天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件

第二章糖和苷衛(wèi)生部規(guī)劃教材——天然藥物化學(xué)（第五版）第二章糖和苷衛(wèi)生部規(guī)劃教材——天然藥物化學(xué)（第五版）1第一節(jié)單糖的立體化學(xué)一、概述單糖是多羥基醛或多羥基酮類化合物，也是組成糖類及其衍生物的基本結(jié)構(gòu)單元。表示單糖結(jié)構(gòu)式的方法有三種，即Fischer投影式、Haworth投影式和優(yōu)勢(shì)構(gòu)象式。第一節(jié)單糖的立體化學(xué)一、概述2天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件3基本概念：絕對(duì)構(gòu)型（D/L型）

：習(xí)慣上將單糖Fischer投影式中距羰基最遠(yuǎn)的那個(gè)不對(duì)稱碳原子的構(gòu)型定為整個(gè)糖分子的絕對(duì)構(gòu)型。其羥基向右的為D型，向左的為L(zhǎng)型；而Haworth式中則看那個(gè)不對(duì)稱碳原子上的取代基，向上的為D型，向下的為L(zhǎng)型?；靖拍睿航^對(duì)構(gòu)型（D/L型）：習(xí)慣上將單糖Fisc4相對(duì)構(gòu)型(α/β):單糖成環(huán)后新形成的一個(gè)不對(duì)稱碳原子稱為端基碳(anomericcarbon)，生成一對(duì)差向異構(gòu)體有α/β兩種構(gòu)型。從Fischer式看，C1-OH與原C5(六碳糖)或C4(五碳糖)-OH,順式的為α，反式的為β。因此，α/β是C1與C5的相對(duì)構(gòu)型。而在Haworth式中，C6或C5在同側(cè)的為β型，異側(cè)的為α型。相對(duì)構(gòu)型(α/β):單糖成環(huán)后新形成的一個(gè)不對(duì)稱碳5天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件6

自然界中的單糖，從三碳糖到八碳糖都存在，但以五碳（戊）糖和六碳（己）糖最為常見和重要，而單糖的衍生物以糖醇和糖醛酸較為常見。

第二節(jié)糖和苷的分類第二節(jié)糖和苷的分類7一、單糖一、單糖8二、低聚糖類

二糖：蔗糖三糖：棉子糖根據(jù)單糖的個(gè)數(shù)四糖：水蘇糖五糖：毛蕊糖

還原糖：槐糖、櫻草糖等根據(jù)有無(wú)游離的醛或酮基

非還原糖：蔗糖，大多數(shù)的三、四、五糖等

二、低聚糖類9三、多聚糖類多聚糖，又稱多糖，是由10個(gè)以上單糖基通過(guò)苷鍵連接而成。（1）均多糖（homosaccharide）:由一種單糖組成的多糖稱為均多糖。如葡聚糖。（2）雜多糖(heterosaccharide):由二種以上單糖組成的多糖稱為雜多糖。如葡萄甘露聚糖(glucomannan)。三、多聚糖類多聚糖，又稱多糖，是由10個(gè)以上單糖基通過(guò)苷鍵10四、苷類苷，又稱配糖體，是糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸等）與另一非糖物質(zhì)（稱為苷元或配基，aglyconeorgenin）通過(guò)糖的端基碳原子連接而成的化合物。四、苷類苷，又稱配糖體，是糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸11第三節(jié)糖的化學(xué)性質(zhì)一、氧化反應(yīng)：

