第三章糖和苷类第二讲

1、湖北医药学院药学院Monday, July 04, 2022王 纠 第三章第三章 糖和苷类化合物糖和苷类化合物p 糖的提取分离与检识糖的提取分离与检识p 苷的结构与分类苷的结构与分类p 苷的理化性质苷的理化性质 第第2讲讲2掌握：糖的检识；苷类化合物的理化性苷类化合物的理化性质质。熟悉：苷键的裂解方法及特点。了解：多糖的提取流程。3（一）提取（一）提取p 极性大，以水或稀醇提取极性大，以水或稀醇提取p 碳酸钙或加热回流破坏酶的活性。由于植物内碳酸钙或加热回流破坏酶的活性。由于植物内有能水解聚合糖的酶存在，须用适当方法破坏或有能水解聚合糖的酶存在，须用适当方法破坏或抑制酶的作用，以保存糖的原存形

2、式。抑制酶的作用，以保存糖的原存形式。p 中性条件下提取：若共存有酸性成分，用碳酸中性条件下提取：若共存有酸性成分，用碳酸钙钙/ /钠等中和钠等中和四、糖的提取与分离四、糖的提取与分离4p 溶剂：热水、稀碱如溶剂：热水、稀碱如0 0.1.11 1mol/LNaOHmol/LNaOH或或KOHKOH、稀醇、稀盐溶液或二甲基亚砜、稀酸如稀醇、稀盐溶液或二甲基亚砜、稀酸如1%HAc1%HAc等等粘液质、树胶、木聚糖、菊糖、肝原可溶于热水，不溶粘液质、树胶、木聚糖、菊糖、肝原可溶于热水，不溶于乙醇；于乙醇；酸性多糖、半纤维素可溶于稀碱；酸性多糖、半纤维素可溶于稀碱；碱性多糖可溶于稀酸；碱性多糖可溶于稀

3、酸；葡萄糖醛酸类酸性多糖的水溶液，用乙酸或盐酸使成酸葡萄糖醛酸类酸性多糖的水溶液，用乙酸或盐酸使成酸性后，再加乙醇或铜盐等使生成不溶性络合物或盐类沉性后，再加乙醇或铜盐等使生成不溶性络合物或盐类沉淀析出淀析出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，使多糖沉淀进行初步纯化，得粗多糖。多糖沉淀进行初步纯化，得粗多糖。 易溶于水的单糖及低聚糖：水或醇提取，然后易溶于水的单糖及低聚糖：水或醇提取，然后用不同的有机溶剂萃取用不同的有机溶剂萃取 多糖：常用热水、稀碱或稀酸溶液进行提取多糖：常用热水、稀碱或稀酸溶液进行提取6糖类的提取流程糖类的提取流程7（二）分离纯化（二）分

4、离纯化p 分级沉淀法：不同浓度的低级醇梯度加入，分级沉淀法：不同浓度的低级醇梯度加入，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顺序向多糖溶液中加入甲醇或乙醇或丙按比例由小到大的顺序向多糖溶液中加入甲醇或乙醇或丙酮，收集不同浓度下析出的沉淀酮，收集不同浓度下析出的沉淀为了多糖的稳定，一般在为了多糖的稳定，一般在pH7pH78p纤维素柱色谱法纤维素柱色谱法溶剂系统：水、稀乙醇、稀丙酮、水饱和正丁醇或异丙醇溶剂系统：水、稀乙醇、稀丙酮、水饱和正丁醇或异丙醇利用混合糖的溶液，流经预先以另一种溶剂利用混合糖的溶液，流经预先以另一种溶剂( (如乙醇如乙醇) )混悬的纤维素柱，混

5、悬的纤维素柱，多糖在此多孔支持介质上析出沉淀，再以递减醇浓度的稀醇逐步洗脱，多糖在此多孔支持介质上析出沉淀，再以递减醇浓度的稀醇逐步洗脱，溶出各种多糖溶出各种多糖流出柱的先后顺序通常是水溶性大的先出柱，水溶性差的最后出柱，与流出柱的先后顺序通常是水溶性大的先出柱，水溶性差的最后出柱，与分级沉淀法正好相反。分级沉淀法正好相反。中性性多糖中可加入适量乙酸或甲酸，以提高分离效率中性性多糖中可加入适量乙酸或甲酸，以提高分离效率纤维素柱层析还可用丙酮、水饱和丁醇、异丙醇、水饱和甲乙酮等，或纤维素柱层析还可用丙酮、水饱和丁醇、异丙醇、水饱和甲乙酮等，或用丁醇：乙酸：水用丁醇：乙酸：水(9(9：2 2：1)

