一酸催化水解反应苷键属于缩醛结构.ppt

1、Carbohydrates,本章基本内容,一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖苷分类 四、糖和苷的理化性质 五、苷键的裂解 六、糖的核磁共振性质 七、糖的提取分离 八、糖的鉴定和糖链结构的测定,一、概述,糖类又称碳水化合物，是植物光合作用的初生产物，是一类丰富的天然产物，如：蔗糖、粮食(淀粉)、棉布的棉纤维等。 糖类、核酸、蛋白质、脂质 生命活动所必需的四大类化合物。 化学结构：多羟基醛(酮)及其缩聚物。根据其分子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和多糖。,存在：分布极广，无论是在植物界还是动物界。糖可分布于植物的各个部位，植物的根、茎、叶、花、果实、种子等大多含有葡萄糖、果糖、淀粉和纤维素

2、等糖类物质。 主要生物活性：糖类化合物多具有抗肿瘤活性（香菇多糖）或具有增强免疫功能（黄芪多糖）。,苷类又称配糖体(glycosides)，是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子联接而成的化合物。 糖和苷类的生理活性是多种多样 一些具有营养、强壮作用的药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性。,一、概述,二、单糖的立体化学,糖的表示式 单糖是多羟基醛或酮。从三碳糖至八碳糖天然界都有存在。以Fischer式表示如下：,单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖和吡喃糖。 具

3、有六元环结构的糖吡喃糖（pyranose） 具有五元环结构的糖呋喃糖（furanose） 糖处游离状态时用Fischer式表示 苷化后成环用Haworth式表示,二、单糖的立体化学,单糖结构的表示方法：,二、单糖的立体化学,Fisher式 Haworth式 优势构象式 成环状结构后，多了一个手性碳-端基碳,二、单糖的立体化学,Fischer与Haworth的转换及其相对构型,二、单糖的立体化学,Fischer式：（C1与C5的相对构型） C1-OH与原C5(六碳糖)或C4(五碳糖)-OH， 顺式为，反式为。 Haworth式： C1-OH与C5（或C4）上取代基之间的关系： 同侧为，异侧为。,

4、二、单糖的立体化学,糖的绝对构型（D、L） Fischer 式中最后第二个碳原子上-OH向右的为D型，向左的为L型。Haworth 式中C5向上为D型，向下为L型。,二、单糖的立体化学,戊醛糖和已酮糖的绝对构型判断： 吡喃型Haworth式，由于原构型标准（C4-OH和C5-OH）已参与成环，故可直接根据它们的位置判断构型。,二、单糖的立体化学,即：戊醛糖的C4或已酮糖的C5-OH处于环上者为L构型；环下者为D构型。,习惯上将D型糖中C1-OH处环上者为体，环下者为体。在L型糖中相反。,二、单糖的立体化学,环的构象,二、单糖的立体化学,Angyal用总自由能来分析构象式的稳定性，比较二种构象式

5、的总自由能差值，能量低的是优势构象。 如：葡萄糖的二种构象式的比较：,三、糖和苷的分类,糖匀体 均由糖组成的物质。如单糖、低聚糖、多糖等。 单糖 1常见单糖 五碳醛糖 六碳醛糖 六碳酮糖,甲基五碳醛糖 支碳链糖 氨基糖,(天然多为2氨基2去氧醛糖),去氧糖 糖醛酸 糖醇 环醇,(一个或两个羟基被氢取代),(伯羟基被氧化),(羰基被还原),葡萄糖 glucose Glc 半乳糖 galactose Gal 甘露糖 mannose Man 鼠李糖 rhamnose Rha 木 糖 xylose Xyl 果 糖 fructose Fru 核糖 ribose Rib,二、低聚糖(oligosaccha

6、rides，寡糖)： 由29个单糖通过苷键键合而成的直链或支链的聚糖称低聚糖。也称寡糖。 分类：按单糖个数分为二糖、三糖、四糖等； 按有无游离的醛基或酮基分为还原糖和非还原糖， 若两个糖均以端基脱水缩合形成的聚糖就无还原性。,三、糖和苷的分类,常见的二糖有：蔗糖、龙胆二糖、麦芽糖、芸香糖（rutinose）、蚕豆糖、槐糖等。,芸香糖 龙胆二糖,麦芽糖,蔗糖,三 、多聚糖(polysaccharides, 多糖) 是由10个以上的单糖基通过苷键连接而成。 性质：与单糖和寡糖不同，无甜味，非还原性 由一种单糖组成的多糖为均多糖， 由二种以上单糖组成的为杂多糖。 1. 按功能分 水不溶的，直糖链型，

