系列衍生物，如甲基麦冬黄酮A。

14、双黄酮类

双黄酮类是由2分子黄酮衍生物按C-C或C-O-C键方式聚合而成。常见的天然双黄酮类化合物是由2分子芹菜素或其甲醚衍生物聚合而成，根据结合方式分为三类：①3',8"-双芹菜素型，如银杏素、异银杏素、白果素等。②8,8"-双芹菜素型，如柏黄酮等。③双苯酪型，如扁柏黄酮等。

三、黄酮类化合物的理化性质

1、性状

（1）形态：黄酮类化合物多为结晶性固体，具有一定的结晶形状，少数（如黄酮苷类）为无定形粉末。

（2）颜色：黄酮类化合物大多呈黄色，所呈颜色主要与分子中是否存在交叉共辄体系以及助色团(-OH、-OCH3等）的种类、数目和取代位置有关。

以黄酮为例，其色原酮部分无色，但在2位上引入苯环后即形成交叉共辄体系，并通过电子转移、重排，使共轭链延长，因而显现出颜色。一般情况下，黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄色至黄色，查耳酮显黄色至橙黄色。

如果在黄酮、黄酮醇分子7位或4'位引入-OH、-OCH3等供电子基团后，因产生p-π共轭，促进电子移位、重排，使共轭系统延长，化合物颜色加深；但在其他位置引入供电子基团则对颜色影响较小。

如果2,3位双键被氢化，则交叉共轭体系中断，因此二氢黄酮、二氢黄酮醇及黄烷醇几乎无色。异黄酮因B环接在3位，缺少完整的交叉共扼体系，显微黄色。

花色素的颜色可随pH不同而改变，一般pH<7时显红色，pH8.5时显紫色，pH>8.5时显蓝色。

2、旋光性

游离黄酮类化合物中，二氢黄酮、二氢黄酮醇、二氢异黄酮、黄烷醇等类型因具有手性碳原子，具有旋光性，其余无旋光性。黄酮苷类由于结构中含有糖基，故均有旋光性，且多为左旋。

3、溶解性

黄酮类化合物的溶解性因结构类型及存在状态（苷或苷元，单糖苷、双糖苷或三糖苷等）不同而有很大差异。

（1）游离黄酮类化合物：游离黄酮类化合物一般难溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、氯仿、乙醚等有机溶剂及稀碱水溶液中。

黄酮、黄酮醇、查耳酮等分子中存在交叉共轭体系，为平面型分子，分子间排列紧密，引力较大，故很难溶于水。

二氢黄酮、二氢黄酮醇等因分子中的C环被氢化，具有近似于半椅式的结构，为非平面型分子，分子间排列不紧密，引力降低，有利于水分子进入，故在水中溶解度稍大。异黄酮类化合物的B环受吡喃环羰基的立体阻碍，也不是平面型分子，故亲水性比平面型分子增加。

花色素类虽具有平面型结构，但因以离子形式存在，具有盐的通性，故亲水性较强，水溶度较大。

黄酮类化合物母核上引入取代基的种类和数目不同，对溶解度的影响也不同。例如，分子中引入的羟基增多，水溶性增加，脂溶性降低，黄酮类化合物大多为多羟基化合物，一般不溶于石油醚中，故可与脂溶性杂质分开。引入甲氧基或异戊烯基，则脂溶性增加，如5,6,7,8,3',4'-六甲氧基黄酮（川陈皮素）甚至可溶于石油醚。

（2）黄酮节类化合物：黄酮类化合物的羟基苷化后，水溶性增加，脂溶性降低。黄酮苷一般易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂，难溶或不溶于苯、氯仿、乙醚等有机溶剂。苷分子中糖基的数目和位置，对溶解度亦有一定影响。一般多糖苷比单糖苷水溶性大，3-羟基苷比相应的7-羟基苷水溶性大。