單糖分子中有醛（酮）基、伯醇基、仲醇基和鄰二醇基結(jié)構(gòu)單元。一般來(lái)說(shuō)，醛（酮）基最易被氧化，伯醇次之。在控制反應(yīng)條件的情況下，不同的氧化劑可選擇性的氧化某些特定基團(tuán)。如Ag＋、Cu＋和溴水可將醛基氧化成羧基，硝酸可使醛糖氧化成糖二酸，過(guò)碘酸和四醋酸鉛可氧化鄰二羥基。第三節(jié)糖的化學(xué)性質(zhì)一、氧化反應(yīng)：12過(guò)碘酸氧化反應(yīng)特點(diǎn)作用緩和、選擇性高：作用于鄰二醇、α-氨基醇、α-羥基醛(酮)、鄰二酮和某些活性次甲基等結(jié)構(gòu)上。反應(yīng)可以定量進(jìn)行：氧化產(chǎn)物HIO3可以滴定，而且可以得到穩(wěn)定的最終降解產(chǎn)物，如甲醛、甲酸等。過(guò)碘酸氧化反應(yīng)特點(diǎn)13天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件14二、糠醛形成反應(yīng)單糖在濃酸（4-10N）加熱作用下，失去三分子水，生成具有呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。多糖在礦酸存在下先水解成單糖，再行脫水生成相同的產(chǎn)物。五碳糖生成糠醛，甲基五碳糖生成5-甲基糠醛，六碳糖生成的是5-羥甲糠醛?？啡┘捌溲苌锟膳c許多芳胺、酚類縮合成有色物質(zhì)。二、糠醛形成反應(yīng)單糖在濃酸（4-10N）加熱作用下，失去三15天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件16三、羥基反應(yīng)糖的羥基反應(yīng)包括醚化、酯化和縮醛（酮）化。活性最高的是半縮醛羥基，其次是伯醇基，再次之是C2-OH。這是因?yàn)榘肟s醛羥基和伯醇羥基處于末端，在空間上較為有利；C2-OH則受羰基誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，酸性有所增強(qiáng)。三、羥基反應(yīng)糖的羥基反應(yīng)包括醚化、酯化和縮醛（酮）化。活性17主要有：酸水解、酶解、堿水解、乙酰解、氧化開裂法等。一、酸催化水解：反應(yīng)機(jī)理（以葡萄糖為例）

第四節(jié)苷鍵的裂解主要有：酸水解、酶解、堿水解、乙酰解、18苷鍵原子質(zhì)子化苷鍵斷裂陽(yáng)碳離子溶劑化脫去氫離子酸水解難易的關(guān)鍵影響苷鍵原子質(zhì)子化的因素苷鍵原子質(zhì)子化苷鍵斷裂陽(yáng)碳離子溶劑化19苷鍵原子周圍的電子云密度（電子云密度大，易于接受質(zhì)子，水解容易）空間環(huán)境（有利于接受質(zhì)子，水解就容易）酸水解的規(guī)律1．與苷鍵原子有關(guān):N―苷>O―苷>S―苷>C―苷(易于接受質(zhì)子)（無(wú)孤對(duì)電子）2．呋喃糖苷（酮糖）>吡喃糖苷（醛糖）（分子平面性，張力大）3．五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>七碳糖苷>糖醛酸苷（空間位阻?。ù螅?．2—氨基糖苷<2—羥基糖苷<2—去氧糖苷<2，3—去氧糖苷（競(jìng)爭(zhēng)性吸引質(zhì)子）（無(wú)）（無(wú)）5．芳香族苷>脂肪族苷（苷元供電性）苷鍵原子周圍的電子云密度空間環(huán)境酸水解的規(guī)律1．與苷鍵20難水解的碳苷苷元結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定的氧苷（皂苷）氧化開裂法—Smith降解法;兩相酸水解法（樣品+酸水+苯/氯仿）獲得真正苷元β-D-葡萄糖苷過(guò)碘酸二元醛四氫硼鈉二元醇稀酸室溫苷元（O-苷）（氧化鄰二醇）（還原）（穩(wěn)定性差）（溫和）難水解的碳苷氧化開裂法—Smith降解法;兩相酸水解法21β-D-葡萄糖苷（C-苷）帶醛基的苷元β-D-葡萄糖苷（C-苷）22二、乙酰解反應(yīng)多糖苷醋酐+酸（濃硫酸、高氯酸、氯化鋅）乙?；瘑翁恰⒁阴；途厶沁x擇性水解1,6-苷鍵>1,4-苷鍵和1,3-苷鍵>1,2-苷鍵依鑒定結(jié)果+裂解規(guī)律推斷多糖苷中糖與糖之間的連接位置鑒定薄層色譜氣相色譜二、乙酰解反應(yīng)多糖苷醋酐+酸（濃硫酸、乙?；瘑翁恰⑦x擇性水23三、堿催化水解：

苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)（苷鍵原子的負(fù)電性）對(duì)稀堿（OH-）穩(wěn)定,故苷很少用堿水解，而酯苷、酚苷、烯醇苷、β–吸電子基團(tuán)的苷類（苷鍵原子的正電性）易為堿水解。三、堿催化水解：苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)（苷鍵原子的負(fù)電24四、酶催化水解：條件溫和高度專屬性：（水、30～40℃）ａ–苷酶——ａ–苷（麥芽糖酶水解ａ-葡萄糖苷鍵）β–苷酶——β–苷（苦杏仁酶水解β-葡萄糖苷鍵和其他六碳糖的β–苷鍵）

獲得真正苷元苷鍵構(gòu)型（ａ、β）的判斷酶水解的特點(diǎn)及意義四、酶催化水解：條件溫和25

一、糖的1H-NMR性質(zhì)一般在氫譜中，糖端基質(zhì)子信號(hào)在δ4.3-5.5，其余部位的質(zhì)子信號(hào)均在3.2-4.2左右。糖的端基質(zhì)子信號(hào)與其它信號(hào)相隔較遠(yuǎn)，易于辨認(rèn)。根據(jù)糖上端基質(zhì)子信號(hào)的個(gè)數(shù)和化學(xué)位移值可推測(cè)糖的個(gè)數(shù)、糖的種類及糖與糖、糖與苷元的連接位置。第五節(jié)糖的核磁共振

一、糖的1H-NMR性質(zhì)一般在氫譜中，糖端基質(zhì)子信號(hào)在δ26天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件27特別提示：（1）甘露糖（C2羥基在環(huán)的面上）和鼠李糖（優(yōu)勢(shì)構(gòu)象為1C式）難以用J區(qū)分端基碳的構(gòu)型。（2）呋喃型糖：無(wú)論其端基質(zhì)子和C2位質(zhì)子是處于反式地位還是順式地位，其偶合常數(shù)變化均不大（0－5Hz），無(wú)法用端基質(zhì)子的偶合常數(shù)來(lái)判斷它們的苷鍵構(gòu)型。特別提示：28（一）化學(xué)位移及偶合常數(shù)二、糖的13C-NMR性質(zhì)（一）化學(xué)位移及偶合常數(shù)二、糖的13C-NMR性質(zhì)29（二）苷化位移苷化位移：糖與苷元成苷后，苷元的α-C、β-C和糖的端基碳的化學(xué)位移值均發(fā)生了改變，這種改變稱為苷化位移(glycosidationshift，GS)，苷化位移值與苷元的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與糖的種類關(guān)系不大。（二）苷化位移苷化位移：糖與苷元成苷后，苷元的α-C、β-30用途：苷化位移在推測(cè)糖與苷元、糖與糖的連接位置、某些苷元被苷化碳的絕對(duì)構(gòu)型和碳?xì)湫盘?hào)歸屬上具有重要的作用。此外，糖與糖通過(guò)苷鍵相連雖然并不稱為苷，但苷化位移規(guī)律對(duì)其同樣適用。用途：苷化位移在推測(cè)糖與苷元、糖與糖的連接位置、某些苷元被苷31苷化位移規(guī)律：（表2－3）苷化位移規(guī)律：（表2－3）32第六節(jié)糖鏈的結(jié)構(gòu)測(cè)定多糖是生物大分子化合物，像蛋白質(zhì)一樣也具有一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。糖和苷的共性是糖鏈，在含有低聚糖的苷中，糖鏈的測(cè)定占主要地位，苷元的組成種類繁多，本節(jié)將重點(diǎn)介紹糖鏈的測(cè)定方法。主要涉及三個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)翁墙M成；糖的連接順序和位置；苷鍵構(gòu)型。第六節(jié)糖鏈的結(jié)構(gòu)測(cè)定多糖是生物大分子化合物，像蛋白質(zhì)一33（一）、純度測(cè)定多糖屬于高分子化合物，其純度不能用小分子化合物的標(biāo)準(zhǔn)判斷，即使是一種多糖純品，其微觀也并不均一。通常所說(shuō)的多糖純品實(shí)質(zhì)上是一定分子量范圍的均一組分。其純度只代表相似鏈長(zhǎng)的平均分布。一、糖鏈的結(jié)構(gòu)測(cè)定（一）、純度測(cè)定多糖屬于高分子化合物，其純度不能用小分子化34目前多糖純度常用的測(cè)定方法超離心法高壓電泳法凝膠柱色譜法旋光測(cè)定法其它方法：如HPLC、示差折射法等。通常要確定一種多糖的均一性，至少要有兩種以上的方法才能確定。目前多糖純度常用的測(cè)定方法超離心法35（二）、分子量的測(cè)定單糖、低聚糖及其苷的分子量測(cè)定目前大多用質(zhì)譜法。如電噴霧質(zhì)譜（electrosprayionization,ESIMS）及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的基質(zhì)輔助激光電離質(zhì)譜或基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDIMS或MALDI-TOF-MS）可測(cè)定多糖、蛋白質(zhì)等高分子化合物的分子量。（二）、分子量的測(cè)定單糖、低聚糖及其苷的分子量測(cè)定目前大多36（三）、單糖的鑒定

