糖類化學(xué)及糖類生物藥物新

關(guān)于糖類化學(xué)及糖類生物藥物新第1頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五糖的重要性及其分類第一節(jié)第2頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五一、什么是糖（saccharide）第3頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五

糖類（saccharide）這個(gè)詞是碳水化合物（carbohydrate）的同義詞，是指多羥基的醛、酮、醛（單糖）和它們的氧化還原產(chǎn)物（氨基糖、糖醛酸）以及由糖苷鍵連接此類化合物而成的多聚糖（多糖和復(fù)合糖）。我們習(xí)慣上所謂的糖（sugar）通常是指水溶性的單糖（如葡萄糖）和寡聚糖。第4頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五二、糖在機(jī)體的重要性

1、糖是機(jī)體重要組成成分之一

2、糖對(duì)于人和動(dòng)物體來(lái)說(shuō)是主要的供能物質(zhì)

3、糖是自然界能量?jī)?chǔ)存的一種重要形式

4、糖類也具有多種多樣的生物學(xué)功能

5、糖類也具有結(jié)構(gòu)作用第5頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五三、糖的分類

根據(jù)糖單元的數(shù)目將糖分為三類：

1、單糖：構(gòu)成各種糖分子的基本單元，不能再水解成更簡(jiǎn)單的糖，也可以說(shuō)單糖是具有兩個(gè)或多個(gè)羥基的醛或酮。（1）最簡(jiǎn)單的單糖－甘油醛、二羥丙酮（2）其他單糖如戊糖－核糖、脫氧核糖己糖－葡萄糖、果糖、半乳糖、1,6二磷酸果糖、甘露糖（3）在自然界分布最廣、意義最大的單糖是己糖和戊糖。第6頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五

2、寡糖（Oligosaccharide）由2～10個(gè)單糖分子脫水縮合而成的短鏈結(jié)構(gòu)，水解后可得原來(lái)的單糖。二糖是寡糖中最普通的一類，如蔗糖、乳糖、麥芽糖（食物中最常見(jiàn)）。第7頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五3、多糖（Polysaccharide）第8頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五

由多個(gè)單糖分子脫水縮合而成的長(zhǎng)鏈高分子聚合物。其結(jié)構(gòu)有線型的，也有分枝的，如淀粉、纖維素、甲殼素、肝素。第9頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第二節(jié)多糖的分類第10頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五一、多糖的分類

1、多糖按其來(lái)源分為：（1）植物多糖：淀粉、纖維素、茶葉多糖、大黃多糖（2）動(dòng)物多糖：肝素、硫酸軟骨素、甲殼素（3）微生物多糖：香菇多糖、銀耳多糖、蕓芝多糖（4）人工合成多糖：人造纖維素第11頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、多糖按其組成來(lái)分（普遍采用）：（1）同聚多糖：由若干個(gè)相同的單糖分子縮合而成。如淀粉、糖原、纖維素（2）雜聚多糖：由若干個(gè)不同的單糖和糖的衍生物縮合而成。如波葉大黃、絕大多數(shù)植物多糖（淀粉、纖維素除外）。中草藥多糖都是雜聚多糖。（3）粘多糖：含糖醛酸及氨基糖或其衍生物的多糖，通常是這兩種不同單糖（糖醛酸、氨基糖或其衍生物）交替出現(xiàn)的長(zhǎng)鏈聚合物。如透明質(zhì)酸：結(jié)構(gòu)見(jiàn)后（4）糖蛋白：是指糖以共價(jià)鍵與蛋白相連，同時(shí)其糖類部分含有氨基己糖的一類多糖。如中藥大黃中分得兩多糖均為糖蛋白，細(xì)菌胞壁也含有糖蛋白。（5）脂多糖：指糖與脂類結(jié)合的一類多糖。如豬胎盤脂多糖、人胎盤脂多糖。第12頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第13頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五3、按其在生物體內(nèi)的功能分為（1）水不溶性多糖：主要是構(gòu)成動(dòng)植物的支撐組織。

如甲殼素、纖維素（2）貯能多糖：在體內(nèi)作為貯能形式存在，如淀粉和糖原，在需要是可通過(guò)生物體內(nèi)酶系統(tǒng)的作用，分解釋放出單糖以供應(yīng)能量。第14頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五二、多糖的性質(zhì)

