中药化学实用技术应用模块四苷类

1、中药化学实用技术应用模块四苷类学习目标学习目标 2. 2. 掌握苷的结构分类、理化性质掌握苷的结构分类、理化性质 3. 3. 熟悉苷的提取分离技术熟悉苷的提取分离技术 1. 1. 掌握苷的定义掌握苷的定义常见的含苷类药物有哪些？常见的含苷类药物有哪些？黄芪甲苷黄芪甲苷提高免疫力提高免疫力芦荟苷芦荟苷通便通便淫羊藿苷淫羊藿苷补肝肾补肝肾天麻苷天麻苷安神镇静安神镇静一一苷的结构分类苷的结构分类 苷类又称为配糖体，是由糖或糖的衍生苷类又称为配糖体，是由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物与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合物。而成的化合物。 水解后生成糖和非糖两部分。水解后

2、生成糖和非糖两部分。苷的定义苷的定义OHO红景天苷glcOOHOOOHOHHOHO山慈菇苷AOOOOHOOHOHHO4-羟基香豆素苷OOHOHOHOHOHD-葡萄糖OHOH对 羟 苯 基 乙 醇HOOHO2-丙 基 丙 烯 酸 乙 酯OOOH4-羟 基 香 豆 素OOHOHOHOOHHO槲皮素OOHOHOOOHHO芸香糖芦丁OOOOHOHHOOHHOHOHO芸香糖CH2OHC OHHCCOHHCHHOOHHCHOOOHOHOHHOCH2OH123456123456D D- -葡葡萄萄糖糖半缩醛半缩醛反应反应Fischer Fischer 投影式投影式 Haworth Haworth 投影式投影

3、式苷元和苷键的定义苷元和苷键的定义苷键：苷元与糖之间的连接键。苷键：苷元与糖之间的连接键。 苷元：苷中的非糖物质，又称配糖基。苷元结苷元：苷中的非糖物质，又称配糖基。苷元结构类型差别很大。如黄酮、蒽醌、甾体等。构类型差别很大。如黄酮、蒽醌、甾体等。分类分类1.1.按苷元的类型可分为：黄酮苷、蒽醌苷、香豆素苷等。按苷元的类型可分为：黄酮苷、蒽醌苷、香豆素苷等。2.2.按在植物体内存在状态可分为：原生苷和次生苷。按在植物体内存在状态可分为：原生苷和次生苷。苷的分类苷的分类分类分类3.3.按连接单糖基的数目可分为：单糖苷、二糖苷等。按连接单糖基的数目可分为：单糖苷、二糖苷等。4.4.按连接糖链的数目

4、可分为：单糖链苷、双糖链苷等。按连接糖链的数目可分为：单糖链苷、双糖链苷等。5.5.按苷键的构型可分为：按苷键的构型可分为：- -苷和苷和- -苷。苷。苷的分类苷的分类构构 型型判判 断断 依依 据据L-L-C C5 5-R-R在环平面下在环平面下D-D-C C5 5-R-R在环平面上在环平面上- -C C5 5-R -R 、 C C1 1-OH-OH在环平面异侧在环平面异侧- -C C5 5-R -R 、 C C1 1-OH-OH在环平面同侧在环平面同侧6.6.按苷键原子的不同可分为：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。按苷键原子的不同可分为：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。（1 1）氧苷（）氧苷（O-O-苷）

5、苷） 根据苷元的不同又可分为醇苷、酚苷、酯苷、氰苷等。根据苷元的不同又可分为醇苷、酚苷、酯苷、氰苷等。前二者较常见。前二者较常见。 苷的分类苷的分类OOOO葡萄糖OOHOHOHOHOOHOOHOHOHOHOCH2OO龙胆苦苷龙胆苦苷 红景天苷红景天苷 毛茛苷毛茛苷 醇苷醇苷 定义：定义：由糖的端基羟基与苷元上的醇羟基脱水缩合成的苷。由糖的端基羟基与苷元上的醇羟基脱水缩合成的苷。 例例如：龙胆苦苷、红景天苷、如：龙胆苦苷、红景天苷、毛茛苷等毛茛苷等。苷的分类苷的分类酚苷酚苷 定义：由糖的端基羟基与苷元上的酚羟基脱水缩合定义：由糖的端基羟基与苷元上的酚羟基脱水缩合成的苷。成的苷。苷的分类苷的分类H

