Traditional Chinese Medical

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1 Traditional Chinese Medical
中药化学 Traditional Chinese Medical Chemistry

2 第三章 糖和苷类化合物 内容 ◇ 苷分子中苷元和糖，糖和糖之间连接位置的确定 ◇ 苷中糖和糖之间连接顺序的确定 ◇ 苷键构型的确定
第三章 糖和苷类化合物 内容 ◆ 糖类化合物 ◇ 概 述 ◇ 糖类的结构与分类 ◆ 苷类化合物 ◇ 概述 ◇ 苷类的结构与分类* ◇ 苷类的一般性质* ◆ 糖和苷类的提取与分离* ◇ 糖和苷类的提取 ◇ 糖和苷类的分离 ◆ 糖和苷类的检识 ◇ 理化检识 ◇ 色谱检识 ◆ 苷类的结构研究 ◇ 物理常数的测定 ◇ 分子式的测定 ◇ 组成苷的苷元和糖的鉴定 ◇ 苷分子中苷元和糖，糖和糖之间连接位置的确定 ◇ 苷中糖和糖之间连接顺序的确定 ◇ 苷键构型的确定

3 第三章 糖和苷类化合物 糖（saccharides）是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。 组成
第三章 糖和苷类化合物 ◆ 糖类化合物 ◇ 概 述 糖（saccharides）是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。 组成 碳、氢、氧三种元素，具有Cx(H2O)y的通式，如葡萄糖（glucose）为C6(H2O)6，蔗糖(sucrose)为C12(H2O)11，但有的糖分子组成并不符合这个通式，如鼠李糖(rhamnose)为C6H12O5 分布 植物界、动物界；糖是构成生物机体的重要基础物质之一；糖可分布于植物的各个部位，植物的根、茎、叶、花、果实、种子。 活性 如香菇多糖(lentinan)具有抗肿瘤活性，黄芪多糖(astragalan)具有增强免疫功能的作用。

4 □ Fischer式—距离羰基最远的手性碳上的OH
◆ 糖类化合物 ◇ 糖的表示方法(补充) Fisher式 Haworth式　　 ◇ 糖的构型(补充) ■ D L构型 □ Fischer式—距离羰基最远的手性碳上的OH 举例： 左：L型 右：D型

5 B：甲基五碳、 六碳吡喃糖 C5-R 上：D型 下：L型 上：L型 下：D型 A：五碳吡喃糖 C4-OH 举例： 举例： 上：D型 下：L型
◇ 糖的构型(补充) ■ D L构型 □ Haworth式 B：甲基五碳、 六碳吡喃糖 C5-R 上：D型 下：L型 上：L型 下：D型 A：五碳吡喃糖 C4-OH 举例： 举例： 上：D型 下：L型 C：五碳呋喃糖 C4-R 举例：

6 B：甲基五碳、六碳吡喃糖 端基碳-OH与C5-R 举例：
◇ 糖的构型(补充) ■ α β构型 Haworth式 A：五碳吡喃糖 端基碳上-OH与C4-OH 举例： 同侧：α型 异侧：β型 同侧： β型 异侧： α型 B：甲基五碳、六碳吡喃糖 端基碳-OH与C5-R 举例： 同侧： β型 异侧： α型 C：五碳呋喃糖 端基碳-OH与C4-R 举例：

7 4C1式简称C1式或N式 绝大多数单糖的优势构象 1C4式简称1C式或A式 少数单糖的优势构象，如L-Rha ◇ 糖的构型(补充)
■ 环的构象 4C1式简称C1式或N式 绝大多数单糖的优势构象 1C4式简称1C式或A式 少数单糖的优势构象，如L-Rha

8 第三章 糖和苷类化合物 □ 五碳醛糖 □ 甲基五碳糖 □ 六碳醛糖 □ 六碳酮糖
第三章 糖和苷类化合物 ◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 单糖 □ 五碳醛糖 □ 甲基五碳糖 □ 六碳醛糖 □ 六碳酮糖 □ 七碳酮糖 □ 糖醛酸 □ 糖醇 □ 特殊的单糖 ■ 低聚糖 □ 二糖 □ 三糖 □ 四糖 ■ 多糖 □ 植物多糖 ▲ 纤维素 ▲ 淀粉 ▲ 粘液质 ▲ 果聚糖 ▲ 树胶 □ 菌类多糖 ▲ 猪苓多糖 ▲ 茯苓多糖 ▲ 灵芝多糖 □ 动物多糖 ▲ 肝素 ▲ 透明质酸 ▲ 硫酸软骨素 ▲ 甲壳素

9 □ 五碳醛糖 不能再被简单地水解成更小分子的糖，是糖类物质的最小单位。 L-夫糖 D-鸡纳糖 L-鼠李糖 D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 单糖(monosaccharides) 不能再被简单地水解成更小分子的糖，是糖类物质的最小单位。 □ 五碳醛糖 D-木糖 D-核糖 L-阿拉伯糖 (D-xylose，xyl) （D-ribose，rib） (L-arabinose，ara) □ 甲基五碳糖 L-夫糖 D-鸡纳糖 L-鼠李糖 (L-fucose，fuc) ( D-quinovose) (L-rhamnose，rha) □ 六碳醛糖 D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖 (D-glucose，glc) (D-mannose，man) (D-galactose，gal)

