第三章糖和苷類化合物

1、 第二章 糖和苷類化合物（Saccharides and Glycosides）第一節(jié) 糖類化合物糖的定義：又稱碳水化合物。多數(shù)符合通式又稱碳水化合物。多數(shù)符合通式Cx(H2O)y。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是多羥基醛或多。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上是多羥基醛或多羥基酮及其衍生物和聚合物的總稱。羥基酮及其衍生物和聚合物的總稱。糖的生理活性： 營養(yǎng)、強(qiáng)壯、抗病毒、抗腫瘤、抗肝營養(yǎng)、強(qiáng)壯、抗病毒、抗腫瘤、抗肝炎、抗心血管疾病、增強(qiáng)免疫等。炎、抗心血管疾病、增強(qiáng)免疫等。糖的結(jié)構(gòu)與分類n一、單糖類一、單糖類：是多羥基醛或多羥基酮類是多羥基醛或多羥基酮類化合物，是糖類物質(zhì)的最小單位和基本化合物，是糖類物質(zhì)的最小單位和基本單元。注意

2、去氧糖的概念單元。注意去氧糖的概念n二、低聚糖類二、低聚糖類：由：由29個(gè)單糖分子結(jié)合個(gè)單糖分子結(jié)合而成的聚糖類。（還原糖和非還原糖）而成的聚糖類。（還原糖和非還原糖）n三、多糖類三、多糖類：由：由10個(gè)以上單糖分子結(jié)合個(gè)以上單糖分子結(jié)合而成的聚糖類。（包括植物多糖、菌類而成的聚糖類。（包括植物多糖、菌類多糖、動物多糖）多糖、動物多糖） D木糖木糖(xyl) L-鼠李糖鼠李糖(rha) D葡萄糖葡萄糖(glc) D甘露糖甘露糖(man) D-半乳糖半乳糖(gal)OOHOHOHOHH,OHOOHOHOHOHH,OH453452OOHOHOHOHH,OHOOCH3H,OHH,OH3452OOHO

3、HOHCOOHH,OHOOHOHOHCOOHH,OHCH2OHOHCH2OHOHOHOHCH2OHOHCH2OHOHOHOHCH2OHOHCH2OHOHOHOH34523452D葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸(glcA) D半乳糖醛酸半乳糖醛酸 (galA)衛(wèi)矛醇衛(wèi)矛醇 D-甘露醇甘露醇 D-山梨醇山梨醇-去氧糖去氧糖單糖的立體化學(xué)n一、結(jié)構(gòu)表示法一、結(jié)構(gòu)表示法n1、Fischer 投影式（開鏈?zhǔn)剑┩队笆剑ㄩ_鏈?zhǔn)剑褐魈兼溕舷屡牛褐魈兼溕舷屡帕?，羰基端在上，水平方向基團(tuán)指向紙前，垂列，羰基端在上，水平方向基團(tuán)指向紙前，垂直方向指向紙后。直方向指向紙后。D型和型和L型是根據(jù)結(jié)構(gòu)式中離羰基最遠(yuǎn)的手性碳型是根

4、據(jù)結(jié)構(gòu)式中離羰基最遠(yuǎn)的手性碳原子的構(gòu)型與甘油醛比較而確定的，與原子的構(gòu)型與甘油醛比較而確定的，與D-甘油醛甘油醛相同者為相同者為D型，與型，與L-甘油醛相同者為甘油醛相同者為L型。型。CH2OHOHCHOCH2OHOHCHOCH2OHHOHCHOHOHOHHHOHORCH2OHCHOCH2OHCHOCH3CHO15656D-（+）-葡萄糖D-甘油醛 L-甘油醛D-木 糖L-鼠 李 糖2、Haworth投影式（環(huán)狀式）投影式（環(huán)狀式）在在Fischer 投影式中的右側(cè)基團(tuán)寫在環(huán)投影式中的右側(cè)基團(tuán)寫在環(huán)的下方，左傾基團(tuán)寫在環(huán)的上方。的下方，左傾基團(tuán)寫在環(huán)的上方。C H2O HHO HC H OHO

5、 HOHHHO HHO HHO HHO HOHHHOC H2O HHO HOHHHC H2O HOHO HHO HOC H2O HO HO HHHHO HO HHOHO HHOHHO HOHHHOC H2O HO156D-（+）-葡萄糖55-D吡喃葡萄糖5-D吡喃葡萄糖-D-吡喃糖 -D-吡喃糖糖的結(jié)構(gòu)表示：掌握呋喃糖、吡喃糖；D-系、L-系；-型、-型的含義。OOHOHOHOHOHHOOHHOHOHOHOH1345213452 -L-吡喃糖 -L-吡喃糖OOHOHOHOHHOHOOHOHOHOHOHH1345213452單糖的命名法n1、關(guān)于吡喃和呋喃、關(guān)于吡喃和呋喃：形成六元氧環(huán)稱為形成六

