天然藥物化學(xué)8-1課件

Glycosides第八章苷類312334概述苷的理化性質(zhì)苷的提取分離苷的結(jié)構(gòu)測(cè)定一、概述定義：

苷類又稱配糖體(glycosides)，是由糖和糖的衍生物等與另一非糖物質(zhì)通過(guò)其端基碳原子聯(lián)接而成的化合物。

一、概述吲哚苷醇苷酚苷氰苷酯苷氧苷分類一、氧苷苷元與糖基通過(guò)氧原子相連一、概述(1)

醇苷：是通過(guò)醇羥基與糖端基羥基脫水而成的苷比較常見(jiàn)，如本書所講皂苷，強(qiáng)心苷均屬此類。紅景天苷Rhodioloside毛茛苷Ranunculin一、概述(2)酚苷：苷元的酚羥基與糖端基脫水而成的苷比較常見(jiàn)，如黃酮苷、蒽醌苷多屬此類。番瀉苷ASennosideA蘆丁Rutin一、概述

該類化合物中的芳香族氰苷，分解后生成苯甲醛（有典型的苦杏仁味）和氫氰酸，因而可以用于鎮(zhèn)咳。如苦杏仁可用于鎮(zhèn)咳，正是由于其中的苦杏仁苷(amygdaline)分解后可釋放少量HCN的結(jié)果。一、概述苦杏仁苷酶稀酸濃酸OH-一、概述(4)酯苷：苷元的羥基與糖端基脫水而成的苷。酯苷的特點(diǎn)：苷鍵既有縮醛的性質(zhì)，又有酯的性質(zhì)，易為稀酸和稀堿水解。例如：存在郁金香屬植物如雜種郁金香(Tulipahybrida)中的化合物山慈菇苷A

(tuliposideA)，有抗真菌活性。

一、概述某些二萜和三萜醇苷常有雙糖鏈，其中一個(gè)糖鏈有接在羧基上成酯苷結(jié)構(gòu)，尤其在三萜皂苷中多見(jiàn)。如中藥地榆的根和根莖能涼血止血，除了含有鞣質(zhì)外，還含有烏蘇酸的苷，如地榆皂苷E

(sanguisorbinE)是一個(gè)雙糖鏈的苷，其中一個(gè)為酯苷。一、概述(5)

吲哚苷：指吲哚醇和糖形成的苷，在豆科和蓼科中有分布，苷元無(wú)色，但易氧化是暗藍(lán)色的靛藍(lán)，具有反式結(jié)構(gòu)，中藥青黛就是粗制靛藍(lán)，民間用以外涂治療腮腺炎，有抗病毒作用。靛苷Indicum靛藍(lán)Indigo一、概述二、硫苷苷元上的巰基與糖或者糖的衍生物的半縮醛（半縮酮）羥基脫一分子水形成的化合物。

蘿卜苷Glucoraphenin一、概述三、氮苷糖的端基碳與苷元上氮原子相連的苷稱氮苷，是生物化學(xué)領(lǐng)域中的重要物質(zhì)。如核苷類化合物腺苷(Adenosine):一、概述四、碳苷

是一類糖基和苷元直接相連的苷。組成碳苷的苷元多為酚性化合物，如黃酮、查耳酮、色酮、蒽醌和沒(méi)食子酸等。尤其以黃酮碳苷最為常見(jiàn)。碳苷常與氧苷共存，它的形成是由苷元酚羥基所活化的鄰對(duì)位的氫與糖的端基羥基脫水縮合而成。一、概述

因此，在碳苷分子中，糖總是連在有間二酚或間苯三酚結(jié)構(gòu)的環(huán)上。黃酮碳苷的糖基均在A環(huán)的6-位或8-位。碳苷類化合物具有溶解度小、難以水解的特點(diǎn)。第八章苷類312334概述苷的理化性質(zhì)苷的提取分離苷的結(jié)構(gòu)測(cè)定二、苷的理化性質(zhì)一、一般形態(tài)和溶解性

形：苷類化合物多數(shù)是固體，其中糖基少的可以成結(jié)晶，糖基多的如皂苷，則多呈具有吸濕性的無(wú)定無(wú)形粉末。人參皂苷Rg3GinsenosideRg3二、苷的理化性質(zhì)