10 （fructose，fru） (L-sorbose，sor) (D-sedoheptulose)
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 单糖 □ 六碳酮糖 □ 七碳酮糖 D-果糖 L-山梨糖 D-景天庚酮糖 （fructose，fru） (L-sorbose，sor) (D-sedoheptulose) □ 糖醛酸 □ 糖醇 D-葡萄糖醛酸 D-半乳糖醛酸 卫矛醇 D-甘露醇 D-山梨醇 (D-glucuronic acid) (D-galacturonic acid) (ducitol) (D-mannitol) (D-sorbitol)

11 D-洋地黄毒糖 2-氨基-2-去氧-D-葡萄糖 D-芹糖
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 单糖 □ 特殊的单糖 2，6-二去氧糖 氨基糖 支碳链糖 D-洋地黄毒糖 氨基-2-去氧-D-葡萄糖 D-芹糖 (D-digitoxose) (2-amino-2-deoxy-D-glucose) (D-apiose，api)

12 (gentiobiose) (vicianose) (rutinose)
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 低聚糖(oligosaccharides) 由2～9个单糖基组成 组成低聚糖的单糖基数目 □ 二糖 龙胆二糖 蚕豆糖 芸香糖 (gentiobiose) (vicianose) (rutinose) 蔗糖 麦芽糖 槐糖 (sucrose) (maltose) (sophorose)

13 组成低聚糖的单糖基中，如果有两个单糖基均以端基的羟基脱水缩合，形成的低聚糖就没有游离的醛基或酮基，失去还原性。如蔗糖、棉子糖、水苏糖。
◇ 糖类的结构与分类 ■ 低聚糖 □ 三糖 □ 四糖 棉子糖（raffinose） 水苏糖(stachyose) 根据是否含有游离的醛基或酮基 △ 非还原糖 组成低聚糖的单糖基中，如果有两个单糖基均以端基的羟基脱水缩合，形成的低聚糖就没有游离的醛基或酮基，失去还原性。如蔗糖、棉子糖、水苏糖。 △ 还原糖 形成的低聚糖有游离的醛基或酮基，具有还原性，如槐糖、芸香糖。

14 由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成，分子量较大，一般由几百个甚至几万个单糖分子组成，已失去一般单糖的性质，一般无甜味，也无还原性。
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 多糖（polysaccharides） 由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成，分子量较大，一般由几百个甚至几万个单糖分子组成，已失去一般单糖的性质，一般无甜味，也无还原性。 分类 △ 水不溶物：在动、植物体内主要起支持组织的作用，如植物中的半纤维素和纤维素，动物甲壳中的甲壳素等，分子呈直糖链型。 △ 水溶物：如动、植物体内贮藏的营养物质：淀粉、菊糖、粘液质、果胶、树胶等 △ 植物体内的初生代谢产物：人参多糖、黄芪多糖、刺五加多糖、昆布多糖等 △ 直糖链分子 △ 支糖链分子 △ 均多糖（homosaccharides）：由一种单糖组成的多糖 △ 杂多糖（heterosaccharides）：由二种以上单糖组成的多糖。

15 由3000～5000分子的D-葡萄糖通过1→4苷键以反向连接聚合而成的直链葡聚糖，分子结构直线状，不易被稀酸或碱水解。
◇ 糖类的结构与分类 ■ 多糖 □ 植物多糖 ▲ 纤维素（cellulose） 由3000～5000分子的D-葡萄糖通过1→4苷键以反向连接聚合而成的直链葡聚糖，分子结构直线状，不易被稀酸或碱水解。 ▲ 淀粉（starch） 淀粉是葡萄糖的高聚物，由73%以上的胶淀粉（支链淀粉）和27%以下的糖淀粉（直链淀粉）组成；可溶于热水。 糖淀粉是1→4连接的D-葡聚糖，聚合度为300～350，遇碘呈蓝色。 胶淀粉聚合度3000左右，也是1→4葡聚糖，但有1→6的分支链，遇碘呈紫红色。 ▲ 粘液质（mucilage） 植物种子、果实、根、茎和海藻中存在的一类粘多糖，可溶于热水，冷后呈胶冻状。

16 植物在受伤害或毒菌类侵袭后分泌的物质，干后呈半透明块状物。
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 多糖 □ 植物多糖 ▲ 果聚糖（fructans） 在高等植物以及微生物中均有存在。如；菊糖（inulin）又称菊淀粉，由35个D-果糖以2β→1苷键连接而成，最后接上D-葡萄糖基，末端为一个蔗糖结构。 ▲ 树胶（gum） 植物在受伤害或毒菌类侵袭后分泌的物质，干后呈半透明块状物。

