第二章糖和苷1

1、 第二章 糖和苷 p.55 （sugars and glycosede）學(xué)習(xí)本章要求：1. 掌握糖的分類，單糖、低聚糖、 多糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及命名。2. 能寫出常見糖的結(jié)構(gòu)（fischer 式；haworth式和優(yōu)勢(shì)構(gòu)象） 從結(jié)構(gòu)式能寫出糖的名稱。 3. 掌握糖的理化性質(zhì)：（1）過碘酸氧化反應(yīng)及其在糖苷 結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用；（2）糠醛反應(yīng)，甲基化，乙?；?反應(yīng)； 1.單糖的立體化學(xué) 單糖（monosaccharide）是多羥基醛或多羥基酮類化合物，是組成糖類及其衍生物的基本單元。單糖的結(jié)構(gòu)表示方法有三種： （1）fischer投影式 （2）haworth投影式 （3）優(yōu)勢(shì)構(gòu)象式以葡萄糖為例子： （分

2、子式）cccchohohhhohhocch2ohoh.choccccch2ohhohohhhohhohd-glucose -d -glucosehaworth式優(yōu)勢(shì)構(gòu)象式oohhhohohhch2ohohhcccchohohhhohhcch2ohhooh.oo -d -glucoseohhhohhohohch2ohohoo d-glucose haworth式優(yōu)勢(shì)構(gòu)象式 d-glucose -d-glucose2. 糖和苷的分類一、單糖類（一）五碳醛糖（aldopentose） l阿拉伯糖(larabinose,ara) d木糖(dxylose,xyl)ooohohohohohh.ohohh.

3、oh（二）、六碳醛糖（aldohexoses）dglucose, glcoh .o h（三）六碳酮糖（ketohexose,hexulose）ch2ohccccch2ohoohhhohhohoohohohhhch2ohhoh2c d 果糖（dfructose,fru) d果糖 (dfructose,fru)（四）甲基五碳糖choccccch3hohhohohhohh l-鼠李糖（l-rhamaose,rha）oohch3h,oh l鼠李糖 (lrhamaose,rha)（五）氨基糖（amino sugar）氨基2去氧d葡萄糖 （dglucosamine） h,ohoohnh2oh（六）糖醛酸（

4、uronic acid） h,ohd葡萄糖醛酸 （dglucuronic acid） ocoohohohoh d葡萄糖醛酸(d glucuronic acid)二、低聚糖類 由29個(gè)單糖通過苷鍵結(jié) 合而成的直鏈或支鏈聚糖， 稱為低聚糖。 （oligosaccharides） 蔗糖（非還原糖）oooch3oh，oh蕓香糖（還原糖）o 蔗糖(非還原糖)蕓香糖 (還原糖)三、多聚糖類（多糖類） 由十個(gè)以上單糖通過苷 鍵連接而成的糖稱為多 糖（polysaccharides）。 多糖中的單糖在100個(gè)以 上，甜味及還原性消失。（一）植物多糖1.淀粉（starch）2. 纖維素（cellulose）3.

5、 樹膠（gum）4. 粘液類（mucilage）和 粘膠質(zhì)（pectic substance）（二）動(dòng)物多糖 1. 糖原（glycogam） 2. 甲殼素（chitin） 3. 肝素（heparin） 4. 硫酸軟骨素（chondrotin sulfate） 5. 透明質(zhì)酸（hyaluronic acid）含多糖的中藥有： 人參、黃芪、枸杞、刺五加、當(dāng)歸、獼猴桃、靈芝、銀耳、茯苓等含有的多糖是具有抗腫瘤，增強(qiáng)免疫，降血脂，降血糖，抗肝炎，抗衰老等生物活性。四. 苷類（glycosides）(一) 定義 苷類又稱配糖體，是糖或糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)（苷元或配糖體）通過糖的端基碳原子連接而成化合

