第三章糖和苷類第二講

1、湖北醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院Wednesday, March 16, 2022王 糾 第三章第三章 糖和苷類化合物糖和苷類化合物p 糖的提取分離與檢識(shí)糖的提取分離與檢識(shí)p 苷的結(jié)構(gòu)與分類苷的結(jié)構(gòu)與分類p 苷的理化性質(zhì)苷的理化性質(zhì) 第第2講講2掌握：糖的檢識(shí)；苷類化合物的理化性苷類化合物的理化性質(zhì)質(zhì)。熟悉：苷鍵的裂解方法及特點(diǎn)。了解：多糖的提取流程。3（一）提?。ㄒ唬┨崛 極性大，以水或稀醇提取極性大，以水或稀醇提取p 碳酸鈣或加熱回流破壞酶的活性。由于植物內(nèi)碳酸鈣或加熱回流破壞酶的活性。由于植物內(nèi)有能水解聚合糖的酶存在，須用適當(dāng)方法破壞或有能水解聚合糖的酶存在，須用適當(dāng)方法破壞或抑制酶的作用，以保存糖

2、的原存形式。抑制酶的作用，以保存糖的原存形式。p 中性條件下提?。喝艄泊嬗兴嵝猿煞?，用碳酸中性條件下提?。喝艄泊嬗兴嵝猿煞?，用碳酸鈣鈣/ /鈉等中和鈉等中和四、糖的提取與分離四、糖的提取與分離4p 溶劑：熱水、稀堿如溶劑：熱水、稀堿如0 0.1.11 1mol/LNaOHmol/LNaOH或或KOHKOH、稀醇、稀鹽溶液或二甲基亞砜、稀酸如稀醇、稀鹽溶液或二甲基亞砜、稀酸如1%HAc1%HAc等等粘液質(zhì)、樹膠、木聚糖、菊糖、肝原可溶于熱水，不溶粘液質(zhì)、樹膠、木聚糖、菊糖、肝原可溶于熱水，不溶于乙醇；于乙醇；酸性多糖、半纖維素可溶于稀堿；酸性多糖、半纖維素可溶于稀堿；堿性多糖可溶于稀酸；堿性多糖

3、可溶于稀酸；葡萄糖醛酸類酸性多糖的水溶液，用乙酸或鹽酸使成酸葡萄糖醛酸類酸性多糖的水溶液，用乙酸或鹽酸使成酸性后，再加乙醇或銅鹽等使生成不溶性絡(luò)合物或鹽類沉性后，再加乙醇或銅鹽等使生成不溶性絡(luò)合物或鹽類沉淀析出淀析出5p 可在提取液中加乙醇、甲醇、丙酮，使可在提取液中加乙醇、甲醇、丙酮，使多糖沉淀進(jìn)行初步純化，得粗多糖。多糖沉淀進(jìn)行初步純化，得粗多糖。 易溶于水的單糖及低聚糖：水或醇提取，然后易溶于水的單糖及低聚糖：水或醇提取，然后用不同的有機(jī)溶劑萃取用不同的有機(jī)溶劑萃取 多糖：常用熱水、稀堿或稀酸溶液進(jìn)行提取多糖：常用熱水、稀堿或稀酸溶液進(jìn)行提取6糖類的提取流程糖類的提取流程7（二）分離純化

4、（二）分離純化p 分級(jí)沉淀法：不同濃度的低級(jí)醇梯度加入，分級(jí)沉淀法：不同濃度的低級(jí)醇梯度加入，使不同分子量的多糖分步沉淀使不同分子量的多糖分步沉淀按比例由小到大的順序向多糖溶液中加入甲醇或乙醇或丙按比例由小到大的順序向多糖溶液中加入甲醇或乙醇或丙酮，收集不同濃度下析出的沉淀酮，收集不同濃度下析出的沉淀為了多糖的穩(wěn)定，一般在為了多糖的穩(wěn)定，一般在pH7pH78p纖維素柱色譜法纖維素柱色譜法溶劑系統(tǒng)：水、稀乙醇、稀丙酮、水飽和正丁醇或異丙醇溶劑系統(tǒng)：水、稀乙醇、稀丙酮、水飽和正丁醇或異丙醇利用混合糖的溶液，流經(jīng)預(yù)先以另一種溶劑利用混合糖的溶液，流經(jīng)預(yù)先以另一種溶劑( (如乙醇如乙醇) )混懸的纖維

5、素柱，混懸的纖維素柱，多糖在此多孔支持介質(zhì)上析出沉淀，再以遞減醇濃度的稀醇逐步洗脫，多糖在此多孔支持介質(zhì)上析出沉淀，再以遞減醇濃度的稀醇逐步洗脫，溶出各種多糖溶出各種多糖流出柱的先后順序通常是水溶性大的先出柱，水溶性差的最后出柱，與流出柱的先后順序通常是水溶性大的先出柱，水溶性差的最后出柱，與分級(jí)沉淀法正好相反。分級(jí)沉淀法正好相反。中性性多糖中可加入適量乙酸或甲酸，以提高分離效率中性性多糖中可加入適量乙酸或甲酸，以提高分離效率纖維素柱層析還可用丙酮、水飽和丁醇、異丙醇、水飽和甲乙酮等，或纖維素柱層析還可用丙酮、水飽和丁醇、異丙醇、水飽和甲乙酮等，或用丁醇：乙酸：水用丁醇：乙酸：水(9(9：2