6、OOglcOOOglc天麻苷丹皮苷酯苷酯苷 定义：由糖的端基羟基与苷元上的羧基脱水缩合成定义：由糖的端基羟基与苷元上的羧基脱水缩合成的苷。的苷。 （其苷键既有缩醛的性质又有酯的性质（其苷键既有缩醛的性质又有酯的性质，故稀酸和，故稀酸和稀碱均易使其水解）稀碱均易使其水解）苷的分类苷的分类OOHOOOHOHHOHO山慈菇苷A氰苷氰苷 定义：由糖的端基羟基与氰醇衍生物分子中的羟基脱水形成的苷。定义：由糖的端基羟基与氰醇衍生物分子中的羟基脱水形成的苷。特点：氰苷的性质不稳定，易发生酸水解和酶水解，且多数苷特点：氰苷的性质不稳定，易发生酸水解和酶水解，且多数苷元为元为- -羟基腈类化合物，易分解为醛（酮

7、）和氢氰酸。少羟基腈类化合物，易分解为醛（酮）和氢氰酸。少量氢氰酸具镇咳作用，大剂量则导致中毒。量氢氰酸具镇咳作用，大剂量则导致中毒。OORHOOHOHCCNHOROHOHOHOCCH2RCNCH3OROHOHOHONCCH2OHRglc 苦杏仁苷苦杏仁苷 RH 亚麻氰苷亚麻氰苷 垂盆草苷垂盆草苷RH 野樱苷野樱苷 RCH3 百脉根苷百脉根苷苷的分类苷的分类（2 2）硫苷（）硫苷（S-S-苷）苷） 定义：由糖的端基羟基与苷元上的巯基（定义：由糖的端基羟基与苷元上的巯基（SHSH）脱水缩合）脱水缩合成的苷，例如芥子中的芥子苷。成的苷，例如芥子中的芥子苷。 （水解后的苷元不含巯基（水解后的苷元不含

8、巯基) )。苷的分类苷的分类CH2CHCH2CNSOSO3Kglc黑芥子苷黑芥子苷（3 3）氮苷（）氮苷（N-N-苷）苷） 定义：由糖的端基碳直接与苷元上的氮原子相连的苷。定义：由糖的端基碳直接与苷元上的氮原子相连的苷。 特点：其中的糖均为核糖或特点：其中的糖均为核糖或2 2去氧核糖（五碳糖），故又去氧核糖（五碳糖），故又称核苷，是核酸的主要组成部分。例如腺苷，鸟苷，巴豆苷。称核苷，是核酸的主要组成部分。例如腺苷，鸟苷，巴豆苷。苷的分类苷的分类NNNNNH2OOHOHHOCH2腺苷腺苷（4 4）碳苷（）碳苷（C-C-苷）苷） 定义：定义：由糖的端基碳直接与苷元上的碳原子相连的苷。由糖的端基碳直

9、接与苷元上的碳原子相连的苷。 特点：既难溶于水也难溶于有机溶剂。苷键稳定，难于发生特点：既难溶于水也难溶于有机溶剂。苷键稳定，难于发生水解反应。水解反应。苷的分类苷的分类芦荟苷芦荟苷二二苷的理化性质苷的理化性质苷的理化性质苷的理化性质苷的通性是由糖部分和苷键决定的，而不同苷苷的通性是由糖部分和苷键决定的，而不同苷类各自的特性则由苷元部分决定。类各自的特性则由苷元部分决定。中药中许多类型的成分均能以苷元的形式与中药中许多类型的成分均能以苷元的形式与糖成苷，由于各类型成分的性质各异，其与糖结糖成苷，由于各类型成分的性质各异，其与糖结合成的苷也就表现成为各自不同的性质。合成的苷也就表现成为各自不同的