4、酸碱性

（1）酸性：黄酮类化合物因分子中多具有酚羟基，故显酸性，可溶于碱性水溶液、吡啶、甲酰胺及二甲基甲酰胺中。

黄酮类化合物的酸性强弱与酚羟基的数目和位置有关。例如，黄酮的酚羟基酸性由强至弱依次为：7,4'-二OH>7-或4'-OH>一般酚羟基＞5-0H。其中7,4'-二OH黄酮，在p-π共轭效应的影响下酸性增强，可溶于碳酸氢钠水溶液；7-或4'-OH黄酮可溶于碳酸钠水溶液；具有一般酚羟基的黄酮只溶于氢氧化钠水溶液；而仅有5-位酚羟基的黄酮，因可与4-位的羰基形成分子内氢键，故酸性最弱。此性质可用于提取、分离及鉴定工作。

（2）碱性：黄酮类化合物分子中γ-吡喃酮环上的1-位氧原子，因有未共用电子对，故表现出微弱的碱性，可与强无机酸（如浓硫酸、盐酸等）生成盐，但生成的盐极不稳定，加水后即分解。

黄酮类化合物溶于浓硫酸中生成的盐，常常表现出特殊的颜色，可用于初步鉴别黄酮类化合物的结构类型。例如，黄酮、黄酮醇类显黄色至橙色，并有荧光；二氢黄酮类显橙色（冷时）至紫红色（加热时）；查耳酮类显橙红色至洋红色；异黄酮、二氢异黄酮类显黄色；橙酮类显红色至洋红色。

四、黄酮类化合物的提取和分离

1、黄酮类化合物的提取

植物中黄酮类化合物种类多，性质各异，且在植物体内分布部位不同，存在形式也不同，如在花、叶、果等组织中多以苷的形式存在，在木部坚硬组织中多以游离苷元的形式存在。

黄酮类化合物的提取，主要根据被提取物和共存杂质的性质选择合适的提取溶剂。大多数游离的黄酮苷元宜用极性较小的溶剂（如氯仿、乙醚、乙酸乙酯等）进行提取，而亲脂性较强的多甲氧基黄酮苷元，甚至可用甲苯进行提取。黄酮苷类和极性较大的黄酮苷元（如羟基黄酮、双黄酮、橙酮、查耳酮等），一般可根据具体情况选用乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇、水或混合溶剂提取，其中乙醇（或甲醇）／水的混合溶剂系统应用最多。提取花色素类化合物时可加入少量酸（如0.1%盐酸）。但提取一般黄酮苷类成分时，应当滇用酸水，以免发生水解反应。提取羟基黄酮时，也可采用碱水。

（1）乙醇或甲醇提取

含水乙醇或甲醇是最常用的提取黄酮类化合物的溶剂，高浓度的醇（如90%~95%）适宜于提取黄酮苷元，浓度约60%的醇适宜于提取黄酮苷类。提取方法有冷浸法、渗漉法、回流法、连续回流提取法和超声提取法等。

（2）热水提取法

热水仅限于提取黄酮苷类，成本低、安全，适合于工业化生产。在提取过程中为了避免黄酮苷类发生水解，也可按一般提取苷的方法预先破坏酶的活性。但是，热水提取法所得的提取物杂质较多，提取效率也不高。

（3）碱性水或碱性烯醇提取法

由千黄酮类成分大多具有酚羟基，呈酸性，在碱性溶液中成盐溶解，因此可用碱性水或碱性烯醇提取，提取液经酸化后可使黄酮类化合物游离，或沉淀析出，或使用有机溶剂萃取。

常用的碱性水溶液有稀氢氧化钠水溶液、碳酸钠水溶液和石灰水（即氢氧化钙水溶液）。稀氢氧化钠水溶液浸出能力较大，但浸出杂质较多，可将浸出液酸化后迅速过滤，因先析出的沉淀物常常是杂质，故被过滤除去，而滤液中再析出的沉淀物可能是较纯的黄酮类化合物。碳酸钠水溶液浸出能力不如稀氢氧化钠水溶液，但浸出杂质较少。石灰水的优点是使含有多酚羟基的鞣质或含有羰基的果胶、黏液质等水溶性杂质生成钙盐沉淀而不被溶出，有利于提取液的纯化；缺点是浸出效果可能不如稀氢氧化钠水溶液，且有些黄酮类化合物也能与钙结合成不溶性物质，不被溶出，从而影响总黄酮的提出率。5%氢氧化钠稀乙醇液浸出效果较好，但浸出液酸化后，游离析出的黄酮类化合物在烯醇中有定的溶解度，可能降低产品的收取率。