6、2：1)1)、乙酸乙酯：乙酸：水、乙酸乙酯：乙酸：水(7(7：2 2：2)2)等系統(tǒng)。等系統(tǒng)?；旌先芤嚎烧{(diào)節(jié)其組成比例。酸性多糖層析時(shí)，可利用其和季銨鹽絡(luò)合混合溶液可調(diào)節(jié)其組成比例。酸性多糖層析時(shí)，可利用其和季銨鹽絡(luò)合沉淀的反應(yīng)，在洗脫液中加少量十六烷基吡啶氯化物，可使分離軟骨硫沉淀的反應(yīng)，在洗脫液中加少量十六烷基吡啶氯化物，可使分離軟骨硫酸鹽等多糖獲得好效果。酸鹽等多糖獲得好效果。9p 活性炭活性炭 緩慢加入，充分吸附緩慢加入，充分吸附- -水洗脫（無機(jī)鹽和水洗脫（無機(jī)鹽和AA-AA-單糖）單糖）-10%-10%稀稀醇（二糖）醇（二糖）-15 %-15 %稀醇（三糖）稀醇（三糖）-依次洗下分

7、子量較大的糖依次洗下分子量較大的糖-35-45%-35-45%的稀醇即能洗下所有的單糖和低聚糖的稀醇即能洗下所有的單糖和低聚糖p 大孔樹脂色譜法大孔樹脂色譜法 遵從類似物吸附類似物的原則遵從類似物吸附類似物的原則非極性或低極性非極性或低極性溶劑同活性溶劑同活性C C10p 凝膠柱色譜法凝膠柱色譜法凝膠柱層析利用具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔性凝膠，可將多糖按分子大小和形狀不同分離開來。當(dāng)含有混合溶質(zhì)的溶液流經(jīng)適當(dāng)?shù)哪z柱時(shí)，小分子易擴(kuò)散入孔中，而大的則不易擴(kuò)散，各溶質(zhì)洗脫順序隨分子量由大及小，漸次流出。此法對(duì)于不同聚合度的糖類分離特別有效。方法快速、簡(jiǎn)單，條件溫和。常用的凝膠有葡聚糖凝膠（sephad

8、ex G）、瓊脂糖凝膠（sepharose bio-gel A）、聚丙烯酰胺凝膠（bio-gel P）等常用的洗脫劑是各種濃度的鹽溶液及緩沖液,但它們的離子強(qiáng)度最好不低于0.02.出柱的順序是大分子的先出柱,小分子的后出柱在多糖分離時(shí),通常是用孔隙小的凝膠如sephadex G-25、G-50等先脫去多糖中的無機(jī)鹽及小分子化合物,然后再用孔隙大的凝膠sephadex G-200等進(jìn)行分離.凝膠柱層析法不適合于粘多糖的分離.11p離子交換色譜法離子交換色譜法常用交換劑：陰或陽離子交換纖維素常用交換劑：陰或陽離子交換纖維素陽離子交換纖維素適于分離酸性、中性和粘多糖陽離子交換纖維素適于分離酸性、中性

9、和粘多糖pH 6時(shí)酸性多糖可吸附于交換劑上，中性多糖則不能被吸附。當(dāng)用硼砂將交換劑預(yù)處理后，中性多糖與硼酸絡(luò)合后可增加酸性，可被陽離子交換纖維素吸附交換劑對(duì)多糖的吸附力與多糖的結(jié)構(gòu)有關(guān)：酸性基團(tuán)多的吸附力強(qiáng)，對(duì)于線性分子，分子量大的比小的吸附力強(qiáng)，直鏈分子比支鏈分子易吸附分離酸性多糖所用的洗脫劑通常是pH相同離子強(qiáng)度不同的緩沖液，分離中性多糖的洗脫劑則是不同 濃度的硼砂溶液。12p 季銨鹽沉淀法，如季銨鹽沉淀法，如十六烷基三甲銨鹽(CTA鹽)和十六烷基吡啶鹽(CP鹽)季銨鹽季銨鹽和酸性多糖陰離子可以形成不溶于水的沉淀，使酸性多糖自水溶液中沉淀出來，中性多糖留存在母液中而分離。若再利用硼酸絡(luò)合物

10、，中性多糖亦可沉淀，或在高pH的條件下，增加中性醇羥基的解離度而使之沉淀。p 13p 電泳法電泳法分子大小、形狀及所負(fù)電荷不同的多糖其在電場(chǎng)的作用下遷移速率是不同的p 超速離心法：超速離心法：分子大小，沉積速率不同。沉積速率不同。14p 粗多糖除雜：蛋白質(zhì)、色素 除蛋白：Sevag法、酶解法、三氟三氯乙烷法、三氯醋酸法 除色素：活性炭或氧化脫色。15（三）除雜（三）除雜多糖水溶液多糖水溶液1）Sevag法：法：多糖水溶液多糖水溶液1/5體積氯仿體積氯仿振搖振搖20min，離心，離心分出溶液交界處分出溶液交界處的變性蛋白的變性蛋白氯仿氯仿/ /正丁醇正丁醇= =1/51/5體積體積161. 1.

11、 脫去多糖中蛋白質(zhì)的方法脫去多糖中蛋白質(zhì)的方法2）酶解法：）酶解法：在樣品溶液中加入蛋白質(zhì)水解酶，如：胃蛋白在樣品溶液中加入蛋白質(zhì)水解酶，如：胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等，使樣品中的蛋酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等，使樣品中的蛋白質(zhì)降解。白質(zhì)降解。173）三氟三氯乙烷法：）三氟三氯乙烷法：多糖溶液多糖溶液攪拌攪拌10min，離心離心處理處理2次次無蛋白多糖無蛋白多糖一份三氟三氯一份三氟三氯乙烷溶液乙烷溶液184）三氯醋酸法：）三氯醋酸法：多糖溶液多糖溶液510放置過夜放置過夜離心，除去離心，除去膠狀沉淀膠狀沉淀多糖多糖3%3%三氯醋酸三氯醋酸溶液，至不溶液，至不再渾濁再渾濁19p 1、-萘酚濃