6、元氧環(huán)稱為吡喃，五元氧環(huán)稱為呋喃。吡喃，五元氧環(huán)稱為呋喃。n2、關(guān)于、關(guān)于D和和L：依據(jù)甘油醛的結(jié)構(gòu)對照而定，：依據(jù)甘油醛的結(jié)構(gòu)對照而定，在在Haworth投影式中，投影式中，C5-R（或（或C4-R）在環(huán)平）在環(huán)平面上的為面上的為D型型 糖；在環(huán)平面下的為糖；在環(huán)平面下的為L型糖。型糖。n3、關(guān)于、關(guān)于和和: C5-R（或（或C4-R）與）與C1OH在在環(huán)的同側(cè)者為環(huán)的同側(cè)者為;異側(cè)者為異側(cè)者為.n4、關(guān)于、關(guān)于+和和-：實(shí)測旋光為右旋者為實(shí)測旋光為右旋者為+，左旋，左旋者為者為-。試命名下列糖類OROHOROHOOHROROHOROHOROHOROHOROH第二節(jié) 苷類化合物n一、定義：一

7、、定義： 苷類（苷類（ Glycosides 甙甙 、配糖體）：是糖、配糖體）：是糖或糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基或糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基碳原子連接而成的一類化合物。碳原子連接而成的一類化合物。 其中其中非糖部分稱為苷元或配基非糖部分稱為苷元或配基，糖與非，糖與非糖部分連接的鍵稱為苷鍵。糖部分連接的鍵稱為苷鍵。 絕大多數(shù)苷類化合物是糖的半縮醛羥基絕大多數(shù)苷類化合物是糖的半縮醛羥基與苷元上羥基脫水縮合成為具有與苷元上羥基脫水縮合成為具有縮醛結(jié)構(gòu)縮醛結(jié)構(gòu)的的物質(zhì)。物質(zhì)。由由D-型糖衍生成的苷多為型糖衍生成的苷多為苷，由苷，由L-型糖型糖衍生成的苷多為衍生成的苷多為苷。苷。苷的

8、通式： 苷鍵苷鍵非糖部分- -X- -糖 苷元 苷鍵原子原生苷原生苷:原存在于植物體內(nèi)的苷次生苷次生苷:原生苷水解失去一部分糖后生成的苷。1、按苷類在植物體內(nèi)的存在狀況分、按苷類在植物體內(nèi)的存在狀況分n2、按分子所含單糖的數(shù)目分：單糖苷、雙糖苷、按分子所含單糖的數(shù)目分：單糖苷、雙糖苷、叁糖苷等。叁糖苷等。n3、按分子中的糖鏈數(shù)目分：單糖鏈苷、雙糖鏈、按分子中的糖鏈數(shù)目分：單糖鏈苷、雙糖鏈苷等。苷等。n4、按苷元的化學(xué)結(jié)構(gòu)分：黃酮苷、蒽醌苷等。、按苷元的化學(xué)結(jié)構(gòu)分：黃酮苷、蒽醌苷等。n5、按生理作用或物理特性分：如皂苷、強(qiáng)心苷。、按生理作用或物理特性分：如皂苷、強(qiáng)心苷。n6、按苷鍵原子分、按苷鍵

9、原子分按苷鍵原子分類n1、氧苷（、氧苷（O-苷）：醇苷、酚苷、酯苷、苷）：醇苷、酚苷、酯苷、氰苷等。氰苷等。n2、硫苷（、硫苷（S-苷）：如黑芥子苷、白芥子苷）：如黑芥子苷、白芥子苷、蘿卜苷。苷、蘿卜苷。n3、氮苷（、氮苷（N-苷）：如腺苷、巴豆苷苷）：如腺苷、巴豆苷n4、碳苷（、碳苷（C-苷）：如蘆薈苷、芒果苷苷）：如蘆薈苷、芒果苷等。等。性質(zhì)特殊，難溶于水和有機(jī)溶劑中，性質(zhì)特殊，難溶于水和有機(jī)溶劑中，且難水解且難水解。 OOHO紅景天苷紅景天苷OOOOCOOHOCOOHCOOH甘草酸毛茛苷OOOOOOHOHOOHOHoglcorhaOOglcO 蘆丁 秦皮素OONCHORR=H 野櫻苷R=

10、-D-glc 苦杏仁苷OOOCH2CH2OH山慈菇苷山慈菇苷An -羥基腈很不穩(wěn)定易在酸和酶的催化作用下水解得到羥基腈很不穩(wěn)定易在酸和酶的催化作用下水解得到-羥腈苷元，它的性質(zhì)不穩(wěn)定很快就分解為醛或酮和氫氰酸，氫羥腈苷元，它的性質(zhì)不穩(wěn)定很快就分解為醛或酮和氫氰酸，氫氰酸是止咳的有效成分，也容易引起人和動物中毒。氰酸是止咳的有效成分，也容易引起人和動物中毒。OSC=CHSOCH3HNOSO3CH2CH2-蘿卜苷蘿卜苷OOOHOHOHOHO芒果苷三、物理性質(zhì)三、物理性質(zhì)1 1、 性狀：性狀：形：形：苷類化合物多數(shù)是固體，其中糖基少的可以成結(jié)晶，糖基苷類化合物多數(shù)是固體，其中糖基少的可以成結(jié)晶，糖基