10、性质。糖的必备知识糖的必备知识根据其能否水解和分子量的大小，糖可分为：单单糖糖，低聚糖低聚糖和多糖多糖。1. 1. 糖的种类糖的种类OOHOHOHOHH,OHD D葡萄糖葡萄糖D-glucose, Glu麦芽糖麦芽糖maltoseOHOHOHOOOHOOHH,OHOHOH五碳醛糖五碳醛糖六碳醛糖六碳醛糖六碳酮糖六碳酮糖甲基五碳醛糖甲基五碳醛糖支碳链糖支碳链糖单糖单糖氨基糖氨基糖去氧糖去氧糖糖醛酸糖醛酸糖醇糖醇单糖衍生物单糖衍生物2. 2. 单糖的类型单糖的类型五碳醛糖五碳醛糖OOHOHOHH,OHOOHOH OHH,OHD D木糖木糖D D核糖核糖D-xylose, XylD-xylose,

11、XylD-ribose, RibD-ribose, RibOOHOHOHH,OHL L阿拉伯糖阿拉伯糖L-arabinose, AraL-arabinose, AraCHOCH2OH六碳醛糖六碳醛糖D D葡萄糖葡萄糖D-glucose, GluD-glucose, GluD D半乳糖半乳糖D-galactose, GalD-galactose, GalOOHOHOHOHH,OHH,OHOOHOHOHHOCHOCH2OH六碳酮糖六碳酮糖D D果糖果糖D-fructose, FruD-fructose, FruL L鼠李糖鼠李糖L-rhamnose, RhaL-rhamnose, RhaD D芹糖

12、芹糖OOOHOHH(OH)CH2OH甲基五碳醛糖甲基五碳醛糖OOHOHOHCH3H,OH支碳链糖支碳链糖D D金缕梅糖金缕梅糖CH2OHOHOHHOHHOHCH2OH单糖衍生物单糖衍生物H,OHOOHOHCOOHHOOOHOHOHCOOHH,OHONH2OHOOHH,OHH2-2-氨基氨基-2-2-去氧去氧-D-D-葡萄糖葡萄糖（葡萄糖胺）（葡萄糖胺）D-D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸D-D-半乳糖醛酸半乳糖醛酸-D-D-毛地黄毒糖毛地黄毒糖（2,6-2,6-二去氧糖二去氧糖 ） 苷的通性苷的通性1.1.性状性状形态：多为固体，糖基少的可为晶体，糖基多的多呈有形态：多为固体，糖基少的可为晶体，糖基多

13、的多呈有吸吸湿性湿性的无定型粉末。的无定型粉末。颜色：多数为无色，少数有颜色如黄酮苷、蒽醌苷等。颜色：多数为无色，少数有颜色如黄酮苷、蒽醌苷等。中国药典中国药典（20102010版）版）一部一部苷的通性苷的通性味：一般无味，个别有甜味或苦味。味：一般无味，个别有甜味或苦味。 如：甜菊苷，是从甜叶菊的叶子中提取得到的，比蔗如：甜菊苷，是从甜叶菊的叶子中提取得到的，比蔗糖甜糖甜300300倍，临床上用于糖尿病患者作甜味剂用，无不良反应，倍，临床上用于糖尿病患者作甜味剂用，无不良反应，多作为多作为天然甜味剂天然甜味剂。甜菊苷甜菊苷2.2.旋光性旋光性 多呈左旋，水解后其产物往往呈右旋。苷一般无还原性