12、硫酸反應(yīng)（萘酚濃硫酸反應(yīng)（Molish反應(yīng)）反應(yīng)）現(xiàn)象：兩液層界面呈現(xiàn)紫紅色環(huán)現(xiàn)象：兩液層界面呈現(xiàn)紫紅色環(huán)適用于：?jiǎn)翁?、低聚糖、多糖和苷類，可用于區(qū)適用于：?jiǎn)翁?、低聚糖、多糖和苷類，可用于區(qū)別苷和苷元。別苷和苷元。p 2、堿性酒石酸銅（、堿性酒石酸銅（Fehling）反應(yīng)）反應(yīng)現(xiàn)象：產(chǎn)生磚紅色氧化亞銅沉淀現(xiàn)象：產(chǎn)生磚紅色氧化亞銅沉淀適用于：?jiǎn)翁恰⑦€原性低聚糖適用于：?jiǎn)翁?、還原性低聚糖p 3、氨性硝酸銀（、氨性硝酸銀（Tollens）反應(yīng)）反應(yīng)主要用于檢識(shí)還原糖主要用于檢識(shí)還原糖 五、糖的檢識(shí)五、糖的檢識(shí)20p 4、色譜檢識(shí)、色譜檢識(shí)21 有紙色譜和薄層色譜，常用含水的溶劑系統(tǒng)為展開劑，常有紙色

13、譜和薄層色譜，常用含水的溶劑系統(tǒng)為展開劑，常用顯色劑有苯胺用顯色劑有苯胺-鄰苯二甲酸試劑、三苯四氮鹽試劑等。鄰苯二甲酸試劑、三苯四氮鹽試劑等。紙色譜紙色譜正丁醇正丁醇-冰醋酸冰醋酸-水水(4：1：5)上層上層醋酸乙酯醋酸乙酯-吡啶吡啶-水水(2：1：2)水飽和苯酚水飽和苯酚薄薄層層色色譜譜硅膠色譜硅膠色譜正丁醇正丁醇-冰醋酸冰醋酸-水水(4：1：5)上層上層氯仿氯仿-甲醇甲醇-水水(65：35：10)下層下層纖維素色譜纖維素色譜原理及條件同紙色譜原理及條件同紙色譜亦稱配糖體，是由糖與非糖物質(zhì)結(jié)合而成的。該亦稱配糖體，是由糖與非糖物質(zhì)結(jié)合而成的。該類化合物不少都是天然藥物的生物活性成分，具類化合

14、物不少都是天然藥物的生物活性成分，具有多種生理活性。有多種生理活性。 非糖部分稱為苷元，又稱配糖體。非糖部分稱為苷元，又稱配糖體。苷苷糖糖非糖非糖（苷元（苷元)水解水解+第二節(jié)第二節(jié) 苷類化合物苷類化合物一、苷一、苷(glycosides)的定義與結(jié)構(gòu)的定義與結(jié)構(gòu)22genin or aglycone苷鍵：苷鍵：苷中的苷元與糖之間的化學(xué)鍵稱為苷鍵。苷中的苷元與糖之間的化學(xué)鍵稱為苷鍵。苷原子：苷原子：苷元上形成苷鍵以連接糖的原子，稱為苷苷元上形成苷鍵以連接糖的原子，稱為苷鍵原子，也稱為苷原子。常見的有鍵原子，也稱為苷原子。常見的有O O、N N、S S、C C。苷的構(gòu)型：苷的構(gòu)型：-苷和苷和-苷

15、。苷。成苷的常見單糖：成苷的常見單糖：D-D-葡萄糖，葡萄糖，L-L-阿拉伯糖、阿拉伯糖、D-D-木糖、木糖、L-L-鼠李糖、鼠李糖、D-D-葡萄糖醛酸、葡萄糖醛酸、D-D-半乳糖醛酸等，也有半乳糖醛酸等，也有去氧糖等其他糖。去氧糖等其他糖。 CH OH2OOOHOHOHHOH O3+-H O2CH OHOH2+OOHHOOHOHHO23由于單糖有由于單糖有及及二種端基異構(gòu)體，因此在形成苷類時(shí)就二種端基異構(gòu)體，因此在形成苷類時(shí)就有二種構(gòu)型的苷，即有二種構(gòu)型的苷，即-苷和苷和-苷。在天然的苷類中，由苷。在天然的苷類中，由D-D-型糖衍生而成的苷多為型糖衍生而成的苷多為-苷，而由苷，而由L-L-型

16、糖衍生而成的苷型糖衍生而成的苷多為多為-苷。苷。p 苷類結(jié)構(gòu)主要由三部分（苷元、苷鍵、苷類結(jié)構(gòu)主要由三部分（苷元、苷鍵、糖）組成，可變因素較多，尤其是非糖物糖）組成，可變因素較多，尤其是非糖物質(zhì)，即苷元部分，種類繁多，十分復(fù)雜。質(zhì)，即苷元部分，種類繁多，十分復(fù)雜。因此，苷的分類也有多種方法：因此，苷的分類也有多種方法：二、苷的分類二、苷的分類24按苷鍵原子不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷按苷鍵原子不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷按在植物體內(nèi)的存在狀況：原生苷、次生苷按在植物體內(nèi)的存在狀況：原生苷、次生苷按苷分子中所含單糖基的數(shù)目：按苷分子中所含單糖基的數(shù)目： 單糖苷、二糖苷、三糖苷等單糖苷、二糖苷、三

17、糖苷等按苷分子中糖鏈的數(shù)目：按苷分子中糖鏈的數(shù)目： 單糖鏈苷、二糖鏈苷、三糖鏈苷等單糖鏈苷、二糖鏈苷、三糖鏈苷等251. 1. 氧氧苷苷( (O-O-苷苷) )：苷鍵原子為：苷鍵原子為O O，因苷元不同分：因苷元不同分： 1 1）醇苷：醇苷：由苷元的醇羥基與糖半縮醛（酮）脫水由苷元的醇羥基與糖半縮醛（酮）脫水而成的苷。而成的苷。OOHHOOHOHOOOHOHHOOHOOOp（一）按（一）按苷鍵原子苷鍵原子不同分類不同分類26 Rhodioloside(紅景天苷) Ranunculin(毛茛苷)2 2）酚苷：）酚苷：由苷元的由苷元的酚羥基與糖酚羥基與糖上的半縮醛羥基脫上的半縮醛羥基脫水縮合而成的