17 兽 药 植物多糖 （多具有抗肿瘤活性，免疫调节作用）
兽 药 猪圆环病毒、流感、蓝耳病、伪狂犬、猪瘟、传染性胃肠炎、流行性腹泻、细小病毒、猪痘、羊痘等引起的发热、厌食、生长缓慢、被毛粗乱、皮肤苍白、或下腹部、耳部、蹄部、皮肤紫色斑块状出血、便秘或腹泻、站立不稳、咳嗽、喘气、呼吸困难、口蹄有痘疹、水泡、溃疡等症。

18 ▲ 猪苓多糖 （polyporus polysaccharide）
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 多糖 □ 菌类多糖（多具有抗肿瘤活性） ▲ 猪苓多糖 （polyporus polysaccharide） 多孔菌科真菌猪苓［Polyporus umbellatus(Pers.)Fr.］中提得的，以1β→3、1β→4、1β→6键结合的葡聚糖，支链在C3和C6位上。 ▲ 茯苓多糖 多孔菌科真菌科真菌茯苓［Poria cocos（Schw.） Wolf］中提得的一种多糖，为具有1β→6吡喃葡萄糖为支链的1β→3葡聚糖。 ▲ 灵芝多糖 多孔菌科真菌赤芝[Ganoderma lunidum (leyss.ex Fr.)karst]中提得20多种多糖。有葡聚糖（1β→6，1β→3等）、杂多糖（1β→6，1β→3阿拉伯半乳聚糖等）及肽多糖。

19 主要用于急、慢性病毒性肝炎、慢性活动性肝炎、、肝硬化、糖尿病及尖锐湿疣等； 辅助肿瘤治疗，适于胃癌及其转移及白血病、肺癌、肝癌等治疗
□ 菌类多糖（多具有抗肿瘤活性） 主要用于急、慢性病毒性肝炎、慢性活动性肝炎、、肝硬化、糖尿病及尖锐湿疣等； 辅助肿瘤治疗，适于胃癌及其转移及白血病、肺癌、肝癌等治疗

20 含有硫酸酯的粘多糖，它的组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸。分布于哺乳动物的内脏、肌肉和血液，用于预防血栓疾病。
◆ 糖类化合物 ◇ 糖类的结构与分类 ■ 多糖 □ 动物多糖 ▲ 肝素（heparin） 含有硫酸酯的粘多糖，它的组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸。分布于哺乳动物的内脏、肌肉和血液，用于预防血栓疾病。 ▲ 透明质酸（hyaluronic acid） 由D-葡萄糖醛酸1β→4和乙酰D-葡萄糖胺1β→3连接而成的直链酸性粘多糖。存在于动物的各种组织中，作为天然保湿因子，用于化妆品中。 ▲ 硫酸软骨素（chondroitin sulfate） 从动物的软骨组织中得到的酸性粘多糖。硫酸软骨素A由D-葡萄糖醛酸1→3和乙酰D-半乳糖胺1→4相间连接而成直链分子，在半乳糖胺C4-OH上有硫酸酯化；能增强脂肪酶的活性，抗凝和抗血栓形成。 ▲ 甲壳素（chitin） 组成甲壳类昆虫外壳的多糖，由N-乙酰葡萄糖胺以1→4反向连接成直线状结构。不溶于水，对稀酸和碱稳定。可制成透析膜、超滤膜，可作药物的载体；可用于人造皮肤、人造血管、手术缝合线。

21 苷类（glycosides）是糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物，又称为配糖体。
◆ 苷类化合物 ◇ 概述 苷类（glycosides）是糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物，又称为配糖体。 苷中的非糖部分称为苷元(genin)或配基（aglycone）。 分布 植物的各个部位，多数中草药，根及根茎含量高。 生物活性 如天麻苷(gastrodin)是天麻安神镇静的主要活性成分；三七皂苷（notoginsenosides）是三七活血化瘀的活性成分；强心苷有强心作用；黄酮苷有抗菌、止咳、平喘、扩张冠状动脉血管等等作用。

22 天麻：为无根、无叶绿素的寄生植物，块茎常年潜居于土中，不能自养生活，必须依靠密环菌菌丝取得营养，生长发育。药用部位：块茎 产地：四川、云南、贵州 10月～11月采挖的为“冬麻”，体质坚实粗壮质量好，3－5月间采挖的为“春麻”体泡质松质量差。 散风活血、舒筋止痛之功效，用于补肾虚弱，筋脉牵制、头昏头痛、腰肢疼痛、手足麻木，尤其对心血管疾病所致的偏瘫、头痛头昏、半身不遂、手足麻木有独特疗效，

23 ■ 苷类的分类 □ 酸催化水解 □ 碱催化水解 □ 酶催化水解 □ 乙酰解反应 □ 氧化开裂反应 ◆ 苷类化合物 ◇ 苷类的结构与分类*
■ 苷类的结构 ■ 苷类的分类 □ 按苷键原子分类 ▲ 氧苷 ▲ 硫苷 ▲ 氮苷 ▲ 碳苷 □ 其它分类方法 ◇ 苷类的一般性质* ■ 性状 ■ 旋光性 ■ 溶解性 ■ 苷键的裂解* □ 酸催化水解 □ 碱催化水解 □ 酶催化水解 □ 乙酰解反应 □ 氧化开裂反应 ■ 显色反应和沉淀反应

