一、含义与结构分类
(一)含义
黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物,由于这类化合物大多呈黄色或淡黄色,且分子中亦多含有酮基而因此被称为黄酮。
1.黄酮类化合物经典的概念主要是指基本母核为2-苯基色原酮的一系列化合物。
2.现在黄酮类化合物则是泛指两个苯环(A与B环)通过三个碳原子相互连接而成的一系列化合物,其基本碳架为C6-C3-C6。
(二)结构分类依据
根据黄酮类化合物A环和B环中间的三碳链的氧化程度、三碳链是否构成环状结构、3位是否有羟基取代以及B环(苯基)连接的位置(2位或3位)等特点,可将主要的天然黄酮类化合物进行分类。
(三)主要结构特征及重要成分
1.黄酮和黄酮醇类
(1)黄酮类:以2-苯基色原酮为基本母核,且3位上无含氧基团取代,A环的5、7位常同时带有羟基,而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。常见的黄酮及其苷类有芹菜素、木樨草素、刺槐素以及黄芩中的成分黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素等。
(2)黄酮醇类:结构特点是在黄酮基本母核的3位上连有羟基或其他含氧基团,常见的黄酮醇及其苷类有山柰酚、槲皮素、杨梅素、芦丁等。
2.二氢黄酮和二氢黄酮醇类
(1)二氢黄酮类:可看作是黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成,如橙皮苷、甘草素和甘草苷等。
(2)二氢黄酮醇类:具有黄酮醇类的2、3位被氢化的基本母核,且常与相应的黄酮醇共存于同一植物体中,如二氢槲皮素、二氢桑色素等。
3.异黄酮类和二氢异黄酮
异黄酮类:基本母核具有3-苯基色原酮的结构,即B环连接在C环的3位上。如中药葛根中的大豆素、大豆苷、葛根素、芒柄花素等。
4.查耳酮类
(1)查耳酮类的结构特点是二氢黄酮C环的l、2位键断裂生成的开环衍生物,即连接A、B环的三碳链不形成环状。
(2)查耳酮可视为是由苯甲醛与苯乙酮类缩合而成的一类化合物,其2′-羟基衍生物为二氢黄酮的异构体,两者可以相互转化。
(3)在酸的作用下查耳酮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。代表化合物如中药红花中的红花苷等。
5.黄烷醇类
结构特点:为黄酮基本母核的C环无羰基,2、3位双键氢化。
可根据其C环的3、4位存在羟基的情况分为黄烷-3-醇和黄烷-3,4-二醇。此类化合物在植物体内可作为鞣质的前体,常以分子聚合的形式而生成鞣质。
(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。儿茶素中药儿茶的主要成分,有4个光学异构体,但在植物体中主要异构体有2个,即(+)-儿茶素和(-)-表儿茶素。另外茶叶中也含有儿茶素。
(2)黄烷-3,4-二醇类:又称为无色花色素类,如无色矢车菊素、无色飞燕草素和无色天竺葵素等。这类成分在植物界分布也很广,尤以含鞣质的木本植物和蕨类植物中多见。
6.花色素类
(1)结构特点:基本母核的C环无羰基,1位氧原子以盐形式存在,在中药中多以苷的形式存在。
(2)花色素是使植物的花、果、叶、茎等呈现蓝、紫、红等颜色的色素,尤以矢车菊苷元、飞燕草苷元和天竺葵苷元以及它们所组成的苷最为常见。
二、黄酮类化合物的理化性质
(一)性状
1.形态
黄酮类化合物多为结晶性固体,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轭体系有关。
(1)黄酮、黄酮醇及其苷类多显灰黄~黄色;
(2)查耳酮为黄~橙黄色;
(3)二氢黄酮、二氢黄酮醇及黄烷醇因2,3位双键被氢化,交叉共轭体系中断,几乎为无色;
(4)异黄酮因B环连接在C环的3位,分子中缺少完整的交叉共轭体系,故仅显微黄色。