異黃酮類化合物的制備

代麗雁，程麗娜（.周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南周口46600）

異黃酮類化合物的制備

代麗雁1，程麗娜
（1.周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南周口466001）

主要從異黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物學(xué)作用，以及幾種主要制備方法及其特點(diǎn)進(jìn)行綜述，希望能為研究者提供一些研究基礎(chǔ)和參考，以便探索更適合于工業(yè)化生產(chǎn)，更高效的精制工藝，從而得到更優(yōu)質(zhì)且低成本的異黃酮。

異黃酮；結(jié)構(gòu)；制備

自1940年異黃酮類化合物進(jìn)入人們的視線以來，研究異黃酮類化合物的熱潮不斷高漲，關(guān)于異黃酮類化合物的研究已經(jīng)有了很大的研究進(jìn)展。異黃酮類化合物來源于豆科植物，結(jié)構(gòu)與動(dòng)物雌激素相似，也叫植物雌激素，對(duì)于有雌激素依賴性的疾病有較好的療效，例如婦女更年期綜合癥狀，絕經(jīng)婦女由于雌激素過低引起的不適癥。研究表明，異黃酮類化合物能抑制乳腺癌，子宮內(nèi)膜癌，卵巢癌，骨髓白血病等多種細(xì)胞株的生長(zhǎng)和增殖，抑制惡變細(xì)胞。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，異黃酮類化合物的制備方法有很多種，由起初的吸附，萃取，重結(jié)晶，到現(xiàn)在大多運(yùn)用的合成方法，如苯基芐基路線以“一鍋法”為經(jīng)典合成，重排反應(yīng)，微波合成法在合成速度上對(duì)于合成異黃酮又是一次推進(jìn)。本文對(duì)異黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，制備方法，生物學(xué)作用進(jìn)行詳細(xì)介紹，希望為以后的研究者提供一些參考。

1 異黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

式1異黃酮類化合物基本結(jié)構(gòu)

異黃酮是以3-苯基苯并吡喃酮為母核的多羥基酚類化合物，從其結(jié)構(gòu)(式1)看，主要在6,7,8和4位有羥基取代基，屬于芳香族含氧雜環(huán)化合物，主要存在于大豆﹑紅三葉草﹑野葛等豆科植物中。由于異黃酮類化合物具有與人體分泌的雌激素雌二醇相似的分子結(jié)構(gòu)，可起到與雌二醇相似的作用，且又沒有雌二醇的副作用，所以也被叫做天然植物雌激素。異黃酮類化合物常溫下為固體，無色或黃色，熔點(diǎn)在100℃以上，性質(zhì)穩(wěn)定，易于貯藏，易溶于有機(jī)溶劑如氯仿、二甲基甲酰胺等中，不溶于水、甲醇等極性溶劑。不同種類的異黃酮類化合物還有各自不同的理化特性。大量研究表明，異黃酮類化合物具有多種生理活性，例如抗菌、抗炎、抗癌、抗氧化、治療心血管疾病、治療骨質(zhì)疏松及緩解女性更年期癥狀等。

2 制備方法

2.1 苯基芐基酮路線

苯基芐基酮途徑是指，先通過(取代)苯乙酸(或者苯乙腈)的?；磻?yīng)生成2-羥基苯基芐基酮，即俗稱的脫氧安息香，再通過增碳和關(guān)環(huán)反應(yīng)得到異黃酮?；竞铣陕肪€（式2）：

式2

具有代表性的有：

2.1.1 Hoesch（苯乙腈路線）法

在干燥的氯化鋅存在下取代苯乙腈與多羥基酚，通過氯化氫氣體，后經(jīng)縮合，水解。Hoesch反應(yīng)可用于苯基芐基酮的合成，作為多酚及其醚的溫和酰化法，缺點(diǎn)是反應(yīng)周期長(zhǎng)，產(chǎn)率低。

2.1.2 Kenjifukul（苯乙酸路線）法

在干燥的氯化鋅存在的條件下，通過熔融取代苯乙酸與多羥基酚的混合物。Nirada Devi[1]等在常溫下﹑ZnCl2/POCl3催化體系中，發(fā)生傅-克酰基化反應(yīng)，得到2-羥基苯基芐基酮，產(chǎn)率較高。

Wahala[2]等首先用BF3·Et2O作為催化劑和溶劑，合成了多羥基苯基芐基酮，隨后在DMF/ MeSO2Cl體系中環(huán)合，得到異黃酮。苯基芐基酮環(huán)合是合成異黃酮的關(guān)鍵步驟（式3）。

式3

2.2 重排反應(yīng)

W.D.Ollis等[3]通過研究發(fā)現(xiàn)，查爾酮發(fā)生氧化重排反應(yīng)后可生成脫氧安息香，進(jìn)一步研究又發(fā)現(xiàn)，條件允許的情況下，查爾酮亦可氧化重排生成異黃酮類化合物。也曾有刊物提到，黃酮化合物發(fā)生氧化重排反應(yīng)，也可以制得相應(yīng)的異黃酮化合物，但是對(duì)其發(fā)生機(jī)理知道的并不多，除了清楚地知道是發(fā)生了1,2-芳基轉(zhuǎn)換外，其他的則還沒弄明白。此外，通過該反應(yīng)制備異黃酮的產(chǎn)率極低，沒什么實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。后來又有報(bào)道稱，利用1,2-環(huán)氧查爾酮與BF3的重排反應(yīng)，也可生成異黃酮（式4）。碳14同位素標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)研究表明，實(shí)際在反應(yīng)中發(fā)生的是1,2-芳氧基遷移，并不是1,2-芳基轉(zhuǎn)換。