24 糖的半缩醛羟基与苷元上羟基脱水缩合，成为具有缩醛结构的物质。 糖 糖 糖 苷元 苷 苷元
◆ 苷类化合物 ◇ 苷类的结构与分类* ■ 苷类的结构 糖的半缩醛羟基与苷元上羟基脱水缩合，成为具有缩醛结构的物质。 糖 糖 糖 苷元 苷 苷元 苷类在稀酸（如稀盐酸、稀硫酸）或者酶的作用下，苷键可以断裂，水解成为苷元和糖。 苷中的苷元与糖之间的化学键称为苷键。苷键的构型由糖的端基构型决定，即α-苷和β-苷。 苷元上形成苷键以连接糖的原子，称为苷键原子，也称为苷原子。苷键原子通常是氧原子，也有硫原子、氮原子、碳原子。

25 苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷称为氧苷。
◇ 苷类的结构与分类* ■ 苷类的分类 □ 按苷键原子分类 ▲ 氧苷 苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷称为氧苷。 △ 醇苷 是苷元的醇羟基与糖缩合而成的苷。 毛茛苷(ranunculin) 红景天苷(rhodioloside) △ 酚苷 苷元分子中的酚性羟基与糖脱水而成的苷。 熊果苷(arbutin) 天麻苷(gastrodin) 丹皮苷(paeonolide)

26 红景天：明代李时珍在<<本草纲木>>中称其为“本草上品”，康熙皇帝赐名为“仙赐草”；滋补强壮药，消除疲劳，抵御寒冷。东北煎水或泡酒来消除疲劳及抵抗高寒。西藏民间用红景天来治疗咳血、咯血、肺炎咳嗽和妇女白带等症，用以健身壮体，抵抗不良环境的影响。红景天中所含的红景天甙和甙元酪醇具有抗疲劳、抗缺氧、抗微波辐射、抗毒以及对神经系统和新陈代谢的双向调节作用。而且还是一种环境适应药。药理学证明是一种对心，脑血管疾病有显著疗效的天然草药。它可清除血中过多的脂质，防止动脉粥状斑块的形成，降低血液粘滞度，加速红细胞流速，改善微循环，并使外周阻力降低，从而降低动脉压。红景天能够有效地扩展冠状动脉，抗心肌缺血，提高心脏功能，亦可改善脑组织的血液循环，加快脑梗塞病灶的恢复，对缓解头痛，解除疲劳，增强记忆力等也有显著功效。长期服用红景天可预防或减缓脑中风和心脏病的发生。红景天治疗和预防冠心病，高血压，脑血管病，更年期综合征，神经衰弱等疾病及其所引发的心绞痛，胸闷，心悸，气短，失眠，神疲乏力，高原反应等的良药，对多种癌症亦有明显的辅助疗效。 红景天苷(rhodioloside)

27 苷元中羧基与糖缩合而成的苷，其苷键既有缩醛性质又有酯的性质，易为稀酸和稀碱所水解。
◇ 苷类的结构与分类* ■ 苷类的分类 □ 按苷键原子分类 ▲ 氧苷 △ 酯苷 苷元中羧基与糖缩合而成的苷，其苷键既有缩醛性质又有酯的性质，易为稀酸和稀碱所水解。 +glc R=H 山慈菇苷 A R=H 山慈菇内酯 A R=OH 山慈菇苷 B R=OH 山慈菇内酯 B

28 ◇ 苷类的结构与分类* ■ 苷类的分类 □ 按苷键原子分类 ▲ 氧苷 △ 氰苷 具有α-羟基腈的苷。易水解，尤其是在有稀酸和酶催化时水解更快，生成的苷元α-羟腈很不稳定，立即分解为醛（酮）和氢氰酸；而在浓酸作用下，苷元中的-CN基易氧化成-COOH基，并产生NH4+；在碱性条件下，苷元容易发生异构化而生成α-羟基羧酸盐。 稀酸 杏仁腈 苦杏仁苷 苦杏仁苷酶 浓HCl 稀酸 稀酸 苯甲醛 氢氰酸 OH－ 野樱苷 野樱酶 稀酸

29 糖的端基羟基脱水缩合而成； 牡荆素（vitexin） 具有水溶性小，难于水解的共同特性。
◇ 苷类的结构与分类* ■ 苷类的分类 □ 按苷键原子分类 ▲ 硫苷 糖的半缩醛羟基与苷元上巯基缩合而成的苷 萝卜苷（glugoraphenin） ▲ 氮苷 糖上的端基碳与苷元上氮原子相连接而成的苷 鸟苷（guanosine） 巴豆苷（crotonside） ▲ 碳苷 糖基的端基碳原子直接与苷元碳原子相连接而成的苷 苷元多为黄酮类、蒽醌类化合物； 苷元酚羟基所活化的邻或对位氢与 糖的端基羟基脱水缩合而成； 牡荆素（vitexin） 具有水溶性小，难于水解的共同特性。