用碱性溶剂提取时，应当注意所用的碱浓度不宜过高，以免在强碱下（尤其是加热时）破坏黄酮类化合物母核。在加酸酸化时，酸性也不宜过强，以免生成盐，致使析出的黄酮类化合物又重新溶解，降低产品收取率。当黄酮类化合物结构中含有邻二酚羟基时，可添加硼酸对其进行保护。

（4）系统溶剂提取法

用极性由小到大的溶剂依次提取，其相应被提出的黄酮类化合物的极性也是由小到大。例如，先用石油醚或正已烷脱脂（针对叶类或全草类药材）；然后依次用苯提取多甲氧基黄酮或含异戊烯基、甲基的黄酮；三氯甲烷、乙醚、乙酸乙酯提取大多数游离的黄酮类化合物；丙酮、乙醇、甲醇、甲醇-水（1:1）提取多羟基黄酮、双黄酮、查耳酮、橙酮类化合物；烯醇、沸水提取苷类；1%盐酸提取花色素类等。

2、黄酮类化合物的分离

黄酮类化合物的分离主要根据其极性差异、酸性强弱、分子量大小和有无特殊结构等，采用合适的分离方法。黄酮类化合物的分离方法虽然很多，但单体的分离仍主要依靠各种色谱法，近年来又应用了各种包括高效液相色谱法、高速逆流色谱法等新的色谱技术。

（1）溶剂萃取法

用水或不同浓度的醇提取得到的浸出物成分复杂，往往不能直接析出黄酮类化合物，需回收溶剂，使成糖浆状或浓水液。然后用不同极性的溶剂进行萃取，可使游离黄酮与黄酮苷分离或使极性较小与极性较大的黄酮分离。例如，先用乙醚从上述浓水液中萃取出游离黄酮苷元，再用乙酸乙酯反复萃取得到黄酮苷。此法是初步分离，主要分离苷元和苷。

利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同溶剂处理，也可达到精制纯化目的。例如，植物叶子的醇提取液适当浓缩后，可用石油醚萃取除去叶绿素、胡萝卜素等低极性杂质。而某些提取物的水溶液经浓缩后则可加入多倍量浓醇，以沉淀除去蛋白质、多糖类等水溶性杂质。

（2）聚酰胺吸附法

黄酮类化合物大多具有酚羟基，可与聚酰胺形成氢键吸附，从而与不含酚羟基的成分分离。在操作过程中，对吸附有酚类物质的聚酰胺柱先用水将糖类等亲水性杂质洗脱下来，再用95%乙醇将黄酮等酚类化合物洗脱下来。此法常用于总黄酮的纯化精制。

（3）硼酸络合法

有邻二酚羟基的黄酮类化合物可与硼酸络合，生成物易溶于水，可与无邻二酚胫基的黄酮类化合物相互分离。例如，山奈酚和槲皮素的分离，可将其混合物溶于乙酸乙酯中，用饱和的硼酸水溶液萃取，槲皮素因结构中具有邻二酚羟基，可与绷酸络合而溶于水，山奈酚因结构中无邻二酚轻基则仍保留在乙酸乙酯层中。

（4）pH梯度萃取法

pH梯度萃取法主要适用于酸性强弱不同的游离黄酮类化合物的分离。将混合物溶于乙醚等有机溶剂中，依次用5%NaHC03（可萃取出7,4'－二羟基黄酮）、5%Na2C03（可萃取出7-或 4'-羟基黄酮）、0.2%NaOH（可萃取出具有一般酚羟基的黄酮）、4%Na0H（可萃取出 3-羟基黄酮或 5-羟基黄酮）萃取，达到分离的目的。

（5）柱色谱法

柱色谱的填充剂有硅胶、聚酰胺、氧化铝、葡聚糖凝胶和纤维素粉等，其中以硅胶、聚酰胺最常用。

硅胶柱色谱：应用范围较广，主要适宜分离极性较低的黄酮类化合物如异黄酮、二氢黄酮、二氢黄酮醇及高度甲基化或乙酰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（如多羟基黄酮醇及黄酮苷类等）。分离游离黄酮时，一般选择有机溶剂为洗脱剂，如不同比例的氯仿-甲醇混合溶剂等；分离黄酮苷时常用极性较大的含水溶剂系统洗脱，如氯仿-甲醇-水、乙酸乙酯-丙酮-水等。

