苷结构和分类

1、关于苷的结构和分类1第一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月2第一节 苷的结构和分类 苷的含义糖和糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连结而成的一类化合物。以葡萄糖为例。 第二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月3D葡萄糖苷 苷键原子 苷元 苷键端基碳原子第三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月4苷 元 + 糖 苷糖的构型 绝对构型 端基碳原子的相对构型 依C5-R取向 依C1-OH与C5-R相对位置 D-型 （向上） L-型（向下） -型 （同侧） -型（异侧） 多形成 D葡萄糖 - L鼠李糖 第四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月5糖的类型

2、：单糖五碳醛糖： D-木糖（xyl）; D-核糖（rib）； L-阿拉伯糖（ara） 甲基五碳糖： L-鼠李糖（rha） 六碳醛糖： D-葡萄糖（glc）; D-半乳糖（gal） 六碳酮糖： D-果糖（fru）第五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月6糖醛酸：D葡萄糖醛酸(glucuronic acid)； D半乳糖醛酸(galacturonic acid)糖醇： D甘露醇(mannitol).去氧糖（强心苷多见）： D洋地黄毒 （digitoxose）氨基糖(动物和菌类）: 2氨基2去氧D葡萄糖（2-amino-2-deoxy-glucose）第六张，PPT共六十五页，创作于2022年

3、6月7低聚糖：由2 9个单糖基组成 重要的双糖：龙胆二糖(gentiobiose) 麦芽糖(maltose)芸香糖(rutinose) 槐糖 (sophorose)新橙皮糖( neohesperidose ) 第七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月8植物体内常见糖的哈沃斯（Haworth）投影式结构： D木糖（xyl） D核糖 （rib） L阿拉伯糖（ara） L鼠李糖 （rha） D葡萄糖（glc） D 半乳糖（gal） D 葡萄糖醛酸 D 半乳糖醛酸 第八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月9D果糖（fru） D洋地黄糖 2氨基2去氧D葡萄糖 （digitoxose） （2-

4、amino-2-deoxy-glucose） 芸香糖(rutinose) 龙胆二糖(gentiobiose) 第九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月10新橙皮糖( neohesperidose ) 槐 糖(sophorose) 第十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月11苷的结构分类：1、氧苷：依苷元羟基的类型分为 醇苷：红景天苷 酚苷：天麻苷、白藜芦醇苷 酯苷：山慈姑苷A、B 氰苷：苦杏仁苷 按苷键原子分类 氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。第十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月12红景天苷（醇苷） 苦杏仁苷（氰苷） 第十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月13白藜芦醇

5、苷（酚苷） 天麻苷（酚苷）2、硫苷：黑芥子苷、白芥子苷3、氮苷：腺苷、鸟苷等，生化中多见。4、碳苷：芦荟苷. 黑芥子苷（硫苷） 第十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月14腺苷（氮苷） 芦荟苷（碳苷） 山慈姑苷A R=H山慈姑苷B R=OH (酯苷) 第十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月15其他分类方法：按苷元类型：黄酮苷、蒽醌苷、香豆素苷按植物体内存在状态：原生苷、次生苷按苷特殊性：皂苷按生理作用：强心苷按糖的种类和名称：木糖苷、葡萄糖苷按单糖基的数目：单糖苷、双糖苷按糖链数目：单糖链苷、双糖链苷、三糖链苷 第十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月16第二节 苷的

6、性质 一、性状：形态 均为固体，含糖基少 可成结晶 含糖基多 无定型粉末，有引湿性。颜色 取决于苷元（共轭系统大小及助色团 有无）气味 一般无味；个别对黏膜有刺激性（皂苷）第十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月17三、溶解性 水 甲（乙）醇 乙醚（苯） 石油醚苷元（亲脂性） - + + +（-） 苷 （亲水性） + + - -二、旋光性苷都有旋光性（糖和/或苷元），且呈左旋。糖为右旋。第十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月18苷键的裂解（ 酸水解、酶解、碱水解、乙酰解、氧化开裂法等）（一）酸水解：反应机理（以葡萄糖为例） 第十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月19