30 如苦杏仁苷是原生苷，在酶或酸的作用下 ，可失去一分子葡萄糖生成野樱苷，野樱苷是次生苷。
◇ 苷类的结构与分类* ■ 苷类的分类 □ 其它分类方法 ▲ 按苷元的化学结构类型：分为香豆素苷、蒽醌苷、黄酮苷、吲哚苷等。 ▲ 按苷类在植物体内的存在状况：分为原生苷（primary glycosides，原存在于植物体内的苷）；次生苷（secondary glycosides，原生苷水解失去一部分糖后生成的苷） 如苦杏仁苷是原生苷，在酶或酸的作用下 ，可失去一分子葡萄糖生成野樱苷，野樱苷是次生苷。 ▲ 按苷的生理作用：如强心苷 ▲ 按苷的特殊物理性质：如皂苷 ▲ 按糖的种类或名称：如葡萄糖苷、木糖苷、去氧糖苷 ▲ 按苷分子所含单糖基的数目：分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等 ▲ 按苷分子中的糖链数目：分为单糖链苷、双糖链苷等 ▲ 按其植物来源：如人参皂苷、柴胡皂苷等。

31 有些苷类对粘膜具有刺激作用，如皂苷、强心苷等。
◇ 苷类的一般性质* ■ 性状 均为固体，糖基少的苷类结晶，糖基多的苷吸湿性的无定形粉末状物。苷类是否有颜色取决于苷元部分共轭系统的大小和助色团的存在与否。苷类一般是无味的，但也有很苦或很甜的苷。 有些苷类对粘膜具有刺激作用，如皂苷、强心苷等。 ■ 旋光性 具有旋光性，多数苷呈左旋。 苷类水解后由于生成的糖是右旋的，因而使混合物呈右旋。 ■ 溶解性 苷类的溶解性与苷元和糖的结构均有关系。 苷元是弱亲水性物质而糖是亲水性物质，苷类分子的极性、亲水性随糖基数目的增加而增大。在甲醇、乙醇、含水正丁醇等极性大的有机溶剂中有较大的溶解度，一般也能溶于水。

32 □ 酸催化水解* 机理 规律 苷原子的电子云密度大易水解 ◇ 苷类的一般性质* ■ 苷键的裂解*
□ 酸催化水解* 机理 规律 苷原子的电子云密度大易水解 ▲ 按苷原子的不同，水解的易难顺序为：N-苷﹥O-苷﹥S-苷﹥C-苷。 ▲ 呋喃糖苷较吡喃糖苷容易水解。 ▲ 酮糖苷较醛糖苷易于水解 。 ▲ 吡喃糖苷中，水解顺序是: 五碳糖苷 > 甲基五碳糖苷 > 六碳糖苷 >七碳糖苷 > 糖醛酸苷。 ▲ 水解的难易顺序是：2-氨基糖苷 < 2-羟基糖苷 < 3-去氧糖苷 < 2-去氧糖苷 < 2、3-去氧糖苷。 ▲ 芳香族苷水解比脂肪族苷（如萜苷、甾苷）容易得多。如蒽醌苷。 ▲ N苷中N处于酰胺或嘧啶中难水解。

33 酯苷、酚苷、烯醇苷和β位吸电子基团的苷类
◇ 苷类的一般性质* ■ 苷键的裂解* □ 酸催化水解* 为防止结构发生变化，可用二相酸水解法，即在反应混合液中加入与水不相混溶的有机溶剂(如苯、氯仿等)，苷元一旦生成即刻进入有机相，避免与酸长时间接触，从而获得真正的苷元。 □ 碱催化水解 酯苷、酚苷、烯醇苷和β位吸电子基团的苷类 反应机理：由于吸电效应使糖端基氢酸性增强（苷元-位氢活化），有利于氢氧根的进攻。

34 水解条件温和，高度专属性，如麦芽糖酶（maltase）只能使α-葡萄糖苷水解；苦杏仁酶（emulsin）主要水解β-葡萄糖。
◇ 苷类的一般性质* ■ 苷键的裂解* □ 碱催化水解 □ 酶催化水解 水解条件温和，高度专属性，如麦芽糖酶（maltase）只能使α-葡萄糖苷水解；苦杏仁酶（emulsin）主要水解β-葡萄糖。 □ 乙酰解反应 一般可将苷溶于乙酐与冰乙酸的混合液中，加入3％～5％量的浓硫酸，在室温下放置1~10天，将反应液倒入冰水中，并以碳酸氢钠中和至pH3～4，再用氯仿萃取其中的乙酰化糖，然后通过柱色谱分离，就可获得不同的乙酰化单糖或乙酰化低聚糖，再用TLC对它们进行鉴定。