紙色譜（PC）：分配原理，BAW系統(tǒng)，與對(duì)照品共色譜鑒定薄層色譜（TLC）：硅膠（硼酸溶液或無(wú)機(jī)鹽溶液制-增加上樣量）氣相色譜（GLC）：水解、制備TMS衍生物（具揮發(fā)性），用對(duì)照品tR鑒定超導(dǎo)FT-NMR光譜:苷中各糖的不同質(zhì)子的δ、J與標(biāo)準(zhǔn)糖數(shù)據(jù)進(jìn)行比較鑒定苷中各糖的不同碳原子的δ與標(biāo)準(zhǔn)糖數(shù)據(jù)進(jìn)行比較鑒定（三）、單糖的鑒定

37（四）、糖連接位置的測(cè)定將糖鏈全甲基化，然后水解苷鍵，用GC鑒定所獲得的甲基化單糖，其中游離-OH的部位就是連結(jié)位置,全甲基化的單糖即為末端糖。目前常使用13C-NMR方法，主要是通過(guò)歸屬各碳信號(hào)，以確定產(chǎn)生苷化位移的碳。（四）、糖連接位置的測(cè)定將糖鏈全甲基化，然后水解苷鍵，用G38（五）、糖鏈連接順序的確定通過(guò)1H-NMR譜，觀察兩糖之間質(zhì)子的遠(yuǎn)程偶合而確定其連接順序。（五）、糖鏈連接順序的確定通過(guò)1H-NMR譜，觀察兩糖之間39（六）、苷鍵構(gòu)型的確定

13C-NMR譜(1)利用端基碳原子的化學(xué)位移判斷苷鍵構(gòu)型：除D-甘露糖、L-鼠李糖外，絕大多數(shù)單糖甲苷，其ａ-型與β-型的化學(xué)位移相差4ppm.(2)利用端基碳原子與端基質(zhì)子的偶合常數(shù)判斷苷鍵構(gòu)型：ａ-甲苷J(rèn)C1-H1≈170Hzβ-甲苷J(rèn)C1-H1≈160HzΔδ10ppm（六）、苷鍵構(gòu)型的確定13C-NMR譜401H-NMR譜：利用端基質(zhì)子偶合常數(shù)的大小判斷苷鍵構(gòu)型依據(jù)相鄰碳原子上質(zhì)子偶合常數(shù)的大小與二者之間的立體夾角有關(guān)H-2ˊ為ａ鍵的糖（葡萄糖、木糖、半乳糖）H-2ˊ為e鍵的糖（鼠李糖、甘露糖）ａ-苷鍵β-苷鍵ａ-苷鍵β-苷鍵J1ˊ2=2～3.5HzJ1ˊ2ˊ=6～9HzJ1ˊ2ˊ=2HzJ1ˊ2ˊ2Hz(Jae、Ф60O)（Jaa、180）（Jee、60）（Jae、60O）J1ˊ2不相等J1ˊ2相等意義可以用于構(gòu)型的判斷不能用于構(gòu)型的判斷1H-NMR譜：依據(jù)相鄰碳原子上質(zhì)子偶合常數(shù)的大小與二者之間41ａ-D-葡萄糖苷ａ-L-鼠李糖苷J(rèn)1ˊ2=Jae=2～3HzJ1ˊ2=Jae=2Hzβ-D-葡萄糖苷β-L-鼠李糖苷J(rèn)1ˊ2=Jaa=6～9HzJ1ˊ2=Jae=2Hzａ-D-葡萄糖苷42第七節(jié)糖及苷的提取分離一、提取（一）糖類的提取（二）苷類的提取