11、 多的如皂苷，則多呈具有吸濕性的無定形粉末。多的如皂苷，則多呈具有吸濕性的無定形粉末。味：味：單糖低聚糖單糖低聚糖甜味。甜味。 多糖多糖無甜味（隨著糖的聚合度增高，則甜味減?。o甜味（隨著糖的聚合度增高，則甜味減小） 苷類一般是無味的，但也有很苦的和有甜味的，如苷類一般是無味的，但也有很苦的和有甜味的，如甜菊甜菊 苷苷(stevioside), (stevioside), 比蔗糖甜比蔗糖甜300300倍，臨床上用于糖尿病倍，臨床上用于糖尿病 患者作甜味劑用，無不良反應(yīng)?；颊咦魈鹞秳┯?，無不良反應(yīng)。色：色：苷類化合物的顏色是由苷元的性質(zhì)決定的。糖部分沒有顏苷類化合物的顏色是由苷元的性質(zhì)決定的。糖

12、部分沒有顏 色色 。糖糖小分子極性大，水溶性好；聚合度增高，水溶性小分子極性大，水溶性好；聚合度增高，水溶性下降。下降。多糖難溶于冷水多糖難溶于冷水，或溶于熱水成膠體溶液，或溶于熱水成膠體溶液，不不溶于乙醇溶于乙醇。 單糖極性單糖極性 雙糖極性雙糖極性 （與羥基和碳的分擔(dān)比有關(guān)，即按（與羥基和碳的分擔(dān)比有關(guān)，即按-OH/C-OH/C的分擔(dān)情況的分擔(dān)情況而定）而定）2 2、溶解性、溶解性苷苷親水性（與連接糖的數(shù)目、位置有關(guān)）。一般親水性（與連接糖的數(shù)目、位置有關(guān)）。一般隨隨著糖基的增多而增大著糖基的增多而增大。大分子苷元（如甾醇等）的單大分子苷元（如甾醇等）的單糖苷?？扇芙庥诘蜆O性的有機(jī)溶劑，如

13、果糖基增多，糖苷?？扇芙庥诘蜆O性的有機(jī)溶劑，如果糖基增多，親水性增加，在水中的溶解度也就增加。親水性增加，在水中的溶解度也就增加。 因此，用不同極性的溶劑順次提取藥材時(shí)，在各提取因此，用不同極性的溶劑順次提取藥材時(shí)，在各提取部分都有發(fā)現(xiàn)苷類化合物的可能。部分都有發(fā)現(xiàn)苷類化合物的可能。碳苷與氧苷碳苷與氧苷不同，無論在水中還是在其他溶劑中溶解不同，無論在水中還是在其他溶劑中溶解度一般都較小。度一般都較小。 苷元苷元親脂性，可溶于氯仿、乙醚、乙酸乙酯、醇等溶劑。親脂性，可溶于氯仿、乙醚、乙酸乙酯、醇等溶劑。 3 3、旋光性：、旋光性： 多數(shù)苷類化合物呈左旋多數(shù)苷類化合物呈左旋，但水解后，由于生，但水

14、解后，由于生成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右旋。因此，成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右旋。因此，比較水解前后旋光性的變化，也可以用以檢識苷比較水解前后旋光性的變化，也可以用以檢識苷類化合物的存在。類化合物的存在。 五五 苷鍵的裂解苷鍵的裂解 苷鍵的裂解反應(yīng)是一類研究多糖和苷類化合物的重要苷鍵的裂解反應(yīng)是一類研究多糖和苷類化合物的重要反應(yīng)。通過該反應(yīng)，可以使反應(yīng)。通過該反應(yīng)，可以使苷鍵切斷苷鍵切斷，從而更方便地了解，從而更方便地了解苷元的結(jié)構(gòu)、所連糖的種類和組成、苷元與糖的連接方式、苷元的結(jié)構(gòu)、所連糖的種類和組成、苷元與糖的連接方式、糖與糖的連接方式。糖與糖的連接方式。 苷鍵的裂解方法有以幾

15、種分類方法：苷鍵的裂解方法有以幾種分類方法：按裂解的程度可分為：全裂解和部分裂解；按裂解的程度可分為：全裂解和部分裂解；按所用的方法可分為均相水解和雙相水解；按所用的方法可分為均相水解和雙相水解；按照所用催化劑的不同可分為按照所用催化劑的不同可分為酸催化水解酸催化水解、堿催化水堿催化水解解、酶水解酶水解和和過碘酸裂解過碘酸裂解等。等。一、酸催化水解一、酸催化水解 苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，易為苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解稀酸催化水解。 反應(yīng)一般在反應(yīng)一般在水或稀醇溶液水或稀醇溶液中進(jìn)行。中進(jìn)行。 常用的常用的酸有酸有HCl, HHCl, H2 2SOSO4 4, , 乙酸和甲酸乙酸和甲酸等。等。