18、苷。水縮合而成的苷。 OOHOHOHHOHOH CO227Gastrodin(Gastrodin(天麻苷天麻苷) )如：苯酚苷如：苯酚苷Hydrojuglone (氫化胡桃葉醌苷氫化胡桃葉醌苷)OHOOHOHOHOOHOH28萘酚苷萘酚苷Chrysophamol monoglycoside(大黃酚苷大黃酚苷) OHHOOOOCH3HOOHOHOHO29蒽醌苷30香豆素苷黃酮苷OOCH OH2HOOHOHOHOOEsculin(七葉苷)OOOHOHHOOHOCOOHOHOBaicalin(黃芩苷) 是一類羥基腈與糖分子的端基羥基間縮合的衍生物是一類羥基腈與糖分子的端基羥基間縮合的衍生物苦杏仁苷苦

19、杏仁苷(Amygdalin)31Cyanogenic glycoside即生成氰的苷，尤其即生成氰的苷，尤其-羥基腈很不穩(wěn)定，羥基腈很不穩(wěn)定，一經(jīng)酶或酸、堿作用，立即一經(jīng)酶或酸、堿作用，立即生成氫氰酸生成氫氰酸，誤食該類植物有，誤食該類植物有中毒危險(xiǎn)。中毒危險(xiǎn)。3）氰）氰苷苷(cyanogenic glycosides)含-OH氰苷、-OH 氰苷、 氧化偶氮基等32苦杏仁苷類的物質(zhì)本身無毒，但當(dāng)它們被苦杏仁苷類的物質(zhì)本身無毒，但當(dāng)它們被-葡萄葡萄糖苷酶代謝分解后，就會(huì)產(chǎn)生有毒的氫氰酸糖苷酶代謝分解后，就會(huì)產(chǎn)生有毒的氫氰酸 和苯和苯甲醛甲醛屬于氰苷的還有百部根苷、垂盆草苷、亞麻氰苷等屬于氰苷的還

20、有百部根苷、垂盆草苷、亞麻氰苷等OO HO HOHO HOC H3CNCH2R亞麻氰苷 RH 百脈苷 RCH34 4）酯）酯苷：苷：是苷元的是苷元的羧基與糖上端羥基縮合羧基與糖上端羥基縮合而而成的苷類，此類苷鍵既有縮醛的性質(zhì)，又有成的苷類，此類苷鍵既有縮醛的性質(zhì)，又有酯的性質(zhì)，易為稀酸或稀堿水解。如：酯的性質(zhì)，易為稀酸或稀堿水解。如：OHOHHO2CH OHOOOCH OH2 Tuliposide A(山慈菇苷A) 郁金香屬植物如雜種郁金香中的化合物山慈菇苷，有抗真菌活性。水解后，苷元立即環(huán)合成山慈菇內(nèi)酯A和B33OOHOOHH1 25OHOCH3OCH3OHOCOCH3OR 土槿乙酸葡萄糖苷

21、RCOOH （有強(qiáng)抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng) 作用）土槿甲素葡萄糖苷RCH3345）吲哚苷）吲哚苷 吲哚醇與糖結(jié)合的苷吲哚醇與糖結(jié)合的苷NHOglcNHOOOHOHOHOOH35靛苷菘苔苷2. 硫苷硫苷(S-苷苷)：苷鍵原子為硫，是糖上端基羥基與苷鍵原子為硫，是糖上端基羥基與苷元上的巰基縮合而成的苷。如：苷元上的巰基縮合而成的苷。如：OHOHHOOCOOHSCCH CH CH=CHSCH3O22NOSO3-36這類苷不多，常存在于十字花科植物中這類苷不多，常存在于十字花科植物中g(shù)lucoraphenin(glucoraphenin(蘿卜苷蘿卜苷) )OOHOHOHOHSNCH2CH2CHCHSOCH3O

22、SO3RN O SO3KS glc黑芥子苷 RH2CHCCH237p 芥子酶常與硫苷伴存，當(dāng)這些植物原料與水接觸芥子酶常與硫苷伴存，當(dāng)這些植物原料與水接觸或加水研磨時(shí)，被酶解生成異硫氰酸酯類（芥子或加水研磨時(shí)，被酶解生成異硫氰酸酯類（芥子油）、硫酸根離子和油）、硫酸根離子和glcglc。3. 3. 氮氮苷苷( (N N- -苷苷) )：苷鍵原子為苷鍵原子為N N，是苷元上胺基與糖是苷元上胺基與糖縮合而成的一類苷?？s合而成的一類苷。N N苷是生化領(lǐng)域的重要物質(zhì)，苷是生化領(lǐng)域的重要物質(zhì)，如核苷是核酸的重要組成部分。如核苷是核酸的重要組成部分。NNNNOHOHOOHNH22NHOHHOHOONNNN

23、HO38Adenosine(腺苷) Crotonside(巴豆苷)其結(jié)構(gòu)與腺苷相似水解后產(chǎn)生的苷元巴豆毒素具有較強(qiáng)的毒性，能抑制蛋白質(zhì)的合成4. 碳碳苷苷(C-苷苷)：是糖基直接接在碳原子上的苷是糖基直接接在碳原子上的苷類。天然藥物中常見的碳苷以黃酮類為多。如：類。天然藥物中常見的碳苷以黃酮類為多。如：特點(diǎn)：在各類溶劑中溶解度小，難水解特點(diǎn)：在各類溶劑中溶解度小，難水解39p碳苷的形成是由苷元酚羥基所活化的鄰位或?qū)ξ坏臍渑c糖的端基羥基脫水縮合而成。p組成碳苷的苷元有黃酮類、蒽醌和沒食子酸等。OOHOHCH2OHglcAloin(蘆薈苷蘆薈苷)OOHOOHOOHOHOHOHCH OH2 Vite