苷的存在狀態(tài)：原生苷、次生苷、苷元。苷與酶共存提取目的：原生苷第七節(jié)糖及苷的提取分離43提取原生苷提取次生苷、苷元設(shè)法抑制酶的活性（加熱、拌碳酸鈣、醇）避免與酸、堿接觸極性溶劑（甲醇、乙醇、沸水）提取利用酶的活性（加水、30～40℃、24～48ｈ）加酸水解或堿水解、預(yù)發(fā)酵等有機(jī)溶劑（醇、苯、氯仿、石油醚）提取提取液濃縮濃縮液（含大量極性雜質(zhì)）提取原生苷提取次生苷、苷元44二、分離：色譜方法（為主）

反相硅膠色譜：Rp-18、Rp-8（極性成分適用）水-甲醇或水-乙腈為流動(dòng)相葡聚糖凝膠色譜：SephedexLH-20(有機(jī)相適用)不同濃度的乙醇為洗脫劑二、分離：色譜方法（為主）反相硅膠色譜：Rp-18、45第二章糖和苷衛(wèi)生部規(guī)劃教材——天然藥物化學(xué)（第五版）第二章糖和苷衛(wèi)生部規(guī)劃教材——天然藥物化學(xué)（第五版）46第一節(jié)單糖的立體化學(xué)一、概述單糖是多羥基醛或多羥基酮類化合物，也是組成糖類及其衍生物的基本結(jié)構(gòu)單元。表示單糖結(jié)構(gòu)式的方法有三種，即Fischer投影式、Haworth投影式和優(yōu)勢(shì)構(gòu)象式。第一節(jié)單糖的立體化學(xué)一、概述47天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件48基本概念：絕對(duì)構(gòu)型（D/L型）

：習(xí)慣上將單糖Fischer投影式中距羰基最遠(yuǎn)的那個(gè)不對(duì)稱碳原子的構(gòu)型定為整個(gè)糖分子的絕對(duì)構(gòu)型。其羥基向右的為D型，向左的為L(zhǎng)型；而Haworth式中則看那個(gè)不對(duì)稱碳原子上的取代基，向上的為D型，向下的為L(zhǎng)型?；靖拍睿航^對(duì)構(gòu)型（D/L型）：習(xí)慣上將單糖Fisc49相對(duì)構(gòu)型(α/β):單糖成環(huán)后新形成的一個(gè)不對(duì)稱碳原子稱為端基碳(anomericcarbon)，生成一對(duì)差向異構(gòu)體有α/β兩種構(gòu)型。從Fischer式看，C1-OH與原C5(六碳糖)或C4(五碳糖)-OH,順式的為α，反式的為β。因此，α/β是C1與C5的相對(duì)構(gòu)型。而在Haworth式中，C6或C5在同側(cè)的為β型，異側(cè)的為α型。相對(duì)構(gòu)型(α/β):單糖成環(huán)后新形成的一個(gè)不對(duì)稱碳50天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件51