7、苷键原子质子化 苷键断裂 阳碳离子溶剂化 脱去氢离子 酸水解难易的关键影响苷键原子质子化的因素第十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月20 苷键原子周围的电子云密度 （ 电子云密度大，易于接受质子，水解容易） 空间环境（有利于接受质子，水解就容易） 酸水解的规律 1.与苷键原子有关 : N苷 O苷 S苷 C苷 (易于接受质子) （无孤对电子）2 呋喃糖苷（酮糖） 吡喃糖苷（醛糖）（分子平面性，张力大）第二十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月213五碳糖苷 甲基五碳糖苷 六碳糖苷 七碳糖苷 糖醛酸苷（空间位阻小） （大）42氨基糖苷 2羟基糖苷 2去氧糖苷 脂肪族苷（苷元供电性）

8、第二十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月22难水解的碳苷 苷元结构不太稳定的氧苷（皂苷）氧化开裂法 Smith降解法;两相酸水解法（样品+酸水+苯/氯仿）获得真正苷元 第二十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月23-D-葡萄糖苷 过碘酸 二元醛 四氢硼钠 二元醇 稀酸室温 苷元（O-苷） （氧化邻二醇） （还原） （稳定性差） （温和）-D-葡萄糖苷（C-苷） 带醛基的苷元 第二十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月24（二）酶水解：酶水解的特点及意义 条件温和 高度专属性：（水、3040） 苷酶 苷 （麦芽糖酶 水解 -葡萄糖苷键） 苷酶 苷 （苦杏仁酶 水解 -葡

9、萄糖苷键 和其他六碳糖的苷键） 获得真正苷元 苷键构型（、）的判断第二十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月25（三）碱水解 苷键的缩醛结构（苷键原子的负电性）对稀碱（OH-）稳定, 故苷很少用碱水解，而酯苷、酚苷、烯醇苷、吸电子基团的苷类（苷键原子的正电性）易为碱水解。 第二十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月26（四）乙酰解多糖苷 醋酐+酸（浓硫酸、高氯酸、氯化锌） 乙酰化单糖、乙酰化低聚糖 选择性水解 1,6-苷键 1,4-苷键和1,3-苷键 1,2-苷键 依鉴定结果 + 裂解规律 推断多糖苷中糖与糖之间的连接位置 鉴定 薄层色谱气相色谱 第二十六张，PPT共六十五页，

10、创作于2022年6月27第三节 苷的提取分离提取：苷的存在状态 苷与酶共存 提取目的 （原生苷、次生苷、苷元） 原生苷 （科研、生产）溶解性差异 酶解 次生苷、苷元 （生产）第二十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月28提取原生苷 提取次生苷、苷元 设法抑制酶的活性（加热、拌碳酸钙、醇）避免与酸、碱接触 极性溶剂（甲醇、乙醇、沸水）提取 利用酶的活性（加水、3040、2448）加酸水解或碱水解、预发酵等 有机溶剂（醇、苯、氯仿、石油醚）提取 提取液 浓缩浓缩液（含大量极性杂质） 第二十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月29简单回流装置第二十九张，PPT共六十五页，创作于202

11、2年6月30溶剂法（溶剂沉淀-水液加丙酮或乙醚；溶剂萃取法-乙酸乙酯、正丁醇）大孔树脂法（先水洗-无机盐、糖、肽类，不同浓度的乙醇洗苷类）分离： 色谱方法（为主） 反相硅胶色谱：Rp-18、Rp-8（极性成分适用）； 水-甲醇或水-乙腈为流动相葡聚糖凝胶色谱：SephedexLH-20(有机相适用) 不同浓度的乙醇为洗脱剂各种单体成分 第三十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月31第四节 苷的检识一、化学检识 苷 水 解 糖 + 苷元 （鉴别特点和意义）菲林试剂 阴性（-） 阳性（+） （-） 还原糖特有多伦试剂 阴性（-） 阳性（+） （-） 还原糖特有Molish反应 阳性（+） 阳

12、性（+） （-） 苷与苷元的鉴别（-萘酚、浓硫酸）第三十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月32二、色谱检识 1 薄层色谱（分配原理） 硅胶正相色谱 硅胶反相色谱固定相 硅胶表面吸附的水 Rp-18、 Rp-8展开剂 正丁醇-乙酸-水 氯仿-甲醇 （4：1：5 ，上层） 氯仿-甲醇-水 甲醇-水 （65：35：10，下层） （三元系统） （二元系统）适用范围 大多数苷（极性偏大） 极性较小的苷 第三十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月332纸色谱（分配原理）固定相： 水展开剂： 正丁醇-乙酸-水（4：5：1，上层） 正丁醇-乙醇-水（4：2：1） 水饱和的苯酚第三十三张，PP