14、，多呈左旋，水解后其产物往往呈右旋。苷一般无还原性，但水解后往往具还原性。这两种性质常用作苷的检识，但不是绝但水解后往往具还原性。这两种性质常用作苷的检识，但不是绝对的。对的。3.3.溶解性溶解性苷的通性苷的通性水水甲甲/ /乙醇乙醇 乙醚乙醚/ /苯苯 石油醚石油醚苷元（亲脂性）苷元（亲脂性） - -+ + + +（- -）苷苷 （亲水性）（亲水性） + + +- - -3.3.溶解性溶解性影响苷的溶解度的因素：影响苷的溶解度的因素：与组成的糖的数目、性质有关：糖数增多，苷元比例相应减与组成的糖的数目、性质有关：糖数增多，苷元比例相应减小，则苷的亲水性增大。小，则苷的亲水性增大。与苷元的结构

15、有关：大分子苷元的单糖苷，由于糖所占的比与苷元的结构有关：大分子苷元的单糖苷，由于糖所占的比例相应变小，则亲脂性增加。例相应变小，则亲脂性增加。 碳苷在水或其他溶剂中溶解度均较小。碳苷在水或其他溶剂中溶解度均较小。苷的通性苷的通性4.4.苷键的裂解反应（苷的水解反应）苷键的裂解反应（苷的水解反应） 酸水解、碱水解、酶水解和氧化开裂等。酸水解、碱水解、酶水解和氧化开裂等。（1 1）酸水解）酸水解 影响酸水解难易的因素：影响酸水解难易的因素：（酸水解难易与苷键原子上的电子云密度及其所处空间环（酸水解难易与苷键原子上的电子云密度及其所处空间环境有密切关系）境有密切关系） 苷键原子苷键原子 N-N-苷

16、苷O-O-苷苷S-S-苷苷C-C-苷苷 呋喃糖（五元环）苷吡喃糖（六元环）苷呋喃糖（五元环）苷吡喃糖（六元环）苷 2-2-去氧糖苷去氧糖苷2-2-羟基糖苷羟基糖苷2-2-氨基糖苷氨基糖苷 吡喃糖苷中糖的吡喃糖苷中糖的C C5 5上取代基越大越难水解上取代基越大越难水解苷的通性苷的通性（1 1）酸水解）酸水解 特别注意：特别注意：对酸不稳定的苷元，为了防止水解引起苷元结构的改变，对酸不稳定的苷元，为了防止水解引起苷元结构的改变，可采用两相水解反应。可采用两相水解反应。在稀酸性溶液中加入与水不相混溶的有机溶剂（例如苯），在稀酸性溶液中加入与水不相混溶的有机溶剂（例如苯），使水解产生的苷元立即进入有

17、机相，避免苷元与酸长时使水解产生的苷元立即进入有机相，避免苷元与酸长时间接触而遭到破坏。间接触而遭到破坏。苷的通性苷的通性苷的通性苷的通性实例：实例：吴海涛吴海涛,蒋翠平蒋翠平,等等. 不同炮制方法对芫花中不同炮制方法对芫花中4种黄酮苷元含量的影响种黄酮苷元含量的影响J. 中医药学报中医药学报,2012,03:105-108. 芫花古之炮制可见于宋芫花古之炮制可见于宋太平圣惠方太平圣惠方记载记载“芫花，醋拌，炒黄。芫花，醋拌，炒黄。”除除醋制法外，芫花炮制方法还有醋煮、绿豆制、水煮、清蒸等法，均以去其毒醋制法外，芫花炮制方法还有醋煮、绿豆制、水煮、清蒸等法，均以去其毒性，增强利水之功为目的。性

