黄酮糖苷

更新时间:2022-08-25 12:00

黄酮类糖苷是一类具有一系列重要的生理活性,广泛存在于自然界的天然有机化合物。黄酮类糖苷多以糖苷类形式存在于植物中。黄酮类苷元多种多样,主要是由黄酮基本骨架主要位置上的氧化作用(包括氢氧化和甲氧化作用)所形成的。糖取代基多以氢氧化形式与黄酮碳骨架相连,形成O-糖苷或是与黄酮A环上的C原子直接相连形成C-糖苷,糖基在苷元上取代的位置多是在C-3、C-5、C-7、C-3'、C-4'、C-5'。糖基主要包括葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖等,且部分糖基有乙酰化、丙二酰化等现象。植物中常见的黄酮糖苷类化合物主要有花色苷类和黄酮醇类等。

分类

黄酮类化合物是一类重要的植物次生代谢物质,多以糖苷类形式存在于植物中。根据黄酮骨架上取代基的不同,主要分为花色苷类和黄酮醇类等。

花色苷类

花色苷类物质是植物中重要的水溶性色素,在植物组织中,花色苷类物质多以糖苷形式存在,可以产生蓝色、红色以及接近黑色等色泽,其色度与结构及pH有关。花色苷种类很多,大约有23种花色素类物质和500多种花色苷类物质被报道。植物中常见的花色素主要有矢车菊素、飞燕草素、天竺葵素、矮牵牛素、锦葵色素和芍药色素等6种;常见的配糖基主要有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等,它们多以3-糖苷或是3,5-二糖苷的形式存在。花色素碳骨架上不同的羟基化和甲氧基化位置、糖基数量及连接位置以及糖基酰基化程度,形成了植物界多种多样的花色苷。

黄酮醇类

黄酮醇是分布最广泛的黄酮类物质之一,几乎存在于除藻类以外的所有植物中。黄酮醇类物质的苷元在黄酮母环的C-3、C-5、C-7位置上均有1个羟基。水果中常见的黄酮醇类苷元主要有4类,根据其黄酮母环C-3’、C-4’、C-5'位置上氢氧化和甲氧化程度的不同,分为山奈酚、槲皮素、杨梅素和异鼠李素,其糖苷类化合物一般以O-糖苷的形式存在,配糖体主要连接在C-3位置。尽管常见的苷元只有这4种,但是黄酮醇类的糖苷种类却很多,仅以山奈酚为苷元的糖苷就有200多种。

水果中常见的黄酮醇类物质主要是槲皮素及其糖苷类化合物。槲皮素及其糖苷类化合物普遍存在于果蔬等植物源食物及其加工产品,其分布与不同植物种类、不同生长环境、以及不同组织部位等因素有关,在果实中以果皮中积累较多。槲皮素及其糖苷类化合物在桃、梨、苹果、李子、橘等水果中均有报道。

其他黄酮糖苷类物质

除了花色苷类物质和黄酮醇类物质以外,植物界中还存在以黄烷酮、异黄酮等为苷元的多种多样的黄酮糖苷类物质。黄酮糖苷类物质在植物与环境互作方面起到了至关重要的作用。黄酮糖苷类物质及其苷元可以促进植物与微生物之间的互作,包括植物体的自我保护作用或是与有益微生物之间互送养分的作用。有时,植物细胞内的这些黄酮糖苷类物质还可以起到杀虫剂的作用,同时也是花色素的主要来源。存在于饮食中的这些黄酮糖苷类物质对人类与动物的健康有益,与其强的抗氧化作用、杀菌及其它药学活性有关。

分离纯化

黄酮糖苷类物质已在不同研究中得到分离,主要手段包括根据物质溶解度差异进行分离,如结晶及重结晶法和沉淀法等;根据物质吸附性差异进行分离,如大孔吸附树脂等;根据两相溶剂中物质的分配比率不同进行分离,如液-液萃取法、高速逆流色谱、制备型HPLC等。

柱层析

柱层析法是一种将填料作为固定相装在色谱柱中进行分离不同化合物的方法,其上样量大,操作简单,可得到大量所需物质。用于分离黄酮糖苷类物质的层析柱主要包括大孔吸附树脂和凝胶层析。大孔吸附树脂是利用物质的极性不同进行分离从而得到不同的化合物。苯乙烯和二苯乙烯缩合而成的树脂用来分离非极性化合物,含脂基的吸附树脂用来分离中极性化合物。一般在水中非极性化合物易被非极性树脂吸附,极性化合物易被极性树脂吸附。在溶剂中溶解度大的物质,树脂对其吸附力弱,利用此特性达到分离提纯的目的。黄酮糖苷类物质的提取物(花色苷类物质除外)用弱极性树脂进行分离,根据树种、品种及所含物质的不同选择不同的树脂)可以从社仲中分离纯化檐皮素糖苷类化合物。

凝胶层析又称凝胶过滤或分子排阻层析,利用凝胶的三维网状结构分子筛的过滤作用将化合物按分子量大小不同进行分离。应用较广的是具有各种孔径范围的羟丙基葡聚糖凝胶和葡萄糖凝胶,在水、极性有机溶剂及极性有机溶剂与水的混合物中均可使用,适用于各类化合物的分离。其主要的分离原理是,由极性与非极性落剂组成的混合溶剂具有反相分配色谱的作用,不同化合物按极性的大小先后洗脱下来。

高速逆流色谱

高速逆流色谱是基于两相不能相融合的溶剂在系统中高速分离从而将化合物分离的液液色谱分离技术,聚四氟乙烯蛇形管的方向及仪器高速旋转产生的离心力可以使无载体支持的固定相保留在蛇形管内,并使流动相单向、低速通过固定相,实现连续逆流萃取分离物质的目的。其优点为无不可逆吸附、样品不易变性、上样量大及回收率高等。HSCCC被广泛用于黄酮糖苷类物质的分离纯化。

应用

3-糖基黄酮类糖苷可用于治疗多种心血管疾病,还可用作免疫性抑制剂。Astilbin及其类似物在整体疾病模型及细胞模型上显示出选择性的免疫抑制效应,且无现有药物常见的毒副作用。然而,由于合成黄酮类糖苷的有效方法很少,大多数黄酮类糖苷主要依靠天然提取。具有选择性免疫抑制作用的药物将具有巨大的市场潜力,Astilbin类糖苷化合物所显示出的生物性质非常可取,是一类潜在的低毒副作用免疫抑制剂

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