味：苷類一般是無(wú)味的，但也有很苦的和有甜味的，如甜菊苷

(stevioside)是從甜葉菊的葉子中提取得到的，屬于貝殼杉烷型四環(huán)二萜的多糖苷，比蔗糖甜300倍，臨床上用于糖尿病患者作甜味劑用，無(wú)不良反應(yīng)。R1=glcR2=glcglc甜菊苷

Stevioside21二、苷的理化性質(zhì)二、旋光性

多數(shù)苷類化合物呈左旋，但水解后，由于生成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右旋。因此，比較水解前后旋光性的變化，也可以用以檢識(shí)苷類化合物的存在。糖苷左旋水解糖右旋二、苷的理化性質(zhì)Hudson規(guī)則規(guī)則一：一對(duì)糖或苷的端基差向異構(gòu)體的分子旋光差(2A)值取決于端基碳原子，與其他部分結(jié)構(gòu)關(guān)系很小，但有時(shí)鄰位效應(yīng)引起偏差。規(guī)則二：一對(duì)糖的端基差向異構(gòu)體的分子旋光(2B)值取決于分子其余部分手性碳原子的構(gòu)型，端基碳原子上的取代基對(duì)數(shù)值影響很小。二、苷的理化性質(zhì)酸水解堿水解酶水解氧化開裂常用苷鍵裂解方法二、苷的理化性質(zhì)1.酸催化水解：苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解。反應(yīng)一般在水或稀醇溶液中進(jìn)行。常用的酸有HCl，H2SO4，乙酸和甲酸等。

二、苷的理化性質(zhì)

反應(yīng)機(jī)理：苷原子先質(zhì)子化，然后斷裂生成苷元和陽(yáng)碳離子或半椅式的中間體，在水中溶劑化而糖。以氧苷為例，其機(jī)理為：脫苷元互變?nèi)軇┗撡|(zhì)子質(zhì)子化二、苷的理化性質(zhì)

由上述機(jī)理可以看出，影響水解難易程度的關(guān)鍵因素在于苷鍵原子的質(zhì)子化是否容易進(jìn)行，主要包括兩個(gè)方面的因素：

(1)

苷原子上的電子云密度；

(2)

苷原子的空間環(huán)境。二、苷的理化性質(zhì)具體到化合物的結(jié)構(gòu)，則有以下規(guī)律：(1)按苷鍵原子的不同，酸水解易難程度為：

原因：N最易接受質(zhì)子，而C上無(wú)未共享電子對(duì)，不能質(zhì)子化。二、苷的理化性質(zhì)

(2)呋喃糖苷較吡喃糖苷的水解速率大50～100倍。原因：呋喃環(huán)平面性，各鍵重疊，張力大。二、苷的理化性質(zhì)(3)酮糖較醛糖易水解原因：酮糖多呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)，且端基上接大基團(tuán)-CH2OH。α-D-葡萄糖α-D-glucoseβ-D-葡萄糖β-D-glucoseα-D-果糖α-D-frutoseβ-D-果糖β-D-frutose二、苷的理化性質(zhì)(4)

吡喃糖苷中，吡喃環(huán)C5上的取代基越大越難水解。原因：吡喃環(huán)C5上的取代基對(duì)質(zhì)子進(jìn)攻有立體阻礙。12345五碳糖甲基五碳糖六碳糖七碳糖五位接-COOH的糖二、苷的理化性質(zhì)

(5)

2-去氧糖>2-羥基糖>2-氨基糖

原因：2-位羥基對(duì)苷原子的吸電子效應(yīng)及2-位氨基對(duì)質(zhì)子的競(jìng)爭(zhēng)性吸引二、苷的理化性質(zhì)(6)

芳香屬苷（如酚苷）因苷元部分有供電子結(jié)構(gòu)，水解比脂肪屬苷（如萜苷、甾苷等）容易得多。

原因：苷元的供電子效應(yīng)使苷原子的電子云密度增大。芳香烴脂肪烴二、苷的理化性質(zhì)(7)

苷元為小基團(tuán)者，苷鍵橫鍵的比苷鍵豎鍵的易于水解，因?yàn)闄M鍵上原子易于質(zhì)子化；苷元為大基團(tuán)者，苷鍵豎鍵的比苷鍵橫鍵的易于水解，這是由于苷的不穩(wěn)定性促使水解。

二、苷的理化性質(zhì)原因：小苷元在豎鍵時(shí)，環(huán)對(duì)質(zhì)子進(jìn)攻有立體位阻。二、苷的理化性質(zhì)(8)

N-苷易接受質(zhì)子，但當(dāng)N處于酰胺或嘧啶位置時(shí)，N-苷也難于用礦酸水解。

原因：吸電子共軛效應(yīng)，減小了N上的電子云密度。二、苷的理化性質(zhì)2.