18、，增强利水之功为目的。（2 2）碱水解）碱水解 一般苷键对稀碱稳定，故很少用碱来水解苷类，但酯苷、酚一般苷键对稀碱稳定，故很少用碱来水解苷类，但酯苷、酚苷、有羰基共轭的烯醇苷、苷、有羰基共轭的烯醇苷、-吸电子基团的苷类易为碱水吸电子基团的苷类易为碱水解。解。苷的通性苷的通性（3 3）酶水解）酶水解 水、水、303040 40 苷的通性苷的通性苷的通性苷的通性实例：实例：雷震雷震,雷攀雷攀,等等. 盾叶薯蓣中薯蓣皂苷元的不同提取方法比较研究盾叶薯蓣中薯蓣皂苷元的不同提取方法比较研究J. 中国药业中国药业,2015,22:24-26.在工业生产中，主要采用酸水解法获取薯蓣皂苷元。先以强酸水解薯蓣皂

19、苷在工业生产中，主要采用酸水解法获取薯蓣皂苷元。先以强酸水解薯蓣皂苷糖苷键，再以汽油为溶剂萃取皂苷元，其主要缺点是污染环境、存在安全隐患糖苷键，再以汽油为溶剂萃取皂苷元，其主要缺点是污染环境、存在安全隐患。（4 4）氧化开裂法）氧化开裂法 Smith Smith降解法，水解条件温和。适用对象：难水解的碳苷；降解法，水解条件温和。适用对象：难水解的碳苷；酸水解时，苷元结构易被破坏的苷。酸水解时，苷元结构易被破坏的苷。苷的通性苷的通性OOHOHOHOHOROOHOHCCH2OHOOHIO4-OROHCORCH2OHBH4-H+CH2OHCHOHCH2OH+CHOCH2OHROH葡萄糖苷葡萄糖苷 过

20、碘酸过碘酸 二元醛二元醛 四氢硼钠四氢硼钠 二元醇二元醇 稀酸室温稀酸室温 苷元苷元 （氧化邻二醇）（氧化邻二醇） （还原）（还原） （稳定性差）（温和）（稳定性差）（温和）三三苷的提取分离技术苷的提取分离技术 苷类在植物体内常与能够水解它的相应的酶共存，因苷类在植物体内常与能够水解它的相应的酶共存，因而很容易被酶水解。而很容易被酶水解。 苷类提取的注意事项：苷类提取的注意事项： （1 1）提取原生苷时，应抑制酶的活性，防止酶水解。）提取原生苷时，应抑制酶的活性，防止酶水解。措施有：措施有： 新鲜药材快速低温干燥。新鲜药材快速低温干燥。 用乙醇、甲醇或沸水提取。用乙醇、甲醇或沸水提取。 提取时

21、加入一定量的碳酸钙。提取时加入一定量的碳酸钙。 苷的提取苷的提取实例：为什么黄芩在储藏不当会变绿？实例：为什么黄芩在储藏不当会变绿？ 黄芩中的有效成分黄芩苷和汉黄芩苷可在一定的环境条黄芩中的有效成分黄芩苷和汉黄芩苷可在一定的环境条件下被其中的黄芩酶件下被其中的黄芩酶酶解酶解产生黄芩素和汉黄芩素，其中黄芩产生黄芩素和汉黄芩素，其中黄芩素为邻位三羟基的黄酮，易被氧化变绿色。因而黄芩变绿说素为邻位三羟基的黄酮，易被氧化变绿色。因而黄芩变绿说明苷已被酶解，为防止酶解，黄芩原药材可采用蒸、沸水煮明苷已被酶解，为防止酶解，黄芩原药材可采用蒸、沸水煮等加热杀酶的方法炮制，以达到等加热杀酶的方法炮制，以达到“杀酶保苷杀酶保苷”的目的。的目的。苷的提取苷的提取苷类提取的注意事项：苷类提取的注意事项：（2 2）提取次生苷时，要利用酶的活性，促使苷酶解。）提取次生苷时，要利用酶的活性，促使苷酶解。（3 3）提取苷元时，要控制酸碱水解的条件，保持苷元的完整。）提取苷元时，要控制酸碱水解的条件，保持苷元的完整。必要时可采用酶解、氧化开裂和两相水解法。必要时可采用酶解、氧化开裂和两相水解法。（4 4）选择溶剂提取时须考虑苷类的溶解性。）选择