天然產(chǎn)物化學(xué)第三章糖類

1、關(guān)于天然產(chǎn)物化學(xué)第三章糖類第1頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三本章基本內(nèi)容 一、概述 二、結(jié)構(gòu)類型 三、糖苷分類 四、糖和苷的物理性質(zhì) 五、糖的化學(xué)性質(zhì) 六、苷鍵的裂解 七、糖的提取分離 八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定 第2頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三一、概述糖類又稱碳水化合物（carbohydrates），是植物光合作用的初生產(chǎn)物，是一類豐富的天然產(chǎn)物，如：蔗糖、糧食(淀粉)、棉布的棉纖維等。糖類、核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)生命活動(dòng)所必需的四大類化合物。化學(xué)結(jié)構(gòu)：多羥基內(nèi)半縮醛(酮)及其縮聚物。根據(jù)其分子水解反應(yīng)的情況，可以分為單糖、低聚糖和多糖。

2、第3頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三一、概述單糖：不能水解的最簡(jiǎn)單的多羥基內(nèi)半縮醛(酮)。 如葡萄糖等。低聚糖：水解后生成 2 9 個(gè)單糖分子的糖。 如：蔗糖（D-葡萄糖-D果糖） 麥芽糖（葡萄糖14葡萄糖）多糖：水解后能生成多個(gè)單分子的，稱為多糖。 如：淀粉、纖維素等第4頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三二、結(jié)構(gòu)類型糖的表示式 單糖是多羥基醛或酮。從三碳糖至八碳糖天然界都有存在。以Fischer式表示如下： 第5頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三二、結(jié)構(gòu)類型 單糖在水溶液中形成半縮醛環(huán)狀結(jié)構(gòu)，即成呋喃糖和吡喃糖。具有六元環(huán)結(jié)

3、構(gòu)的糖吡喃糖（pyranose）具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的糖呋喃糖（furanose） 糖處游離狀態(tài)時(shí)用Fischer式表示 苷化后成環(huán)用Haworth式表示 第6頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三二、結(jié)構(gòu)類型Fischer與Haworth的轉(zhuǎn)換及其相對(duì)構(gòu)型第7頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三二、結(jié)構(gòu)類型Fischer式：（C1與C5的相對(duì)構(gòu)型）C1-OH與原C5（六碳糖）或C4（五碳糖）-OH，順式為，反式為。Haworth式：C1-OH與C5（或C4）上取代基之間的關(guān)系：同側(cè)為，異側(cè)為。 第8頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三二、結(jié)

4、構(gòu)類型糖的絕對(duì)構(gòu)型（D、L） 以-OH甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)，將單糖分子的編號(hào)最大的不對(duì)稱碳原子的構(gòu)型與甘油醛作比較而命名分子構(gòu)型的方法。 第9頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三二、結(jié)構(gòu)類型 Fischer式中最后第二個(gè)碳原子上-OH向右的為D型，向左的為L(zhǎng)型。Haworth式中C5向上為D型，向下為L(zhǎng)型。 第10頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類 糖勻體均由糖組成的物質(zhì)。如單糖、低聚糖、多糖等。1常見(jiàn)單糖 第11頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類2氨基糖 是指單糖的伯或仲醇基置換成氨基的糖類。 第12頁(yè)，共97頁(yè)

5、，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類3糖醇 單糖的醛或酮基還原成羥基后所得的多元醇。4去氧糖 單糖分子的一個(gè)或二個(gè)羥基為氫原子代替的糖。 第13頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類5糖醛酸單糖分子中伯醇基氧化成羧基的化合物。 第14頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類糖雜體 糖與非糖組成的化合物苷苷的分類： 1按苷原子不同分類氧苷 如：紅景天苷 第15頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類氮苷：如腺苷 。硫苷：如蘿卜苷。碳苷：如牡荊素。 第16頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，