13、T共六十五页，创作于2022年6月34显色剂： 苯胺-邻苯二甲酸试剂，间苯二酚- 盐酸试剂（薄层、纸层均可） 茴香醛-硫酸、间苯二酚-硫酸、 -萘酚-硫酸（仅薄层适宜） （主要针对苷中糖及糖的显色，针对苷元的显色见各章节）第三十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月35第五节 苷类的结构研究苷类结构研究的一般程序1.物理常数的测定：Mp. 等。2.分子式的测定质谱分析法（广泛采用）电子轰击质谱（EI-MS）：不易获得分子离 子峰（极性大）第三十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月36化学电离质谱（CI-MS）场解吸质谱（FD-MS）：常用快原子轰击质谱（FAB-MS）：常用高分辨

14、快原子轰击质谱（HR-FAB-MS）： 能直接测出分子量。第三十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月373.组成苷的苷元、糖的鉴定 （1）苷元的结构鉴定（见各章节）（2）糖的种类鉴定纸色谱（PC）：分配原理，BAW系统，与对 照品共色谱鉴定薄层色谱（TLC）：硅胶（硼酸溶液或无机盐 溶液制 - 增加上样量）第三十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月38气相色谱（GLC）：水解、制备TMS衍生物（具挥发性），用对照品tR鉴定超导FT-NMR光谱: 苷中各糖的不同质子的、J 与标准糖数据进行比较鉴定苷中各糖的不同碳原子的 与标准糖数据进行比较鉴定第三十八张，PPT共六十五页，创作于

15、2022年6月39（3）糖的数目的测定 光密度扫描法测定各糖斑点含量， 计算各糖分子比，推算组成苷的糖的数目质谱法测定苷及苷元的分子离子峰 计算其差值，求出糖的数目1H-NMR谱: 端基质子的信号 （大 - 处于低场）数目 第三十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月40全乙酰化或全甲基化物乙酰氧基、甲氧基信号（、 J）的数目13C-NMR谱: 端基碳原子信号（90 112ppm）的数目 苷分子总碳信号数目减去苷元的碳信号数目,推算糖的数目 第四十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月414.苷元与糖、糖与糖之间连接位置的测定 （1）苷元与糖之间连接位置的测定 13C-NMR谱法：利

16、用苷化位移规律， 将苷与苷元的碳谱相比较即可鉴别第四十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月42醇羟基苷化，苷元-碳向低场位移（+410ppm），-碳向高场位移（-0.9-4.6ppm）酚羟基苷化,苷元-碳向高场位移 ，-碳向低场位移第四十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月43（2）糖与糖之间连接位置的测定 化学方法: 将全甲基化苷进行甲醇解，鉴定（与对照品共色谱），未全甲醚化的 单糖，游离羟基所在位置即糖与糖之间的 连接位置。13C-NMR谱法：利用苷化位移规律，将苷与相应单糖的碳谱数据相比较即可鉴别 。第四十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月44糖与糖相连，内侧糖

17、连接糖的碳原子移向低场（47 ppm）相邻碳原子移向高场（ -1-4 ppm）第四十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月455.糖与糖之间连接顺序的确定 苷 缓和酸水解、酶解 乙酰解 全甲基化甲醇解 部分苷键断裂的裂解产物 推 断 分 析 第四十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月46（2）波谱分析法 质谱（MS）法 :主要利用质谱中归属于有关糖基的碎片离子峰或各种分子离子脱糖基的碎片离子峰，可对糖的连接顺序作出判断。 EI-MS (需作成全甲基化、乙酰化或三甲基 硅醚化物)常见各单糖及双糖的全乙酰化物、 TMS衍生物碎片离子峰见书.第四十六张，PPT共六十五页，创作于2022