16、苷鍵原子先質(zhì)子化，然后斷裂生成苷元和陽碳離子或苷鍵原子先質(zhì)子化，然后斷裂生成苷元和陽碳離子或半椅式的中間體，在水中溶劑化成糖。半椅式的中間體，在水中溶劑化成糖。（一）反應(yīng)的（一）反應(yīng)的機(jī)理機(jī)理是：是：OOROO+RHOH+OH+H+-H+-ROH+ROHOO+H2HOH,OH + H+H2O-H2O-H+H+以氧苷為例，其機(jī)理為：以氧苷為例，其機(jī)理為：脫質(zhì)子脫質(zhì)子質(zhì)子化質(zhì)子化脫苷元脫苷元互變互變?nèi)軇┗軇┗柼茧x陽碳離子子半椅型半椅型（一）反應(yīng)的（一）反應(yīng)的機(jī)理機(jī)理： 由上述機(jī)理可以看出，影響水解難易程度的關(guān)鍵因素在由上述機(jī)理可以看出，影響水解難易程度的關(guān)鍵因素在于于苷鍵原子的質(zhì)子化是否容易進(jìn)

17、行，苷鍵原子的質(zhì)子化是否容易進(jìn)行，有利于苷鍵原子質(zhì)子化有利于苷鍵原子質(zhì)子化的因素，就可使水解容易進(jìn)行。的因素，就可使水解容易進(jìn)行。 這主要包括兩個(gè)方面的因素：這主要包括兩個(gè)方面的因素： (1) (1) 苷鍵原子上的苷鍵原子上的電子云密度電子云密度 (2) (2) 苷鍵原子的苷鍵原子的空間環(huán)境空間環(huán)境 N- N-苷苷 O-O-苷苷 S-S-苷苷 C-C-苷苷1 1、苷鍵原子苷鍵原子的不同，酸水解難易程度不同，其水解的不同，酸水解難易程度不同，其水解易難順序?yàn)椋阂纂y順序?yàn)椋海ǘ┧崴怆y易程度規(guī)律：（二）酸水解難易程度規(guī)律：2 2、糖部分：、糖部分：1 1）呋喃糖苷吡喃糖苷）呋喃糖苷吡喃糖苷2 2

18、）酮糖苷醛糖苷）酮糖苷醛糖苷3 3）吡喃糖苷中：）吡喃糖苷中：吡喃環(huán)吡喃環(huán)C C5 5上取代基越大越難水解，上取代基越大越難水解，水解速度為：五碳糖水解速度為：五碳糖 甲基五碳糖甲基五碳糖 六碳糖六碳糖 七七碳糖碳糖C C5 5上有上有-COOH-COOH取代時(shí)，最難水解取代時(shí)，最難水解 氨基取代的糖較氨基取代的糖較-OH-OH糖難水解，糖難水解，-OH-OH糖又較去氧糖難糖又較去氧糖難水解。水解。 2,6-2,6-二去氧糖苷二去氧糖苷2-2-去氧糖苷去氧糖苷6-6-去氧糖苷羥基糖苷去氧糖苷羥基糖苷2-2-氨基糖苷氨基糖苷3 3、苷元部分：、苷元部分：1 1）芳香屬苷）芳香屬苷 脂肪屬苷脂肪屬

19、苷 如：酚苷如：酚苷 萜苷、甾苷萜苷、甾苷2 2）當(dāng)苷元為小基團(tuán)時(shí)）當(dāng)苷元為小基團(tuán)時(shí), ,橫鍵苷鍵易水解；橫鍵苷鍵易水解； 當(dāng)苷元為大基團(tuán)時(shí)當(dāng)苷元為大基團(tuán)時(shí), ,豎鍵苷鍵易水解。豎鍵苷鍵易水解。( (三）局限性三）局限性1 1、有時(shí)會導(dǎo)致苷元結(jié)構(gòu)改變、有時(shí)會導(dǎo)致苷元結(jié)構(gòu)改變2 2、不能反應(yīng)糖和糖的連接位置、不能反應(yīng)糖和糖的連接位置（四）兩相水解法（四）兩相水解法對酸不穩(wěn)定的苷元，為了防止水解引起苷元結(jié)構(gòu)的改變，對酸不穩(wěn)定的苷元，為了防止水解引起苷元結(jié)構(gòu)的改變，可用兩相水解反應(yīng)。可用兩相水解反應(yīng)。 在水解液（稀在水解液（稀H H/H/H2 2O O）中加入與水不相混溶的有機(jī)溶劑）中加入與水不相混

20、溶的有機(jī)溶劑（如苯等），使水解產(chǎn)生的苷元立即進(jìn)入有機(jī)相，避免苷元與（如苯等），使水解產(chǎn)生的苷元立即進(jìn)入有機(jī)相，避免苷元與酸長時(shí)間接觸而遭到破壞。酸長時(shí)間接觸而遭到破壞。通常苷鍵對堿穩(wěn)定，不易被堿水解。通常苷鍵對堿穩(wěn)定，不易被堿水解。而而酯苷、酚苷、酯苷、酚苷、與與羰基共軛的烯醇苷羰基共軛的烯醇苷、苷鍵苷鍵位有吸電子基位有吸電子基團(tuán)的苷團(tuán)的苷易被堿水解。易被堿水解。2 2）堿催化水解）堿催化水解C C2 2-OH-OH與苷鍵成與苷鍵成反式反式易于堿水解，得到易于堿水解，得到1,6-1,6-糖酐；成糖酐；成順式順式則得則得到正常的糖。到正常的糖。 3)、酶催化水解n1、條件溫和，可得到次生苷、從而