6、1)、乙酸乙酯：乙酸：水、乙酸乙酯：乙酸：水(7(7：2 2：2)2)等系统。等系统。混合溶液可调节其组成比例。酸性多糖层析时，可利用其和季铵盐络合混合溶液可调节其组成比例。酸性多糖层析时，可利用其和季铵盐络合沉淀的反应，在洗脱液中加少量十六烷基吡啶氯化物，可使分离软骨硫沉淀的反应，在洗脱液中加少量十六烷基吡啶氯化物，可使分离软骨硫酸盐等多糖获得好效果。酸盐等多糖获得好效果。9p 活性炭活性炭 缓慢加入，充分吸附缓慢加入，充分吸附- -水洗脱（无机盐和水洗脱（无机盐和AA-AA-单糖）单糖）-10%-10%稀稀醇（二糖）醇（二糖）-15 %-15 %稀醇（三糖）稀醇（三糖）-依次洗下分子量较大

7、的糖依次洗下分子量较大的糖-35-45%-35-45%的稀醇即能洗下所有的单糖和低聚糖的稀醇即能洗下所有的单糖和低聚糖p 大孔树脂色谱法大孔树脂色谱法 遵从类似物吸附类似物的原则遵从类似物吸附类似物的原则非极性或低极性非极性或低极性溶剂同活性溶剂同活性C C10p 凝胶柱色谱法凝胶柱色谱法凝胶柱层析利用具有三维网状结构的多孔性凝胶，可将多糖按分子大小和形状不同分离开来。当含有混合溶质的溶液流经适当的凝胶柱时，小分子易扩散入孔中，而大的则不易扩散，各溶质洗脱顺序随分子量由大及小，渐次流出。此法对于不同聚合度的糖类分离特别有效。方法快速、简单，条件温和。常用的凝胶有葡聚糖凝胶（sephadex G

8、）、琼脂糖凝胶（sepharose bio-gel A）、聚丙烯酰胺凝胶（bio-gel P）等常用的洗脱剂是各种浓度的盐溶液及缓冲液,但它们的离子强度最好不低于0.02.出柱的顺序是大分子的先出柱,小分子的后出柱在多糖分离时,通常是用孔隙小的凝胶如sephadex G-25、G-50等先脱去多糖中的无机盐及小分子化合物,然后再用孔隙大的凝胶sephadex G-200等进行分离.凝胶柱层析法不适合于粘多糖的分离.11p离子交换色谱法离子交换色谱法常用交换剂：阴或阳离子交换纤维素常用交换剂：阴或阳离子交换纤维素阳离子交换纤维素适于分离酸性、中性和粘多糖阳离子交换纤维素适于分离酸性、中性和粘多糖

9、pH 6时酸性多糖可吸附于交换剂上，中性多糖则不能被吸附。当用硼砂将交换剂预处理后，中性多糖与硼酸络合后可增加酸性，可被阳离子交换纤维素吸附交换剂对多糖的吸附力与多糖的结构有关：酸性基团多的吸附力强，对于线性分子，分子量大的比小的吸附力强，直链分子比支链分子易吸附分离酸性多糖所用的洗脱剂通常是pH相同离子强度不同的缓冲液，分离中性多糖的洗脱剂则是不同 浓度的硼砂溶液。12p 季铵盐沉淀法，如季铵盐沉淀法，如十六烷基三甲铵盐(CTA盐)和十六烷基吡啶盐(CP盐)季铵盐季铵盐和酸性多糖阴离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来，中性多糖留存在母液中而分离。若再利用硼酸络合物，中性多

10、糖亦可沉淀，或在高pH的条件下，增加中性醇羟基的解离度而使之沉淀。p 13p 电泳法电泳法分子大小、形状及所负电荷不同的多糖其在电场的作用下迁移速率是不同的p 超速离心法：超速离心法：分子大小，沉积速率不同。沉积速率不同。14p 粗多糖除杂：蛋白质、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：活性炭或氧化脱色。15（三）除杂（三）除杂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体积氯仿体积氯仿振摇振摇20min，离心，离心分出溶液交界处分出溶液交界处的变性蛋白的变性蛋白氯仿氯仿/ /正丁醇正丁醇= =1/51/5体积体积161. 1. 脱去多

11、糖中蛋白质的方法脱去多糖中蛋白质的方法2）酶解法：）酶解法：在样品溶液中加入蛋白质水解酶，如：胃蛋白在样品溶液中加入蛋白质水解酶，如：胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等，使样品中的蛋酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等，使样品中的蛋白质降解。白质降解。173）三氟三氯乙烷法：）三氟三氯乙烷法：多糖溶液多糖溶液搅拌搅拌10min，离心离心处理处理2次次无蛋白多糖无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放置过夜放置过夜离心，除去离心，除去胶状沉淀胶状沉淀多糖多糖3%3%三氯醋酸三氯醋酸溶液，至不溶液，至不再浑浊再浑浊19p 1、-萘酚浓硫酸反应