24、xin(牡荊素牡荊素) 存在于馬鞭草科和?？浦参镏械狞S酮碳苷類，也是山楂的主要成分之一，近年來在毛茛科金蓮花屬植物的花和莖葉中也的發(fā)現(xiàn)抗腫瘤、降壓、抗炎及解痙作用最早獲得的蒽酮碳苷40蘆薈屬植物中的致瀉有效成分之一原生苷：原存在于植物體內(nèi)的苷為原生苷原生苷：原存在于植物體內(nèi)的苷為原生苷次生苷次生苷: :原生苷經(jīng)水解失去一部分糖后形成的苷原生苷經(jīng)水解失去一部分糖后形成的苷 原生苷原生苷 次生苷次生苷p（二）（二）根據(jù)在植物體內(nèi)的存在狀況根據(jù)在植物體內(nèi)的存在狀況41 單糖苷單糖苷 三糖苷三糖苷 雙糖苷雙糖苷p（三）（三）根據(jù)苷分子中所含單糖的數(shù)目根據(jù)苷分子中所含單糖的數(shù)目42p按苷元的按苷元的化學(xué)

25、結(jié)構(gòu)類型化學(xué)結(jié)構(gòu)類型：香豆素苷、蒽醌苷、黃：香豆素苷、蒽醌苷、黃酮苷等酮苷等p按苷的按苷的生理作用生理作用分類：強(qiáng)心苷分類：強(qiáng)心苷p按苷的按苷的特殊物理性質(zhì)特殊物理性質(zhì)分類：皂苷分類：皂苷p按按糖的種類或名稱糖的種類或名稱分類：葡萄糖苷、木糖苷、去分類：葡萄糖苷、木糖苷、去氧糖苷等氧糖苷等p按其按其植物來源植物來源分類，例如人參皂苷、柴胡皂苷等。分類，例如人參皂苷、柴胡皂苷等。 43 三、苷的理化性質(zhì)三、苷的理化性質(zhì)物理性質(zhì)：物理性質(zhì)：性狀性狀 溶解性溶解性 旋光性旋光性 苷鍵裂解苷鍵裂解44形：均為固體。有晶形或具吸濕性的無定形形：均為固體。有晶形或具吸濕性的無定形粉末（含糖基多少）粉末（含

26、糖基多少）味：一般無味味：一般無味( (苦：苦：人參皂苷、人參皂苷、甜：甜：甜菊苷甜菊苷) )色：糖部分沒有顏色色：糖部分沒有顏色, ,苷類化合物的顏色是苷類化合物的顏色是由苷元的性質(zhì)決定的，取決于其共軛系統(tǒng)的由苷元的性質(zhì)決定的，取決于其共軛系統(tǒng)的大小和助色團(tuán)的多少。大小和助色團(tuán)的多少。有些對(duì)黏膜具有刺激作用，如皂苷、強(qiáng)心苷有些對(duì)黏膜具有刺激作用，如皂苷、強(qiáng)心苷45(一）一） 性狀：性狀：苷元苷元弱親水性、親脂性弱親水性、親脂性苷苷 親水性強(qiáng)于苷元。親水性強(qiáng)于苷元。與連接糖的數(shù)目、位置與連接糖的數(shù)目、位置有關(guān)，有關(guān)，糖基越多，水溶性越大糖基越多，水溶性越大屬極性較大物質(zhì)，在甲醇、乙醇和含水正丁

27、醇等極性大的屬極性較大物質(zhì)，在甲醇、乙醇和含水正丁醇等極性大的有機(jī)溶劑中有較大有機(jī)溶劑中有較大S，一般也能溶于水，一般也能溶于水苷類的親水性與糖基的數(shù)目有密切的關(guān)系苷類的親水性與糖基的數(shù)目有密切的關(guān)系，往往隨著糖基，往往隨著糖基的增多而增大，大分子苷元的單糖苷?？扇芙庥诘蜆O性的的增多而增大，大分子苷元的單糖苷常可溶解于低極性的有機(jī)溶劑，若糖基增多，則苷元占的比例相應(yīng)變小，親水有機(jī)溶劑，若糖基增多，則苷元占的比例相應(yīng)變小，親水性增加，在水中的溶解度也就增加。性增加，在水中的溶解度也就增加。用不同極性的溶劑順次提取藥材時(shí)，除揮發(fā)油和石油醚等用不同極性的溶劑順次提取藥材時(shí)，除揮發(fā)油和石油醚等非極性部

28、分外，在各提取部分都有發(fā)現(xiàn)苷類化合物的可能。非極性部分外，在各提取部分都有發(fā)現(xiàn)苷類化合物的可能。 碳苷無論在水中還是在其他溶劑中碳苷無論在水中還是在其他溶劑中S一般都較小一般都較小(二）溶解性二）溶解性46p苷類化合物具旋光性，多數(shù)呈左旋，但水解后，苷類化合物具旋光性，多數(shù)呈左旋，但水解后，由于生成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右由于生成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右旋。旋光度的大小與苷元和糖的結(jié)構(gòu)以及苷元旋。旋光度的大小與苷元和糖的結(jié)構(gòu)以及苷元與糖、糖與糖的連接方式有關(guān)。與糖、糖與糖的連接方式有關(guān)。具有多個(gè)不對(duì)稱碳原子具有多個(gè)不對(duì)稱碳原子利用旋光性利用旋光性 測(cè)定苷鍵構(gòu)型測(cè)定苷鍵構(gòu)型Kly