6、物。黃芩苷oohohohcoohoohohoo黃芩苷# 按連接單糖基的個(gè)數(shù)分為 單糖苷、雙糖苷。# 按連接糖鏈數(shù)分為單糖鏈 苷，雙糖鏈苷，三糖鏈苷等。(二) 苷的結(jié)構(gòu)分類# 原生苷和次級(jí)苷。# 按苷鍵原子不同分為氧苷、 硫苷、氮苷、碳苷。# 按苷的特殊性質(zhì)及物理活 性分為皂苷、強(qiáng)心苷。# 按苷元化學(xué)結(jié)構(gòu)類型分為 黃酮苷、蒽醌苷、生物堿 苷、三萜苷等。重點(diǎn)介紹按苷鍵原子分類： 1.氧苷（o苷） 醇苷 通過苷元上醇羥基與 糖或糖的衍生物的半 縮醛或半縮酮羥基脫 掉一分子水縮合而成 的化合物。ooh紅景天苷(rhodioloside)1.來源：中藥紅景天2.生物活性：抗衰老o 紅景天苷(rhodio

7、loside) 1.來源:中藥紅景天 2.生物活性:抗衰老 酚苷 由苷元酚羥基與糖分子端基羥 基脫水縮合而成。天麻苷（gastrodin）1.來源：中藥天麻2.生理活性：鎮(zhèn)靜、止痛。ch2ohoo 天麻苷(gastrodin) 1.來源:中藥天麻 2.生理活性:鎮(zhèn)靜、止痛 氰苷（cyanogenic glycoside） 主要指一類具有羥基腈 基的苷元與糖組成的氧苷。o苦杏仁苷（amygdain）1.來源：中藥杏仁2.生理活性：鎮(zhèn)咳ochcnoochcno野櫻苷（prunasin）o 苦杏仁苷（amygdain） 1.來源：中藥杏仁 2.生理活性：鎮(zhèn)咳野櫻苷（prunasin）酯苷 由苷元羧基

8、和糖的半縮 醛羥基脫水連接而成。och2ohrch2oo山慈姑苷 a r=h山慈姑苷 b r=oh1.來源：中藥山慈姑2.生理活性：抗酶菌三慈姑苷 a r=h 1.來源：中藥三慈姑三慈姑苷 b r=oh 2.生理活性：抗霉菌硫苷（s苷） 由苷元上巰基與糖分子 端基羥基脫水縮合而成。occch2ch2chchsoch3snoso3蘿卜苷蘿卜苷氮苷（n苷） 是由苷元上氮原子與糖 分子的端基碳直接相連 而成。nnnh2ohnno巴豆苷（crotonside）1.來源：中藥巴豆2.生理活性：抗菌巴豆苷（crotonside）1.來源：中藥巴豆2.生理活性：抗菌碳苷（c苷） 苷元碳上的氫原子與糖的 半縮

9、醛羥基脫水縮合而成。ohoohch2ohho蘆薈苷1.來源：中藥蘆薈2.生理活性：致瀉 蘆薈苷1.來源：中藥蘆薈2.生理活性：致瀉3 糖的化學(xué)性質(zhì)1. 氧化反應(yīng)：（過碘酸氧化反應(yīng)）2. 糠醛形成應(yīng)： （糠醛與許多胺類，酚類試劑 反應(yīng)，如：萘酚和硫酸） 3.羥基反應(yīng)：醚化反應(yīng)： (甲醚化，三甲基硅醚化， 三苯甲醚化）?；磻?yīng)： （乙酰化，甲苯磺酰化）縮醛縮酮反應(yīng)硼酸絡(luò)合反應(yīng)一. 酸催化水解酸水解易難順序?yàn)椋?n-苷o-苷s-苷c-苷酮糖較醛糖易水解4 苷的裂解吡喃環(huán)上c5上取代基越大 越難水解，其水解速度為： 五碳糖甲基五碳糖六碳糖 七碳糖糖醛酸去氧糖羥基糖氨基糖乙?；痮oacoacoacoro