12、（萘酚浓硫酸反应（Molish反应）反应）现象：两液层界面呈现紫红色环现象：两液层界面呈现紫红色环适用于：单糖、低聚糖、多糖和苷类，可用于区适用于：单糖、低聚糖、多糖和苷类，可用于区别苷和苷元。别苷和苷元。p 2、碱性酒石酸铜（、碱性酒石酸铜（Fehling）反应）反应现象：产生砖红色氧化亚铜沉淀现象：产生砖红色氧化亚铜沉淀适用于：单糖、还原性低聚糖适用于：单糖、还原性低聚糖p 3、氨性硝酸银（、氨性硝酸银（Tollens）反应）反应主要用于检识还原糖主要用于检识还原糖 五、糖的检识五、糖的检识20p 4、色谱检识、色谱检识21 有纸色谱和薄层色谱，常用含水的溶剂系统为展开剂，常有纸色谱和薄层

13、色谱，常用含水的溶剂系统为展开剂，常用显色剂有苯胺用显色剂有苯胺-邻苯二甲酸试剂、三苯四氮盐试剂等。邻苯二甲酸试剂、三苯四氮盐试剂等。纸色谱纸色谱正丁醇正丁醇-冰醋酸冰醋酸-水水(4：1：5)上层上层醋酸乙酯醋酸乙酯-吡啶吡啶-水水(2：1：2)水饱和苯酚水饱和苯酚薄薄层层色色谱谱硅胶色谱硅胶色谱正丁醇正丁醇-冰醋酸冰醋酸-水水(4：1：5)上层上层氯仿氯仿-甲醇甲醇-水水(65：35：10)下层下层纤维素色谱纤维素色谱原理及条件同纸色谱原理及条件同纸色谱亦称配糖体，是由糖与非糖物质结合而成的。该亦称配糖体，是由糖与非糖物质结合而成的。该类化合物不少都是天然药物的生物活性成分，具类化合物不少都

14、是天然药物的生物活性成分，具有多种生理活性。有多种生理活性。 非糖部分称为苷元，又称配糖体。非糖部分称为苷元，又称配糖体。苷苷糖糖非糖非糖（苷元（苷元)水解水解+第二节第二节 苷类化合物苷类化合物一、苷一、苷(glycosides)的定义与结构的定义与结构22genin or aglycone苷键：苷键：苷中的苷元与糖之间的化学键称为苷键。苷中的苷元与糖之间的化学键称为苷键。苷原子：苷原子：苷元上形成苷键以连接糖的原子，称为苷苷元上形成苷键以连接糖的原子，称为苷键原子，也称为苷原子。常见的有键原子，也称为苷原子。常见的有O O、N N、S S、C C。苷的构型：苷的构型：-苷和苷和-苷。苷。成

15、苷的常见单糖：成苷的常见单糖：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由于单糖有由于单糖有及及二种端基异构体，因此在形成苷类时就二种端基异构体，因此在形成苷类时就有二种构型的苷，即有二种构型的苷，即-苷和苷和-苷。在天然的苷类中，由苷。在天然的苷类中，由D-D-型糖衍生而成的苷多为型糖衍生而成的苷多为-苷，而由苷，而由L-L-型糖衍生而

16、成的苷型糖衍生而成的苷多为多为-苷。苷。p 苷类结构主要由三部分（苷元、苷键、苷类结构主要由三部分（苷元、苷键、糖）组成，可变因素较多，尤其是非糖物糖）组成，可变因素较多，尤其是非糖物质，即苷元部分，种类繁多，十分复杂。质，即苷元部分，种类繁多，十分复杂。因此，苷的分类也有多种方法：因此，苷的分类也有多种方法：二、苷的分类二、苷的分类24按苷键原子不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷按苷键原子不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷按在植物体内的存在状况：原生苷、次生苷按在植物体内的存在状况：原生苷、次生苷按苷分子中所含单糖基的数目：按苷分子中所含单糖基的数目： 单糖苷、二糖苷、三糖苷等单糖苷、二糖苷、三糖苷等按

17、苷分子中糖链的数目：按苷分子中糖链的数目： 单糖链苷、二糖链苷、三糖链苷等单糖链苷、二糖链苷、三糖链苷等251. 1. 氧氧苷苷( (O-O-苷苷) )：苷键原子为：苷键原子为O O，因苷元不同分：因苷元不同分： 1 1）醇苷：醇苷：由苷元的醇羟基与糖半缩醛（酮）脱水由苷元的醇羟基与糖半缩醛（酮）脱水而成的苷。而成的苷。OOHHOOHOHOOOHOHHOOHOOOp（一）按（一）按苷键原子苷键原子不同分类不同分类26 Rhodioloside(红景天苷) Ranunculin(毛茛苷)2 2）酚苷：）酚苷：由苷元的由苷元的酚羟基与糖酚羟基与糖上的半缩醛羟基脱上的半缩醛羟基脱水缩合而成的苷。水缩