聚酰胺柱色谱：聚酰胺对各种黄酮类化合物（包括黄酮苷和黄酮苷元）有较好的分离效果，是较为理想的吸附剂，且其容量比较大，适合于制备性分离。

聚酰胺色谱的分离机制，一般认为是＂氢键吸附＂，即聚酰胺的吸附作用是通过其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的，其吸附强度主要取决于黄酮类化合物分子中酚羟基的数目与位置等以及洗脱溶剂与黄酮类化合物或与聚酰胺之间形成氢键缔合能力的大小。

黄酮类化合物在聚酰胺柱上的一般洗脱规律如下。

黄酮类化合物分子中能形成氢键的基团（即酚羟基）数目越多，则聚酰胺对它的吸附力越强，在色谱柱上越难以被洗脱。

当黄酮分子中酚羟基数目相同时，酚羟基的位置对吸附也有影响。当酚羟基所处位置易于形成分子内氢键，则其与聚酰胺形成氢键吸附减小，在色谱柱上易被洗脱。所以，聚酰胺对酚羟基处于C4羰基邻位（即 3-或5-位）的黄酮吸附力小于酚羟基处于其他位置的黄酮；对具有邻二酚羟基的黄酮吸附力小于具有间二酚羟基或对二酚羟基的黄酮。此外，当黄酮分子中的酚羟基与其他基团也能形成分子内氢键时，则聚酰胺对该化合物的吸附力也会降低。

黄酮分子内芳香化程度越高，共轭双键越多，则聚酰胺对它的吸附力越强，故查耳酮常常比相应的二氢黄酮难被洗脱。

不同类型黄酮化合物的洗脱顺序为：异黄酮＞二氢黄酮醇＞黄酮＞黄酮醇。

洗脱剂的影响：聚酰胺与各类化合物在水中形成氢键的能力最强，在有机溶剂中较弱，在碱性溶剂中最弱。因此，各种溶剂在聚酰胺柱上的洗脱能力由弱至强的顺序为：水＜甲醇或乙醇（浓度由低到高）＜丙酮＜稀氢氧化钠水溶液或氨水＜甲酰胺＜二甲基甲酰胺(DMF)＜尿素水溶液。

黄酮苷元与黄酮苷：如果以含水溶剂（如醇-水）做洗脱剂时，黄酮苷比相应的黄酮苷元先被洗脱下来，且洗脱的先后顺序一般是：叁糖苷＞双糖苷＞单糖苷＞黄酮苷元；如果以有机溶剂（如三氯甲烷-甲醇，是属于非水溶剂系统）做洗脱剂，结果则相反，黄酮苷元比相应的苷先被洗脱下来。后者是不符合“氢键吸附”规律的。有人认为这是由于聚酰胺具有“双相色谱”特性之故，即其分子中既有非极性的脂肪链，又有极性的酰胺基团，当用极性溶剂（如含水溶剂系统）洗脱时，聚酰胺作为非极性固定相，其色谱行为类似反相分配色谱，因黄酮苷比黄酮苷元极性大，所以黄酮苷比黄酮苷元容易被洗脱。当用有机溶剂（如三氯甲烷-甲醇）洗脱时，聚酰胺作为极性固定相，其色谱行为类似正相分配色谱，所以黄酮苷元比黄酮苷容易被洗脱。

上述吸附规律也适用于黄酮类化合物在聚酰胺薄层色谱上的行为。

用聚酰胺柱分离黄酮苷元时，可用极性较小的氯仿-甲醇-丁酮-丙酮、苯-石油醚-丁酮-甲醇等混合溶剂洗脱；分离黄酮苷时，可用甲醇-水或乙醇-水等混合溶剂洗脱。

氧化铝柱色谱：氧化铝对黄酮类化合物吸附力强，特别是具有3-羟基、4 -羰基或5-羟基、4 -羰基或邻二酚羟基结构的黄酮类化合物与铝离子络合而被牢固地吸附在氧化铝柱上，难以洗脱，所以很少应用。但是当黄酮类化合物分子中没有上述结构，或虽有上述结构但羟基已被甲基化或苷化时，也可用氧化铝柱色谱分离。