7、主要形成动植物的支持组织。 ex. 纤维素，甲壳素 溶于热水 形成胶体溶液，多支链型，动植物的贮存 养料。 ex. 淀粉，肝糖元 2.按组成分 植物多糖: 淀粉、纤维素、果聚糖、半纤维素、树胶、粘液质和粘胶质 动物多糖：糖原、甲壳素、肝素、硫酸软骨素、 透明质酸,1植物多糖 （1）纤维素（cellulose） 由30005000分子的D-葡萄糖通过14苷键以反向连接聚合而成的直链葡聚糖，分子结构直线状，不易被稀酸或碱水解。,（2）淀粉（starch） 淀粉是葡萄糖的高聚物，淀粉在制剂中常用作赋形剂，在工业上常用作生产葡萄糖的原料。 （3）粘液质（mucilage） 是植物种子、果实、根、茎和海

8、藻中存在的一类粘多糖。粘液质可溶于热水，冷后呈胶冻状。,（4）树胶（gum） 树胶是植物在受伤害或毒菌类侵袭后分泌的物质，干后呈半透明块状物。如中药没药内含64树胶，是由D-半乳糖（4份）、L-阿拉伯糖（1份）和4-甲基-D-葡萄糖醛酸（3份）组成的酸性杂多糖。 2菌类多糖 （1）猪苓多糖：能显著提高荷瘤小鼠巨噬细胞的吞噬能力，促进抗体形成，是良好的免疫调节剂，具有抗肿瘤转移和调节机体细胞免疫功能的作用。此外，对慢性肝炎也有良好的疗效。 （2）茯苓多糖：本身无抗肿瘤活性，若切断其所含的16吡喃葡聚糖支链，成为单纯的13葡聚糖（称为茯苓次聚糖pachymaran）则具有显著的抗肿瘤作用。 （3）

9、灵芝多糖:是灵芝的最有效成分之一。,3动物多糖 （1）肝素（heparin） 是一种含有硫酸酯的粘多糖，肝素广泛分布于哺乳动物的内脏、肌肉和血液里，作为天然抗凝血物质受到高度重视，国外用于预防血栓疾病，并已形成了一种肝素疗法。 （2）甲壳素（chitin） 是组成甲壳类昆虫外壳的多糖，不溶于水，对稀酸和碱稳定。甲壳素经浓碱处理，可得脱乙酰甲壳素（chitosan）。甲壳素及脱乙酰甲壳素应用非常广泛，可制成透析膜、超滤膜，用作药物的载体具有缓释，持效的优点，还可用于人造皮肤、人造血管、手术缝合线等。,四 、苷类 (glycoside) (又称配糖体) 苷类化合物的组成： 苷元(配基)：非糖的物质

10、，常见的有黄酮，蒽醌， 三萜等。 苷类 苷键：将二者连接起来的化学键，可通过 O,N,S等原子或直接通过C-C键相连。 糖(或其衍生物，如氨基糖，糖醛酸等) 苷类化合物的命名： 以 -in 或 oside 作后缀。,植物分布：苷类的分布广泛，是普遍存在的天然产物，由于苷元的结构类型不同，各种结构类型的苷类在植物中的分布情况亦不一样。如黄酮苷在近200个科的植物中都有分布；强心苷主要分布于玄参科、夹竹桃科等10多个科。对多数中草药，根及根茎往往是苷类分布的一个重要部位。 生物活性：苷类化合物多具有广泛的生物活性，如天麻苷是天麻安神镇静的主要活性成分；三七皂苷是三七活血化瘀的活性成分；强心苷有强心

11、作用；黄酮苷有抗菌、止咳、平喘、扩张冠状动脉血管等等作用。,苷原子：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。苷键原子通常是氧原子，也有硫原子、氮原子；少数情况下，苷元碳原子上的氢与糖的半缩醛羟基缩合，形成碳-碳直接相连的苷键。 苷的构型：由于单糖有及二种端基异构体，因此在形成苷类时就有二种构型的苷，即-苷和-苷。在天然的苷类中，由D-型糖衍生而成的苷多为-苷，而由L-型糖衍生而成的苷多为-苷。 成苷的常见糖：主要是单糖，厂为D-葡萄糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、L-鼠李糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-果糖、D-葡萄糖醛酸以及D-半乳糖醛酸等，也有去氧糖等其他糖。,苷类化合物的分