6、20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類2按苷元不同分類如：黃酮苷、蒽醌、香豆素、強(qiáng)心苷、皂苷等3按苷鍵不同分類醇苷：是通過(guò)醇羥基與糖端基羥基脫水而成的苷。如紅景天苷。酚苷：是通過(guò)酚羥基而成的苷。如天麻苷。酯苷：苷元以-COOH和糖的端基碳相連接的是酯苷。如山慈菇苷A。氰苷：是指一類羥腈的苷。如野櫻苷。 第17頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類第18頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類4按端基碳構(gòu)型分 苷，多為L(zhǎng)型； 苷，多為D型。5按連接單糖個(gè)數(shù)分 1個(gè)糖單糖苷 2個(gè)糖雙糖苷 3個(gè)糖叁糖苷 第19頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，2

7、0點(diǎn)7分，星期三三、糖苷分類6按糖鏈個(gè)數(shù)分 1個(gè)位置成苷單糖鏈 2個(gè)位置成苷雙糖鏈7按生物體內(nèi)存在分 原級(jí)苷在植物體內(nèi)原存在的苷； 次級(jí)苷原級(jí)苷水解掉一個(gè)糖或結(jié)構(gòu)發(fā)生 改變。第20頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三四、糖和苷的物理性質(zhì) 溶解性 糖小分子極性大，水溶性好 聚合度增高 水溶性下降。多糖難溶于冷水，或溶于熱水成膠體溶液。 單糖極性 雙糖極性 （與羥基和碳的分擔(dān)比有關(guān)，即按-OH/C的分擔(dān)情況而定）苷親水性（與連接糖的數(shù)目、位置有關(guān)）苷元親脂性 第21頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三四、糖和苷的物理性質(zhì) 味覺(jué) 單糖低聚糖甜味。 多糖無(wú)甜味

8、（隨著糖的聚合度增高，則甜味減小） 苷類苦、甜等 （人參皂苷）（甜菊苷） 第22頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三四、糖和苷的物理性質(zhì) 旋光性及其在構(gòu)型測(cè)定中的應(yīng)用 具有多個(gè)不對(duì)稱碳原子用于苷鍵構(gòu)型的測(cè)定（即、苷鍵）。 多數(shù)苷類呈左旋。 利用旋光性 測(cè)定苷鍵構(gòu)型Klyne法： 將苷和苷元的分子旋光差與組成該苷的糖的一對(duì)甲苷的分子旋光度進(jìn)行比較，數(shù)值上相接近的一個(gè)便是與之有相同苷鍵的一個(gè)。 第23頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng) 氧化反應(yīng) 單糖的分子有醛（酮）、伯醇、仲醇和鄰二醇等結(jié)構(gòu)，氧化條件不同其產(chǎn)物也不同。如： 第24

9、頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)糖分子化學(xué)反應(yīng)的活潑性： 端基碳原子 伯碳 仲碳 （即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH）以過(guò)碘酸反應(yīng)為例來(lái)了解糖的氧化反應(yīng)的應(yīng)用過(guò)碘酸反應(yīng)主要作用于： 鄰二醇、-氨基醇、-羥基醛（酮）、鄰二酮和某些活性次甲基等結(jié)構(gòu)。 第25頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)鄰羥基：第26頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)-羥基酮：-氨基醇：鄰二酮：第27頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)

10、性質(zhì) 氧化反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)：反應(yīng)定量進(jìn)行（試劑與反應(yīng)物基本是1:1）；在水溶液中進(jìn)行或有水溶液（否則不反應(yīng)）；反應(yīng)速度：順式 反式 （因順式易形成環(huán)式中間體）；游離單糖產(chǎn)物及消耗過(guò)碘酸用Fischer式計(jì)算; 成苷時(shí)糖產(chǎn)物及消耗過(guò)碘酸用Haworth式計(jì)算;在異邊而無(wú)扭轉(zhuǎn)余地的鄰二醇不起反應(yīng)。第28頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)Fischer式和Haworth式消耗過(guò)碘酸的計(jì)算： 第29頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)在異邊無(wú)扭轉(zhuǎn)余地的鄰二醇： 第30頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7