葡聚糖凝胶柱色谱：Sephadex G型及Sephadex LH-20型凝胶常用于黄酮类化合物的分离。分离黄酮苷元时，主要靠吸附作用，因吸附力的强弱不同而分离，故在一般情况下，黄酮类化合物的酚羟基数目越多，凝胶对它的吸附力越大，越难洗脱。而分离黄酮苷时，主要靠分子筛作用，洗脱时一般按分子量从大到小的顺序被洗脱。

葡聚糖凝胶柱色谱中常用的洗脱剂有碱性水溶液或含盐水溶液、醇溶液和含水丙酮、甲醇-氯仿等。

（6）高效液相色谱法

高效液相色谱法对各种类型黄酮类化合物均可获得良好的分离效果。由千黄酮类化合物大多具有多个羟基，黄酮苷含有糖基，花色素类为离子型化合物，故多采用反相高效液相色谱法分离，常用的流动相为含有一定比例的甲酸或乙酸的甲醇-水或乙腈-水溶剂系统。对于多甲氧基黄酮或黄酮类化合物的乙酰物可采用正相高效液相色谱法分离，以苯-乙腈或苯-丙酮等溶剂系统为流动相。

（7）高速逆流色谱法

多元酚类物质在柱色谱分离过程中，其酸性酚羟基往往易与固体支持剂产生不可逆吸附，为了避免这种不可逆吸附，常常在流动相中加入一些酸，但加入酸有引起被分离物质结构改变的可能（如苷的水解等）。高速逆流色谱的特点是不需要固体支持剂，不存在不可逆吸附，所以不需要在流动相中加入酸，目前已广泛应用于分离黄酮类化合物。

（8）大孔树脂色谱法

大孔树脂色谱法在黄酮类化合物分离精制方面应用较广。实际工作中，将含有黄酮类化合物的水溶液通过大孔树脂柱，先用水洗去糖等水溶性成分，再用浓度由低到高的甲醇或乙醇梯度洗脱，不同极性的黄酮类化合物可被不同浓度的甲醇或乙醇洗脱下来，一般得到黄酮的混合物。

五、含黄酮类化合物的植物实例

1、槐花

槐花为豆科植物槐SojJhora japonica L.的干燥花及花蕾。夏季花开放或花蕾形成时采收，及时干燥，除去枝、梗及杂质。前者习称＂槐花 ”，后者习称＂槐米＂。味苦，性微寒。归肝、大肠经。具有凉血止血，清肝泻火的功效。用于便血，痔血，血痢，崩漏，吐血，衄血，肝热目赤，头痛眩晕。槐花米中含有芦丁、槲皮素、山奈酚等黄酮类化合物，可作为提取芦丁的原料。槲皮素即芦丁的苷元，可经芦丁水解制得。槐花米自古作为止血药，芦丁是主要有效成分，而芦丁具有减少毛细血管通透性的作用，临床上可用于治疗毛细血管脆性引起的出血症，并作为防治高血压的辅助治疗药物。此外，芦丁对于放射线伤害引起的出血症亦有一定的作用。根据现代研究表明，槐米中芦丁的含量高达23.5%，槐花开花后降至约13.0%。《中国药典》以总黄酮和芦丁为指标成分进行鉴别和含量测定，要求含总黄酮以芦丁计，槐花不得少于8.0%，槐米不得少于20.0%；其中芦丁的含量槐花不得少于6.0%，槐米不得少于15.0%。

芦丁广泛存在于植物界，现已发现含芦丁的植物至少有70余种，除槐米外，荞麦叶、烟叶和蒲公英中均含有较多芦丁。

芦丁为浅黄色粉末或极细微淡黄色针状结晶，溶解度在冷水中1 : 10000，沸水中1：200，沸乙醇中1 : 60，沸甲醇中1 :7，可溶千乙醇、吡啶、甲酰胺、甘油、丙酮、冰醋酸、乙酸乙酯中，不溶于苯、乙醚、氯仿、石油醚。