18、年6月47FD-MS 或FAB-MS：常出现各种脱去不同程度糖基的碎片离子峰。 核磁共振（NMR）法：13C-NMR谱碳原子的自旋-弛豫时间（T1）的大小推断。 NT1 随糖链距离的增加而增大第四十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月486.苷键构型的确定（1）利用酶水解法(酶的专属性)（2）利用开勒（Klyne）经验公式进行计算 MD = M D苷-M D苷元第四十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月49与各糖的一对甲苷（-、-）的分子比 旋度相比较，与-甲苷接近，则该苷键构型为-构型与-甲苷接近，则该苷键构型为-构型第四十九张，PPT共六十五页，创作于2022年6月50（3

19、）利用核磁共振（NMR）确定苷键构型13C-NMR谱：利用端基碳原子的化学位移判断苷键构型： 除D-甘露糖、L-鼠李糖外，绝大多数单糖甲苷，其-型与-型的化学位移相差4ppm. 第五十张，PPT共六十五页，创作于2022年6月51利用端基碳原子与端基质子的偶合常数判断苷键构型：-甲苷 JC1-H1170Hz-甲苷JC1-H1160Hz 10ppm第五十一张，PPT共六十五页，创作于2022年6月521H-NMR谱：利用端基质子偶合常数的大小判断苷键构型依据相邻碳原子上质子偶合常数的大小与二者之间的立体夹角有关 H-2为键的糖（葡萄糖、木糖、半乳糖） H-2为e键的糖 （鼠李糖、甘露糖） -苷键

20、 -苷键 -苷键 -苷键J12 = 23.5Hz J12= 69Hz J12= 2 Hz J122 Hz(Jae、60O) （Jaa、180） （Jee、60） （Jae、60O） J12不相等 J12相等 意义 可以用于构型的判断 不能用于构型的判断 第五十二张，PPT共六十五页，创作于2022年6月53-D-葡萄糖苷 -L-鼠李糖苷 J12 = Jae = 23 Hz J12 = Jae = 2 Hz -D-葡萄糖苷 -L-鼠李糖苷 J12 = Jaa = 69 Hz J12 = Jae = 2 Hz 第五十三张，PPT共六十五页，创作于2022年6月54波谱分析在糖苷结构测定中的应用总结

21、 MS 1H-NMR 13C-NMR糖种类 糖各质子的、J 糖的碳信号 （与标准糖对照） （与标准糖对照）第五十四张，PPT共六十五页，创作于2022年6月55苷元与糖 苷化位移规律连接位置 （苷与苷元碳谱相比较）糖与糖 苷化位移规律连接位置 （苷与各糖碳谱相比较） MS 1H-NMR 13C-NMR糖数目 分子量之差 端基质子信号数 端基碳信号数 （ 苷-苷元） （位于低场） （90112ppm） 衍生物信号数 碳信号之差 （甲氧基特征 ） （苷-苷元信号差） （乙酰氧基特征）第五十五张，PPT共六十五页，创作于2022年6月56糖与糖 各糖碎片离子峰 自旋-弛豫时间连接顺序 （与特征性末端

22、糖 （末端糖的NT1最大） 双糖数据相比较）苷键构型 端基质子J1-2 端基碳 -型23Hz (、相差4ppm) -型69Hz 端基碳JC-H （H-2为键） -甲苷 170Hz -甲苷 160Hz （10ppm）第五十六张，PPT共六十五页，创作于2022年6月57苷类思考题：1、掌握苷的组成特点（含义）。2、熟悉糖的分类，掌握重要糖的结构及构型（绝对、相对构型）的判断方法。3、熟悉苷的分类方法，掌握重要的分类方法及代表化合物。4、熟悉苷类的一般性状、旋光性，掌握其溶解性的一般规律。第五十七张，PPT共六十五页，创作于2022年6月585、熟悉苷类裂解的一般方法。6、掌握酸水解的原理、关键及影响酸水解的因素（水解规律）。7、熟悉二相酸水解的方法，掌握该法在苷键裂解中的意义。8、掌握酶解的特点及在苷键裂解中的重要意义。9、掌握酶解的最佳条件及意义。第五十八张，PPT共六十五页，创作于2022年6月5910、掌握抑制或杀灭酶活性的常用方法及意义。11、熟悉常用的乙酰解试剂、方法及在低聚糖苷结构研究中的作用。