异黄酮类化合物的制备

代丽雁，程丽娜（.周口师范学院化学化工学院，河南周口46600）

异黄酮类化合物的制备

代丽雁1，程丽娜
（1.周口师范学院化学化工学院，河南周口466001）

主要从异黄酮类化合物的结构、性质和生物学作用，以及几种主要制备方法及其特点进行综述，希望能为研究者提供一些研究基础和参考，以便探索更适合于工业化生产，更高效的精制工艺，从而得到更优质且低成本的异黄酮。

异黄酮；结构；制备

自1940年异黄酮类化合物进入人们的视线以来，研究异黄酮类化合物的热潮不断高涨，关于异黄酮类化合物的研究已经有了很大的研究进展。异黄酮类化合物来源于豆科植物，结构与动物雌激素相似，也叫植物雌激素，对于有雌激素依赖性的疾病有较好的疗效，例如妇女更年期综合症状，绝经妇女由于雌激素过低引起的不适症。研究表明，异黄酮类化合物能抑制乳腺癌，子宫内膜癌，卵巢癌，骨髓白血病等多种细胞株的生长和增殖，抑制恶变细胞。经实验验证，异黄酮类化合物的制备方法有很多种，由起初的吸附，萃取，重结晶，到现在大多运用的合成方法，如苯基苄基路线以“一锅法”为经典合成，重排反应，微波合成法在合成速度上对于合成异黄酮又是一次推进。本文对异黄酮类化合物的结构，性质，制备方法，生物学作用进行详细介绍，希望为以后的研究者提供一些参考。

1 异黄酮类化合物的结构和性质

式1异黄酮类化合物基本结构

异黄酮是以3-苯基苯并吡喃酮为母核的多羟基酚类化合物，从其结构(式1)看，主要在6,7,8和4位有羟基取代基，属于芳香族含氧杂环化合物，主要存在于大豆﹑红三叶草﹑野葛等豆科植物中。由于异黄酮类化合物具有与人体分泌的雌激素雌二醇相似的分子结构，可起到与雌二醇相似的作用，且又没有雌二醇的副作用，所以也被叫做天然植物雌激素。异黄酮类化合物常温下为固体，无色或黄色，熔点在100℃以上，性质稳定，易于贮藏，易溶于有机溶剂如氯仿、二甲基甲酰胺等中，不溶于水、甲醇等极性溶剂。不同种类的异黄酮类化合物还有各自不同的理化特性。大量研究表明，异黄酮类化合物具有多种生理活性，例如抗菌、抗炎、抗癌、抗氧化、治疗心血管疾病、治疗骨质疏松及缓解女性更年期症状等。

2 制备方法

2.1 苯基苄基酮路线

苯基苄基酮途径是指，先通过(取代)苯乙酸(或者苯乙腈)的酰化反应生成2-羟基苯基苄基酮，即俗称的脱氧安息香，再通过增碳和关环反应得到异黄酮。基本合成路线（式2）：

式2

具有代表性的有：

2.1.1 Hoesch（苯乙腈路线）法

在干燥的氯化锌存在下取代苯乙腈与多羟基酚，通过氯化氢气体，后经缩合，水解。Hoesch反应可用于苯基苄基酮的合成，作为多酚及其醚的温和酰化法，缺点是反应周期长，产率低。

2.1.2 Kenjifukul（苯乙酸路线）法

在干燥的氯化锌存在的条件下，通过熔融取代苯乙酸与多羟基酚的混合物。Nirada Devi[1]等在常温下﹑ZnCl2/POCl3催化体系中，发生傅-克酰基化反应，得到2-羟基苯基苄基酮，产率较高。

Wahala[2]等首先用BF3·Et2O作为催化剂和溶剂，合成了多羟基苯基苄基酮，随后在DMF/ MeSO2Cl体系中环合，得到异黄酮。苯基苄基酮环合是合成异黄酮的关键步骤（式3）。

式3

2.2 重排反应

W.D.Ollis等[3]通过研究发现，查尔酮发生氧化重排反应后可生成脱氧安息香，进一步研究又发现，条件允许的情况下，查尔酮亦可氧化重排生成异黄酮类化合物。也曾有刊物提到，黄酮化合物发生氧化重排反应，也可以制得相应的异黄酮化合物，但是对其发生机理知道的并不多，除了清楚地知道是发生了1,2-芳基转换外，其他的则还没弄明白。此外，通过该反应制备异黄酮的产率极低，没什么实际应用价值。后来又有报道称，利用1,2-环氧查尔酮与BF3的重排反应，也可生成异黄酮（式4）。碳14同位素标记的实验研究表明，实际在反应中发生的是1,2-芳氧基迁移，并不是1,2-芳基转换。

式4

当查尔酮芳环上2-位为羟基时，使用乙酸铊(Ⅲ)仅能得对应的黄酮化合物，而不生成异黄酮，但在苄基保护后，则可生成相应的异黄酮化合物。Lorand Farkas等[4]研究了查尔酮在TTN/71% HClO4和TTN/MeOH体系中的反应，然后在H+/ MeOH存在下得异黄酮，他还发现若改用TTN[硝酸铊(Ⅲ)]，在室温条件下几分钟就可以完成反应。