1、物理性質(zhì)（1）分子量大（2）外晶形、無(wú)甜味、在水中不能成真溶液，有的可溶于熱水成膠體溶液、有的冷熱水都不溶。（3）不溶于乙醚、乙酸、丙酮、氯仿、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑（所以提取多糖時(shí)往往是加三倍乙醇沉淀）。（4）有旋光性，但無(wú)變旋現(xiàn)象。第15頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、化學(xué)性質(zhì)

(1)單糖是由CHO元素組成的多羥基醛或酮，分之中H與O的比例是2:1，所以多糖分之中H:O比例也是2:1。

(2)又不對(duì)稱碳原子（手性碳原子），所以有旋光性。

(3)有醇性羥基，環(huán)狀結(jié)構(gòu)有半縮醛羥基，鏈狀結(jié)構(gòu)有自由醛基或自由酮基。由此而產(chǎn)生的多糖的重要化學(xué)反應(yīng)見(jiàn)下表：第16頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)重要性由醛酮基產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)氧化還原金屬離子，氧化成糖酸鑒定還原糖還原醛酮基可被還原成醇某些植物成份中所含的醇，如山梨醇、甘露唇等可能由此反應(yīng)產(chǎn)生成脎和笨肼作用成脎作為鑒定單糖的基礎(chǔ)由羥基產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)成酯形成乙酰糖酯及磷酸糖酯乙酰糖酯用于鑒定磷酸糖酯是糖代謝中間產(chǎn)物過(guò)碘酸氧化形成甲醛、甲酸等產(chǎn)物糖類結(jié)構(gòu)的推測(cè)、多糖中糖的連接位置及聚合度推測(cè)脫水形成糠醛及糠醛衍生物糖類物質(zhì)鑒定絡(luò)合反應(yīng)與硼酸絡(luò)合形成五元或六元環(huán)狀絡(luò)合物糖的分離鑒定和構(gòu)型推斷氨基化C2、C3上的羥基可被NH2取代形成氨基糖氨基糖是糖蛋白、粘多糖等的組分脫氧經(jīng)脫氧酶作用產(chǎn)生脫氧糖脫氧糖是核酸的成分第17頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第三節(jié)自然界存在的重要多糖第18頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五一、淀粉（Amlyon）1、淀粉的分類用熱水處理淀粉可分為：（1）可溶性部分－－直鏈淀粉（2）不溶部分－－支鏈淀粉第19頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、直鏈淀粉

(1)占天然淀粉量的20％～30％，藥物輔料中的可溶性淀粉（沖劑中一般用）就是這一種。（2）MW在50,000左右。（3）結(jié)構(gòu)：以代表淀粉，代表二個(gè)D－葡萄糖殘基通過(guò)α－1,4糖苷鍵連接，則直鏈淀粉的結(jié)構(gòu)為：第20頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五3、支鏈淀粉（1）占天然淀粉量的70％～80％。（2）MW＝1百萬(wàn)左右.（3）結(jié)構(gòu)：主鏈與直鏈淀粉一樣，以通過(guò)α－1,4糖苷鍵連接形成支鏈分枝點(diǎn)：以α－1,6糖苷鍵連接第21頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五4、淀粉的性質(zhì)（1）與碘作用而呈現(xiàn)顏色反應(yīng)直鏈淀粉與碘作用呈藍(lán)色，支鏈淀粉與碘作用呈紫紅色由此可鑒別直鏈與支鏈淀粉。（2）直鏈淀粉溶于70～80℃熱水，而支鏈不溶于熱水。由此可將兩者分開(kāi)。（3）直鏈淀粉可與極性溶劑如正丁醇作用形成復(fù)合物而沉淀析出，而與支鏈淀粉分開(kāi)。第22頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五5、淀粉的功能（1）重要營(yíng)養(yǎng)素：人類活動(dòng)所需的能量大部分由食物淀粉提供。（2）淀粉也是制藥工業(yè)（發(fā)酵產(chǎn)抗生素）、釀酒等原料。第23頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五二、糖原糖原是動(dòng)物體內(nèi)貯存的主要多糖，也稱動(dòng)物淀粉。