29、neKlyne法法( (分子旋光差法分子旋光差法) )：將苷和苷元的分子旋光差與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)上相接近的一個(gè)便是與之有相同苷鍵的一個(gè)(三）旋光性三）旋光性 47（四）苷鍵的裂解（四）苷鍵的裂解 p 為此必先使用某種方法使苷鍵切斷為此必先使用某種方法使苷鍵切斷裂解程度：全裂解、部分裂解裂解程度：全裂解、部分裂解酸催化水解反應(yīng)酸催化水解反應(yīng) 、乙酰解反應(yīng)、堿催化水解和、乙酰解反應(yīng)、堿催化水解和消除消除反應(yīng)反應(yīng) 、酶催化水解反應(yīng)、氧化開裂法（、酶催化水解反應(yīng)

30、、氧化開裂法（SmithSmith降解法）降解法）48裂解苷糖O苷元糖和糖的連接方式糖和糖的連接方式糖的組成糖的組成苷元結(jié)構(gòu)苷元結(jié)構(gòu)苷元和糖的連接方式苷元和糖的連接方式苷鍵具有縮醛的結(jié)構(gòu)，在稀酸或酶的作用下，苷鍵具有縮醛的結(jié)構(gòu)，在稀酸或酶的作用下，苷鍵可發(fā)生斷裂，水解成為苷元和糖。苷鍵可發(fā)生斷裂，水解成為苷元和糖。水解水解蘆丁為黃色粉末，蘆丁為黃色粉末，D23+13.82(EtOH)+49 了解苷元的結(jié)構(gòu)、糖的種類和組成；了解苷元的結(jié)構(gòu)、糖的種類和組成； 確定苷元與糖、糖與糖之間的連接方式確定苷元與糖、糖與糖之間的連接方式1、酸催化水解、酸催化水解 苷苷糖糖非糖非糖（苷元）（苷元）稀稀 酸酸+

31、（H2O或稀或稀EtOH）反應(yīng)溶媒：水或稀醇反應(yīng)溶媒：水或稀醇催化劑：稀鹽酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。催化劑：稀鹽酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。50苷鍵具有半縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解。苷鍵具有半縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解。機(jī)理：機(jī)理：苷鍵原子先質(zhì)子化，然后斷裂生成苷鍵原子先質(zhì)子化，然后斷裂生成苷元和糖的陽碳離子中間體，該中間體與苷元和糖的陽碳離子中間體，該中間體與水形成糖，并釋放催化劑質(zhì)子。水形成糖，并釋放催化劑質(zhì)子。質(zhì)子化質(zhì)子化 51脫苷元脫苷元C+C+中間體中間體溶劑化溶劑化脫質(zhì)子脫質(zhì)子 由上述機(jī)理可以看出，影響水解難易程度由上述機(jī)理可以看出，影響水解難易程度的關(guān)鍵因素在于的關(guān)鍵因素在于苷鍵原

32、子的質(zhì)子化苷鍵原子的質(zhì)子化是否容是否容易進(jìn)行。主要包括三個(gè)方面的因素：易進(jìn)行。主要包括三個(gè)方面的因素： 1) 1) 苷原子上的苷原子上的堿度堿度 2 2) ) 苷原子上的苷原子上的電子云密度電子云密度 3 3) ) 苷原子的苷原子的空間環(huán)境空間環(huán)境52n 氮原子堿度高，易于接受質(zhì)子，故氮苷最易于發(fā)生酸水氮原子堿度高，易于接受質(zhì)子，故氮苷最易于發(fā)生酸水解。而碳原子上無游離電子對(duì)，難質(zhì)子化，故碳苷很難發(fā)解。而碳原子上無游離電子對(duì)，難質(zhì)子化，故碳苷很難發(fā)生水解。生水解。 n 若苷鍵若苷鍵N N處于酰胺處于酰胺N N或嘧啶環(huán)中或嘧啶環(huán)中N N位置時(shí)，因?；娮幼魑恢脮r(shí)，因酰基吸電子作用，使用，使N

33、N的電子云密度降低，難于質(zhì)子化，致該的電子云密度降低，難于質(zhì)子化，致該N N苷難水解苷難水解 酸水解的難易順序?yàn)椋核崴獾碾y易順序?yàn)椋?（1） C-苷苷S-苷苷O-苷苷N-苷苷53p由于五元呋喃環(huán)的平面性使環(huán)上各取代基處于由于五元呋喃環(huán)的平面性使環(huán)上各取代基處于重疊位置，張力較大，形成水解中間體可使張重疊位置，張力較大，形成水解中間體可使張力減少，故有利于水解。力減少，故有利于水解。（2）吡喃環(huán)呋喃環(huán)）吡喃環(huán)呋喃環(huán)54p果糖、核糖苷等多為呋喃苷，較易水解；葡萄果糖、核糖苷等多為呋喃苷，較易水解；葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等醛糖苷多為吡喃苷，較糖、半乳糖、鼠李糖等醛糖苷多為吡喃苷，較難水解；阿拉伯糖

34、苷兩者兼有。難水解；阿拉伯糖苷兩者兼有。（3）醛糖苷酮糖苷）醛糖苷酮糖苷 55n酮糖苷較醛糖苷易于水解，因?yàn)橥谴蠖嗤擒蛰^醛糖苷易于水解，因?yàn)橥谴蠖酁檫秽墙Y(jié)構(gòu)。為呋喃糖結(jié)構(gòu)。n糖醛酸苷糖醛酸苷七碳糖苷七碳糖苷六碳糖苷六碳糖苷甲基五甲基五碳糖苷碳糖苷五碳糖苷五碳糖苷(4)吡喃糖苷中，吡喃環(huán)吡喃糖苷中，吡喃環(huán)C5上的取代基越大越上的取代基越大越難水解，因此五碳糖最易水解。難水解，因此五碳糖最易水解。56n原因：原因：C5C5上的取代基對(duì)質(zhì)子進(jìn)攻有立體阻礙上的取代基對(duì)質(zhì)子進(jìn)攻有立體阻礙 OOO HOCH3OCH2CH2OHOCOOHn原因：原因：C2C2上吸電子取代基對(duì)質(zhì)子的競(jìng)爭(zhēng)性吸引上吸電子