12、类： 根据生物体内的存在形式：分为原生苷、次级苷。 根据连接单糖基的个数：单糖苷、二糖苷、 三糖苷。 根据苷元连接糖基的位置数：单糖链苷、二 糖链苷。 根据苷元化学结构的类型：黄酮苷、蒽醌苷、 生物碱苷、三萜苷。 根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。,三、糖和苷的分类,一 氧苷： 苷元与糖基通过氧原子相连，根据苷元与糖缩合的基团的性质不同，分为以下几类： 醇苷：是通过醇羟基与糖端基脱水而成的苷。 比较常见，如本书所讲皂苷，强心苷均属此类。 酚苷：苷元的酚羟基与糖端基脱水而成的苷。 较常见，如黄酮苷、蒽醌苷多属此类。,三、糖和苷的分类,天麻苷,氰苷：主要是指-羟基腈的苷。 该类化合物多为

13、水溶性，不易结晶，在酸和酶催化时易于水解。生成的苷元-羟基腈很不稳定，立即分解为醛(酮)和氢氰酸。而在碱性条件下苷元易发生异构化。 该类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）和氢氰酸，因而可以用于镇咳。如苦杏仁可用于镇咳，正是由于其中的苦杏仁苷(amygdalin)分解后可释放少量HCN的结果。,三、糖和苷的分类,三、糖和苷的分类,酯苷：苷元的羧基与糖端基脱水而成的苷。 酯苷的特点：苷键既有缩醛的性质，又有酯的性质，易为稀酸和稀碱水解。 例如，山慈菇苷，有抗真菌活性。但该化合物不稳定，放置日久易起酰基重排反应。 (5) 吲哚苷： 指吲哚醇和糖形成的苷，粗制靛蓝，民间用以外涂

14、治疗腮腺炎，有抗病毒作用。,三、糖和苷的分类,二 硫苷：是糖的端基OH与苷元上巯基缩合而成的苷。 如萝卜中的萝卜苷。 芥子苷、生成的芥子油含有异硫氰酸酯类、葡萄糖和硫酸盐，具有止痛和消炎作用。,三、糖和苷的分类,三 氮苷： 糖的端基碳与苷元上氮原子相连的苷称氮苷，是生物化学领域中的重要物质。如核苷类化合物。 四 碳苷： 是一类糖基和苷元直接相连的苷。组成碳苷的苷元多为酚性化合物，如黄酮、查耳酮、色酮、蒽醌和没食子酸等。尤其以黄酮碳苷最为常见。,三、糖和苷的分类,溶解性 糖小分子极性大，水溶性好 聚合度增高 水溶性下降。 多糖难溶于冷水，或溶于热水成胶体溶液。 苷亲水性（与连接糖的数目、位置有关

15、） 苷元亲脂性 味觉 单糖低聚糖甜味。 多糖无甜味 （随着糖的聚合度增高，则甜味减小） 苷类苦、甜等 （人参皂苷）（甜菊苷）,糖的物理性质,三、苷类的性质 （一）物理性质 苷类均为固体，无定形粉末状物或结晶， 多具有吸湿性。 刺激性：有些苷类对粘膜具有刺激作用，如皂苷、强心苷等。 苷类具有旋光性，多数苷呈左旋。苷类水解后由于生成的糖是右旋的，因而使混合物呈右旋。,溶解性： （1）苷：极性较大，在甲醇、乙醇、含水正丁醇等极性大的有机溶剂中易溶，一般也能溶于水。苷的糖基增多，极性增大，亲水性增强，在水中的溶解度也就增加。在用不同极性的溶剂顺次提取中药时，除了挥发油部分、石油醚部分等非极性部分外，在

