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黄酮类化合物的质谱( ) 黄酮类化合物的质谱(MS)鉴定

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黄酮类化合物 (flavonoids)一、 概 述广泛分布于植物中的天然有氧杂环化合物，主要游离态和与糖结合成苷的形式存在。 广泛分布于植物中的天然有氧杂环化合物，主要游离态和与糖结合成苷的形式存在。 藻类、细菌等微生物中没有发现黄酮类化合物的存在。 藻类、细菌等微生物中没有发现黄酮类化合物的存在。

以前，黄酮类化合物主要是指基本母核2-苯基色原酮类化合物， 以前，黄酮类化合物主要是指基本母核 苯基色原酮类化合物，现在则是泛指两个 主要是指基本母核 苯基色原酮类化合物 苯环( 与 环 通过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物。 苯环(A-与B-环)通过中央三碳链相互联结而成的一系列化合物。

O

O

O

B

AO

C

O

色原酮

2-苯基色原酮 苯基色原酮

C6-C3-C6

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二、黄酮的分类根据 C 环三碳的氧化程度对黄酮进行分类：O O

O OH

O OH

O

O

O

O

FlavonesO

Flavonols

Flavanones

FlavanonolsO OH O

O OH

O

ChalconesO

Flavan-3-diolsO

Flavan-3, 4-diolsO C H

O

O

O

Isoflavanones

Isoflavones

Aurones

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三、黄酮的生物合成3 mol 丙二酰辅酶 与1 mol 丙二酰辅酶A与 桂皮酰辅酶A合成 合成。 桂皮酰辅酶 合成。

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R7 R1 R2 R3 R6 O

2’ 6’ R10

R8 4’ R9

7 5 R4

2 3 4O R5

R取代基：H、OH、OCH3 以及糖类等 取代基： 、 取代基 、

众多的取代位点、取代基团的存在使得黄酮类化合物成为一类种类繁多的化合物。 众多的取代位点、取代基团的存在使得黄酮类化合物成为一类种类繁多的化合物。 1974年，1674种 年 种 1980年，2721种 年 种 1993年，超过 年 超过4000种 种 2010年，?? 年

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羟基理论上都是成苷位点，但某些位点羟基更易于成苷： 羟基理论上都是成苷位点，但某些位点羟基更易于成苷：7 - 羟基 in avones, avanones 与iso avones 3, 7 - 羟基 in avanols and avanols 3, 5 - 羟基 in anthocyanidins 6, 8 位易连接碳苷 4位有氧原子时，5位羟基极少成苷 位有氧原子时， 位羟基极少成苷 位有氧原子时

糖

Glucose is the most commonly sugar Galactose, rhamnose, xylose and arabinose are not uncommon Mannose, fructose, glucuronic and galacturonic acids are rare

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四、黄酮化合物的生物功能 1、使植物免除紫外线对植物的辐射损伤； 、使植物免除紫外线对植物的辐射损伤； 2、抵抗昆虫、病原菌； 、抵抗昆虫、病原菌； 3、络合有毒金属离子； 、络合有毒金属离子； 4、参与光敏过程与能量转移； 、参与光敏过程与能量转移； 5、调节植物生长等生理活动等。 、调节植物生长等生理活动等。 同种不同属植物的化学何成分有一定相似性， 同种不同属植物的化学何成分有

一定相似性，故在植物 化学分类学上作为Chemotaxonomic markers。 化学分类学上作为 。

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五、黄酮的生物活性1、对心血管系统的作用 、 芦丁、 降低血管脆性及异常通透性； 芦丁、橙皮苷 降低血管脆性及异常通透性； 芦丁、 有明显扩冠作用等。 芦丁、槲皮素 有明显扩冠作用等。 2、抗肝脏毒作用 、 水飞蓟素等治疗急、慢性肝炎，肝硬化，中毒性肝损伤等疾病。 水飞蓟素等治疗急、慢性肝炎，肝硬化，中毒性肝损伤等疾病。 3、抗炎作用 、 4、雌激素样作用 、HO OHO

大豆素

O

OH

OH

己烯雌酚

5、抗菌、抗病毒作用 、抗菌、 6、致泻作用 、 7、解痉作用 、

机理：抗氧化活性！黄酮C环取代情况对 黄酮 环取代情况对DPPH自由基清除能力影响显著，B环上的相邻羟基 自由基清除能力影响显著， 环上的相邻羟基 环取代情况对 自由基清除能力影响显著 对抗氧化也有影响。 对抗氧化也有影响。