18、合而成的苷。 OOHOHOHHOHOH CO227Gastrodin(Gastrodin(天麻苷天麻苷) )如：苯酚苷如：苯酚苷Hydrojuglone (氢化胡桃叶醌苷氢化胡桃叶醌苷)OHOOHOHOHOOHOH28萘酚苷萘酚苷Chrysophamol monoglycoside(大黄酚苷大黄酚苷) OHHOOOOCH3HOOHOHOHO29蒽醌苷30香豆素苷黄酮苷OOCH OH2HOOHOHOHOOEsculin(七叶苷)OOOHOHHOOHOCOOHOHOBaicalin(黄芩苷) 是一类羟基腈与糖分子的端基羟基间缩合的衍生物是一类羟基腈与糖分子的端基羟基间缩合的衍生物苦杏仁苷苦杏仁苷(

19、Amygdalin)31Cyanogenic glycoside即生成氰的苷，尤其即生成氰的苷，尤其-羟基腈很不稳定，羟基腈很不稳定，一经酶或酸、碱作用，立即一经酶或酸、碱作用，立即生成氢氰酸生成氢氰酸，误食该类植物有，误食该类植物有中毒危险。中毒危险。3）氰）氰苷苷(cyanogenic glycosides)含-OH氰苷、-OH 氰苷、 氧化偶氮基等32苦杏仁苷类的物质本身无毒，但当它们被苦杏仁苷类的物质本身无毒，但当它们被-葡萄葡萄糖苷酶代谢分解后，就会产生有毒的氢氰酸糖苷酶代谢分解后，就会产生有毒的氢氰酸 和苯和苯甲醛甲醛属于氰苷的还有百部根苷、垂盆草苷、亚麻氰苷等属于氰苷的还有百部根

20、苷、垂盆草苷、亚麻氰苷等OO HO HOHO HOC H3CNCH2R亚麻氰苷 RH 百脉苷 RCH34 4）酯）酯苷：苷：是苷元的是苷元的羧基与糖上端羟基缩合羧基与糖上端羟基缩合而而成的苷类，此类苷键既有缩醛的性质，又有成的苷类，此类苷键既有缩醛的性质，又有酯的性质，易为稀酸或稀碱水解。如：酯的性质，易为稀酸或稀碱水解。如：OHOHHO2CH OHOOOCH OH2 Tuliposide A(山慈菇苷A) 郁金香属植物如杂种郁金香中的化合物山慈菇苷，有抗真菌活性。水解后，苷元立即环合成山慈菇内酯A和B33OOHOOHH1 25OHOCH3OCH3OHOCOCH3OR 土槿乙酸葡萄糖苷RCOO

21、H （有强抑制肿瘤细胞生长 作用）土槿甲素葡萄糖苷RCH3345）吲哚苷）吲哚苷 吲哚醇与糖结合的苷吲哚醇与糖结合的苷NHOglcNHOOOHOHOHOOH35靛苷菘苔苷2. 硫苷硫苷(S-苷苷)：苷键原子为硫，是糖上端基羟基与苷键原子为硫，是糖上端基羟基与苷元上的巯基缩合而成的苷。如：苷元上的巯基缩合而成的苷。如：OHOHHOOCOOHSCCH CH CH=CHSCH3O22NOSO3-36这类苷不多，常存在于十字花科植物中这类苷不多，常存在于十字花科植物中glucoraphenin(glucoraphenin(萝卜苷萝卜苷) )OOHOHOHOHSNCH2CH2CHCHSOCH3OSO3R

22、N O SO3KS glc黑芥子苷 RH2CHCCH237p 芥子酶常与硫苷伴存，当这些植物原料与水接触芥子酶常与硫苷伴存，当这些植物原料与水接触或加水研磨时，被酶解生成异硫氰酸酯类（芥子或加水研磨时，被酶解生成异硫氰酸酯类（芥子油）、硫酸根离子和油）、硫酸根离子和glcglc。3. 3. 氮氮苷苷( (N N- -苷苷) )：苷键原子为苷键原子为N N，是苷元上胺基与糖是苷元上胺基与糖缩合而成的一类苷。缩合而成的一类苷。N N苷是生化领域的重要物质，苷是生化领域的重要物质，如核苷是核酸的重要组成部分。如核苷是核酸的重要组成部分。NNNNOHOHOOHNH22NHOHHOHOONNNNHO38