16、极性小、中等极性、极性大的提取部分中都存在苷类的可能，但主要存在于极性大的部位。碳苷的溶解性较为特殊，和一般苷类不同，无论是在水还是在其它溶剂中，碳苷的溶解度一般都较小。 （2）苷元：易溶于亲脂性有机溶剂或不同浓度的醇。,四、糖的化学性质,氧化反应 单糖的分子有醛（酮）、伯醇、仲醇和邻二醇等结构，氧化条件不同其产物也不同。 如：,四、糖的化学性质 氧化反应,糖分子化学反应的活泼性： 端基碳原子 伯碳 仲碳 （即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH） 以过碘酸反应为例来了解糖的氧化反应的应用 过碘酸反应 主要作用于： 邻二醇、-氨基醇、-羟基醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构。,四

17、、糖的化学性质 氧化反应,邻羟基：,四、糖的化学性质 氧化反应,-羟基酮： -氨基醇： 邻二酮：,四、糖的化学性质 氧化反应,反应特点： 反应定量进行（试剂与反应物基本是1:1）； 在水溶液中进行或有水溶液（否则不反应）； 反应速度：顺式 反式（酸性或中性） （因顺式易形成环式中间体）； 游离单糖产物及消耗过碘酸用Fischer式计算; 成苷时糖产物及消耗过碘酸用Haworth式计算; 在异边而无扭转余地的邻二醇不起反应。,四、糖的化学性质 氧化反应,Fischer式和Haworth式消耗过碘酸的计算：,裂,在异边无扭转余地的邻二醇：,1,6-D-葡萄呋喃糖酐,四、糖的化学性质 氧化反应,用途

18、： 推测糖中邻二-OH多少； （试剂与反应物基本是1:1）； 同一分子式的糖，推测是吡喃糖还是呋喃糖；,四、糖的化学性质 氧化反应,推测低聚糖和多聚糖的聚合度； 推测1,3连接还是1,4连接 （糖与糖连接的位置）,四、糖的化学性质 糠醛形成反应,糠醛形成反应（Molish反应）,5-羟甲基糠醛,四、糖的化学性质 糠醛形成反应,Molish反应： 样品 + 浓H2SO4 + -萘酚 棕色环 多糖、低聚糖、单糖、苷类Molish反应= ？,四、糖的化学性质 羟基反应,羟基反应 糖的-OH反应醚化、酯化和缩醛（酮）化及硼酸络合反应。 反应活性： 半缩醛羟基(C1-OH) 伯醇基(C6-OH) C2-

19、OH（伯醇因其处于末端的空间，对反应有利，因此活性高于仲醇。）,四、糖的化学性质 羟基反应,1缩酮和缩醛化反应 酮或醛在脱水剂如矿酸、无水ZnCl2、无水CuSO4等存在下可与多元醇的二个有适当空间位置的羟基易形成环状缩酮（ketal）和缩醛（acetal）。 酮类易与顺邻-OH生成 五元环状物 醛类易与1,3-双-OH生成 六元环状物,四、糖的化学性质 羟基反应,糖 + 丙酮五元环缩酮 (异丙叉衍生物) 例：当糖具有顺邻-OH时，其生成五元环状物（异丙叉衍生物）：,H2SO4,四、糖的化学性质 羟基反应,当糖结构中无顺邻-OH时，则易转变为呋喃糖结构，再生成五元环状物（异丙叉衍生物） 。,四

20、、糖的化学性质 羟基反应,糖 + 苯甲醛 六元环状缩醛（苯甲叉衍生物） 例如： 葡萄糖甲苷 + 苯甲醛 (具1,3-OH结构) 缩醛与缩酮衍生物对碱稳定对酸不稳定，可以利用此反应保护羟基，亦可用其推测结构中有无顺邻二醇羟基或1,3-二醇羟基，还可以推测特定的氧环大小。,四、糖的化学性质,2、硼酸络合反应 糖的邻二-OH可与许多试剂生成络合物，借生成络合物的某些物理常数的改变，可以有助于糖的分离、鉴定和构型推定。 重要的如：硼酸络合物、钼酸络合物、铜氨离子络合物等。 糖 + 硼酸 络合物 （酸性增加、可离子化） （H3BO3是接受电子对的Lewis酸）,只有处在同一平面上的羟基才能形成稳定的络合