11、分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 氧化反應(yīng)用途：推測(cè)糖中鄰二-OH多少； （試劑與反應(yīng)物基本是1:1）；同一分子式的糖，推測(cè)是吡喃糖還是呋喃糖； 推測(cè)低聚糖和多聚糖的聚合度；推測(cè)1,3連接還是1,4連接（糖與糖連接的位置）第31頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 糠醛形成反應(yīng)糠醛形成反應(yīng)（Molish反應(yīng)） 呋喃環(huán)結(jié)構(gòu) 5-羥甲糠醛第32頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 糠醛形成反應(yīng)Molish反應(yīng)： 樣品 + 濃H2SO4 + -萘酚 棕色環(huán)多糖、低聚糖、單糖、苷類Molish反應(yīng)= ？ 糠醛衍生物 芳胺或酚類 顯色 （

12、苯酚、萘酚、苯酚與黃酮等）第33頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng)羥基反應(yīng)糖的-OH反應(yīng)醚化、酯化和縮醛（酮）化。反應(yīng)活性： 最高的半縮醛羥基（C1-OH） 其次是伯醇基（C6-OH） 仲醇次之。（伯醇因其處于末端的空間，對(duì)反應(yīng)有利，因此活性高于仲醇。） 第34頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng)1醚化反應(yīng)（甲基化）Haworth法（不常用）含糖樣品 + Me2SO4 + 30%NaOH 醇-OH全甲基化 （需反復(fù)68次）判斷反應(yīng)是否完全的方法： 甲基化物可用紅外光譜測(cè)試，直到無(wú)-OH吸收峰為止。制備

13、成甲苷 用限量試劑，即克分子比11時(shí)，可得甲苷。第35頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng)Purdie法 樣品 + MeI + Ag2O 全甲基化（醇-OH） 只能用于苷，不宜用于還原糖（即有C1-OH的糖）。因Ag2O有氧化作用，可使C1-OH氧化。Hakomori法（箱守法） 樣品 + DMSO + NaH + MeI 全甲基化 （一次即可） 該反應(yīng)是在非水溶劑中，即二甲基亞砜（DMSO）溶液中進(jìn)行反應(yīng)。第36頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng)重氮甲烷法（CH2N2） 樣品 + CH2N2 / E

14、t2O + MeOH 部分甲基化 （-COOH、-CHO等） 2?；磻?yīng)（酯化反應(yīng)） 羥基活性與甲基化反應(yīng)相同，即 （C1-OH、C6-OH、C3最難）（由于C2位取代后，引起的空間障礙，使得C3最難被酰化。） 利用?；膳袛嗵巧?OH數(shù)目、保護(hù)-OH等。 第37頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng)3縮酮和縮醛化反應(yīng) 酮或醛在脫水劑如礦酸、無(wú)水ZnCl2、無(wú)水CuSO4等存在下可與多元醇的二個(gè)有適當(dāng)空間位置的羥基易形成環(huán)狀縮酮（ketal）和縮醛（acetal）。 酮類易與順鄰-OH生成 五元環(huán)狀物 醛類易與1,3-雙-OH生成 六元環(huán)狀物 第38

15、頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng) 糖 + 丙酮 五元環(huán)縮酮 (異丙叉衍生物) 糖 + 丙酮 六元環(huán)縮酮 (雙異丙叉衍生物) 例：當(dāng)糖具有順鄰-OH時(shí)，其生成五元環(huán)狀物（異丙叉衍生物）： 第39頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng) 當(dāng)糖結(jié)構(gòu)中無(wú)順鄰-OH時(shí)，則易轉(zhuǎn)變?yōu)檫秽墙Y(jié)構(gòu)，再生成五元環(huán)狀物（異丙叉衍生物） 。 第40頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羥基反應(yīng)糖 + 苯甲醛 六元環(huán)狀縮醛 （苯甲叉衍生物）例如：葡萄糖甲苷 + 苯甲醛 (具1,3-OH結(jié)構(gòu))以