23、Adenosine(腺苷) Crotonside(巴豆苷)其结构与腺苷相似水解后产生的苷元巴豆毒素具有较强的毒性，能抑制蛋白质的合成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类。天然药物中常见的碳苷以黄酮类为多。如：类。天然药物中常见的碳苷以黄酮类为多。如：特点：在各类溶剂中溶解度小，难水解特点：在各类溶剂中溶解度小，难水解39p碳苷的形成是由苷元酚羟基所活化的邻位或对位的氢与糖的端基羟基脱水缩合而成。p组成碳苷的苷元有黄酮类、蒽醌和没食子酸等。OOHOHCH2OHglcAloin(芦荟苷芦荟苷)OOHOOHOOHOHOHOHCH OH2 Vitexin(

24、牡荆素牡荆素) 存在于马鞭草科和桑科植物中的黄酮碳苷类，也是山楂的主要成分之一，近年来在毛茛科金莲花属植物的花和茎叶中也的发现抗肿瘤、降压、抗炎及解痉作用最早获得的蒽酮碳苷40芦荟属植物中的致泻有效成分之一原生苷：原存在于植物体内的苷为原生苷原生苷：原存在于植物体内的苷为原生苷次生苷次生苷: :原生苷经水解失去一部分糖后形成的苷原生苷经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）根据在植物体内的存在状况根据在植物体内的存在状况41 单糖苷单糖苷 三糖苷三糖苷 双糖苷双糖苷p（三）（三）根据苷分子中所含单糖的数目根据苷分子中所含单糖的数目42p按苷元的按苷元的化学结构类型

25、化学结构类型：香豆素苷、蒽醌苷、黄：香豆素苷、蒽醌苷、黄酮苷等酮苷等p按苷的按苷的生理作用生理作用分类：强心苷分类：强心苷p按苷的按苷的特殊物理性质特殊物理性质分类：皂苷分类：皂苷p按按糖的种类或名称糖的种类或名称分类：葡萄糖苷、木糖苷、去分类：葡萄糖苷、木糖苷、去氧糖苷等氧糖苷等p按其按其植物来源植物来源分类，例如人参皂苷、柴胡皂苷等。分类，例如人参皂苷、柴胡皂苷等。 43 三、苷的理化性质三、苷的理化性质物理性质：物理性质：性状性状 溶解性溶解性 旋光性旋光性 苷键裂解苷键裂解44形：均为固体。有晶形或具吸湿性的无定形形：均为固体。有晶形或具吸湿性的无定形粉末（含糖基多少）粉末（含糖基多少

26、）味：一般无味味：一般无味( (苦：苦：人参皂苷、人参皂苷、甜：甜：甜菊苷甜菊苷) )色：糖部分没有颜色色：糖部分没有颜色, ,苷类化合物的颜色是苷类化合物的颜色是由苷元的性质决定的，取决于其共轭系统的由苷元的性质决定的，取决于其共轭系统的大小和助色团的多少。大小和助色团的多少。有些对黏膜具有刺激作用，如皂苷、强心苷有些对黏膜具有刺激作用，如皂苷、强心苷45(一）一） 性状：性状：苷元苷元弱亲水性、亲脂性弱亲水性、亲脂性苷苷 亲水性强于苷元。亲水性强于苷元。与连接糖的数目、位置与连接糖的数目、位置有关，有关，糖基越多，水溶性越大糖基越多，水溶性越大属极性较大物质，在甲醇、乙醇和含水正丁醇等极性

27、大的属极性较大物质，在甲醇、乙醇和含水正丁醇等极性大的有机溶剂中有较大有机溶剂中有较大S，一般也能溶于水，一般也能溶于水苷类的亲水性与糖基的数目有密切的关系苷类的亲水性与糖基的数目有密切的关系，往往随着糖基，往往随着糖基的增多而增大，大分子苷元的单糖苷常可溶解于低极性的的增多而增大，大分子苷元的单糖苷常可溶解于低极性的有机溶剂，若糖基增多，则苷元占的比例相应变小，亲水有机溶剂，若糖基增多，则苷元占的比例相应变小，亲水性增加，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。用不同极性的溶剂顺次提取药材时，除挥发油和石油醚等用不同极性的溶剂顺次提取药材时，除挥发油和石油醚等非极性部分外，在

28、各提取部分都有发现苷类化合物的可能。非极性部分外，在各提取部分都有发现苷类化合物的可能。 碳苷无论在水中还是在其他溶剂中碳苷无论在水中还是在其他溶剂中S一般都较小一般都较小(二）溶解性二）溶解性46p苷类化合物具旋光性，多数呈左旋，但水解后，苷类化合物具旋光性，多数呈左旋，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。旋光度的大小与苷元和糖的结构以及苷元旋。旋光度的大小与苷元和糖的结构以及苷元与糖、糖与糖的连接方式有关。与糖、糖与糖的连接方式有关。具有多个不对称碳原子具有多个不对称碳原子利用旋光性利用旋光性 测定苷键构型测定苷键构型KlyneKl

