碳水化合物药学

1、第十七章 糖类(saccharide,一、涵义与分类,1、涵义,1）原义 Cn(H2O)m,碳和水组成的化合物，即碳水化合物(carbohydrate,特例,2）结构定义,多羟基醛（酮）或多羟基醛（酮）的缩合物,2、分类,单糖(monosaccharide)：葡萄糖、果糖,寡糖(低聚糖)(oligosaccharide)：蔗糖、麦芽糖,多糖(polysaccharide)：淀粉、纤维素,二、单糖,1、分类,2、结构,1）开链结构,结构式,构型式,A、表示法,费歇尔投影式,B、差向异构体(epimer,互为C2-差向异构体,互为C3-差向异构体,C、构型的确定,D/L构型表示法,原则：与羰基距离

2、最远的手性碳原子构型与甘油醛比较,例,D、 D-系/ L-系醛糖,2）环状结构,氧环式结构,半缩醛羟基,A、表示形式,B、对两“异常”事实的解释,a、解释变旋现象,b、解释糖甙的形成,C、端基差向异构体异头物或端基异构体(anomer,Haworth透视式（台面式,A、书写方法,型,型,B、吡喃糖(glycopyranose)与呋喃糖 (glycofuranose,D-(+)-吡喃葡萄糖,D-(-)-呋喃果糖,构象式,A、特点,船式,椅式,优势构象,B、椅式构象存在的形式,C、大多数D-系糖以4C1式构象为优势构象,D、个别情况，1C4式也可为优势构象,E、端基效应(anomeric effe

3、ct,稳定性,3、物理性质,1）状态：结晶形固体，有甜味,2）溶解性：易溶于水，难溶于有机溶剂； 浓缩可形成糖浆,3）有变旋现象,4、化学性质,1）特征反应,羟基的性质,A、成酯,羰基的性质,A、加成,B、环状缩醛（酮）的形成,注意：糖环上羟基处于顺式结构才发生反应,用途：保护糖分子中的羟基,B、还原,C、脱水反应,2）特殊反应,成脎(osazone)反应,用途：A.鉴别各种单糖,B.推测单糖的构型,成苷/甙(glycoside)反应,B、反应历程,例：某酮糖能与D-葡萄糖形成相同的脎，试推测该酮糖 的结构式,A、糖苷的组成,糖部分(糖苷基,非糖部分(糖苷配基,苷键(氧、氮,C、糖苷性质,a.

4、中/碱性溶液中较稳定,酸或酶催化下水解成糖和苷元,b.不与苯肼作用,c.无变旋现象,d.无还原性,鉴别,氧化反应,A、与弱氧化剂(杜伦、斐林等)反应,B、与温和氧化剂(溴水)反应,注意：a.不能区别醛糖和酮糖,b.还原糖和非还原糖,鉴别醛糖,现象：溴水褪色,C、与稀硝酸的反应,D、高碘酸氧化,5,用途：推测糖的结构 (环的大小,例,单糖结构的确定,双糖结构的确定,差向异构化 (epimerism,D-葡萄糖,D-甘露糖,D-果糖,Molisch显色反应,注意：阳性反应不一定存在糖类，阴性反应肯定不 存在糖类,鉴别糖类,三、寡糖,重要代表物：双糖,1、双糖的连接方式,1）一单糖分子的半缩醛羟基与

5、另一单糖分子的醇 羟基（一般为C-4羟基）间的脱水,半缩醛羟基,1,4-苷键,2）两单糖分子的半缩醛羟基间的脱水,半缩醛羟基,1,2-苷键,麦芽糖,蔗糖,2、双糖的分类,1）还原性双糖,2）非还原性双糖,3、性质,4、苷键的确定,麦芽糖4-O-(-D-吡喃葡萄糖苷基)-D-吡喃葡萄糖,蔗糖-D-吡喃葡萄糖苷基-D-呋喃果糖苷,麦芽糖酶,水解,D-葡萄糖的-苷键,苦杏仁酶,水解,D-果糖的-苷键,转化酶,水解,苷键,四、多糖,1.通性,1）难溶于水，个别与水加热成糊状,2）无定型粉末，无甜味,3）无还原性及变旋现象,4）水解生成寡糖及单糖,2、纤维素(cellulose,1）结构,2）性质,3）用途制纸,3、淀粉,1）性状：白色、无味的粉状物质,2）直链淀粉(amylose) 10%20,结构,1,4-苷键,线型直链,特点,螺旋型构象,性质：A.遇碘显蓝色,B.难溶于冷水,C.-淀粉酶水解为麦芽糖,3）支链