2.3 微波合成

微波合成是有机合成的一种新方法，具有能够大幅度地提高反应收率和缩短反应时间等优点，已经广泛用于有机合成（式5）。

式5

2.4 偶联反应

日本的Yokoe[5]等人研究发现，在Pd(PPh3)4存在下用3-碘代色酮与芳基硼酸反应也可合成异黄酮。此反应的产率较高，但所需的原料和试剂都不易得，成本比较高，实际应用价值不大（式6）。

式6

David[6]和Rao[7]分别报道了钯催化的Stille有机锡偶联反应、Stille有机铋偶联反应合成异黄酮化合物的新方法。反应条件温和，产率高(式7，式8)。

式7

式8

精制异黄酮的其他方法还有吸附法，以大孔树脂吸附为代表，主要过程为：浸提液→吸附树脂吸附→解吸→干燥。大孔吸附树脂价格较低且可重复利用，污染小，但是产品有有机物残留，不能做保健品食用，作为工业化生产的方法效率还是偏低。另外还有超滤膜法，溶剂萃取法，重结晶法等。

3 异黄酮类化合物的发展应用前景

异黄酮类化合物广泛存在于大多数植物体中，且具有多种生物活性，目前对异黄酮的大量研究表明，异黄酮对人体有多种生理活性，对人类疾病预防与身体健康有着重要作用。以异黄酮为主要成分的药物已成功应用于心血管疾病、肝炎、女性内分泌系统等多种疾病的预防及治疗。

由于异黄酮的多种生理功能，国外特别是日本和美国研制出许多应用于保健食品和医药的异黄酮类产品。我国研究异黄酮的时间相对较短，近年来也有少量异黄酮类保健品。如黑龙江双河松嫩大豆生物工程有限责任公司生产的“永芳堂”牌大豆，已成为中国名优妇女儿童采购指定品牌；北京化工大学裕华创新科技发展有限公司生产的“青春态”大豆异黄酮营养片被誉为“女性一生离不开的维生素”。

根据采用的其他配料将其分为两类：原料中加入维生素类，珍珠粉等类型，这类产品深受现代女性喜爱，具有美容养颜，健美肌肤，延缓衰老的功效；另一类的配料中只有大豆低聚糖浆，大豆低聚糖浆在其中起粘合作用，这类产品的主要功能是缓解妇女的更年期综合症，还能辅助治疗心血管疾病及抑制多种癌症。

国内的科研机构还需加大投入，早日弄明白异黄酮类化合物的作用机理，把异黄酮独特的保健作用发挥到极致。我国的大豆产量高，可进一步挖掘异黄酮的开发潜力，生产出真正具有价值的产品。

4 结束语

以上是对异黄酮类化合物的结构、性质、制备方法、应用及发展前景的介绍，有些制备方法结合其他方法效果会更好，希望早日研究出异黄酮类化合物的作用机理，更好地为人们所用，造福世人。

[1]Devi N,Jain N,Kdstmamurcv H G.A new synthesis of de-oxybenzoins[J].Indian Journal of Chemistry,1993,(3): 874-876.

[2]Wahala K,Hase T A.Expedient synthesis of polyhydroxyisoflavones[J].Journal of the Chemical Society,1991,22, 3005.

[3]Ollis W D,Ormand K L,Redman B T.The oxidative rearrangement of oledns by thalhum(III)zcetate．part II．synthesis of isotlayones[J].Journal of the Chemical Society,1970, 125-130.

[4]Lorand Farkas,Agnes Gottsegen,Mihaly Nogradi.Synthesis of sophorol,violanone,lonchocarpan,claussequinone, philenopteran,leiocalycin,andsomeothernatural isoflavonoids by the oxidative rearrangement of chalcones with thallium（Ⅲ）nitrate[J].Journal of the Chemical Society,1974：305-312.

[5]Yokoe I,Sugita Y,Shirataki Y.Facile synthesis of isoflavonesbythecross-couplingreactionof3-iodochromone with arylboronic acids[J].Chemical andPharmaceutical Bulletin,1989,37：529.

[6]David A V,Andrew D W,Charles S M.Structural studies on bioactive compounds:synthesis and biological properties of fluoro-,methoxyl-,and amino-substituted 3-phenyl-4H-1-benzopyran-4-ones and a comparison of their antitumor activities with the activities of related 2-phenylbenzothiazoles[J].Journal of Medicinal Chemistry, 2006,49：3973.

[7]Rao Maddali L N,Venkatesh V,Jadhav Deepak N.Pdcatalyzed efficient cross couplings of 3-iodochromones with triarylbismuthsassubstoichiometricmulticoupling organometallic nucleophiles[J].Synlett,2009,16:2597.

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

代丽雁(1987-)，女，硕士研究生，助教，实验员，从事有机化学实验教学工作。E-mail:dailiyan71@163.com。