1、糖原的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（1）糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉是十分相似的。（2）糖原的性質(zhì)也與支鏈淀粉相似。第24頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、糖原的生物合成及生理功能第25頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五三、纖維素

第26頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五是自然界分布最廣、含量最多的一種多糖。1、纖維素的結(jié)構(gòu)（1）不含支鏈（2）D－葡萄糖殘基之間是以β-1,4-糖苷鍵連接。第27頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第28頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、纖維素的性質(zhì)（1）極不溶于水，對(duì)酸水解有較強(qiáng)的抵抗力，但能溶于發(fā)煙鹽酸、濃硫酸、濃磷酸。（2）反芻動(dòng)物體內(nèi)有水解β-1,4-糖苷鍵的纖維素酶，可利用纖維素作為能源。第29頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五3、纖維素的生物學(xué)功能（1）作為植物、動(dòng)物或細(xì)菌細(xì)胞的外壁支撐和保護(hù)的物質(zhì)，促使細(xì)胞保持足夠的擴(kuò)張韌性和剛性。（2）作為生物圈中維持自然界能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)恒的貯藏物質(zhì)。（3）纖維素是衣料、紙張等工業(yè)品的原料。（4）藥用：如中藥渣經(jīng)水解后在投入使用，使藥效增加4～5倍;纖維素對(duì)人體起吸附脂肪、毒物等共同排泄作用。第30頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五四、粘多糖

廣泛存在于動(dòng)植物組織中，作為組織細(xì)胞間天然黏合劑的一類多糖，在維持細(xì)胞環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性和正常生理功能上起重要作用。人和動(dòng)物的生長(zhǎng)、創(chuàng)傷愈合、抗菌、抗炎、抗過(guò)敏、成骨、組織老化、動(dòng)脈硬化和膠原病等都與粘多糖有密切關(guān)系。第31頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五1、透明質(zhì)酸第32頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五透明質(zhì)酸廣泛分布于結(jié)締組織、皮膚、眼球的玻璃體、角膜、細(xì)胞間質(zhì)、關(guān)節(jié)炎、惡性腫瘤組織和某些細(xì)菌細(xì)胞壁中，因其具有很強(qiáng)吸水性，在水溶液中能形成粘度很大的膠狀液，故有粘合和保護(hù)細(xì)胞的作用。由于其很強(qiáng)的吸水性，所以在皮膚組織中起很強(qiáng)的保濕作用?，F(xiàn)用于化妝品及眼科用藥。第33頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、硫酸軟骨素從豬喉鼻軟骨中提取得到，硫酸軟骨素結(jié)構(gòu)與透明質(zhì)酸相似，但組成的單糖不同，分為A、B、C三種（結(jié)構(gòu)見(jiàn)后）。硫酸軟骨素A、C是細(xì)胞外膜、軟骨、骨、角膜和脊椎動(dòng)物的其他結(jié)締組織的重要構(gòu)成組成。硫酸軟骨素B又名硫酸皮膚素，是皮膚結(jié)構(gòu)的粘多糖。臨床上主要用硫酸軟骨素來(lái)治療偏頭痛、關(guān)節(jié)炎、降血脂和防治冠心病。第34頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第35頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五3、肝素肝素是動(dòng)物體內(nèi)的一種天然抗凝血物質(zhì)，由于最早在肝臟中發(fā)現(xiàn)，故稱為肝素，也存在于肺、肌肉、血管壁、腸粘膜等組織中，正常血液中幾乎沒(méi)有。（1）、肝素分子結(jié)構(gòu)中組成的單糖是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸。（2）、臨床上肝素用作血液體外循環(huán)時(shí)的抗凝劑，也用于防止血栓的形成，但由于肝素對(duì)血液凝固系統(tǒng)幾個(gè)環(huán)節(jié)強(qiáng)烈的抑制作用，使用時(shí)常伴有出血、血小板減少及骨質(zhì)疏松等副作用。但小分子量的肝素副作用較小。第36頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五特征肝素低分子肝素平均分子量1.2～1.5萬(wàn)d4000～6500d寡糖數(shù)（平均數(shù)）40～5013～22阻斷凝血酶能力++++++通過(guò)阻斷凝血酶起作用是是FXa：抗FIIa1:12:1~4:1血小板Xa滅活能力弱強(qiáng)PF4的阻斷作用有無(wú)蛋白結(jié)合HRGP、Fn、Vn、PF4Vn內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)合是否（或弱）劑量低從性消除是否低劑量生物利用度低高對(duì)血小板影響++++++增加血管通透性是否第37頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五五、幾丁質(zhì)又稱甲殼素、殼聚糖、殼多糖、甲殼質(zhì)、幾丁聚糖（脫乙酰甲殼素），是構(gòu)成甲殼類動(dòng)物外殼及昆蟲(chóng)鱗片的組成物質(zhì)的結(jié)構(gòu)多糖和某些真菌細(xì)胞胞壁組成成分。其在自然界的貯存量?jī)H次于纖維素居于第二位。第38頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五1、結(jié)構(gòu)由N-乙酰氨基葡萄糖通過(guò)β-1,4糖苷鍵連接起來(lái)的多糖：第39頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五2、性質(zhì)一般是與protein結(jié)合而存在于自然界，不溶于水和有機(jī)溶劑，分子量從幾十～幾百萬(wàn)。濃堿處理可是其部分或全部脫掉乙酰基而成為幾丁質(zhì)（chitosan）,該產(chǎn)品可溶于烯酸。3、用途藥物輔料：人造皮膚、手術(shù)縫合線（不用拆線）絡(luò)合回收金屬離子（貴重金屬離子）降血脂、消炎、殺菌劑（傷口愈合劑）食品添加劑（保鮮劑）同樣具有保濕作用、也大量用于化妝品中。第40頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五六、其他多糖