16、上方法主要目的是保護(hù)-OH。第41頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三例如：制備3-O-甲基葡萄糖的反應(yīng) 第42頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 羰基反應(yīng)羰基反應(yīng)還原糖 + 苯肼 糖腙 （多為水溶性的）還原糖 + 3分子苯肼 糖脎 （較難溶于水） 2-去氧糖不能成脎（因C2上無(wú)-OH）。應(yīng)用糖的鑒定、分離和純化。 第43頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 硼酸絡(luò)合反應(yīng)硼酸絡(luò)合反應(yīng) 糖的鄰二-OH可與許多試劑生成絡(luò)合物，借生成絡(luò)合物的某些物理常數(shù)的改變，可以有助于糖的分離、鑒定和構(gòu)型推定。重要的如：

17、硼酸絡(luò)合物、鉬酸絡(luò)合物、銅氨離子絡(luò)合物等。 糖 + 硼酸 絡(luò)合物 （酸性增加、可離子化）（H3BO3是接受電子對(duì)的Lewis酸）第44頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三五、糖的化學(xué)性質(zhì) 硼酸絡(luò)合反應(yīng)硼酸絡(luò)合反應(yīng)的應(yīng)用：絡(luò)合后，中性可變?yōu)樗嵝?，因此可進(jìn)行酸堿中和滴定；可進(jìn)行離子交換法分離；可進(jìn)行電泳鑒定；在混有硼砂緩沖液的硅膠薄層上層析。 第45頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 研究苷類的化學(xué)結(jié)構(gòu)，必須了解苷元結(jié)構(gòu)、糖的組成、糖和糖的連接方式，以及苷元和糖的連接方式等。 為此必先使用某種方法使苷鍵切斷。 酸催化水解反應(yīng) 乙酰解反應(yīng) 堿催

18、化水解和消除反應(yīng) 酶催化水解反應(yīng) 氧化開(kāi)裂法（Smith降解法） 第46頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 酸催化水解反應(yīng)酸催化水解反應(yīng) 苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解。水解反應(yīng)是苷原子先質(zhì)子化，然后斷鍵生成陽(yáng)碳離子或半椅型的中間體，在水中溶劑化而成糖。 第47頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 酸催化水解反應(yīng)酸水解的規(guī)律：苷原子不同，酸水解難易順序：N O S C （C-苷最難水解，從堿度比較也是上述順序）呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解。因五元呋喃環(huán)的頰性使各取代基處在重疊位置，形成水解中間體可使張力減小，故有利于水解。酮

19、糖較醛糖易水解酮糖多為呋喃結(jié)構(gòu)，而且酮糖端基碳原子上有-CH2OH大基團(tuán)取代，水解反應(yīng)可使張力減小。第48頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 酸催化水解反應(yīng)吡喃糖苷中： 吡喃環(huán)C5上取代基越大越難水解，水解速度為：五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 C5上有-COOH取代時(shí)，最難水解 （因誘導(dǎo)使苷原子電子密度降低）氨基取代的糖較-OH糖難水解，-OH糖又較去氧糖難水解。 2,3-二去氧糖 2-去氧糖 3-去氧糖 羥基糖 2-氨基糖 第49頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 酸催化水解反應(yīng)在構(gòu)象相同的糖中: a鍵(豎鍵)-O

20、H多則易水解。芳香屬苷較脂肪屬苷易水解。 如：酚苷 萜苷、甾苷（因苷元部分有供電結(jié)構(gòu)，而脂肪屬苷元無(wú)供電結(jié)構(gòu)）苷元為小基團(tuán)苷鍵橫鍵比豎鍵易水解( e a ) （橫鍵易質(zhì)子化） 苷元為大基團(tuán)苷鍵豎鍵比橫鍵易水解( a e ) （苷的不穩(wěn)定性促使其易水解） 第50頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 乙酰解反應(yīng)乙酰解反應(yīng)1常用試劑：醋酐 + 酸 所用酸如：H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸（ZnCl2、BF3）等。2反應(yīng)條件：一般是在室溫放置數(shù)天。3反應(yīng)機(jī)理： 與酸催化水解相似，以CH3CO+(乙?；?，Ac）為進(jìn)攻基團(tuán)。 第51頁(yè)，共97頁(yè)，20