35、取代基對(duì)質(zhì)子的競(jìng)爭(zhēng)性吸引和誘導(dǎo)效應(yīng)，使苷鍵原子的電子云密度降低，和誘導(dǎo)效應(yīng)，使苷鍵原子的電子云密度降低，質(zhì)子化困難所致。質(zhì)子化困難所致。(5) 氨基糖苷較羥基糖苷難于水解，而羥基糖氨基糖苷較羥基糖苷難于水解，而羥基糖苷又較去氧糖苷（尤苷又較去氧糖苷（尤2-去氧）難于水解去氧）難于水解57n2-2-氨基糖苷氨基糖苷2-2-羥基糖苷羥基糖苷 6- 6-去氧糖苷去氧糖苷2-2-去氧糖苷去氧糖苷2 2、6-6-去氧糖苷去氧糖苷OO HOHO HOROO HOHO HORO HOO HOHO HORN H2吸電性吸電性 ： NH2 OH CH2 (6) 脂肪族苷脂肪族苷芳香族苷芳香族苷p芳香族苷其苷元部

36、分有供電子結(jié)構(gòu)芳香族苷其苷元部分有供電子結(jié)構(gòu)58p某些酚苷某些酚苷( (蒽醌苷、香豆素苷蒽醌苷、香豆素苷) )不加酸只加熱也可水不加酸只加熱也可水解解p 苷元為苷元為小基團(tuán)時(shí)：小基團(tuán)時(shí)：e a （平伏鍵易質(zhì)子化）（平伏鍵易質(zhì)子化） 大基團(tuán)時(shí)：大基團(tuán)時(shí)：a e （由于苷元在直立健不穩(wěn)，（由于苷元在直立健不穩(wěn)，脫去有利于中間體穩(wěn)定脫去有利于中間體穩(wěn)定而促使直立健水解容易）而促使直立健水解容易）p 二相酸水解法，二相酸水解法，即在反應(yīng)混合液中加入與即在反應(yīng)混合液中加入與水不相混溶的有機(jī)溶劑（如氯仿、苯等），水不相混溶的有機(jī)溶劑（如氯仿、苯等），苷元一旦生成即進(jìn)入有機(jī)相，避免與酸長(zhǎng)時(shí)苷元一旦生成即進(jìn)入

37、有機(jī)相，避免與酸長(zhǎng)時(shí)間接觸，從而獲得真正的苷元間接觸，從而獲得真正的苷元59p 酸催化水解常采用稀酸，對(duì)于難水解的酸催化水解常采用稀酸，對(duì)于難水解的苷類化合物采用濃酸等較為劇烈的條件，苷類化合物采用濃酸等較為劇烈的條件，但可能使苷元發(fā)生脫水等變化，為防止結(jié)但可能使苷元發(fā)生脫水等變化，為防止結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可用二相酸水解法構(gòu)發(fā)生變化，可用二相酸水解法p由于一般的苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，由于一般的苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)， 對(duì)稀堿較穩(wěn)對(duì)稀堿較穩(wěn)定，不易于被堿催化水解，故苷很少用堿催化定，不易于被堿催化水解，故苷很少用堿催化水解，水解時(shí)多數(shù)采用酸催化水解或酶水解。水解，水解時(shí)多數(shù)采用酸催化水解或酶水解。602、堿催

38、化水解、堿催化水解But，酯苷、酚苷、烯醇苷和，酯苷、酚苷、烯醇苷和位吸電子基團(tuán)的位吸電子基團(tuán)的苷類易被堿催化水解。苷類易被堿催化水解。芳環(huán)具有吸電作用，端基芳環(huán)具有吸電作用，端基碳上氫酸性增強(qiáng)，有利于碳上氫酸性增強(qiáng)，有利于OHOH- -的進(jìn)攻的進(jìn)攻61苷元有強(qiáng)吸電子基，使苷原子電子云密度大大下苷元有強(qiáng)吸電子基，使苷原子電子云密度大大下降，而有利于降，而有利于OH- 進(jìn)攻，形成親核反應(yīng)。進(jìn)攻，形成親核反應(yīng)。如：上述化合物可用堿水解，其中藏紅花苦苷苷鍵如：上述化合物可用堿水解，其中藏紅花苦苷苷鍵鄰位碳原子上有受吸電子基團(tuán)活化的氫原子，當(dāng)用鄰位碳原子上有受吸電子基團(tuán)活化的氫原子，當(dāng)用堿水解時(shí)還能起

39、消除反應(yīng)而生成雙烯結(jié)構(gòu)。堿水解時(shí)還能起消除反應(yīng)而生成雙烯結(jié)構(gòu)。62難以水解或不穩(wěn)定的苷，應(yīng)用酸水解法往往會(huì)使難以水解或不穩(wěn)定的苷，應(yīng)用酸水解法往往會(huì)使苷元脫水、異構(gòu)化等，而得不到真正的苷元，而苷元脫水、異構(gòu)化等，而得不到真正的苷元，而酶水解條件溫和（酶水解條件溫和（30 -4030 -40）不會(huì)破壞苷元的）不會(huì)破壞苷元的結(jié)構(gòu)，可以得到真正的苷元。結(jié)構(gòu)，可以得到真正的苷元。特點(diǎn)特點(diǎn): :專屬性、選擇性、溫和性、不可逆性。專屬性、選擇性、溫和性、不可逆性。酶的酶的高度專屬性和水解的漸進(jìn)性，還可提供更多的結(jié)高度專屬性和水解的漸進(jìn)性，還可提供更多的結(jié)構(gòu)信息構(gòu)信息: :可保持原苷元可保持原苷元; ; 可