35 □ 乙酰解反应 (AcO)2O +ZnCl2 四乙酰木糖 四乙酰鸡纳糖 五糖苷（R＝苷元基） 乙酰化三糖 乙酰化四糖 ◇ 苷类的一般性质*
■ 苷键的裂解* □ 乙酰解反应 (AcO)2O +ZnCl2 四乙酰木糖 四乙酰鸡纳糖 五糖苷（R＝苷元基） 乙酰化三糖 乙酰化四糖

36 对难水解的碳苷，可获得连有一个醛基、但其它结构保持不变的苷元。
◇ 苷类的一般性质* ■ 苷键的裂解* □ 氧化开裂反应(Smith降解法) 先用过碘酸氧化糖苷，使糖基的邻二醇结构生成二元醛以及甲酸，再用四氢硼钠还原成相应的二元醇；在室温下与稀酸作用即可水解成苷元、多元醇和羟基乙醛等产物。 IO4－ D-葡萄糖苷 二元醛 二元醇 丙三醇 羟基乙醛 苷元 ①IO4－ ②BH4－ ③ 对难水解的碳苷，可获得连有一个醛基、但其它结构保持不变的苷元。 IO4－ 苷元

37 苷类可发生与糖相同的显色反应和沉淀反应。 苷元部分产生的显色反应请参见以后各章内容。 糖的显色反应 Molish 反应
◇ 苷类的一般性质* ■ 显色反应和沉淀反应 苷类可发生与糖相同的显色反应和沉淀反应。 苷元部分产生的显色反应请参见以后各章内容。 糖的显色反应 Molish 反应 试剂 5%α萘酚-浓硫酸 现象 紫色环

38 ◇ 糖和苷类的提取 中药粗粉 从中药中提取单糖及低聚糖的一般方法 提取多糖的一般方法 中药粗粉 石油醚或丙酮脱脂 脱脂中药粗粉
◆ 糖和苷类的提取与分离 ◇ 糖和苷类的提取 ■ 糖类的提取 一般都是用水或稀醇提取。 从中药中提取单糖及低聚糖的一般方法 提取多糖的一般方法 中药粗粉 石油醚或丙酮脱脂 脱脂中药粗粉 加碳酸钙，拌匀，以50％乙醇温浸两次； 合并浸液，减压回收溶剂至小体积；低温放置过夜，滤过。 沉淀物 滤液 （脂溶性杂质） 减压回收成稠浆，再以乙醇或稀乙醇温浸 不溶物 醇浸出液 （无机盐、蛋白质等） 　减压回收至小体积，活性炭脱色 活性炭渣 醇溶液 （色素等） 回收乙醇 糖混合物 中药粗粉 热水提取， 提取液浓缩 提取液 在提取液中滴加乙醇 溶液 粗多糖沉淀

39 常采用甲醇、乙醇或沸水提取提取原生苷，加入无机盐（如碳酸钙）抑制酶的活性；注意避免与酸或碱接触。
■ 苷类的提取 常采用甲醇、乙醇或沸水提取提取原生苷，加入无机盐（如碳酸钙）抑制酶的活性；注意避免与酸或碱接触。 从中药中提取苷类的一般方法 70-95%乙醇回流提取，过滤，回收醇 粗提物 溶于水中, 石油醚萃取 水层 乙醚或氯仿萃取 有机层（亲脂性杂质） 药材（粉碎） 有机层（游离苷元） 乙酸乙酯萃取 有机层（单糖苷、多羟基苷元） 水饱和正丁醇萃取 水层（多糖等杂质） 有机层（极性较大的苷）

40 用适当的水解方法把苷类彻底水解，但同时又要尽量不破坏苷元的结构，以达到最高的提取率。
■ 苷元的提取 用适当的水解方法把苷类彻底水解，但同时又要尽量不破坏苷元的结构，以达到最高的提取率。 苷元多属脂溶性成分，可用极性小的溶剂提取。 从中药中提取苷元的一般方法 中药粉末 酶水解或酸水解 水解物 中和水解物，氯仿提取 水层 氯仿层 回收氯仿 苷元　

41 糖混合物（水溶液）→水洗→依次无机盐和氨基酸→单糖→10%稀醇→二糖→15%稀醇→三糖→35%~45%稀醇→所有单糖和低聚糖
◇ 糖和苷类的分离 ■ 糖的分离 □ 单糖及低聚糖 ▲ 单糖或二糖 结晶方法 ▲ 糖混合物 △ 活性炭柱色谱 △ 大孔树脂色谱（非极性或低极性大孔树脂吸附剂） 糖混合物（水溶液）→水洗→依次无机盐和氨基酸→单糖→10%稀醇→二糖→15%稀醇→三糖→35%~45%稀醇→所有单糖和低聚糖 △ 纤维素色谱 溶剂系统：水、稀乙醇、稀丙酮、水饱和正丁醇或异丙醇等。 酸性多糖，可在溶剂系统中加入适量的乙酸（甲酸），以避免拖尾。