式4

當(dāng)查爾酮芳環(huán)上2-位為羥基時(shí)，使用乙酸鉈(Ⅲ)僅能得對(duì)應(yīng)的黃酮化合物，而不生成異黃酮，但在芐基保護(hù)后，則可生成相應(yīng)的異黃酮化合物。Lorand Farkas等[4]研究了查爾酮在TTN/71% HClO4和TTN/MeOH體系中的反應(yīng)，然后在H+/ MeOH存在下得異黃酮，他還發(fā)現(xiàn)若改用TTN[硝酸鉈(Ⅲ)]，在室溫條件下幾分鐘就可以完成反應(yīng)。

2.3 微波合成

微波合成是有機(jī)合成的一種新方法，具有能夠大幅度地提高反應(yīng)收率和縮短反應(yīng)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛用于有機(jī)合成（式5）。

式5

2.4 偶聯(lián)反應(yīng)

日本的Yokoe[5]等人研究發(fā)現(xiàn)，在Pd(PPh3)4存在下用3-碘代色酮與芳基硼酸反應(yīng)也可合成異黃酮。此反應(yīng)的產(chǎn)率較高，但所需的原料和試劑都不易得，成本比較高，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值不大（式6）。

式6

David[6]和Rao[7]分別報(bào)道了鈀催化的Stille有機(jī)錫偶聯(lián)反應(yīng)、Stille有機(jī)鉍偶聯(lián)反應(yīng)合成異黃酮化合物的新方法。反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高(式7，式8)。

式7

式8

精制異黃酮的其他方法還有吸附法，以大孔樹脂吸附為代表，主要過程為：浸提液→吸附樹脂吸附→解吸→干燥。大孔吸附樹脂價(jià)格較低且可重復(fù)利用，污染小，但是產(chǎn)品有有機(jī)物殘留，不能做保健品食用，作為工業(yè)化生產(chǎn)的方法效率還是偏低。另外還有超濾膜法，溶劑萃取法，重結(jié)晶法等。

3 異黃酮類化合物的發(fā)展應(yīng)用前景

異黃酮類化合物廣泛存在于大多數(shù)植物體中，且具有多種生物活性，目前對(duì)異黃酮的大量研究表明，異黃酮對(duì)人體有多種生理活性，對(duì)人類疾病預(yù)防與身體健康有著重要作用。以異黃酮為主要成分的藥物已成功應(yīng)用于心血管疾病、肝炎、女性內(nèi)分泌系統(tǒng)等多種疾病的預(yù)防及治療。

由于異黃酮的多種生理功能，國外特別是日本和美國研制出許多應(yīng)用于保健食品和醫(yī)藥的異黃酮類產(chǎn)品。我國研究異黃酮的時(shí)間相對(duì)較短，近年來也有少量異黃酮類保健品。如黑龍江雙河松嫩大豆生物工程有限責(zé)任公司生產(chǎn)的“永芳堂”牌大豆，已成為中國名優(yōu)婦女兒童采購指定品牌；北京化工大學(xué)裕華創(chuàng)新科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的“青春態(tài)”大豆異黃酮營(yíng)養(yǎng)片被譽(yù)為“女性一生離不開的維生素”。

根據(jù)采用的其他配料將其分為兩類：原料中加入維生素類，珍珠粉等類型，這類產(chǎn)品深受現(xiàn)代女性喜愛，具有美容養(yǎng)顏，健美肌膚，延緩衰老的功效；另一類的配料中只有大豆低聚糖漿，大豆低聚糖漿在其中起粘合作用，這類產(chǎn)品的主要功能是緩解婦女的更年期綜合癥，還能輔助治療心血管疾病及抑制多種癌癥。

國內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)還需加大投入，早日弄明白異黃酮類化合物的作用機(jī)理，把異黃酮獨(dú)特的保健作用發(fā)揮到極致。我國的大豆產(chǎn)量高，可進(jìn)一步挖掘異黃酮的開發(fā)潛力，生產(chǎn)出真正具有價(jià)值的產(chǎn)品。

4 結(jié)束語

以上是對(duì)異黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法、應(yīng)用及發(fā)展前景的介紹，有些制備方法結(jié)合其他方法效果會(huì)更好，希望早日研究出異黃酮類化合物的作用機(jī)理，更好地為人們所用，造福世人。

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The Preparation and Application of Isoflavones

DAI Li-yan，CHENG Li-na
(College of Chemistry and Chemical Engineering，Zhoukou Normal University，Zhoukou，Henan 466001，China)

In this paper,the structure,the nature,and the biological effects of isoflavones,and also the characteristics of several major preparations are mainly introduced,hoping to provide researchers with research-basis and reference,and willing to explore more suitable industrial productions and more efficient quality processes to obtain high quality and low cost of isoflavones.

isoflavone；structure；preparation

1006-4184（2015）3-0023-03

2014-07-04

代麗雁(1987-)，女，碩士研究生，助教，實(shí)驗(yàn)員，從事有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。E-mail:dailiyan71@163.com。