21、可以了解苷元與糖、糖之間的連接方式。n2、專屬性很強(qiáng)，特定的酶只能水解特定構(gòu)型的苷鍵，-苷酶只能水解-苷，-苷酶只能水解-苷，可用來推斷苷鍵的構(gòu)型。n常用的苷鍵水解酶：常用的苷鍵水解酶： 轉(zhuǎn)化糖酶水解轉(zhuǎn)化糖酶水解 -果糖苷鍵果糖苷鍵 麥芽糖酶水解麥芽糖酶水解 -D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵 纖維素酶水解纖維素酶水解 - D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵 杏仁苷酶水解杏仁苷酶水解 -六碳醛糖苷鍵六碳醛糖苷鍵 芥子苷酶水解芥子苷鍵（芥子苷酶水解芥子苷鍵（S苷鍵）苷鍵）4) 、甲醇解反應(yīng)步驟： 1.甲基化 2.甲醇解用于推斷糖與糖之間的連接順序。5)、 乙酰解反應(yīng)n試劑；醋酐試劑；醋酐+酸（硫酸、高氯酸、三氟酸

22、（硫酸、高氯酸、三氟乙酸、氯化鋅、三氟化硼等）。乙酸、氯化鋅、三氟化硼等）。n機(jī)理：類似于酸水解反應(yīng)。機(jī)理：類似于酸水解反應(yīng)。n苷鍵乙酰解由易到難順序是：苷鍵乙酰解由易到難順序是：1 6苷鍵苷鍵1 4苷鍵苷鍵 1 3苷鍵苷鍵 1 2苷鍵苷鍵用途用途?；梢员Ｗo(hù)苷元上的?；梢员Ｗo(hù)苷元上的-OH-OH，使苷元增加親脂性，可用于，使苷元增加親脂性，可用于提純和鑒定。提純和鑒定。乙酰解法可以開襲一部分苷鍵而保留另一部分苷鍵。乙酰解法可以開襲一部分苷鍵而保留另一部分苷鍵。 6)、Smith降解（氧化開裂反應(yīng)）特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1、反應(yīng)條件溫和、易得到原苷元；、反應(yīng)條件溫和、易得到原苷元； 2 2、可通過

23、產(chǎn)物推測糖的種類、糖與糖的連接方式以及、可通過產(chǎn)物推測糖的種類、糖與糖的連接方式以及 氧環(huán)大小。氧環(huán)大小。適用范圍：適用范圍：苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷（得到連有一個(gè)醛基的苷苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷（得到連有一個(gè)醛基的苷元）。元）。不適合：不適合： 苷元上有鄰二醇羥基或易被氧化的基團(tuán)的苷。苷元上有鄰二醇羥基或易被氧化的基團(tuán)的苷。所用試劑為：所用試劑為：NaIONaIO4 4、NaBHNaBH4 4、稀酸。稀酸。n步驟：步驟：(1)、用過碘酸鈉在室溫下將苷分子中的糖用過碘酸鈉在室溫下將苷分子中的糖上的鄰二羥基氧化成二元醛；上的鄰二羥基氧化成二元醛；(2)、用硼氫化鈉還原成二元醇；、用硼氫化鈉還原成二元醇；

24、(3)、調(diào)、調(diào)PH2左右，室溫下水解，從而得到左右，室溫下水解，從而得到真正的苷元。真正的苷元。OROOHCOHROHCOHOH2COHRHOH2CCH2OHCHOHCH2OHCH2OHCHOHIO4-BH4-HRIO4-RCHOHCOOH+OOHOROOHCOHOROHCOHOH2COHORHOH2CCH2OHCHOHCH2OHCH2OHCHOIO4-BH4-HROH+應(yīng)用于應(yīng)用于碳苷碳苷的情況的情況: :OCH2OHOHOHOHRIO4-BH4-H+CH2OHCH2OHOHCHOHRCH2OHIO4-R CHOHCOOH+一、提取一、提取主要為溶劑法主要為溶劑法水、稀醇、醇水、稀醇、醇1.