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六、黄酮在人体内吸收、分布、代谢、排泄(ADME) 黄酮在人体内吸收、分布、代谢、排泄( )天然黄酮多以糖苷的形式存在，黄酮的存在形式与其吸收有密切关系。 天然黄酮多以糖苷的形式存在，黄酮的存在形式与其吸收有密切关系。 Hollman 认为槲皮素以糖苷形式较苷元吸收好，但有人持不同意见。 认为槲皮素以糖苷形式较苷元吸收好，但有人持不同意见。 黄酮在小肠细胞内与葡萄糖醛酸结合，然后与蛋白结合并被转运到肝脏， 黄酮在小肠细胞内与葡萄糖醛酸结合，然后与蛋白结合并被转运到肝脏，在肝脏中 进一步结合上硫酸盐或(和)甲基，从而在循环系统中有较长消除时间，半衰期达到22进一步结合上硫酸盐或( 甲基，从而在循环系统中有较长消除时间，半衰期达到 28h。 。 黄酮骨架上结合位点的不同可能与其酶抑制活性、抗氧化活性有关。 黄酮骨架上结合位点的不同可能与其酶抑制活性、抗氧化活性有关。在Manach 的研 究中，大剂量 Quercetin 给以大鼠后，其甲基化代谢产物 Isorhamnetin 含量很高。而 究中， 给以大鼠后， 含量很高。 已知Isorhamnetin对黄嘌呤氧化酶 的抑制能力强于 对黄嘌呤氧化酶 的抑制能力强于Quercetin 。 已知

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黄酮类化合物的MS鉴定电轰击( 电轰击(Electron impact,EI)质谱法 ， )对黄酮苷首先对样品进行甲基化、乙基化、三甲基硅烷化等衍生化操作。

化学电离( 化学电离(Chemical ionization,CI)质谱法 ， )对黄酮苷的鉴定效果差。

场解析(Field desorption,FD)质谱法 场解析( , ) 快原子轰击( 快原子轰击(Fast atom bombardment,FAB)质谱法 ， )

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LC-MS法鉴定黄酮热喷雾( 热喷雾(Thermospray ionization,TSP) 质谱 ，1、L

C-TSP-MS重现性较差，受溶剂成分、取样杆温度及离子源温度的影响； 、 重现性较差， 重现性较差 受溶剂成分、取样杆温度及离子源温度的影响； 2、软电离技术，在谱图中只有分子离子峰，碎片非常少； 、软电离技术，在谱图中只有分子离子峰，碎片非常少； 3、对分析物要求有一定的极性，流动相中要有一定量的水，对热稳定性差的化 、对分析物要求有一定的极性，流动相中要有一定量的水， 热稳定性差的化 合物有明显的分解作用。 合物有明显的分解作用。

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ESI 是LC-MS 最常用的方法离子源LC-MS很少被用于对化合物的完全指认，而LC-MS/MS用于结构鉴定 很少被用于对化合物的完全指认， 很少被用于对化合物的完全指认 用于结构鉴定 结果更可靠！ 结果更可靠！ 黄酮化合物对ESI负离子模式更敏感，但提供的结构信息较少，而正离 负离子模式更敏感，但提供的结构信息较少， 黄酮化合物对 负离子模式更敏感 子模式提供更多结构信息，两种模式结合下有利于黄酮鉴定。 子模式提供更多结构信息，两种模式结合下有利于黄酮鉴定。 在0.5%甲酸做流动相改性剂可达到正离子模式下的最低检测限制，也有 甲酸做流动相改性剂可达到正离子模式下的最低检测限制， 甲酸做流动相改性剂可达到正离子模式下的最低检测限制 人认为乙酸较甲酸能提高离子化效率。 人认为乙酸较甲酸能提高离子化效率。 色谱保留时间也提供一些结构信息，黄酮甲基化、糖苷化种类、位点、 色谱保留时间也提供一些结构信息，黄酮甲基化、糖苷化种类、位点、 数量影响其极性。黄酮苷较其苷元先被洗脱出；二糖苷较单糖苷先被洗脱出； 数量影响其极性。黄酮苷较其苷元先被洗脱出；二糖苷较单糖苷先被洗脱出； 甲基化黄酮在色谱中保留时间较长。 甲基化黄酮在色谱中保留时间较长。 DAD数据同样提供结构黄酮类别信息。 数据同样提供结构黄酮类别信息。 数据同样提供结构黄酮类别信息

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Sakakibara, H., et al., Simultaneous determination of all polyphenols in vegetables, fruits, and teas. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003. 51(3): p. 571-581

HPLC profile for 28 different polyphenols on a C18 column.

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Lin, L.Z., et al., LC-ESI-MS study of the flavonoid glycoside malonates of red clover (Trifolium pratense). J Agric Food Chem, 2000. 48(2): p. 354-65. 红三叶草

20 flavonoid glycoside malonates(黄酮丙二酸葡萄糖苷)were detected in (黄酮丙二酸葡萄糖苷) the flower extract. This is the first detection of the six malonates in the extracts of red clover, and among them, three are new compounds.

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20个标准品 个标准品LC-MS分析 个标准品 分析

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Malonate-Free Samples Preparation for LC-MS Study