21、22年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 乙酰解反應(yīng)乙酰解反應(yīng)易發(fā)生糖的端基異構(gòu)化。 第52頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 乙酰解反應(yīng)4反應(yīng)速率： 苷鍵鄰位有電負(fù)性強(qiáng)的基團(tuán)（如環(huán)氧基）可使反應(yīng)變慢。 -苷鍵的葡萄糖雙糖的反應(yīng)速率： （乙酰解易難程度） （16）（14）（13）（12） 第53頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 乙酰解反應(yīng)5用途所得產(chǎn)物為單糖、低聚糖及苷元的?；铮黾恿朔磻?yīng)產(chǎn)物的脂溶性，有利于提取、精制和鑒定。乙酰解法可以開(kāi)襲一部分苷鍵而保留另一部分苷鍵。 第54頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5

22、月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 堿催化水解堿催化水解和消除反應(yīng) 一般苷鍵對(duì)稀堿是穩(wěn)定的，但某些特殊的苷易為堿水解，如： 酯苷 酚苷 烯醇苷 -吸電子基取代的苷第55頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 堿催化水解C1-OH與C2-OH： 反式易水解，其產(chǎn)物為1,6-葡萄糖酐； 順式產(chǎn)物為正常的糖。利用水解產(chǎn)物可判斷苷鍵構(gòu)型 第56頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 堿催化水解-消除反應(yīng)： 苷鍵的-位有吸電子基團(tuán)者，使-位氫活化，在堿液中與苷鍵起消除反應(yīng)而開(kāi)裂，稱。 作用機(jī)理： 在13或14連接的聚糖中，還原端的游

23、離醛（或酮）鄰位氫活化而與3-O-或4-O-苷鍵起消除反應(yīng)。這樣堿能使多糖還原端的單糖逐個(gè)被剝落，對(duì)非還原端則無(wú)影響。剝落生成的是-羥基糖酸。 第57頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 堿催化水解-消除反應(yīng)作用過(guò)程：第58頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 堿催化水解用途： 可從多糖剝落反應(yīng)生成的糖酸中了解還原糖的取代方式。 3-O-代的糖可形成3-脫氧糖酸 4-O-代的糖可形成3-脫氧-2-羥甲基糖酸 二個(gè)以上取代的還原糖難生成糖酸 第59頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 酶催化水解

24、反應(yīng)酶催化水解反應(yīng) 用酶水解苷鍵可以獲知苷鍵的構(gòu)型，可保持苷元結(jié)構(gòu)不變的真正苷元。 酶專屬性高，選擇性地催化水解某一構(gòu)型的苷。如：苦杏仁酶（emulsin）水解-葡萄糖苷鍵纖維素酶（cellulase）同上 麥芽糖酶（maltase）水解-葡萄糖苷鍵第60頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三六、苷鍵的裂解 氧化開(kāi)裂法氧化開(kāi)裂法（Smith降解法） 可得到原苷元（除酶解外，其它方法可能得到的是次級(jí)苷元）試劑：過(guò)碘酸(HIO4)、四氫硼鈉(NaBH4)、稀酸反應(yīng)過(guò)程： 第61頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 提取提取 主要為溶劑法水、稀醇

25、（單糖、低聚糖、多糖） 糖類的提取可根據(jù)它們對(duì)乙醇和水的溶解度不同，而采用冷熱水、冷熱稀醇等條件。 苷類分子的極性隨著糖基的增多而增大?？筛鶕?jù)其極性大小，來(lái)選擇相適應(yīng)的溶劑。 破壞或抑制植物體內(nèi)酶的方法：采集新鮮材料迅速加熱干燥冷凍保存等第62頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離分離1活性炭柱色譜2纖維素色譜3離子交換柱色譜4凝膠柱色譜5季銨氫氧化物沉淀法6分級(jí)沉淀或分級(jí)溶解法7蛋白質(zhì)除去法第63頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離1活性炭柱色譜概述用途分離水溶性物質(zhì)較好 如：氨基酸、糖類及某些苷類。特點(diǎn)：（對(duì)