芦丁分子中酚羟基较多，显弱酸性，易溶于碱液中，酸化后又可析出，因此可以用碱溶酸沉的方法提取。

取槐花米20g，置于1000ml烧杯中，加0.4%绷砂水溶液400ml, pH6~7，在搅拌下以石灰乳调至pH8，加热微沸30min，补充失去的水分，并保持pH 8，静置5~10min，倾出上清液，用纱布过滤。重复提取1次，合并滤液，将滤液用盐酸调至pH5左右，放置过夜，抽滤，用水洗3~4次，放置空气中自然干燥得粗芦丁。取粗芦丁2g，加乙醇50~60ml 加热溶解，趁热抽滤，将滤液浓缩至20~30 ml，放置，析出结品。取芦丁1g，加2%H2S04，小火加热微沸回流30min至1h。开始加热10min为澄清溶液，逐渐析出黄色小针状结晶，即槲皮素。

芦丁分子中因含有邻二酚羟基，性质不太稳定，暴露在空气中能缓缓氧化变为暗褐色，在碱性条件下更容易被氧化分解。绷酸盐能与邻二酚羟基结合，达到保护的目的，故在碱性溶液中加热提取芦丁时，往往加入少量硼砂。

2、葛根

葛根为豆科植物野葛Pueraria lobata (Willd.) Ohwi 的干燥根，习称野葛。秋、冬二季采挖，趁鲜切成厚片或小块，干燥。味甘、辛，性凉。归脾、胃肺经。具有解肌退热，生津止渴，透疹，升阳止泻，通经活络，解酒毒的功效。是中医常用的祛风解表药之一，用于外感发热头痛，项背强痛，口渴，消渴，麻疹不透，热痢，泄泻，眩晕头痛，中风偏瘫，胸痹心痛，酒毒伤中。

葛根中主要含有异黄酮类化合物，包括大豆苷元（大豆素，daidzein)、大豆苷(daidzin)、葛根素(puerarin)、染料木素(genistein)、染料木甘(genistin)、芒柄花苷（ononin)等。《中国药典》以葛根素为指标成分进行鉴别和含量测定，要求含葛根素不得少于2.4%。

葛根总异黄酮有增加冠状动脉血流量及降低心肌耗氧鼠等作用。大豆素具有类似罂粟碱的解痉作用。大豆素、大豆苷及葛根素均能缓解高血压患者的头痛症状。葛根素是葛根主要的活性成分之一，具有广泛的药理活性，有舒张平滑肌的作用，对正常和高血压的动物有一定的降压作用，有明显的扩张冠状动脉作用，可用于辅助治疗冠心病、心绞痛、心肌梗死、视网膜动静脉阻塞、突发性耳聋及缺血性脑血管病、小儿病毒性心肌炎等。葛根素注射剂偶可见急性血管内溶血的不良反应，建议对其过敏或过敏体质者禁用。

取野葛粉碎为粗粉，80%乙醇回流提取3次，减压浓缩至无醇味，过滤，滤液以适最水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取。乙酸乙酯部分经反复硅胶柱色谱（氯仿-甲醇梯度洗脱）、聚酰胺柱色谱（水-乙醇梯度洗脱）、Sephadex LH-20柱色谱（甲醇）和重结晶等方法，分得大豆苷元和染料木素；正丁醇部分经硅胶反复柱色谱（氯仿-甲醇梯度洗脱）、聚酰胺柱色谱（水-乙醇梯度洗脱）、Sephadex LH-20柱色谱（甲醇）和重结晶等方法，分得大豆苷、葛根素、染料木苷和芒柄花苷。

3、银杏叶

银杏叶为银杏科植物银杏Ginkgo biloba L.干燥叶。秋季叶尚绿时采收，及时干燥。味甘、苦、涩，性平。归心、肺经。具有活血化淤，通络止痛，敛肺平喘，化浊降脂的功效。用于淤血阻络，胸痹心痛，中风偏瘫，肺虚咳喘。银杏中黄酮类化合物含晕较高，特别是叶中。黄酮类化合物是银杏叶的主要活性成分之一，具有扩张冠状血管和增加脑血流最、抗氧化、清除人体超氧离子自由基、增强机体免疫力等作用。

