黄酮类化合物研究现状

黄酮类化合物研究现状 《天然产物化学》大作业 姓 名:邱键 专业班级:09级食品科学与工程,3,班 学 号:20090801310079 学 院: 食品学院 黄酮类化合物研究进展 摘要:黄酮类化合物是广泛存在于自然界的一大类化合物,是色原烷的衍生物,其特点是具有C6—C3—C6的基本骨架,并可根据中间吡喃环的不同氧化水平和两侧A、B环上连接的各种取代基,而分为不同的 [1]黄酮类型。本文广泛查询了相关文献，本文就黄酮类化合物的应用潜力、黄酮类化合物的药理作用及其黄酮类化合物的提取和合成这几个研究领域的进展进行了综述。 关键词:黄酮类化合物 药理作用 提取 合成 研究进展 1、黄酮类化合物的应用潜力 黄酮类化合物对植物的生长、发育、开花、结果及防菌防病等方面着十分重要的作用。而且黄酮化合物生理活性多种多样,具有心血管系统活性、抗菌及抗病毒活性、抗肿瘤活性、抗氧化自由基活性、抗炎镇痛活性及保肝活性和抗疲劳作用,此外还有降压、降血脂、抗 [2]衰老、提高机体免疫力等药理活性。另外，随着食品工业的发展与消费观念的改变，天然活性成分的保健食品成为现代人追逐的目标，其中黄酮类化合物以纯天然、高活性、见效快、作用广泛等特点日益 [3]受到人们的关注。 [4] 2、黄酮类化合物药理作用研究进展 [4]2.1抗脑缺血作用 研究 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明槲皮素和芸香苷对大鼠急性脑缺血再灌损伤有显著的保 护作用，能显著延长脑缺血小鼠的存活率,改善缺血致脑组织的病理形态学变化;金丝桃苷对缺血性脑损伤有很好的保护作用,其作用与抑制缺血致脑细胞凋亡、钙拮抗、抗自由基和抑制NO生成有关,其关 2+键环节是阻断脑缺血后脑细胞Ca内流;葛根总黄酮及葛根素可增加 大脑血流量,显著降低猫脑血管阻力,对金黄地鼠局部脑微血管血流及微循环障碍有明显改善作用;灯盏花素能显著增加大鼠大脑中动脉梗塞区脑组织的局部血流量,降低脑梗塞面积,并对缺血再灌脑组织内的水过氧化物酶活性有明显抑制作用,即抑制缺血脑组织内中性粒细胞的粘附浸润。 [4]2.2抗心肌缺血药 研究表明金丝桃苷对缺血再灌心肌的保护作用可能与抗自由基及钙拮抗有关;水飞蓟宾可增加新生鼠心肌细胞对缺氧、缺糖的心肌细胞损伤的促进作用，对心肌缺血损伤有保护作用;木犀草素可显著增加冠状动脉的血流量并降低冠状动脉血管阻力,并能对抗垂体后叶素引起冠脉血流量下降，对心肌缺血损伤可能有保护作用;沙棘总黄酮能明显减轻缺血再灌大鼠心肌损伤区超微结构的病理改变,降低MDA含量和提高SOD活性,表明TFH对大鼠心肌缺血再灌损伤有保护作用,其作用可能与抗自由基有关;银杏叶总黄酮、葛根素、黄豆苷元等能显著降低心脑血管阻力和心肌耗氧量及乳酸的生成,对心肌缺氧损伤有明显保护作用。三七可使冠脉血流量增加,提高心肌营养性血流量，降低心肌耗氧量,改善冠心病患者供血、供氧,恢复心肌耗氧和供氧之间的平衡,其有效成分为黄酮苷,从三七中提取的黄酮苷能显著扩张 冠状动脉。 [4] 2.3抗心律失常作用 研究表明沙棘总黄酮可显著延长离体大鼠缺氧性心律失常出现时间,提高室颤阈值,延缓房室传导,减慢心率,减弱心肌收缩力和对抗由缺氧引起心率减慢及心肌收缩力减弱的作用，葛根素、甘草黄酮一些黄酮化合物也有类似的抗心律失常作用。 [4]2.4抗自由基作用 研究表明大多数黄酮类化合物都有较强的抗自由基作用芸香苷、槲皮素及异槲皮苷]可抑制心脑缺血及红细胞自氧化过程中的MDA产生,显著提高大鼠血浆、脑组织中SOD和GSH-Px等抗氧化酶的活性，其它一些黄酮化合物如甘草黄酮、沙刺总黄酮、艾纳香二氢黄酮等均有清除自由基或抗脂质过氧化作用。 [4] 2.5镇痛作用 研究表明金丝桃苷、芸香苷及槲皮素等有良好的镇痛作用,其作用机制与Ca2+拮抗有关。 [4]2.6肝保护作用 研究表明水飞蓟宾的保肝作用，保护作用可能与其自由基清除有关其它一些黄酮化合物如淫羊藿黄酮、黄芪素、黄芪苷能抑制肝组织脂质过氧化，田基黄总黄酮也有降酶、改善肝功能的作用;黄芩苷对阿霉素引起的肝脂质过氧化有保护作用。 [4]2.7对消化性溃疡的保护作用 研究表明金丝桃苷对大鼠急性胃粘膜损伤有明显的保护作用,并 认为其保护作用与Ca2+拮抗有关;芸香苷银杏叶总黄酮对胃溃疡损伤有显著的保护作用。 2.8免疫调节(抗病毒、抗肿瘤作用) 黄酮类化合物能增强机体的非特异免疫功能和体液免疫功能,黄酮类化合物可以通过对巨噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀 [6]伤细胞、LAK细胞、细胞因子以及影响胸腺来进行免疫调节作用。比如金雀异黄素可抑制动物肿瘤生长,对人体皮肤癌、乳腺癌生长也有抑制;黄芩苷元通过抑制DNA拓扑异构酶的活性而抑制肝癌细胞的增殖反应,诱导KIM-1细胞发生凋亡;茶多酚可引起人鼻咽癌细胞株 [5]CNE2细胞DNA损伤并诱导细胞凋亡。 [6]2.9雌激素样作用 许多黄酮类化合物具有雌性激素样作用,能够调节内分泌,主要表现在其降血糖作用,以及治疗骨质疏松的作用等方面.研究表明水飞蓟素清除自由基稳定生物膜对胰岛的损伤其保护性作用,从而降低血糖;黄酮类化合物所具有的雌激素样作用,和甾类激素一样具有兴奋和抑制双重效应,通过与雌激素受体亲和或抑制其中一些酶来发挥作用。 综上所述,总黄酮化合物对心血管、脑血管、肿瘤等方面均有显著的药理作用,说明此类化合物确有多种生物学活性。该类化合物种类繁多,存在植物体中含有多种的药理作用,如黄蜀葵花总黄酮可保护心肌受损、抗心绞痛、保护缺血性脑损伤;银杏黄酮则具有镇痛、降血压、抗凝血、保护脑血管等作用。故其作为新药研究开发的先导 [7]化合物,是一个值得重视的资源,具有重要的现实应用意义。 3、黄酮类化合物提取研究进展 [3]3.1 有机溶剂萃取法 利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同，选用不同的溶剂萃取可达到精制纯化目的。常用的有机溶剂有甲醇、乙醇、丙酮等，一般采取乙醇为提取溶剂。高金燕等以西芹作为测试样品，使用无水乙醇为提取剂，按西芹鲜重与提取剂的比例(w/v)1:2 ，在 80 ?下回流提取 2,4 h，西芹样品中的黄酮物质被提取的量较多，提取效果较好。 [3]3.2 碱性水提法 黄酮类成分大多具有酚羟基，可用碱性水或碱性稀醇浸出，浸出液经酸化后析出类黄酮化合物。张永煜等根据葛根黄酮结构中酚羟基易溶于碱水的性质，应用饱和氢氧化钙水溶液，分别以 8 倍量 提取 1 次及 6 倍量提取 2 次。 [3]3.3 超声提取法 此法也是一种较新的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，具有能耗低、效率高、不破坏有效成分的特点。在较低温度下，超声可以强化水浸提效率，达到省时、高效、节能的目的。梁惠花等运用超声技术从油菜蜂花粉中提取黄酮类化合物，可提高黄酮得率，大大缩短提取时间。 [3]3.4 微波法 此法一般作为前处理，具有可降低机溶剂浓度、缩短提取时间及 提取率高等特点。李嵘等人曾用微波法提取过银杏叶中的黄酮甙，他们发现溶剂萃取前对原料和水的混合液进行短时间微波处理，能大大提高黄酮提取率和缩短溶剂萃取所需的时间。 [3]3.5 超临界萃取法 随着国际上超临界流体提取技术迅速发展，用该技术提取植物中的活性成分愈加广泛。与有机溶剂法相比，具有提取效率高、无溶剂残留、活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏等优点。陈从贵、潘见、张宏康等研究探讨超临界 CO2提取分离银杏叶药用成分的适用性和可操作性，提出溶剂浸提与超临界流体萃取相结合的生产工艺，既可降低生产成本，又可保证产品质量。 4、黄酮类化合物提取研究进展 [8]4.1 Fries重排法合成黄酮 该方法先用芳基丙炔酸将酚酯化,所得到的酯经过Fries重排得到含有炔基的邻羟基苯乙酮结构的化合物,然后进行环合得到黄酮类化合物.反应过程见Scheme 1。 Scheme 2 1986年Garcia等人运用Scheme 1的方法合成了黄酮类化合物.该反应虽然条件温和,但产率较低(10% ~25% ),不适用于大规模工业生产。 4.2碘催化环合法合成黄酮 1994年和1996年, Cavaleiro等人报道了在中性条件下,碘催化 [8]查耳酮衍生物环合制备黄酮类化合物,反应路线见Scheme 2 。 Scheme 2 2003年,李敬芬等人在酸性条件下,碘催化查耳酮衍生物环合制备 [9]黄酮类化合物,反应过程见Scheme 3。 Scheme 3 HideyoshiMiyaka等人也运用了此法合成了黄酮类化合物,进行了溶剂优化试验,发现三乙二醇为最佳溶剂并讨论了碘催化反应的机 [10]理(Scheme 4)。 Scheme 4 在碘催化环合合成黄酮的过程中,操作繁琐,路线长,后处理较麻烦,产率不高。 [8]4.3固相负载催化环合法合成黄酮 随着固相负载催化在有机合成的应用不断扩大, 2005年,Kucukislamoglu等人采用NaHSO4-SiO2为催化剂催化β-丙二酮环合制备黄酮类化合物,反应路线见Scheme 5。此路线催化剂NaHSO4-SiO2合成简单,可以回收再利用,催化产率高,反应时间短,成本低,体现了当今绿色合成的特点,具有工业化应用前景。 Scheme 5 [10]4.4微波辅助合成法合成黄酮 2006年,Lamba等人改进Baker-Venkataraman重排反应来制备黄酮的前体β-丙二酮,同时利用微波辅助合成,大大缩短了反应时间,提高了产率.反应路线见Scheme 6。 Scheme 6 4.5有机碱DBU (1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳烯-7)催化环合 [9]法合成黄酮 1997年Riva等人在用DBU催化取代邻羟基苯乙酮与酰氯反应时得到了3位取代的类似黄酮类化合物,反应过程见Scheme 9.Ganguly 等人[25-26]根据这一启示,采用Scheme 9路线,合成了3位取代酰基的黄酮类化合物,并在此基础上做了大量的实验,结果发现DBU催化取代邻羟基苯乙酮与酰氯反应可以很好的得到黄酮类衍生物,也可以在碱性条件下,脱去3位的取代基.实验表明,取代邻羟基苯乙酮先分别与两分子的酰氯发生反应,然后进行环合生成黄酮类化合物。DBU是一个很好的催化剂,产率也很高,但在催化反应过程中存在一个缺点,DBU必须与反应物等摩尔量;此外,DBU价格较高,进而增加了成本,不利于工业生产。 Scheme 7 4.6查尔酮途径 该方法与Baker-Venkataramann法不同之处在于先合成查尔酮,再经查尔酮的环氧化,最后在酸性条件下重排得黄酮化合物。Zhao等通过查尔酮的碘代、热火环合得到8-碘代黄酮,再经过Ullmann反应合成了一系列双黄酮化合物。