26、于活性炭柱色譜） 上樣量大，分離效果較好，適合大量制備； 來(lái)源容易，價(jià)格廉； 缺點(diǎn)：無(wú)測(cè)定其吸附力級(jí)別的理想方法。 第64頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離分類： 粉末狀活性炭顆粒細(xì)，總表面積大，吸附力及吸附量大。 顆粒狀活性炭顆粒較上者大，吸附力及吸附量也較上者次之。 錦綸-活性炭以錦綸為粘合劑，將粉末狀活性炭制成顆粒，吸附力最弱。 第65頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律 對(duì)分子量大的化合物吸附力大于分子量小的化合物，即：多糖 單糖 活性炭在水溶液中的吸附力最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中吸附力

27、較弱。洗脫順序： H2O、10%、20%、30%、50%、70%乙醇液 無(wú)機(jī)鹽 二糖 三糖 多糖 單糖等 第66頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離2纖維素色譜 原理與PC相同，屬分配層析。 溶劑系統(tǒng)：水、丙酮、水飽和的正丁醇等。 用水溶性的溶劑如HAc：H2O進(jìn)行展開(kāi)時(shí)，其原理屬吸附層析。 第67頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離3離子交換柱色譜除水提液中的酸、堿性成分和無(wú)機(jī)離子；制成硼酸絡(luò)合物強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂（不同濃度硼酸鹽液洗脫） 第68頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖

28、的提取分離 分離4凝膠柱色譜常用商品名稱及型號(hào)：葡聚糖凝膠（商品名：Sephadex G） G-10、G-15、G-200等10表示吸水量乘以10，即1.0ml/g的吸水量瓊脂糖凝膠（Sepharose，Bio-Gel A）聚丙烯酰胺凝膠（Bio-Gel P）羥丙?；宦?lián)葡聚糖凝膠（Sephadex LH-20）（親脂性，可在有機(jī)溶劑中進(jìn)行分離的分子篩） 第69頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離操作過(guò)程： 除LH-20外，均在H2O中進(jìn)行。將凝膠在適當(dāng)?shù)娜芤褐薪荩ǘ酁橄疵搫?；待充分膨脹后裝入層析柱；用洗脫液洗脫；收集、回收溶液，干燥。 第70頁(yè)，

29、共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離洗脫溶劑的選擇：分離中性物質(zhì)水及電解質(zhì)溶液 （酸、堿、鹽溶液及緩沖液）阻滯較大的組分水+有機(jī)溶液 （水-甲醇、水-乙醇、水-丙酮等）LH-20可用有機(jī)溶液進(jìn)行溶脹（如：CHCl3、丁醇、二氧六環(huán)等）(適用：有機(jī)物質(zhì)的分離，如：脂類、固醇類等) 第71頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離5季銨氫氧化物沉淀法季銨氫氧化物是一類乳化劑。 第72頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離6分級(jí)沉淀或分級(jí)溶解法 在糖的水溶液中，逐步加入乙醇，即逐漸增大E

30、tOH濃度，可得到各部分的沉淀物。 為使多糖穩(wěn)定，多糖通常在pH=7時(shí)進(jìn)行 酸性多糖在pH=24時(shí)進(jìn)行 處理酸性多糖時(shí)，為防酸水解苷鍵，操作宜迅速。第73頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離7蛋白質(zhì)除去法 用分級(jí)沉淀法得到的多糖，常夾雜有較多的蛋白質(zhì)，為除之，通常選擇能使蛋白質(zhì)沉淀而使多糖不沉淀的試劑來(lái)處理，如：酚、三氯乙酸、鞣酸等。注意：處理時(shí)間要短，溫度要低。 （避免多糖降解）三氟三氯乙烷法和Sevag法（用氯仿：戊醇或丁醇4：1混合）在避免降解上有較好效果。第74頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三七、糖的提取分離 分離糖的提

31、取分離實(shí)例地黃根中單糖和低聚糖的分離取鮮根熱EtOH、H2O提陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（除酸堿成分）得中性成分 活性炭柱（15%HOAc處理） 以H2O、稀EtOH（5、10、15、 25% 順次洗脫）,經(jīng)PC檢定，合并D-葡萄糖 D-半乳糖 D-果糖 蔗糖 棉子糖 甘露三糖 水蘇糖(四糖) 毛蕊糖(五糖) 第75頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定糖的鑒定1紙層析展開(kāi)系統(tǒng)：常用水飽和的有機(jī)溶劑展開(kāi)。 如：正丁醇：醋酸：水（4：1：5上層）BAW 水飽和苯酚等溶劑系統(tǒng)。顯色劑：鄰苯二甲酸苯胺、硝酸銀試劑(使還原糖顯棕黑色)、三苯四氮唑鹽試劑（單糖和還原性