25、糖類：糖類：根據(jù)它們對乙醇和水的溶解度不同，而根據(jù)它們對乙醇和水的溶解度不同，而采用冷熱水、冷熱稀醇等條件。采用冷熱水、冷熱稀醇等條件。單糖、低聚糖：單糖、低聚糖：水、稀醇水、稀醇多糖：多糖：熱水提取，（不包括纖維素和半纖維素）熱水提取，（不包括纖維素和半纖維素）第三節(jié)第三節(jié) 糖和苷類的提取分離糖和苷類的提取分離2.苷類：苷類：由于其分子的極性隨著糖基的增多而增大。由于其分子的極性隨著糖基的增多而增大?？筛鶕?jù)其極性大小，來選擇相適應(yīng)的溶劑?？筛鶕?jù)其極性大小，來選擇相適應(yīng)的溶劑。 連糖基多苷類：連糖基多苷類：醇或稀醇提取。醇或稀醇提取。 連糖基少苷類：連糖基少苷類：CHClCHCl3 3或或Et

26、OAcEtOAc提取。提取。u原生苷：原生苷：要破壞酶的活性，用沸水、乙醇或要破壞酶的活性，用沸水、乙醇或甲醇來提取或加碳酸鈣，中性條件下提取。甲醇來提取或加碳酸鈣，中性條件下提取。u次生苷：次生苷：先發(fā)酵或選擇性部分水解后再提取先發(fā)酵或選擇性部分水解后再提取 3.苷元：苷元：先水解后用低極性溶劑提取；或先提先水解后用低極性溶劑提?。换蛳忍岢隹傑赵偎獾密赵?。出總苷再水解得苷元。一、提取一、提取 中中 藥藥 EtOH EtOH 提取物提取物 減壓回收減壓回收 EtOH 濃縮物濃縮物 石油醚提取石油醚提取 石油醚部分石油醚部分 殘留物殘留物 （多為油脂）（多為油脂） Et2O或或 CHCl3提取

27、提取 Et2O或或 CHCl3 殘留物殘留物 提取物提取物（苷元）（苷元） EtOAc 提取提取 EtOAc 提取液提取液 殘留物殘留物 （含單糖苷或含糖較少的苷）（含單糖苷或含糖較少的苷） n-BuOH 提取提取 n-BuOH 提取液提取液（含糖較多的苷）（含糖較多的苷） 流程圖流程圖二、分離n糖的分離 1、色譜法（活性炭色譜、色譜法（活性炭色譜、大孔樹脂色譜、凝膠濾大孔樹脂色譜、凝膠濾過色譜）過色譜） 2、分級沉淀或分級溶解、分級沉淀或分級溶解法法 3、制備性區(qū)域電泳、制備性區(qū)域電泳n苷的分離苷的分離1、溶劑法、溶劑法2、大孔樹脂法、大孔樹脂法2、色譜法：硅膠、反相硅、色譜法：硅膠、反相硅

28、膠色譜、離子交換樹脂膠色譜、離子交換樹脂色譜、葡聚凝膠色譜等色譜、葡聚凝膠色譜等第四節(jié) 糖和苷類的檢識n一、理化檢識 1、Molish反應(yīng) 2、Fehling反應(yīng) 3、 Tollen 反應(yīng) 4、水解反應(yīng)n二、色譜檢識：nTLC，PC顯色劑:苯胺苯胺-鄰苯二甲酸鄰苯二甲酸 紫、棕、紅色 陽性反應(yīng)條件：還原糖ORCHO 五碳糖 R=H 糠醛甲基五碳糖 R=CH3 5-甲基糠醛 六碳糖 R=CH2OH 5-羥甲基糠醛六碳糖醛酸 R=COOH 5-羧基糠醛糠醛形成反應(yīng)糠醛形成反應(yīng)單糖濃 酸（410N）加熱 -3H2O呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)礦酸（10%HCl）單糖脫水多糖OHOCOR糠醛及衍生物與糠醛及衍生物與-萘

29、酚縮合物萘酚縮合物試劑：濃試劑：濃H H2 2SOSO4 4，萘酚萘酚MolishMolish反應(yīng)用途：用來鑒別糖和苷，區(qū)別苷和苷元。反應(yīng)用途：用來鑒別糖和苷，區(qū)別苷和苷元。（二）糠醛形成反應(yīng)（二）糠醛形成反應(yīng)糠醛衍生物芳胺或酚類糠醛衍生物芳胺或酚類縮合縮合顯色顯色（苯酚、萘酚、苯胺、蒽酮等）（苯酚、萘酚、苯胺、蒽酮等）樣品樣品濃濃H H2 2SOSO4 4 萘酚萘酚棕色環(huán)棕色環(huán)（單糖、低聚糖、多糖、苷）（單糖、低聚糖、多糖、苷）1、Molish反應(yīng) 糖(或苷)+ -萘酚濃硫酸 兩液面處出現(xiàn)紫紅色環(huán) 應(yīng)注意碳苷和糖醛酸常呈陰性反應(yīng)2、Tollen 反應(yīng)(銀鏡反應(yīng)）還原糖+氨性硝酸銀即Ag(NH