29、yne法法( (分子旋光差法分子旋光差法) )：将苷和苷元的分子旋光差与将苷和苷元的分子旋光差与组成该苷的糖的一对甲苷的分子旋光度进行比较，数值组成该苷的糖的一对甲苷的分子旋光度进行比较，数值上相接近的一个便是与之有相同苷键的一个上相接近的一个便是与之有相同苷键的一个(三）旋光性三）旋光性 47（四）苷键的裂解（四）苷键的裂解 p 为此必先使用某种方法使苷键切断为此必先使用某种方法使苷键切断裂解程度：全裂解、部分裂解裂解程度：全裂解、部分裂解酸催化水解反应酸催化水解反应 、乙酰解反应、碱催化水解和、乙酰解反应、碱催化水解和消除消除反应反应 、酶催化水解反应、氧化开裂法（、酶催化水解反应、氧化开

30、裂法（SmithSmith降解法）降解法）48裂解苷糖O苷元糖和糖的连接方式糖和糖的连接方式糖的组成糖的组成苷元结构苷元结构苷元和糖的连接方式苷元和糖的连接方式苷键具有缩醛的结构，在稀酸或酶的作用下，苷键具有缩醛的结构，在稀酸或酶的作用下，苷键可发生断裂，水解成为苷元和糖。苷键可发生断裂，水解成为苷元和糖。水解水解芦丁为黄色粉末，芦丁为黄色粉末，D23+13.82(EtOH)+49 了解苷元的结构、糖的种类和组成；了解苷元的结构、糖的种类和组成； 确定苷元与糖、糖与糖之间的连接方式确定苷元与糖、糖与糖之间的连接方式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+（H2O

31、或稀或稀EtOH）反应溶媒：水或稀醇反应溶媒：水或稀醇催化剂：稀盐酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。催化剂：稀盐酸、稀硫酸、乙酸、甲酸等。50苷键具有半缩醛结构，易为稀酸催化水解。苷键具有半缩醛结构，易为稀酸催化水解。机理：机理：苷键原子先质子化，然后断裂生成苷键原子先质子化，然后断裂生成苷元和糖的阳碳离子中间体，该中间体与苷元和糖的阳碳离子中间体，该中间体与水形成糖，并释放催化剂质子。水形成糖，并释放催化剂质子。质子化质子化 51脱苷元脱苷元C+C+中间体中间体溶剂化溶剂化脱质子脱质子 由上述机理可以看出，影响水解难易程度由上述机理可以看出，影响水解难易程度的关键因素在于的关键因素在于苷键原子的质子

32、化苷键原子的质子化是否容是否容易进行。主要包括三个方面的因素：易进行。主要包括三个方面的因素： 1) 1) 苷原子上的苷原子上的碱度碱度 2 2) ) 苷原子上的苷原子上的电子云密度电子云密度 3 3) ) 苷原子的苷原子的空间环境空间环境52n 氮原子碱度高，易于接受质子，故氮苷最易于发生酸水氮原子碱度高，易于接受质子，故氮苷最易于发生酸水解。而碳原子上无游离电子对，难质子化，故碳苷很难发解。而碳原子上无游离电子对，难质子化，故碳苷很难发生水解。生水解。 n 若苷键若苷键N N处于酰胺处于酰胺N N或嘧啶环中或嘧啶环中N N位置时，因酰基吸电子作位置时，因酰基吸电子作用，使用，使N N的电子

33、云密度降低，难于质子化，致该的电子云密度降低，难于质子化，致该N N苷难水解苷难水解 酸水解的难易顺序为：酸水解的难易顺序为： （1） C-苷苷S-苷苷O-苷苷N-苷苷53p由于五元呋喃环的平面性使环上各取代基处于由于五元呋喃环的平面性使环上各取代基处于重叠位置，张力较大，形成水解中间体可使张重叠位置，张力较大，形成水解中间体可使张力减少，故有利于水解。力减少，故有利于水解。（2）吡喃环呋喃环）吡喃环呋喃环54p果糖、核糖苷等多为呋喃苷，较易水解；葡萄果糖、核糖苷等多为呋喃苷，较易水解；葡萄糖、半乳糖、鼠李糖等醛糖苷多为吡喃苷，较糖、半乳糖、鼠李糖等醛糖苷多为吡喃苷，较难水解；阿拉伯糖苷两者兼