32、低聚糖呈紅色）、3,5-二羥基甲苯鹽酸試劑（酮糖呈紅色） 等。第76頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定2薄層層析可用（硼酸液 + 無(wú)機(jī)鹽）+ 硅膠 制板吸附劑：硅膠 （用0.03M硼酸液或無(wú)機(jī)鹽的水液代水制板）常用的無(wú)機(jī)鹽：0.3M磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉 0.02M乙酸鈉 0.02M硼酸鹽緩沖液 0.1M亞硫酸氫鈉/H2O第77頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定 硼酸與無(wú)機(jī)鹽制板的特點(diǎn)： 增加糖在固定相中的溶解度，使硅膠薄層吸附能力下降，利于斑點(diǎn)集中，又可增加樣品的承載量。顯色劑：除紙層析應(yīng)用的

33、以外，還用如： H2SO4/H2O或乙醇液 茴香醛-硫酸試劑 苯胺-二苯胺磷酸試劑 等 第78頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定3氣相層析 將糖制備成三甲基硅醚（增加其揮發(fā)性） 將醛糖用NaBH4還原成多元醇（避免形成端基異構(gòu)體）制成乙酰化物或三氟乙?；?。4液相色譜 填充材料化學(xué)修飾的硅膠 優(yōu)：不必制備成衍生物。 適合分析對(duì)熱不穩(wěn)定、不揮發(fā)的低聚糖和多糖。 分析單糖和低聚糖，其靈敏度不及氣相層析。 第79頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定5離子交換層析 糖的硼酸絡(luò)合物可進(jìn)行離子交換層析優(yōu)：不必

34、制成衍生物，而直接用水溶液進(jìn)行分離（與氣相比較）糖自動(dòng)分析儀： 顯 色：3,5-二羥基甲苯-濃硫酸 波 長(zhǎng)：425nm 上樣量：每種組成不超過(guò)1mg 洗脫劑：四硼酸鉀的緩沖溶液 第80頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定 主要解決的問(wèn)題單糖的組成、糖之間的連接位置和順序、苷鍵構(gòu)型1單糖的組成 2單糖之間連接位置的決定3糖鏈連接順序的決定4苷鍵構(gòu)型的決定513C-NMR在糖鏈結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用 第81頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定1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

35、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PC檢出單糖的種類，經(jīng)顯色后用薄層掃描儀求得各種糖的分子比。 也可用GLC或HPLC對(duì)單糖定性定量。 GLC常以甘露醇或肌醇為內(nèi)標(biāo)，用已知單糖作標(biāo)準(zhǔn)。 第82頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定2單糖之間連接位置的決定將糖鏈全甲基化水解甲基化單糖的定性和定量（氣相層析）（甲基化單糖中游離-OH的部位就是連接位置）13C-NMR測(cè)定：主要?dú)w屬各碳信號(hào)，以確定產(chǎn)生苷化位移的碳。 第83頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定3糖鏈連接順序的決定緩和

36、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。質(zhì)譜分析。4苷鍵構(gòu)型的決定 分子旋光差（klyne法） 酶催化水解方法 1H-NMR判斷糖苷鍵的相對(duì)構(gòu)型 其它 第84頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定1H-NMR判斷糖苷鍵的相對(duì)構(gòu)型在糖的1H-NMR中： 端基質(zhì)子5.0 ppm左右 其它質(zhì)子3.54.5 ppm 可通過(guò)C1-H與C2-H的偶合常數(shù)，來(lái)判斷苷鍵的構(gòu)型（、） 例如：D-葡萄糖 第85頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定D-葡萄糖第86頁(yè)，共97頁(yè)，2022年，5月20日，20點(diǎn)7分，星期三八、糖的鑒定和糖鏈