Tokunaru等报道了由查尔酮途径以3,6-二羟基-2,4-二甲氧基苯乙酮和4-甲氧基苯甲醛为原料,经缩合得到查尔酮、查尔酮氧化重排得缩醛、缩醛环合、脱甲基化等步骤合成了5,6,7-三羟基异黄酮及5,6-二羟基-7-甲氨基异黄酮。孙等[11]报道了以2,4,6-三羟基苯乙酮和间甲氧基苯酚为原料,分别经过异戊烯基化和保护羟基以及甲醛化,保护羟基,再通过缩合、环化、去甲氧基甲基等七步反应的4’,5,7-三羟基-2’-甲氧基-6,8-二异戊烯基 [2]黄烷酮的全合成。 4.8Baker-Venkataramann法 Baker-Venkataramann法是当前一种被广泛应用的合成黄酮类化合物的经典方法。在该方法中,一般是将2-羟基苯乙酮类化合物与芳甲酰卤在碱作用下形成酯,然后酯再用碱处理发生分子内Claisen缩合(即Baker-Venkataramann重排),形成β-丙二酮化合物,β-丙二 [2]酮化合物再经酸催化闭环而成黄酮化合物。 Anthoni等用Baker-Venkataramann法以2,4,6-三羟基苯乙酮和2,4,5-三甲氧基苯甲酰氯为原料,分别经碱性缩合、重排、环合水解及选择性甲基化合成了天然抗菌活性成分5-羟基-7,2’,4’,5’-四 [2]甲基黄酮及其衍生物。 Lin等在1997年首次报道了经Baker-Venkataramann法的(R)-和(S)-5,5’’-二羟基-4’,4’’,7,7’’-四甲氧基-8,8’’-双黄酮的对映体选择性合成;该合成的关键步骤在于CuCN中间体的分子间氧 [2]化偶合及Friedel-Crafts重排。 Bois等在1999年报道了一步合成5-羟基黄酮化合物的改进方法。先将2,6-二羟基苯乙酮用过量的碳酸钾在丙酮中处理10min,后向该反应处理物中加入芳香族酰氯,再将混合物搅拌回流24h,经用柱 [10]色谱分离得到产物。 [2]研究显示,一些A环上含氨基的黄酮具有更高的生物活性。Deka等利用N-(乙酰基-3,5-二甲氧基苯基)三氟乙酰胺为原料,分别经过脱甲基化、苯甲酰氯酯化、t-BuOK/THF中回流、脱保护基得到A环带氨基取代的黄酮类化合物。 Yu等以2,4-二羟基苯乙酮和苯甲醛为原料,分别经过异戊烯基化、羟基保护、缩合、环化、去保护基等5步反应成功合成了补骨脂 [9]二氢黄酮。 Yang等以2,4,6-三羟基苯乙酮和2,4-二羟基苯甲醛为原料,经异戊烯基取代、选择性保护羟基、Mitsunobu反应、Claisen重排、羟醛缩合、催化环化及去保护基等步骤,首次完成了天然异戊烯基黄烷酮Cudraflavanone B及(?)-5-O-甲基-6-(2’’-异戊烯 [2]基)-7,2’,4’-三羟基黄烷酮的全合成。 5、展望--黄酮类化合物应用中今后应解决的问题 近年来对黄酮类化合物的结构、功能等都有了深刻的了解，并应用各种高新技术从各种植物中分离、提取了大量的黄酮类化合物，掀起了黄酮类化合物的研究热潮，但对其吸收、代谢机制、活性机理，具有生理功能的活性基团结构、稳定性等方面仍缺乏全面的认识，因此应加强此方面的工作。 另外，随着研究的加深，开发出了一大批黄酮类药物与食品，但其结构复杂，并且作用位点较多，因而对一些病症缺乏针对性和选择性，限制了其进一步开发和利用，这也是今后研究者所要解 决的重要问题。 总之，黄酮类化合物作为一类生物活性很强的化合物，具有众多优点，其在医药、食品等领域中具有广阔的应用前景。 参考文献: [1]尹爱群,穆惠军,江雪欣,关桂菊. 黄酮类化合物研究进展[J]. 中国药事,2005,(11):50-53. 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