雙相水解注意：對(duì)酸不穩(wěn)定的苷元，為了防止水解引起皂元結(jié)構(gòu)的改變，可用兩相水解反應(yīng)（例如仙客來(lái)皂苷的水解）。二、苷的理化性質(zhì)3.

酸催化甲醇解機(jī)理與酸水解相似，用甲醇作為溶劑。4.

乙酰解反應(yīng)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?；瘑翁呛鸵阴；途厶?。

二、苷的理化性質(zhì)

反應(yīng)用的試劑為乙酸酐與不同酸的混合液，常用的酸有硫酸、高氯酸或Lewis酸(如氯化鋅、三氟化硼等)。乙酰解的反應(yīng)機(jī)理與酸催化水解相似，它是以CH3CO+為進(jìn)攻基團(tuán)。二、苷的理化性質(zhì)二糖的乙酰解速率1-6苷鍵1-4苷鍵1-3苷鍵1-2苷鍵苷發(fā)生乙酰解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、苷的理化性質(zhì)

下列為一種五糖苷的乙酰解過(guò)程，其分子組成中含有D-木糖、D-葡萄糖、D-雞納糖和D-葡萄糖-3-甲醚。當(dāng)用醋酐-ZnCl2乙酰解后，TLC檢出了單糖、四糖和三糖的乙?；?，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。二、苷的理化性質(zhì)++二、苷的理化性質(zhì)5.

堿催化水解β-消除反應(yīng)：一般的苷對(duì)堿是穩(wěn)定的，不易被堿催化水解，故多數(shù)苷是采用稀酸水解。但是，酯苷、酚苷、氰苷、烯醇苷和β-吸電子基取代的苷易為堿所水解，如藏紅花苦苷、靛苷、蜀黍苷都都可為堿所水解。但有時(shí)得到的是脫水苷元。二、苷的理化性質(zhì)

原因：其中藏紅花苦苷苷鍵的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)引起消除反應(yīng)而生成雙烯結(jié)構(gòu)。例如藏紅花苦苷的水解：二、苷的理化性質(zhì)6.

酶催化水解酶水解的優(yōu)點(diǎn):專屬性高，條件溫和。用酶水解苷鍵可以獲知苷鍵的構(gòu)型，保持苷元的結(jié)構(gòu)不變，保留部分苷鍵得到次級(jí)苷或低聚糖，以便獲知苷元和糖、糖和糖之間的連接方式。二、苷的理化性質(zhì)酶降解反應(yīng)的效果取決于酶的純度以及對(duì)酶的專一性的認(rèn)識(shí)。目前使用的多為未提純的混合酶。轉(zhuǎn)化糖酶麥芽糖酶杏仁苷酶纖維素酶β-果糖苷鍵α-葡萄糖苷鍵β-葡萄糖苷鍵β-葡萄糖苷鍵二、苷的理化性質(zhì)7.過(guò)碘酸裂解反應(yīng)用過(guò)碘酸氧化1,2-二元醇的反應(yīng)可以用于苷鍵的水解，稱為Smith裂解，是一種溫和的水解方法。適用的情況:苷元結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的苷和C-苷。不適用的情況:苷元上也有1,2-二元醇。二、苷的理化性質(zhì)反應(yīng)的基本方法:二、苷的理化性質(zhì)應(yīng)用于碳苷的情況:二、苷的理化性質(zhì)

該反應(yīng)的應(yīng)用:苷元不穩(wěn)定的苷，以及碳苷用此法進(jìn)行水解，可得到完整的苷元，這對(duì)苷元的研究具有重要的意義。此外，從降解得到的多元醇，還可確定苷中糖的類型：二、苷的理化性質(zhì)乙二醇葡萄糖，甘露糖，半乳糖或果糖的C-苷丙二醇