21、物。开链化合物中邻二醇羟基往往成对位交叉式，不利于络合，醇羟基越多，越有利于络合。 络合能力： 呋喃糖苷 单糖 吡喃糖苷 应用： 糖自动分析仪原理制成硼酸络合物后进行离子交换色谱分离。,四、糖的化学性质,硼酸络合反应的应用： 络合后，中性可变为酸性，因此可进行酸碱中和滴定； 可进行离子交换法分离； 可进行电泳鉴定； 在混有硼砂缓冲液的硅胶薄层上层析。,第四节、苷键的裂解,研究苷类的化学结构，必须了解苷元结构、糖的组成、糖和糖的连接方式，以及苷元和糖的连接方式等。 为此必先使用某种方法使苷键切断。 酸催化水解反应 乙酰解反应 碱催化水解和消除反应 酶催化水解反应 氧化开裂法（Smith降解法）,

22、酸催化水解反应 苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解。水解反应是苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅型的中间体，在水中溶剂化而成糖。,酸水解的规律： 苷原子不同，酸水解难易顺序： C S O N （C-苷最难水解，从碱度比较也是上述顺序） 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解。 因五元呋喃环的颊性使各取代基处在重叠位置，形成水解中间体可使张力减小，故有利于水解。 酮糖较醛糖易水解 酮糖多为呋喃结构，而且酮糖端基碳原子上有-CH2OH大基团取代，水解反应可使张力减小。,吡喃糖苷中： 吡喃环C5上取代基越大越难水解，水解速度为： 五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 C5上有-COOH取代时，最难水解 （因

23、诱导使苷原子电子密度降低） 氨基取代的糖较-OH糖难水解，-OH糖又较去氧糖难水解。 2,3-二去氧糖2-去氧糖3-去氧糖羟基糖2-氨基糖,N-苷易接受质子，但当N处于酰胺或嘧啶位置 时，N-苷也难于用矿酸水解。 (吸电子共轭效应，减小了N上的电子云密度) 芳香属苷较脂肪属苷易水解。 如：酚苷 萜苷、甾苷 （因苷元部分有供电结构，而脂肪属苷元无供电结构）,苷元为小基团苷键横键比竖键易水解( e a ) （横键易质子化） 苷元为大基团苷键竖键比横键易水解( a e ) （苷的不稳定性促使其易水解）,乙酰解反应 1常用试剂：醋酐 + 酸 所用酸如：H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis

24、酸（ZnCl2、BF3）等。 2反应条件：一般是在室温放置数天。 3反应机理： 与酸催化水解相似，以CH3CO+(乙酰基，Ac）为进攻基团。,乙酰解反应易发生糖的端基异构化。,R,R,4反应速率： 苷键邻位有电负性强的基团（如环氧基）可使反应变慢。 -苷键的葡萄糖双糖的反应速率： （乙酰解易难程度） （16）（14）（13）（12）,5用途 酰化可以保护苷元上的-OH，使苷元增加亲脂性，可用于提纯和鉴定。 乙酰解法可以开裂一部分苷键而保留另一部分苷键。,碱催化水解和消除反应 一般苷键对稀碱是稳定的，但某些特殊的苷易为碱水解，如： 酯苷 酚苷 烯醇苷 -吸电子基取代的苷,C1-OH与C2-OH：

25、 反式易水解，其产物为1,6-葡萄糖酐； 顺式产物为正常的糖。 利用水解产物可判断苷键构型,-消除反应： 苷键的-位有吸电子基团者，使-位氢活化，在碱液中与苷键起消除反应而开裂，称。 作用机理： 在13或14连接的聚糖中，还原端的游离醛（或酮）邻位氢活化而与3-O-或4-O-苷键起消除反应。这样碱能使多糖还原端的单糖逐个被剥落，对非还原端则无影响。剥落生成的是-羟基糖酸。,-消除反应作用过程：,用途： 可从多糖剥落反应生成的糖酸中了解还原糖的取代方式。 3-O-代的糖可形成3-脱氧糖酸 4-O-代的糖可形成3-脱氧-2-羟甲基糖酸 二个以上取代的还原糖难生成糖酸,酶催化水解反应 用酶水解苷键可

26、以获知苷键的构型，可保持苷元结构不变的真正苷元。 酶专属性高，选择性地催化水解某一构型的苷。 苦杏仁酶（emulsin） -葡萄糖苷键 纤维素酶（cellulase）同上 麦芽糖酶（maltase） -葡萄糖苷键 转化糖酶（invertase）-果糖苷键,氧化开裂法（Smith降解法） 可得到原苷元 （除酶解外，其它方法可能得到的是次级苷元） 试剂：过碘酸钠(NaIO4)、四氢硼钠(NaBH4)、稀酸 反应过程：,NMR技术的发展，使得苷类化合物的结构鉴定比较容易进行。 糖和苷类化合物NMR谱解析的难点： 1 信号分布范围窄； 2 偶合关系复杂。,第五节 糖的NMR特征,一 、糖的1HNMR特