42 多糖水提取液适当浓缩后，加入一定量的乙醇（丙酮）至不同的浓度，使多糖分级沉淀，得到不同的多糖组分。
◇ 糖和苷类的分离 ■ 糖的分离 □ 单糖及低聚糖 ▲ 多糖 △ 分级沉淀法精制 多糖水提取液适当浓缩后，加入一定量的乙醇（丙酮）至不同的浓度，使多糖分级沉淀，得到不同的多糖组分。 △ 凝胶滤过色谱 常用的葡聚糖凝胶有Sephadex G-50、G-75、G-150等。琼脂糖凝胶（商品名Sepharose，Bio-gel A）和聚丙烯酰胺凝胶（商品名Bio-gel P） 大分子多糖先流出，小分子多糖后流出。 △ 电泳法 酸性多糖在电场作用下向两极迁移的速度不同。 △ 超速离心法 分子大小不同，其沉积速率不同。 △ 三氟三氯乙烷法和Sevag法（除去蛋白质） 正丁醇-氯仿(1：4) 多糖水溶液振摇，放置，使蛋白质变性沉淀。

43 粗提物少量甲醇(水)溶解→滴加丙酮（或乙醚）→苷类沉淀
◇ 糖和苷类的分离 ■ 苷的分离 □ 初步精制 ▲ 溶剂法 粗提物少量甲醇(水)溶解→滴加丙酮（或乙醚）→苷类沉淀 ▲ 大孔树脂法 粗提物水溶液→吸附于大孔树脂柱上→水洗→水溶性成分（无机盐、糖、肽类）→逐步增加浓度的稀醇→苷类 □ 色谱法 ▲ 硅胶色谱 洗脱剂：氯仿-甲醇；氯仿-甲醇-水 ▲ 反相硅胶色谱（Rp-18、Rp-8） 洗脱剂：水-甲醇；水-乙腈 ▲ 葡聚糖凝胶 （SephadexLH-20） 洗脱剂：逐渐增加醇浓度的水-醇溶剂系统

44 ◆ 糖和苷类的检识 ◇ 理化检识 ■ Molish反应 样品的提取液1ml→加5％α-萘酚乙醇液1～3滴→摇匀→沿试管壁缓缓加入浓硫酸→在两液面间有紫色环产生→样品组成中含有糖或苷类 碳苷和糖醛酸与Molish试剂反应往往呈阴性 　■　菲林反应和多伦反应 样品与菲林试剂或多伦试剂反应呈阳性→存在还原糖 非还原糖和苷类则呈阴性反应。 　■　水解反应 样品酸水解→放冷→糖和苷元→苷元沉淀→存在苷类

45 展开剂：正丁醇-乙酸-水（4：1：5，上层）、氯仿-甲醇-水（65：35：10，下层），乙酸乙酯-正丁醇-水（4：1：5，上层）
◆ 糖和苷类的检识 ◇ 色谱检识 ■　薄层色谱 TLC □ 硅胶薄层色谱 展开剂：正丁醇-乙酸-水（4：1：5，上层）、氯仿-甲醇-水（65：35：10，下层），乙酸乙酯-正丁醇-水（4：1：5，上层） □ 反相硅胶薄层色谱 展开剂：氯仿-甲醇、氯仿-甲醇-水、甲醇-水 ■　纸色谱 PC 展开剂：正丁醇-乙酸-水（4：1：5，上层）、正丁醇-乙醇-水（4：2：1）、水饱和的苯酚 糖的显色剂：苯胺-邻苯二甲酸试剂、三苯四氮盐试剂（TTC试剂）、间苯二酚-盐酸试剂、双甲酮-磷酸试剂 苷的显色剂：茴香醛-硫酸试剂、10%硫酸试剂

46 苷类化合物多为固体化合物，测定熔点、比旋度
◆ 苷类的结构研究 ◇ 物理常数的测定 苷类化合物多为固体化合物，测定熔点、比旋度 ◇ 分子式的测定 ■　元素的定性和定量分析 ■　质谱分析 □ 场解吸质谱（FD-MS）、快原子轰击质谱（FAB-MS） 获得分子离子峰，测定苷类分子量 □ 高分辨快原子轰击质谱法（HR-FAB-MS） 直接测定苷类化合物的分子式

47 □ PC □ TLC □ GLC ■ 苷中糖的数目的测定 在有关章节逐一介绍 测定苷和苷元的分子量，然后计算其差值，并由此求出糖的数目
◆ 苷类的结构研究 ◇ 组成苷的苷元和糖的鉴定 ■ 苷元的结构鉴定方法 在有关章节逐一介绍 ■ 苷中组成糖的种类鉴定 □ PC □ TLC □ GLC □ 1H-NMR和13C-NMR ■ 苷中糖的数目的测定 □ 质谱 测定苷和苷元的分子量，然后计算其差值，并由此求出糖的数目 □ 1H-NMR谱 糖端基质子的信号数目确定苷中糖分子的数目 □ 13C-NMR谱 糖端基碳信号的数目（一般位于δ90～112ppm处），或者根据苷分子总的碳信号数目与苷元碳信号数目的差值，推断出糖的数目。