自然界中的單糖，從三碳糖到八碳糖都存在，但以五碳（戊）糖和六碳（己）糖最為常見和重要，而單糖的衍生物以糖醇和糖醛酸較為常見。

第二節(jié)糖和苷的分類第二節(jié)糖和苷的分類52一、單糖一、單糖53二、低聚糖類

二糖：蔗糖三糖：棉子糖根據(jù)單糖的個(gè)數(shù)四糖：水蘇糖五糖：毛蕊糖

還原糖：槐糖、櫻草糖等根據(jù)有無(wú)游離的醛或酮基

非還原糖：蔗糖，大多數(shù)的三、四、五糖等

二、低聚糖類54三、多聚糖類多聚糖，又稱多糖，是由10個(gè)以上單糖基通過(guò)苷鍵連接而成。（1）均多糖（homosaccharide）:由一種單糖組成的多糖稱為均多糖。如葡聚糖。（2）雜多糖(heterosaccharide):由二種以上單糖組成的多糖稱為雜多糖。如葡萄甘露聚糖(glucomannan)。三、多聚糖類多聚糖，又稱多糖，是由10個(gè)以上單糖基通過(guò)苷鍵55四、苷類苷，又稱配糖體，是糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸等）與另一非糖物質(zhì)（稱為苷元或配基，aglyconeorgenin）通過(guò)糖的端基碳原子連接而成的化合物。四、苷類苷，又稱配糖體，是糖或糖的衍生物（如氨基糖、糖醛酸56第三節(jié)糖的化學(xué)性質(zhì)一、氧化反應(yīng)：

單糖分子中有醛（酮）基、伯醇基、仲醇基和鄰二醇基結(jié)構(gòu)單元。一般來(lái)說(shuō)，醛（酮）基最易被氧化，伯醇次之。在控制反應(yīng)條件的情況下，不同的氧化劑可選擇性的氧化某些特定基團(tuán)。如Ag＋、Cu＋和溴水可將醛基氧化成羧基，硝酸可使醛糖氧化成糖二酸，過(guò)碘酸和四醋酸鉛可氧化鄰二羥基。第三節(jié)糖的化學(xué)性質(zhì)一、氧化反應(yīng)：57過(guò)碘酸氧化反應(yīng)特點(diǎn)作用緩和、選擇性高：作用于鄰二醇、α-氨基醇、α-羥基醛(酮)、鄰二酮和某些活性次甲基等結(jié)構(gòu)上。反應(yīng)可以定量進(jìn)行：氧化產(chǎn)物HIO3可以滴定，而且可以得到穩(wěn)定的最終降解產(chǎn)物，如甲醛、甲酸等。過(guò)碘酸氧化反應(yīng)特點(diǎn)58天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件59二、糠醛形成反應(yīng)單糖在濃酸（4-10N）加熱作用下，失去三分子水，生成具有呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物。多糖在礦酸存在下先水解成單糖，再行脫水生成相同的產(chǎn)物。五碳糖生成糠醛，甲基五碳糖生成5-甲基糠醛，六碳糖生成的是5-羥甲糠醛?？啡┘捌溲苌锟膳c許多芳胺、酚類縮合成有色物質(zhì)。二、糠醛形成反應(yīng)單糖在濃酸（4-10N）加熱作用下，失去三60天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件61三、羥基反應(yīng)糖的羥基反應(yīng)包括醚化、酯化和縮醛（酮）化?；钚宰罡叩氖前肟s醛羥基，其次是伯醇基，再次之是C2-OH。這是因?yàn)榘肟s醛羥基和伯醇羥基處于末端，在空間上較為有利；C2-OH則受羰基誘導(dǎo)效應(yīng)的影響，酸性有所增強(qiáng)。三、羥基反應(yīng)糖的羥基反應(yīng)包括醚化、酯化和縮醛（酮）化?；钚?2主要有：酸水解、酶解、堿水解、乙酰解、氧化開裂法等。一、酸催化水解：反應(yīng)機(jī)理（以葡萄糖為例）