40、獲知苷鍵構(gòu)型可獲知苷鍵構(gòu)型; ;可得到可得到次生苷次生苷633、酶催化水解、酶催化水解酶的種類酶的種類 1)1)麥芽糖酶麥芽糖酶 水解水解 -glc-glc苷鍵苷鍵2)2)苦杏仁酶苦杏仁酶 水解水解 -六碳醛糖苷六碳醛糖苷 ( (專屬性低）專屬性低）3)3)轉(zhuǎn)化糖酶轉(zhuǎn)化糖酶水解水解-fru-fru苷鍵苷鍵( (蔗糖、棉子糖等）蔗糖、棉子糖等）4)4)纖維素酶纖維素酶 水解水解-glc-glc苷鍵（蝸牛酶）苷鍵（蝸牛酶）5)5)芥子苷酶芥子苷酶 水解水解S S苷苷 （專屬性最強(qiáng)）（專屬性最強(qiáng)） 64酶有高度專屬性，不僅酶有高度專屬性，不僅苷酶只能水苷酶只能水解解苷，苷， -苷酶只能水解苷酶只能水

41、解-苷，某苷，某些酶的專屬性和糖及苷元的結(jié)構(gòu)都有關(guān)些酶的專屬性和糖及苷元的結(jié)構(gòu)都有關(guān)系。目前使用的多為未提純的混合酶。系。目前使用的多為未提純的混合酶。65-glc苷鍵66-glc苷鍵注：時(shí)間變化注：時(shí)間變化，酶解產(chǎn)物會(huì)隨之而改變，酶解產(chǎn)物會(huì)隨之而改變注：注：pHpH是影響酶解的一個(gè)重要因素，酶解產(chǎn)物會(huì)隨是影響酶解的一個(gè)重要因素，酶解產(chǎn)物會(huì)隨pHpH變化而改變。變化而改變。異硫氰酸酯異硫氰酸酯 腈腈+ +硫磺硫磺 67p在多糖苷的結(jié)構(gòu)研究中，為了確定糖與糖在多糖苷的結(jié)構(gòu)研究中，為了確定糖與糖之間的連接位置，常應(yīng)用乙酰解開裂一部分之間的連接位置，常應(yīng)用乙酰解開裂一部分苷鍵，保留另一部分苷鍵，然后

42、用薄層或氣苷鍵，保留另一部分苷鍵，然后用薄層或氣相色譜鑒定在水解產(chǎn)物中得到的乙酰化單糖相色譜鑒定在水解產(chǎn)物中得到的乙?；瘑翁呛鸵阴；途厶?。和乙?；途厶?。684、乙酰解反應(yīng)、乙酰解反應(yīng)方式：方式：苷苷乙?；找阴；找阴；且阴；谴佐佐?少量濃硫酸少量濃硫酸+ AcO-R（室溫放置（室溫放置1-10天）天）試劑：試劑：酸酐與酸酸酐與酸(常用硫酸、高氯酸和常用硫酸、高氯酸和Lewis酸等）酸等）脫苷元脫苷元69凡是能夠接受外來電子對(duì)的分子、離子或原子團(tuán)稱為路易斯酸（路易斯酸（Lewis acid)，即電子對(duì)接受體，簡(jiǎn)稱受體受體； 常見的Lewis酸：正離子、金屬離子：鈉離子、烷基正離子、硝

43、基正離子 受電子分子（缺電子化合物）：三氟化硼、三氯化鋁、三氧化硫、二氯卡賓 分子中的極性基團(tuán)：羰基、氰基 在有機(jī)化學(xué)中Lewis酸是親電試劑p 乙酰解反應(yīng)的機(jī)理與酸催化水解相似，它乙酰解反應(yīng)的機(jī)理與酸催化水解相似，它是以是以CH3CO+CH3CO+為進(jìn)攻基團(tuán)。為進(jìn)攻基團(tuán)。70機(jī)理機(jī)理規(guī)律規(guī)律p苷發(fā)生乙酰解反應(yīng)的速度與糖苷鍵的位置有關(guān)。如果在苷鍵的鄰位有可乙?；牧u基，則由于電負(fù)性，可使乙酰解的速度減慢。 二糖的乙酰解規(guī)律（難易程度）： 12苷鍵(難) 13苷鍵 14苷鍵 16苷鍵 用乙酐用乙酐-ZnCI2乙酰解后，乙酰解后，TLC檢出了單糖、四糖檢出了單糖、四糖和三糖的乙?；铮⑴c標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)

44、照進(jìn)行鑒定，和三糖的乙?；?，并與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照進(jìn)行鑒定，由此可推出苷分子中糖的連接方式。由此可推出苷分子中糖的連接方式。71p在多糖苷的結(jié)構(gòu)研究中，為了確定糖與糖在多糖苷的結(jié)構(gòu)研究中，為了確定糖與糖之間的連接位置，過去常用甲醇解反應(yīng)，反之間的連接位置，過去常用甲醇解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)先將苷進(jìn)行全甲基化，然后應(yīng)時(shí)先將苷進(jìn)行全甲基化，然后6 69%9%鹽酸鹽酸的甲醇進(jìn)行甲醇解的甲醇進(jìn)行甲醇解p以上甲醇解產(chǎn)物進(jìn)行薄層或氣相色譜鑒定以上甲醇解產(chǎn)物進(jìn)行薄層或氣相色譜鑒定725、甲醇解反應(yīng)、甲醇解反應(yīng)方式：方式：常用的氧化開裂法，先用過碘酸氧化糖苷生常用的氧化開裂法，先用過碘酸氧化糖苷生成二元醛和甲酸，再以四氫硼鈉（成二元醛和甲酸，再以四氫硼鈉（NaBHNaBH4 4）還原生還原生成相應(yīng)的二元醇，然后室溫稀酸水解生成苷元、多成相應(yīng)的二元醇，然后室溫稀酸水解生成苷元、多元醇和羥基乙醛。元醇和羥基乙醛。736、過碘酸裂解反應(yīng)（、過碘酸裂解反應(yīng)（ Smith降解法）降解法）OOROOROHCOHCHOH2CCH2OHOORRO