48 苷化位移（glycosylation shift, 简称GS）
◆ 苷类的结构研究 ◇ 苷分子中苷元和糖，糖和糖之间连接位置的确定 ■ 苷元和糖之间连接位置的确定 □ 13C-NMR谱 苷化位移（glycosylation shift, 简称GS） 在13C-NMR谱中，苷元羟基因与糖结合成苷，故苷元羟基的成苷碳原子（一般称为α-碳原子）和与其相邻的碳原子（一般称为β-碳原子）的信号发生位移，而其它距苷键较远的碳原子的信号几乎不变；同时，苷分子中的糖部分，其端基碳原子的信号与游离单糖端基碳信号比较，也发生了位移。 □ 2D-NMR谱 HMBC谱 可以观察到糖的端基质子与苷元α-碳信号以及苷元α-碳原子上的质子与糖的端基碳信号之间出现相关峰，据此可确定糖与苷元的连接位置。

49 将苷进行全甲基化，然后用含6 %-9 %盐酸的甲醇进行甲醇解，即可得到未完全甲醚化的各种单糖，而连接在最末端的一定是全甲醚化的单糖。
◇ 苷分子中苷元和糖，糖和糖之间连接位置的确定 ■ 糖与糖之间连接位置的确定 □ 化学方法 苷的甲基化反应 将苷进行全甲基化，然后用含6 %-9 %盐酸的甲醇进行甲醇解，即可得到未完全甲醚化的各种单糖，而连接在最末端的一定是全甲醚化的单糖。 ▲ Haworth 法 硫酸二甲酯和氢氧化钠（或碳酸钠，碳酸钾） ▲ Purdie法 碘甲烷和氧化银为试剂（丙酮或四氢吡喃溶剂） ▲ Kuhn 改良法 碘甲烷和氧化银或硫酸二甲酯及氢氧化钡（或氧化钡）二甲基甲酰胺（DMF溶剂） ▲ Hakomori 法（箱守法）氢化钠和碘甲烷二甲基亚砜（DMSO溶剂） 机理 全甲基化 甲醇解 9%HCl-MeOH 回 流 R=苷元 R′=全甲基化苷元

50 确定了苷中糖的种类以后，将苷的碳谱数据与相应单糖的碳谱数据进行比较，根据苷化位移规律就可确定苷中单糖的连接位置。
◇ 苷分子中苷元和糖，糖和糖之间连接位置的确定 ■ 糖与糖之间连接位置的确定 □ NMR 法 确定了苷中糖的种类以后，将苷的碳谱数据与相应单糖的碳谱数据进行比较，根据苷化位移规律就可确定苷中单糖的连接位置。 ◇ 苷中糖和糖之间连接顺序的确定 ■ 部分水解法 □ 缓和酸水解 □ 酶水解法 ■ 波谱分析法 □ MS法 归属于有关糖基的碎片离子峰或各种分子离子脱糖基的碎片离子峰， □ NMR法 ▲ 13C-NMR谱 ▲ 碳原子的自旋-弛豫时间（T1） 末端糖的NT1要比处于中心位置糖的NT1 要大， H2SO R=苷元 次生苷 木糖

51 麦芽糖酶水解α-苷键，苦杏仁酶水解β-苷键
◇ 苷键构型的确定 ■ 利用酶水解进行测定 麦芽糖酶水解α-苷键，苦杏仁酶水解β-苷键 ■ 利用Klyne经验公式进行计算 Δ［M］D＝［M］ D苷－［M］ D苷元 [M]D为分子比旋度，可由测得的旋光度及分子量求算。 分子旋光差值Δ[M]D与形成该苷的单糖的一对甲苷的分子比旋度相比较 ■ 利用NMR确定苷键构型 □ 1H-NMR法 凡是Ｈ-2′为a键的糖，如木糖、葡萄糖、半乳糖等，β-苷键时，H-1′与H-2′为aa键偶合系统，Jaa=6～9Hz，并呈现为一个二重峰。 α-苷键时，Ｈ-１′与Ｈ-２′为ae键偶合系统，Jae=２～３.５Hz。 Ｈ-2′为e键的某些糖，如鼠李糖，甘露糖等，苷键的α-构型和β-构型的J值等于２Hz左右 □ 13C-NMR法 ▲ 糖的端基碳信号的化学位移 ▲ 糖的端基碳与端基氢之间的偶合常数

52 第三章 糖和苷类化合物 小结 ☆ 掌握 苷类的结构与分类，一般性质。 ☆ 熟悉 糖类的结构与分类，糖和苷类的提取与分离。 ☆ 了解
第三章 糖和苷类化合物 小结 ☆ 掌握 苷类的结构与分类，一般性质。 ☆ 熟悉 糖类的结构与分类，糖和苷类的提取与分离。 ☆ 了解 糖和苷类的检识，苷类的结构研究。