银杏叶中的黄酮类化合物有黄酮、黄酮醇及其苷类、双黄酮和儿茶素类等。国内外多将槲皮素及其苷、山奈酚及其苷类、木犀草素及其苷类作为银杏黄酮质量控制的指标性成分。《中国药典》以总黄酮醇苷和萜类内酯为指标成分进行鉴别和含晕测定，以槲皮素、山奈酚和异鼠李素的含量换算总黄酮醇苷的含量，要求含总黄酮醇苷不得少千0.40%；以银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C和白果内酯的总量计，要求含萜类内酯不得少于0.25%。

银杏叶制剂是血小板激活因子抑制剂，长期服用可能抑制血小板的凝血功能，引起脑出血。此外，还可引起过敏、粒细胞减少、剥脱性皮炎等不良反应。

银杏叶中所含黄酮类化合物主要分为四种类型。

单黄酮：主要有山奈酚、槲皮素、芹菜素、木犀草素、杨梅素等。

双黄酮：主要有银杏双黄酮、异银杏双黄酮、去甲银杏双黄酮、穗花杉双黄酮等。

黄酮苷：主要有槲皮素-3-葡萄糖苷、山奈酚-3-鼠李糖苷、山奈酚-3-葡萄糖-6-鼠李糖苷、木犀草素-3-葡萄糖苷等。

儿茶素类：主要有儿茶素、表儿茶素、没食子酰儿茶素和表没食子酰儿茶素等。

银杏叶总黄酮的生产工艺较多，一般分为提取和精制两步，常用方法如下。

丙酮提取法

乙醇提取、大孔吸附树脂分离法

4、淫羊霍

淫羊霍为小檗科植物淫羊霍Epimedium brevicornum Maxim.、箭叶淫羊霍E. sagittatum (Sie b. et. Zucc.) Maxim.、柔毛淫羊霍E. pubescens Maxim.或朝鲜淫羊霍E. koreanum Nakai的干燥叶。夏、秋二季茎叶茂盛时采收，晒干或阴干。味辛、甘，性温。归肝、肾经。具有补肾阳，强筋骨，祛风湿的功效。用于肾阳虚衰，阳屡遗精，筋骨屡软，风湿痹痛，麻木拘挛。现代药理研究证明，淫羊霍能增强脑血管血流量，促进造血功能，提高免疫功能，调节骨代谢，还具有延缓衰老和抗肿瘤等功效。《中国药典》以总黄酮和淫羊霍苷为指标成分进行鉴别和含量测定，要求含总黄酮以淫羊霍苷计不得少于5.0%，其中淫羊霍苷的含量不得少于0.50%。

淫羊霍中所含黄酮类化合物主要分为四种类型

（1）异戊烯基山奈酚类黄酮化合物：主要有淫羊霍苷、宝霍苷Ⅳ、宝霍苷V、朝霍苷A、朝霍苷B等。

（2）无异戊烯基取代的黄酮化合物：主要有isoquercetin、hyperin、quercitrin、satittatin A、sat1ttatin B等。

（3）其他类异戊烯基取代的黄酮类化合物：包括8-类异戊烯基取代的黄酮类化合物（如朝霍苷D、brevicornin)、双类异戊烯基取代的黄酮化合物（如epimedokoreaninA)和其他位置异戊烯基取代的黄酮类化合物。

（4）双黄酮类化合物：主要有ginkgetin、isoginkgetin, bilobetin 等。

淫羊霍的主要有效成分为苷类化合物，故常采用乙醇、碱溶液、水等为溶媒提取。以水为溶媒提取，浓缩时间过长，有效成分破坏大，且无效杂质成分多；以碱溶液为溶媒提取，会发生碱性水解，使苷类有效成分提取量减少；以乙醇为溶媒提取，pH适中，苷类成分损失较少，故一般选用乙醇提取淫羊霍的有效成分。此外，可以采用超声波提取法，避免了高温对提取成分的影响，既可提高提取效率，又可缩短提取时间。

5、黄芩

黄芩为唇形科植物黄芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根。春、秋二季采挖，除去须根及泥沙，晒后撞去粗皮，晒干。味苦，性寒。归肺、胆、脾、大肠、小肠经。功能清热燥湿，泻火解毒，止血，安胎。黄芩为常用的清热解毒中药，用于湿温、暑湿胸闷呕恶，湿热疤满，泻痢，黄疽，肺热咳嗽，高热烦渴，血热吐衄，厢肿疮毒，胎动不安。