1、半纖維素

2、瓊脂

3、樹(shù)膠和粘膠

4、果膠

5、藻類物地衣類多糖第41頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第四節(jié)糖類的生物活性及藥理作用第42頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五一、目前已發(fā)現(xiàn)的糖類藥物

（一）單糖類葡萄糖：制備大輸液果糖：氨基葡萄糖：治療關(guān)節(jié)炎甘露醇、山梨醇：降低顱內(nèi)壓、抗腦水腫第43頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五第44頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五（二）、低聚糖蔗糖麥芽糖乳糖果糖右旋糖苷甘露聚糖第45頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五（三）、糖的衍生物

6－磷酸葡萄糖

16－二磷酸果糖：治療急性心肌缺血休克、心肌梗塞磷酸肌醇：治療肝硬化葡萄糖酸內(nèi)脂：治療肝炎、肝中毒葡萄糖酸鈣：鈣補(bǔ)充劑第46頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五（四）、多糖類

1、來(lái)源于植物的具有一定生物活性和藥理作用的多糖。黃芪多糖、人參多糖、刺五加多糖、麥麩多糖、黃精多糖、昆布多糖、菊糖、褐藻多糖、波葉多糖、茶葉多糖、葡萄皮脂多糖、麥秸半纖維素B、針裂蹄多糖、酸多糖、枸杞多糖、當(dāng)歸多糖、人參多糖、地衣多糖

2、來(lái)源于微生物的多糖豬苓多糖、銀耳多糖、香菇多糖、靈芝多糖、黑木耳多糖、蕓芝多糖、茯苓多糖、毛木耳多糖、大腸桿菌脂多糖、變形桿菌熱源多糖、NK131細(xì)菌多糖、產(chǎn)氨短桿菌外多糖、

3、來(lái)源動(dòng)物的多糖肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、透明質(zhì)酸、殼多糖、胎盤脂多糖第47頁(yè)，共53頁(yè)，2022年，5月20日，16點(diǎn)27分，星期五二、多糖的生物活性和藥理作用

（一）、對(duì)免疫功能的調(diào)節(jié)作用表現(xiàn)為：影響補(bǔ)體活性，促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、增加抗體的量、提高或激活吞噬細(xì)胞的功能。

（二）、抗腫瘤作用（三）、抗衰老作用

（四）、促進(jìn)細(xì)胞DNA、蛋白質(zhì)合成、促進(jìn)細(xì)胞的增殖生長(zhǎng)。（五）、抗感染作用（六）、抗輻射損傷作用和升白作用（七）、降血脂和抗凝血作用（八）、其它第