27、征,化学位移规律： 端基质子： 4.36.0ppm 特点：比较容易辨认 用途：1. 确定糖基的个数 2. 确定糖基的种类 3. 2D-NMR谱上糖信号的归属 4. 糖的位置的判断,甲基质子： 1.0ppm 特点：比较容易辨认 用途：1. 确定甲基五碳糖的个数 2. 确定甲基五碳糖的种类 3. 确定甲基五碳糖的位置 4. 2D-NMR谱上甲基五碳糖信号的归属 其余质子信号： 3.24.2ppm 特点: 信号集中，难以解析 归属: 往往需借助2D-NMR技术.,1H-NMR判断糖苷键的相对构型 在糖的1H-NMR中： 端基质子5.0 ppm左右 其它质子3.54.5 ppm 质子的邻位偶合常数与两

28、面角有关，可通过C1-H与C2-H的偶合常数，来判断苷键的构型（、） 例如：D-葡萄糖,D-葡萄糖,2,用1H-NMR可判断一些糖的相对构型，但还有一些糖由于其结构上的原因，而无法利用1H-NMR来判断相对构型。如：,再如： 其它： IR葡萄糖苷在770、780 cm-1有强吸收峰； MS葡萄糖苷乙酰化物331碎片峰强度： ,二、 糖的13C-NMR特征 端基碳95105 ppm 一般在13C-NMR谱中： 如：D-葡萄糖,D-葡萄糖苷 C1型 97101 ppm 型 103106 ppm CH-OH (C2、C3、C4) 7085 ppm CH2-OH (C6) 62 左右 CH3 20 p

29、pm 用吡喃糖中端基碳的碳氢偶合常数，可确定苷键的构型。 苷键JC-H170Hz 苷键JC-H160Hz,苷化位移（glycosidation shift，GS） 糖与苷元成苷后，端基碳和苷元的-C化学位移值均向低场移动，-C稍向高场移动，对其余碳的影响不大，这种改变称为苷化位移。,酯苷、酚苷的苷化位移： 当糖与-OH形成酯苷键或酚苷键时，其苷化位移值较特殊，端基碳和苷元-碳均向高场位移。,三萜类化合物齐墩果酸：,苷化位移规律 同五异十其余七：当苷元和端基碳的绝对构型相同时， -C向低场位移约5个化学位移单位，不同时位移10个化学位移单位（仅限于两个-C取代不同的环醇苷），其余的苷则位移约7个

30、化学位移单位。 同小异大：当苷元-C的前手性和端基碳的绝对构型相同时， -C向高场位移约2个化学位移单位，不同时则为约4个化学位移单位（限于两个-C为前手性碳的环醇苷）。,第六节 糖的鉴定和糖链结构的测定,糖的鉴定 1纸层析 展开系统：常用水饱和的有机溶剂展开。 如：正丁醇：醋酸：水（4：1：5上层）BAW 水饱和苯酚等溶剂系统。 显色剂：苯胺-邻苯二甲酸、硝酸银试剂(使还原糖显棕黑色)、三苯四氮唑盐试剂（单糖和还原性低聚糖呈红色）、3,5-二羟基甲苯盐酸试剂（酮糖呈红色） 等。,2薄层层析 可用（硼酸液 或 无机盐）+ 硅胶 制板 吸附剂：硅胶 （用0.03M硼酸液或无机盐的水液代水制板）

31、常用的无机盐： 0.3M磷酸氢二钠或磷酸二氢钠 0.02M乙酸钠 0.02M硼酸盐缓冲液 0.1M亚硫酸氢钠/H2O,硼酸与无机盐制板的特点： 增加糖在固定相中的溶解度，使硅胶薄层吸附能力下降，利于斑点集中，又可增加样品的承载量。 显色剂：除纸层析应用的以外，还用如： H2SO4/H2O或乙醇液 茴香醛-硫酸试剂 苯胺-二苯胺磷酸试剂 等,3气相层析 将糖制备成三甲基硅醚（增加其挥发性） 将醛糖用NaBH4还原成多元醇（避免形成端基异构体）制成乙酰化物或三氟乙酰化物。 4液相色谱 填充材料化学修饰的硅胶 优点：不必制备成衍生物。 适合分析对热不稳定、不挥发的低聚糖和多糖。 分析单糖和低聚糖，其