第四節(jié)苷鍵的裂解主要有：酸水解、酶解、堿水解、乙酰解、63苷鍵原子質(zhì)子化苷鍵斷裂陽(yáng)碳離子溶劑化脫去氫離子酸水解難易的關(guān)鍵影響苷鍵原子質(zhì)子化的因素苷鍵原子質(zhì)子化苷鍵斷裂陽(yáng)碳離子溶劑化64苷鍵原子周圍的電子云密度（電子云密度大，易于接受質(zhì)子，水解容易）空間環(huán)境（有利于接受質(zhì)子，水解就容易）酸水解的規(guī)律1．與苷鍵原子有關(guān):N―苷>O―苷>S―苷>C―苷(易于接受質(zhì)子)（無(wú)孤對(duì)電子）2．呋喃糖苷（酮糖）>吡喃糖苷（醛糖）（分子平面性，張力大）3．五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>七碳糖苷>糖醛酸苷（空間位阻小）（大）4．2—氨基糖苷<2—羥基糖苷<2—去氧糖苷<2，3—去氧糖苷（競(jìng)爭(zhēng)性吸引質(zhì)子）（無(wú)）（無(wú)）5．芳香族苷>脂肪族苷（苷元供電性）苷鍵原子周圍的電子云密度空間環(huán)境酸水解的規(guī)律1．與苷鍵65難水解的碳苷苷元結(jié)構(gòu)不太穩(wěn)定的氧苷（皂苷）氧化開裂法—Smith降解法;兩相酸水解法（樣品+酸水+苯/氯仿）獲得真正苷元β-D-葡萄糖苷過(guò)碘酸二元醛四氫硼鈉二元醇稀酸室溫苷元（O-苷）（氧化鄰二醇）（還原）（穩(wěn)定性差）（溫和）難水解的碳苷氧化開裂法—Smith降解法;兩相酸水解法66β-D-葡萄糖苷（C-苷）帶醛基的苷元β-D-葡萄糖苷（C-苷）67二、乙酰解反應(yīng)多糖苷醋酐+酸（濃硫酸、高氯酸、氯化鋅）乙?；瘑翁?、乙酰化低聚糖選擇性水解1,6-苷鍵>1,4-苷鍵和1,3-苷鍵>1,2-苷鍵依鑒定結(jié)果+裂解規(guī)律推斷多糖苷中糖與糖之間的連接位置鑒定薄層色譜氣相色譜二、乙酰解反應(yīng)多糖苷醋酐+酸（濃硫酸、乙酰化單糖、選擇性水68三、堿催化水解：

苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)（苷鍵原子的負(fù)電性）對(duì)稀堿（OH-）穩(wěn)定,故苷很少用堿水解，而酯苷、酚苷、烯醇苷、β–吸電子基團(tuán)的苷類（苷鍵原子的正電性）易為堿水解。三、堿催化水解：苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)（苷鍵原子的負(fù)電69四、酶催化水解：條件溫和高度專屬性：（水、30～40℃）ａ–苷酶——ａ–苷（麥芽糖酶水解ａ-葡萄糖苷鍵）β–苷酶——β–苷（苦杏仁酶水解β-葡萄糖苷鍵和其他六碳糖的β–苷鍵）

獲得真正苷元苷鍵構(gòu)型（ａ、β）的判斷酶水解的特點(diǎn)及意義四、酶催化水解：條件溫和70

一、糖的1H-NMR性質(zhì)一般在氫譜中，糖端基質(zhì)子信號(hào)在δ4.3-5.5，其余部位的質(zhì)子信號(hào)均在3.2-4.2左右。糖的端基質(zhì)子信號(hào)與其它信號(hào)相隔較遠(yuǎn)，易于辨認(rèn)。根據(jù)糖上端基質(zhì)子信號(hào)的個(gè)數(shù)和化學(xué)位移值可推測(cè)糖的個(gè)數(shù)、糖的種類及糖與糖、糖與苷元的連接位置。第五節(jié)糖的核磁共振