30、3)2+ Ag(銀鏡或黑色沉淀)3、Fehling反應(yīng)還原糖+堿性酒石酸銅 CuO2(磚紅色沉淀)反應(yīng)反應(yīng)試劑試劑結(jié)果結(jié)果+-Molish反應(yīng)反應(yīng)濃濃H2SO4, -萘酚萘酚紫紅色環(huán)紫紅色環(huán)糖，苷糖，苷苷元、碳苷、苷元、碳苷、糖醛酸糖醛酸Tollen反應(yīng)反應(yīng)氨性硝酸氨性硝酸銀試劑銀試劑銀鏡或黑褐色銀鏡或黑褐色的銀沉淀的銀沉淀還原性的糖還原性的糖非還原性的糖非還原性的糖Fehlling反應(yīng)反應(yīng)堿性酒石堿性酒石酸銅酸銅磚紅色沉淀磚紅色沉淀還原性的糖還原性的糖非還原性的糖非還原性的糖PC(TLC)苯胺苯胺-鄰苯鄰苯二甲酸二甲酸紫、棕、紅色紫、棕、紅色還原性的糖還原性的糖非還原性的糖非還原性的糖第六節(jié)

31、 苷類的結(jié)構(gòu)研究n一、物理常數(shù)測定一、物理常數(shù)測定n二、分子式測定：質(zhì)譜法二、分子式測定：質(zhì)譜法n三、苷元和糖的鑒定：三、苷元和糖的鑒定：n1、糖的種類、糖的種類nTLC，PC，HPLCn用用1HNMR，13CNMR ，2D-NMR數(shù)據(jù)鑒定數(shù)據(jù)鑒定n2、糖的數(shù)目的測定：、糖的數(shù)目的測定：n用用TLC，PC，HPLC定量法定量法n用用1HNMR，13CNMR中端基氫或端基碳的數(shù)中端基氫或端基碳的數(shù)目來確定；用目來確定；用COSY數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)確定四、糖和糖之間連接順序的確定1、部分水解、部分水解2、波譜分析法：、波譜分析法： MS法法NMR法法五、苷元和糖、糖之間連接位置的確定五、苷元和糖、糖之間

32、連接位置的確定n1、苷元和糖連接位置的確定：、苷元和糖連接位置的確定：13CNMR法（苷化位移）法（苷化位移）n2、糖之間連接位置的測定、糖之間連接位置的測定：n全甲基化水解法全甲基化水解法 n NMR法法六、苷鍵構(gòu)型的決定六、苷鍵構(gòu)型的決定 分子旋光差（分子旋光差（klyneklyne法）法） 酶催化水解方法：酶水解具有高的專屬性?？梢悦复呋夥椒ǎ好杆饩哂懈叩膶傩?。可以選擇性選擇性地催化水解某一構(gòu)型的苷。地催化水解某一構(gòu)型的苷。如：麥芽糖酶水解如：麥芽糖酶水解-D-D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵 纖維素酶水解纖維素酶水解- D- D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵 核磁共振波譜法：核磁共振波譜法：氫

33、核磁共振波譜（氫核磁共振波譜（1 1H HNMRNMR）碳核磁共振波譜（碳核磁共振波譜（1313C CNMRNMR）一、糖鏈結(jié)構(gòu)的測定一、糖鏈結(jié)構(gòu)的測定主要解決的問題：主要解決的問題：1 1單糖的組成單糖的組成 2 2單糖之間連接位置的決定單糖之間連接位置的決定3 3糖鏈連接順序的決定糖鏈連接順序的決定4 4苷鍵構(gòu)型的決定苷鍵構(gòu)型的決定 1 1單糖的組成單糖的組成 低聚糖、多糖的結(jié)構(gòu)分析，首先要了解由哪些低聚糖、多糖的結(jié)構(gòu)分析，首先要了解由哪些單糖所組成，各種單糖之間的比例如何。單糖所組成，各種單糖之間的比例如何。 一般是將苷鍵全水解，用一般是將苷鍵全水解，用PCPC檢出單糖的種類，檢出單糖的

34、種類，經(jīng)顯色后用薄層掃描儀求得各種糖的分子比。經(jīng)顯色后用薄層掃描儀求得各種糖的分子比。 也可用也可用TLCTLC或或HPLCHPLC對單糖定性定量。對單糖定性定量。2 2單糖之間連接位置的決定單糖之間連接位置的決定1 1）部分水解法：部分水解法：將糖鏈全甲基化將糖鏈全甲基化水解水解甲基化單糖的定性和定量（氣相甲基化單糖的定性和定量（氣相層析）層析）可以獲知被測物中含有的糖的類型、甲基化的位置及相互可以獲知被測物中含有的糖的類型、甲基化的位置及相互之間的分子比等。之間的分子比等。（1 1）甲基化單糖中游離）甲基化單糖中游離-OH-OH的部位就是連接位置的部位就是連接位置（2 2）全甲基化的單糖即

35、是末端糖。）全甲基化的單糖即是末端糖。2 2）1313C-NMRC-NMR測定：測定：主要?dú)w屬各碳信號，以確定產(chǎn)生苷化位移主要?dú)w屬各碳信號，以確定產(chǎn)生苷化位移的碳。的碳。 3 3糖鏈連接順序的決定糖鏈連接順序的決定1 1）緩和水解法：將糖鏈水解成較小的片段，然）緩和水解法：將糖鏈水解成較小的片段，然后分析這些低聚糖的連接順序。后分析這些低聚糖的連接順序。2 2）質(zhì)譜分析：在了解糖的組成后，根據(jù)質(zhì)譜中）質(zhì)譜分析：在了解糖的組成后，根據(jù)質(zhì)譜中的裂解規(guī)律和該化合物的裂解碎片推測低聚糖的裂解規(guī)律和該化合物的裂解碎片推測低聚糖及其苷中糖鏈的連接順序。及其苷中糖鏈的連接順序。4 4苷鍵構(gòu)型的決定苷鍵構(gòu)型的