10、achoor二. 乙?；磻?yīng)（acetolysis）常用試劑：醋酐和酸常用的酸：硫酸和高氯酸乙酰化三. 酶催化水解反應(yīng) 常用于苷鍵水解的酶有：2.麥芽糖酶（maltase） 水解-d葡萄糖苷1.轉(zhuǎn)化糖酶（invertase） 水解-果糖苷鍵5.蝸牛酶 水解-苷鍵4.纖維素酶（cellulase） -d葡萄糖苷3.杏仁苷酶（emulsin） -d六碳醛糖oh.ohoooh. oh.ch2o 纖維素酶 室溫4天oooh. oh.ch2oh+穿心蓮內(nèi)酯19 d葡萄糖苷穿心蓮內(nèi)酯纖維素酶室溫4天穿心蓮內(nèi)酯穿心蓮內(nèi)酯19d葡萄糖苷四. 過碘酸裂解反應(yīng) （smith降解法）常用試劑：naio4 、 nab

11、h4 、 hclio4-ooroohcohcorbh4ohoh2choh2corh+rohch2ohchohch2ohchoch2ohohglcglc o6glcglc o2hoac io4-bh4-h+ohohho20（s）原人參二醇o(jì)hglcglc o2oh20（r）次皂苷 hclt -buo-h+20（s）20（r）人參二醇o(jì)hoho20（s）原人參二醇20（r）次皂苷20（s）20（r）人參二醇 三.單糖的鑒定 （1）用25mol/l hcl或h2so4 將聚糖水解成單糖。 （2）有pc或tlc與已知糖對(duì)照， 可決定單糖的種類。 （3）用薄層掃描法測(cè)定糖的相對(duì) 含量。 （4）用gc或h

12、plc對(duì)各單糖進(jìn)行 定性定量分析。 四.糖連接位置的測(cè)定 1. 甲基化法的方法與步驟：（1）全甲基化。（2）用h+水解。（3）用tlc法與已知單糖的各 種不同位置的甲基化衍生 物對(duì)照鑒定。（4）用 gc 對(duì)水解物進(jìn)行定性 定量分析。or，oor，oooor，ooome ome ome ome meomeooome ome meoohh,ohome oome meoh,oh全甲基化6%hcl / meoh回流水解+全甲基化回流水解 五.糖鏈連接順序的測(cè)定 常用的方法有部分水解法和 質(zhì)譜法。（1）糖苷 各種低聚糖 各種抵聚糖h+水解柱層分離拼湊 確定糖鏈順序。分別測(cè)定（1）糖苷 各種低聚糖 各種低

13、聚糖 拼湊 確定糖鏈順序h+水解柱層分離分別測(cè)定（2）用二維核磁技術(shù)： 如用noecosy譜，可以不 僅經(jīng)水解分離，直接測(cè)定糖 和糖連接順序。（3）用m.s譜 可以根據(jù)ms中裂解規(guī)律 和裂解碎片，推測(cè)低聚糖、 糖與糖、糖與苷連接順序。 舉例： 皂苷i經(jīng)酸水解，測(cè)得其糖 為d核糖、l鼠李糖、 d葡萄糖，分子比為1：1：1。在fabms譜中，主要碎片峰有 m/z：855（m+ +1）、721、575、413、397。oooo413397oooch3o575721皂苷皂苷i7 糖及苷的提取分離 一、提?。╡xtrction）: 1.單糖、低聚糖、苷類化合物的 提取。 常用溶劑：h2o、稀醇 2.原生

14、苷的提?。?在提取過程中盡量避免 酸、堿接觸，以免苷類 水解。常用方法是在中 藥中加入一定量的碳酸 鈣。 3.次生苷或苷元的提取： 在提取溶劑中，加入12% 稀酸（hcl或h2so4)4.多糖的提?。?常用溶劑： h2o 、0.1 mol1mol/l naoh (koh)、1%hac 提取方法：熱提二、分離 1.季銨鹽沉淀法 常用的季銨鹽有catoh （氫氧化物） ctab （十六烷基三甲胺的溴化物） cpoh（十六烷基吡啶）常用濃度：110% 季銨鹽可與酸性多糖產(chǎn)生 沉淀。可與中性多糖不產(chǎn) 生沉淀。 2.分級(jí)沉淀法 常用的分級(jí)沉淀法是在混 合多糖的濃水溶液中，逐 步按比例由小到大的濃度 加入