一、糖的1H-NMR性質(zhì)一般在氫譜中，糖端基質(zhì)子信號(hào)在δ71天然藥物化學(xué)第二章糖及苷類課件72特別提示：（1）甘露糖（C2羥基在環(huán)的面上）和鼠李糖（優(yōu)勢(shì)構(gòu)象為1C式）難以用J區(qū)分端基碳的構(gòu)型。（2）呋喃型糖：無(wú)論其端基質(zhì)子和C2位質(zhì)子是處于反式地位還是順式地位，其偶合常數(shù)變化均不大（0－5Hz），無(wú)法用端基質(zhì)子的偶合常數(shù)來(lái)判斷它們的苷鍵構(gòu)型。特別提示：73（一）化學(xué)位移及偶合常數(shù)二、糖的13C-NMR性質(zhì)（一）化學(xué)位移及偶合常數(shù)二、糖的13C-NMR性質(zhì)74（二）苷化位移苷化位移：糖與苷元成苷后，苷元的α-C、β-C和糖的端基碳的化學(xué)位移值均發(fā)生了改變，這種改變稱為苷化位移(glycosidationshift，GS)，苷化位移值與苷元的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與糖的種類關(guān)系不大。（二）苷化位移苷化位移：糖與苷元成苷后，苷元的α-C、β-75用途：苷化位移在推測(cè)糖與苷元、糖與糖的連接位置、某些苷元被苷化碳的絕對(duì)構(gòu)型和碳?xì)湫盘?hào)歸屬上具有重要的作用。此外，糖與糖通過(guò)苷鍵相連雖然并不稱為苷，但苷化位移規(guī)律對(duì)其同樣適用。用途：苷化位移在推測(cè)糖與苷元、糖與糖的連接位置、某些苷元被苷76苷化位移規(guī)律：（表2－3）苷化位移規(guī)律：（表2－3）77第六節(jié)糖鏈的結(jié)構(gòu)測(cè)定多糖是生物大分子化合物，像蛋白質(zhì)一樣也具有一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。糖和苷的共性是糖鏈，在含有低聚糖的苷中，糖鏈的測(cè)定占主要地位，苷元的組成種類繁多，本節(jié)將重點(diǎn)介紹糖鏈的測(cè)定方法。主要涉及三個(gè)問(wèn)題：?jiǎn)翁墙M成；糖的連接順序和位置；苷鍵構(gòu)型。第六節(jié)糖鏈的結(jié)構(gòu)測(cè)定多糖是生物大分子化合物，像蛋白質(zhì)一78（一）、純度測(cè)定多糖屬于高分子化合物，其純度不能用小分子化合物的標(biāo)準(zhǔn)判斷，即使是一種多糖純品，其微觀也并不均一。通常所說(shuō)的多糖純品實(shí)質(zhì)上是一定分子量范圍的均一組分。其純度只代表相似鏈長(zhǎng)的平均分布。一、糖鏈的結(jié)構(gòu)測(cè)定（一）、純度測(cè)定多糖屬于高分子化合物，其純度不能用小分子化79目前多糖純度常用的測(cè)定方法超離心法高壓電泳法凝膠柱色譜法旋光測(cè)定法其它方法：如HPLC、示差折射法等。通常要確定一種多糖的均一性，至少要有兩種以上的方法才能確定。目前多糖純度常用的測(cè)定方法超離心法80（二）、分子量的測(cè)定單糖、低聚糖及其苷的分子量測(cè)定目前大多用質(zhì)譜法。如電噴霧質(zhì)譜（electrosprayionization,ESIMS）及近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的基質(zhì)輔助激光電離質(zhì)譜或基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（MALDIMS或MALDI-TOF-MS）可測(cè)定多糖、蛋白質(zhì)等高分子化合物的分子量。（二）、分子量的測(cè)定單糖、低聚糖及其苷的分子量測(cè)定目前大多81（三）、單糖的鑒定

紙色譜（PC）：分配原理，BAW系統(tǒng)，與對(duì)照品共色譜鑒定薄層色譜（TLC）：硅膠（硼酸溶液或無(wú)機(jī)鹽溶液制-增加上樣量）氣相色譜（GLC）：水解、制備TMS衍生物（具揮發(fā)性），用對(duì)照品tR鑒定超導(dǎo)FT-NMR光譜:苷中各糖的不同質(zhì)子的δ、J與標(biāo)準(zhǔn)糖數(shù)據(jù)進(jìn)行比較鑒定苷中各糖的不同碳原子的δ與標(biāo)準(zhǔn)糖數(shù)據(jù)進(jìn)行比較鑒定（三）、單糖的鑒定

82（四）、糖連接位置的測(cè)定將糖鏈全甲基化，然后水解苷鍵，用GC鑒定所獲得的甲基化單糖，其中游離-OH的部位就是連結(jié)位置,全甲基化的單糖即為末端糖。目前常使用13C-NMR方法，主要是通過(guò)歸屬各碳信號(hào)，以確定產(chǎn)生苷化位移的碳。（四）、糖連接位置的測(cè)定將糖鏈全甲基化，然后水解苷鍵，用G83（五）、糖鏈連接順序的確定通過(guò)1H-NMR譜，觀察兩糖之間質(zhì)子的遠(yuǎn)程偶合而確定其連接順序。（五）、糖鏈連接順序的確定通