34、有。难水解；阿拉伯糖苷两者兼有。（3）醛糖苷酮糖苷）醛糖苷酮糖苷 55n酮糖苷较醛糖苷易于水解，因为酮糖大多酮糖苷较醛糖苷易于水解，因为酮糖大多为呋喃糖结构。为呋喃糖结构。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，吡喃环吡喃糖苷中，吡喃环C5上的取代基越大越上的取代基越大越难水解，因此五碳糖最易水解。难水解，因此五碳糖最易水解。56n原因：原因：C5C5上的取代基对质子进攻有立体阻碍上的取代基对质子进攻有立体阻碍 OOO HOCH3OCH2CH2OHOCOOHn原因：原因：C2C2上吸电子取代基对质子的竞争性吸引上吸电子取代基对

35、质子的竞争性吸引和诱导效应，使苷键原子的电子云密度降低，和诱导效应，使苷键原子的电子云密度降低，质子化困难所致。质子化困难所致。(5) 氨基糖苷较羟基糖苷难于水解，而羟基糖氨基糖苷较羟基糖苷难于水解，而羟基糖苷又较去氧糖苷（尤苷又较去氧糖苷（尤2-去氧）难于水解去氧）难于水解57n2-2-氨基糖苷氨基糖苷2-2-羟基糖苷羟基糖苷 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吸电性吸电性 ： NH2 OH CH2 (6) 脂肪族苷芳香族苷脂肪族苷芳香族苷p芳香族苷其苷元部分有供电

36、子结构芳香族苷其苷元部分有供电子结构58p某些酚苷某些酚苷( (蒽醌苷、香豆素苷蒽醌苷、香豆素苷) )不加酸只加热也可水不加酸只加热也可水解解p 苷元为苷元为小基团时：小基团时：e a （平伏键易质子化）（平伏键易质子化） 大基团时：大基团时：a e （由于苷元在直立健不稳，（由于苷元在直立健不稳，脱去有利于中间体稳定脱去有利于中间体稳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，即在反应混合液中加入与即在反应混合液中加入与水不相混溶的有机溶剂（如氯仿、苯等），水不相混溶的有机溶剂（如氯仿、苯等），苷元一旦生成即进入有机相，避免与酸长时苷元一旦生成即进入有机相，

37、避免与酸长时间接触，从而获得真正的苷元间接触，从而获得真正的苷元59p 酸催化水解常采用稀酸，对于难水解的酸催化水解常采用稀酸，对于难水解的苷类化合物采用浓酸等较为剧烈的条件，苷类化合物采用浓酸等较为剧烈的条件，但可能使苷元发生脱水等变化，为防止结但可能使苷元发生脱水等变化，为防止结构发生变化，可用二相酸水解法构发生变化，可用二相酸水解法p由于一般的苷键属于缩醛结构，由于一般的苷键属于缩醛结构， 对稀碱较稳对稀碱较稳定，不易于被碱催化水解，故苷很少用碱催化定，不易于被碱催化水解，故苷很少用碱催化水解，水解时多数采用酸催化水解或酶水解。水解，水解时多数采用酸催化水解或酶水解。602、碱催化水解、

38、碱催化水解But，酯苷、酚苷、烯醇苷和，酯苷、酚苷、烯醇苷和位吸电子基团的位吸电子基团的苷类易被碱催化水解。苷类易被碱催化水解。芳环具有吸电作用，端基芳环具有吸电作用，端基碳上氢酸性增强，有利于碳上氢酸性增强，有利于OHOH- -的进攻的进攻61苷元有强吸电子基，使苷原子电子云密度大大下苷元有强吸电子基，使苷原子电子云密度大大下降，而有利于降，而有利于OH- 进攻，形成亲核反应。进攻，形成亲核反应。如：上述化合物可用碱水解，其中藏红花苦苷苷键如：上述化合物可用碱水解，其中藏红花苦苷苷键邻位碳原子上有受吸电子基团活化的氢原子，当用邻位碳原子上有受吸电子基团活化的氢原子，当用碱水解时还能起消除反应

39、而生成双烯结构。碱水解时还能起消除反应而生成双烯结构。62难以水解或不稳定的苷，应用酸水解法往往会使难以水解或不稳定的苷，应用酸水解法往往会使苷元脱水、异构化等，而得不到真正的苷元，而苷元脱水、异构化等，而得不到真正的苷元，而酶水解条件温和（酶水解条件温和（30 -4030 -40）不会破坏苷元的）不会破坏苷元的结构，可以得到真正的苷元。结构，可以得到真正的苷元。特点特点: :专属性、选择性、温和性、不可逆性。专属性、选择性、温和性、不可逆性。酶的酶的高度专属性和水解的渐进性，还可提供更多的结高度专属性和水解的渐进性，还可提供更多的结构信息构信息: :可保持原苷元可保持原苷元; ; 可获知苷键