15、乙醇（甲醇、丙酮）。 收集不同濃度下析出的沉淀。 中性多糖ph調(diào)至7 酸性多糖ph調(diào)至243.離子交換色譜法（層析法） 常用的陽離子交換纖維素有： cmcellulose、 se cellulose、 pcellulose 、 smcellulose； 陰離子交換纖維素有： deaeolacellulose、 pabcellulose、 ecteolacellulose 、 teaecellulose。 陽離子交換纖維素分離酸性多 糖、中性多糖、粘多糖較好。4.纖維素柱層析： 常用洗脫劑： 水和不同濃度的乙醇水溶液。 流出柱體順序： 水溶性大的先流出柱，水溶性 小的后流出柱。5.凝膠柱層析：

16、常用的凝膠有： （1）葡萄糖凝膠 （sephadex g） （2）瓊脂糖凝膠 (sepharose biogel a) （3）聚丙烯酰胺凝膠 (biogel p)常用洗脫劑： 各種濃度的鹽酸溶液及緩沖液.流出柱的順序： 大分子先流出柱，小分子后 流出柱。分離分子量小的物質(zhì)： 用交鏈度大，網(wǎng)孔?。紫缎。?的凝膠。分離分子量大的物質(zhì)： 用交鏈度小，網(wǎng)孔大（孔隙?。?的凝膠。分離低聚糖、苷類：用孔隙小的 sephadex g25,g50。純化多糖： 用孔隙小的 sephadex g15,g25，去除無機(jī)鹽和 小分子化合物。分離多糖： 用孔隙大的 sephadex g200。注：商品凝膠的型號(hào)是按交

17、鏈度的大小分類的，以每克干凝膠吸水量10倍的數(shù)值來表示，如g25型凝膠表示為每克吸水2.5ml 的葡萄糖凝膠。 6.制備性區(qū)域電泳 適合分子大小，負(fù)電荷不 同的多糖分離。 電泳常用載體：玻璃粉 操作方法： 1.用水將玻璃粉調(diào)拌成膠狀， 裝柱。 2.用電泳緩沖液 （0.05mol/l 硼砂水溶液，ph9.3 ）平衡3天。 3.將多糖加于柱上端，接通電源。 4.電泳時(shí)間為512小時(shí)。 5.電泳完畢后將玻璃粉載體推出 柱外，分割后分別洗脫。 6.檢測(cè)。三.分離實(shí)例 1.苷類常用提取方法： 中藥 etoh提取 etoh提取物 減壓回收etoh 濃縮物 石油醚提取 石油醚 殘留物 （油脂類） et2o或

18、chcl3提取 et2o或chcl3提取 et2o或chcl3 殘留物（提取物為苷元 ） etoac提取 etoac提取物 殘留物 （含糖較小的苷） nbuoh提取 nbuoh提取物 （含糖較多的苷）2.香菇多糖的分離實(shí)例： 從香菇(lentinus edodis(berk) sing) 分離出6種多糖。 其中香菇多糖（lentinan）及 lc11的腫瘤抑制率較高。 香菇200kg 熱水提取 提取物 1etoh沉淀 3 etoh 溶液 沉淀物l 水溶液 0.2mol/l ctaoh, ph 2.8 沉淀 20%hoac 不溶物lc3 溶液 6%naoh 3 etoh 溶液部分 沉淀lc1（30g） 3 etoh h2o離心 沉淀 上清液 seveg 法去蛋白質(zhì) catoh 0.2mol/l 香菇多糖 漸增ph，分步沉淀 （接下頁） lc1a