36、決定 分子旋光差（分子旋光差（klyneklyne法）法） 酶催化水解方法：酶水解具有高的專屬性?？梢悦复呋夥椒ǎ好杆饩哂懈叩膶傩??？梢赃x擇性選擇性地催化水解某一構(gòu)型的苷。地催化水解某一構(gòu)型的苷。如：麥芽糖酶水解如：麥芽糖酶水解-D-D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵 纖維素酶水解纖維素酶水解- D- D-葡萄糖苷鍵葡萄糖苷鍵 核磁共振波譜法：核磁共振波譜法：氫核磁共振波譜（氫核磁共振波譜（1 1H HNMRNMR）碳核磁共振波譜（碳核磁共振波譜（1313C CNMRNMR）1 1）1 1H-NMRH-NMR判斷糖苷鍵的相對構(gòu)型判斷糖苷鍵的相對構(gòu)型 糖的糖的1 1H-NMR H-NMR 性質(zhì)性質(zhì)

37、化學(xué)位移規(guī)律：化學(xué)位移規(guī)律： 端基質(zhì)子：端基質(zhì)子： 4.34.36.0ppm6.0ppm 特點(diǎn)：比較容易辨認(rèn)特點(diǎn)：比較容易辨認(rèn)用途：用途：1 1 確定糖基的個(gè)數(shù)確定糖基的個(gè)數(shù) 2 2 確定糖基的種類確定糖基的種類 3 2D-NMR3 2D-NMR譜上糖信號的歸屬譜上糖信號的歸屬 4 4 糖的位置的判斷糖的位置的判斷 糖上糖上其余質(zhì)子信號：其余質(zhì)子信號： 3.23.24.24.2ppmppmn特點(diǎn)特點(diǎn): : 信號集中信號集中, ,難以解析難以解析n歸屬歸屬: : 往往需借助往往需借助2 2D-NMRD-NMR技術(shù)技術(shù). .甲基質(zhì)子：甲基質(zhì)子： 1.0ppm1.0ppm特點(diǎn)：比較容易辨認(rèn)特點(diǎn)：比較

38、容易辨認(rèn) 用途：用途：1 1 確定甲基五碳糖的個(gè)數(shù)確定甲基五碳糖的個(gè)數(shù) 2 2 確定甲基五碳糖的種類確定甲基五碳糖的種類 3 3 確定甲基五碳糖的位置確定甲基五碳糖的位置 4 2D-NMR4 2D-NMR譜上甲基五碳糖信號的歸屬譜上甲基五碳糖信號的歸屬 偶合常數(shù)：與二面角有關(guān)偶合常數(shù)：與二面角有關(guān) 二面角二面角9090度度 J J0Hz0Hz； 二面角二面角0 0或或180180度度 J J8Hz8Hz； 二面角二面角6060度度 J J4Hz4Hz對于糖質(zhì)子：對于糖質(zhì)子：當(dāng)當(dāng)2-H2-H為直立鍵時(shí)，為直立鍵時(shí)，1 1位苷鍵的取向不同，位苷鍵的取向不同，1-H1-H與與2-H2-H的兩面角不同

39、，偶合常數(shù)亦不同：的兩面角不同，偶合常數(shù)亦不同：-D-D-和和-L-L-型糖：型糖：1-H1-H和和2-H2-H鍵為雙直立鍵，鍵為雙直立鍵， =180=180，J J6 68Hz8Hz-D-D-和和-L-L-型糖：型糖：1-H1-H為平伏鍵，為平伏鍵，2-H2-H雙直立鍵，雙直立鍵， 6060，J J2 24Hz 4Hz 可通過可通過C1-HC1-H與與C2-HC2-H的偶合常數(shù)，來判斷苷鍵的構(gòu)型（的偶合常數(shù)，來判斷苷鍵的構(gòu)型（、） OHOHORHOHOHHOROHROC3HOHOORHC3HOH 苷苷J(rèn) JH1H1H2H26 68Hz8Hz 苷苷J(rèn) JH1H1H2H2 2 24Hz4HzOORHHOHOORHHOH18060。-D-glucose-D-glucoseC1-HC2-H近180 （ 雙面角）J=68 Hz。C1-HC2-H近60（ 雙面角）J=34 Hz。甲基化反應(yīng)（-OH -OCH3）n 方方 法法 試試 劑劑 溶溶 劑劑 特特 點(diǎn)點(diǎn)nHaworth法 硫酸二甲酯硫酸二甲酯 濃濃NaOH 全甲基化需反復(fù)進(jìn)行全甲基化需反復(fù)進(jìn)行nPurdie法 CH3I+Ag2O THF 不能用于還原糖的甲基化不能用于還原糖的甲基化nKuhn法 CH3I+Ag2O DMF