32、灵敏度不及气相层析。,5离子交换层析 糖的硼酸络合物可进行离子交换层析 优：不必制成衍生物，而直接用水溶液进行分离（与气相比较） 糖自动分析仪： 显 色：3,5-二羟基甲苯-浓硫酸 波 长：425nm 上样量：每种组成不超过1mg 洗脱剂：四硼酸钾的缓冲溶液,糖链结构的测定 主要解决的问题单糖的组成、糖之间的连接位置和顺序、苷键构型 1纯度测定 2. 分子量的测定 3. 单糖的组成 4. 单糖绝对构型的测定 5. 单糖之间连接位置的决定 6糖链连接顺序的决定 7苷键构型及氧环的确定,1.纯度测定 超离心法 高压电泳法 凝胶柱色谱法 旋光测定法 其他方法 2. 分子量的测定 质谱法,3单糖的组成

33、 低聚糖、多糖的结构分析，首先要了解由哪些单糖所组成，各种单糖之间的比例如何。 一般是将苷键全水解，用PC检出单糖的种类，经显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。 也可用GC或HPLC对单糖定性定量。GC常以甘露醇或肌醇为内标，用已知单糖作标准。,4. 单糖绝对构型的测定 GC法 HPLC法 手性柱色谱法 手性检测器法 旋光比较法,5单糖之间连接位置的确定 将糖链全甲基化水解甲基化单糖的定性和定量（气相层析） （甲基化单糖中游离-OH的部位就是连接位置） 13C-NMR测定：主要归属各碳信号，以确定产生苷化位移的碳。,6糖链连接顺序的确定 缓和水解法：将糖链水解成较小的片段，然后分析这些低聚糖

34、的连接顺序； 质谱分析； NMR和2D-NMR法 7苷键构型的确定 NMR判断糖苷键的相对构型 酶催化水解方法 分子旋光差（klyne法） 其它,第七节 糖的提取分离,提取 主要为溶剂法水、稀醇(单糖、低聚糖、多糖） 糖类的提取可根据它们对乙醇和水的溶解度不同，而采用冷热水、冷热稀醇等条件。 苷类分子的极性随着糖基的增多而增大。可根据其极性大小，来选择相适应的溶剂。,破坏或抑制植物体内酶的方法： 采集新鲜材料 迅速加热干燥 冷冻保存 用沸水或醇提取 先用碳酸钙绊和后再用沸水提取,多糖的提取,先用甲醇或1:1的乙醇、乙醚混合液脱脂，然后用水加热提取几次，最后再用稀碱提。 脱蛋白的方法 1、Sev

35、ag法 2、酶解法 3、三氟三氯乙烷法 4、三氯乙酸法,分离 1季铵盐沉淀法 2分级沉淀或分级溶解法 3离子交换柱色谱 4纤维素色谱 5凝胶柱色谱 6制备性区域电泳,1季铵盐沉淀法 季铵氢氧化物是一类乳化剂。,2分级沉淀或分级溶解法 在糖的水溶液中，逐步加入乙醇，即逐渐增大EtOH浓度，可得到各部分的沉淀物。 为使多糖稳定， 多糖通常在pH=7时进行 酸性多糖在pH=24时进行 处理酸性多糖时，为防酸水解苷键，操作宜迅速。,3离子交换柱色谱 除水提液中的酸、碱性成分和无机离子； 制成硼酸络合物强碱性阴离子交换树脂（不同浓度硼酸盐液洗脱）,4纤维素色谱 原理与PC相同，属分配层析。 溶剂系统：水、不同浓度乙醇等。 用水溶性的溶剂如HAc：H2O进行展开时，其原理属吸附层析。 洗脱顺序：水溶性大的先流出，水溶性差的后流出。,5凝胶柱色谱 葡聚糖凝胶（商品名：Sephadex G） 琼脂糖凝胶（Sepharose，Bio-Gel A） 聚丙烯酰胺凝胶