40、构型可获知苷键构型; ;可得到可得到次生苷次生苷633、酶催化水解、酶催化水解酶的种类酶的种类 1)1)麦芽糖酶麦芽糖酶 水解水解 -glc-glc苷键苷键2)2)苦杏仁酶苦杏仁酶 水解水解 -六碳醛糖苷六碳醛糖苷 ( (专属性低）专属性低）3)3)转化糖酶转化糖酶水解水解-fru-fru苷键苷键( (蔗糖、棉子糖等）蔗糖、棉子糖等）4)4)纤维素酶纤维素酶 水解水解-glc-glc苷键（蜗牛酶）苷键（蜗牛酶）5)5)芥子苷酶芥子苷酶 水解水解S S苷苷 （专属性最强）（专属性最强） 64酶有高度专属性，不仅酶有高度专属性，不仅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解-苷，

41、某苷，某些酶的专属性和糖及苷元的结构都有关些酶的专属性和糖及苷元的结构都有关系。目前使用的多为未提纯的混合酶。系。目前使用的多为未提纯的混合酶。65-glc苷键66-glc苷键注：时间变化注：时间变化，酶解产物会随之而改变，酶解产物会随之而改变注：注：pHpH是影响酶解的一个重要因素，酶解产物会随是影响酶解的一个重要因素，酶解产物会随pHpH变化而改变。变化而改变。异硫氰酸酯异硫氰酸酯 腈腈+ +硫磺硫磺 67p在多糖苷的结构研究中，为了确定糖与糖在多糖苷的结构研究中，为了确定糖与糖之间的连接位置，常应用乙酰解开裂一部分之间的连接位置，常应用乙酰解开裂一部分苷键，保留另一部分苷键，然后用薄层或

42、气苷键，保留另一部分苷键，然后用薄层或气相色谱鉴定在水解产物中得到的乙酰化单糖相色谱鉴定在水解产物中得到的乙酰化单糖和乙酰化低聚糖。和乙酰化低聚糖。684、乙酰解反应、乙酰解反应方式：方式：苷苷乙酰化苷乙酰化苷乙酰化糖乙酰化糖醋酐醋酐+少量浓硫酸少量浓硫酸+ AcO-R（室温放置（室温放置1-10天）天）试剂：试剂：酸酐与酸酸酐与酸(常用硫酸、高氯酸和常用硫酸、高氯酸和Lewis酸等）酸等）脱苷元脱苷元69凡是能够接受外来电子对的分子、离子或原子团称为路易斯酸（路易斯酸（Lewis acid)，即电子对接受体，简称受体受体； 常见的Lewis酸：正离子、金属离子：钠离子、烷基正离子、硝基正离子

43、 受电子分子（缺电子化合物）：三氟化硼、三氯化铝、三氧化硫、二氯卡宾 分子中的极性基团：羰基、氰基 在有机化学中Lewis酸是亲电试剂p 乙酰解反应的机理与酸催化水解相似，它乙酰解反应的机理与酸催化水解相似，它是以是以CH3CO+CH3CO+为进攻基团。为进攻基团。70机理机理规律规律p苷发生乙酰解反应的速度与糖苷键的位置有关。如果在苷键的邻位有可乙酰化的羟基，则由于电负性，可使乙酰解的速度减慢。 二糖的乙酰解规律（难易程度）： 12苷键(难) 13苷键 14苷键 16苷键 用乙酐用乙酐-ZnCI2乙酰解后，乙酰解后，TLC检出了单糖、四糖检出了单糖、四糖和三糖的乙酰化物，并与标准品对照进行鉴

44、定，和三糖的乙酰化物，并与标准品对照进行鉴定，由此可推出苷分子中糖的连接方式。由此可推出苷分子中糖的连接方式。71p在多糖苷的结构研究中，为了确定糖与糖在多糖苷的结构研究中，为了确定糖与糖之间的连接位置，过去常用甲醇解反应，反之间的连接位置，过去常用甲醇解反应，反应时先将苷进行全甲基化，然后应时先将苷进行全甲基化，然后6 69%9%盐酸盐酸的甲醇进行甲醇解的甲醇进行甲醇解p以上甲醇解产物进行薄层或气相色谱鉴定以上甲醇解产物进行薄层或气相色谱鉴定725、甲醇解反应、甲醇解反应方式：方式：常用的氧化开裂法，先用过碘酸氧化糖苷生常用的氧化开裂法，先用过碘酸氧化糖苷生成二元醛和甲酸，再以四氢硼钠（成二元醛和甲酸，再以四氢硼钠（NaBHNaBH4 4）还原生还原生成相应的二元醇，然后室温稀酸水解生成苷元、多成相应的二元醇，然后室温稀酸水解生成苷元、多元醇和羟基乙醛。元醇和羟基乙醛。736、过碘酸裂解反应（、过碘酸裂解反应（ Smith降解法）降解法）OOROOROHCOHCHOH2CCH2OHOORROH