从黄芩中分离出黄芩苷（含4.0%~5.2％）、黄芩素、汉黄芩苷、汉黄芩素等20余种黄酮类化合物。其中黄芩苷为主要有效成分，具有抗菌、消炎作用，是中成药” 注射用双黄连（冻干）”的主要成分。《中国药典》以黄芩苷为指标成分进行鉴别和含量测定，要求含黄芩苷不得少于9. 0%。此外，黄芩苷还有降低转氨酶的作用。黄芩苷元（黄芩素）的磷酸酯钠盐可用于治疗过敏、喘息等疾病。

黄芩苷为淡黄色针晶，几乎不溶于水，难溶于甲醇、乙醇、丙酮，可溶于含水醇和热乙酸。溶于碱水及氨水初显黄色，不久则变为黑棕色。经水解后生成的苷元黄芩素分子中具有邻三酚羟基，易被氧化转为苷类衍生物而显绿色，这是黄芩因保存或炮制不当变绿色的原因。黄芩变绿后，有效成分受到破坏，质量随之降低。

黄芩中黄芩苷的提取分离方法如下。

利用黄芩苷含酚羟基，在酸性环境下水溶性较小的原理，沉淀黄芩苷；利用黄芩苷含酚羟基，在碱性环境下水溶性较大的原理，溶解黄芩苷。通过反复的碱溶酸沉法，达到精制黄芩苷的目的。

6、陈皮

陈皮为芸香科植物橘Citrus reticulata Blanco及其栽培变种的干燥成熟果皮。栽培变种主要有茶枝相Citrus reticulata Chachi(广陈皮）、大红袍Citrus reticulata Dahongpao、温州蜜村Citrus reticulata Unshiu、福橘Citrus reticulata Tangerina。药材分为“陈皮”和＂广陈皮＂。采摘成熟果实，剥取果皮，晒干或低温干燥。味苦、辛，性温。归肺、脾经。具有理气健脾，燥湿化痰的功效。用于胸胱胀满，食少吐泻，咳嗽痰多。

陈皮中除含有挥发油外，还含有多种黄酮类化合物，其中橙皮苷具有和芦丁相同的用途，也有维生素P样功效，多做成甲基橙皮苷供药用，是治疗冠心病药物”脉通”的重要原料之一。《中国药典》以橙皮苷为指标成分进行鉴别和含量测定，要求含橙皮昔不少于3.5%。

橙皮苷几乎不溶于冷水，在乙醇和热水中溶解度较大，可溶于吡啶、甘油、乙酸或稀碱溶液，不溶于稀矿酸、三氯甲烷、丙酮、乙醚或苯。与三氯化铁、金属盐类反应可显色或生成沉淀，与盐酸-镁粉反应呈紫红色。

橙皮苷在碱性水溶液中其γ-吡喃酮环容易开裂，生成黄色的橙皮查耳酮苷，酸化后又环合成原来的橙皮苷沉淀析出。

7、满山红

满山红为杜鹃花科植物兴安杜鹃Rhododendron dauricum L.的干燥叶。夏、秋二季采收，阴干。味辛、苦，性温。归肺、脾经。具有止咳祛痰的功效，用于咳嗽气喘痰多。从满山红叶中已分离杜鹃素、8-去甲基杜鹃素、山奈酚、槲皮素、杨梅素、金丝桃苷、异金丝桃苷，以及茛茩莨菪亭、伞形酮、木毒素、牦牛儿酮、薄荷醇、杜松脑和α-桉叶醇、β-桉叶醇、γ-桉叶醇等。其中杜鹃素是祛痰成分，临床用于治疗慢性支气管炎。《中国药典》以杜鹃素为指标成分进行鉴别和含量测定，要求含杜鹃素不少于0.080%。

杜鹃素为淡黄色片状结晶，可溶于甲醇、乙醇和稀碱液，难溶于水。与盐酸-镁粉反应呈粉红色，加热后变为玫红色，与三氯化铁反应呈草绿色。