(天然药化)第三章糖和苷类.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 糖类化合物,1,、糖的含义：糖（,saccharides,）是,多羟基醛,或,多羟基酮,及其衍生物、聚合物的总称。糖的分子中含有碳、氢、氧三种元素，大多数糖分子中氢和氧的比例是,2,：,1,，因此，具有,C,x,(H,2,O),y,的通式，所以，糖又称为碳水化合物,(carbohydrates),，但有的糖分子组成并不符合这个通式，如鼠李糖（,rhamnose,）为,C,6,H,12,O,5,。,2,、存在：在自然界中，糖的分布极广，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,(fructose),、淀粉和纤维素,(cellulose),等糖类物质。,3,、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）。,糖类的结构与分类,根据其能否水解和分子量的大小可分为：,单糖,(monosaccharides),：,不能再被简单地水解成更小分子的糖。,如葡萄糖、鼠李糖等。,低聚糖,(oligosaccharides),：,由,2,9,个单糖聚合而成，也称为寡糖。,如蔗糖、麦芽糖等。,多糖,(polysaccharides),：,由,10,个以上的单糖聚合而成，分子量很大。,其性质也大大不同于单糖和低聚糖。,如淀粉、纤维素等。,一、单糖的构型,（,1,）绝对构型：,在,Fischer,式中，最后第二个碳原子上的,-OH,向右的为,D,型,，向左的为,L,型,在哈沃斯（,Haworth,）式中，只要看六碳吡喃糖的,C,5,（五碳呋喃糖的,C,4,）上取代基的取向，向上的为,D,型,，向下的为,L,型,。,（一）、单糖,:,已发现,200,多种,3,碳,8,碳糖,多以结合态存在。,可分为以下几类,:,(,重点：当给出化合物结构，可指出是哪种类型的单糖,;),1,、五碳醛碳,(aldopentoses),有,L-,阿拉伯糖,(L-arabinose),，,D-,木糖,(D-xylose),，,D-,来苏糖,(D-lyxose),，,D-,核糖,(D-ribose),等。,L-,阿拉伯糖,二、糖的分类,2,、六碳醛糖,(aldohexose),常见的有,D-,葡萄糖,(D-glucose),，,D-,甘露糖,(D-mannose),，,D-,阿洛糖,(D-allose),，,D-,半乳糖,(D-galactose),等。其中以,D-,葡萄糖最为常见。,D-,葡萄糖,3,、六碳酮糖,(ketohexose,hexulose),如,D-,果糖,(D-fructose),，,L-,山梨糖,(L-sorbose),等,。,4,、甲基五碳糖,常见的有,L-,鼠李糖,(L-rhamnose),，,L-,夫糖,(L-fucose),和,D-,鸡纳糖,(D-quinovose),。,-D-,果糖,L-,鼠李糖,5,、支碳链糖,糖链中含有支链，,如,D-,芹糖,(D-apiose),和,D-,金缕梅糖,(D-hamamelose,),D-,金缕梅糖,6,、氨基糖,(amino sugar),单糖的一个或几个醇羟基置换成氨基。,庆大霉素,7,、去氧糖,(deoxysugars),单糖分子的一个或二个羟基被氢原子取代的糖，,常见的有,6-,去氧糖、甲基五碳糖、,2,6-,二去氧糖及其,3-O-,甲醚等。该类糖在强心苷和微生物代谢产物中多见，并有一些特殊的性质。如,L-,黄花夹竹桃糖,(L-thevetose),是,2,6-,二去氧糖的,3-O-,甲醚。,8,、糖醛酸,(uronic acid),单糖分子中的伯醇基氧化成羧基，常结合成苷类或多糖存在，,常见的如葡萄糖醛酸,(glucuronic acid),和半乳糖醛酸,(galactocuronic acid),。,糖醛酸易环合成内酯，在水溶液中呈平衡状态。,L-,黄花夹竹桃糖,D-,葡萄糖醛酸 （缩合成内酯）,D-,半乳糖醛酸,9,、糖醇：,单糖的醛或酮基还原成羟基后所得到的多元醇称糖醇。,糖醇在天然界分布也很广，亦多有甜味。如卫矛醇、,D-,甘露醇、,D-,山梨醇。,D-,山梨醇,D-,甘露醇,（二）、低聚糖,(oligosaccharides,，寡糖,),：,由,2,9,个单糖通过苷键键合而成的直链或支链的聚糖称低聚糖。,分类,：,按组成低聚糖的单糖基数目分为：二糖、三糖、四糖等。常见的二糖有蔗糖、龙胆二糖（,gentiobiose,）、麦芽糖（,maltose,）、芸香糖（,rutinose,）、蚕豆糖（,vicianose,）、槐糖（,sophorose,）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没有还原性。,芸香糖 麦芽糖,化学命名：,把除末端糖之外的叫糖基，并标明连接位置和苷键构型。,D-,葡萄糖,1 2-D-,果糖,蔗糖,(sucrose,非还原糖,),（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。多糖分子量较大，一般由几百个甚至几万个单糖分子组成（,聚合度）,，已失去一般单糖的性质，一般无甜味，也无还原性（,性质）,。,分类：,1.,按,功能,分,水不溶的,，,直糖链型，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,由一种单糖组成,均多糖,(homosaccharide),由二种以上单糖组成,杂多糖,(heterosaccharide),1,植物多糖,（,1,）纤维素（,cellulose,）,：,由,3000,5000,分子的,D-,葡萄糖通过,1,4,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。,纤维素,（,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,）灵芝多糖,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。,低聚糖和多糖的提取分离,1,、水提醇沉,(,分级沉淀）,按分子量不同进行的初步分离，沉淀一般在,PH7,时进行，此时糖的性质最稳定，但酸性多糖在,PH7,时以盐的形式存在，易调至,PH2-4,进行。,2,、凝胶过滤法,糖类层析最适用聚丙烯酰胺凝胶等，各溶质洗脱顺序随分子量由大到小依次流出。,3,、透析法,利用一定大小孔目的膜，使无机盐或小分子糖透过而达到分离目的的方法。应选择适当的透析膜，以免大分子的糖透过。,4,、活性炭柱层析法,适用于分离低聚糖的混合物。柱上溶剂极性越大时吸附力愈强，故应先用水洗脱以洗出单糖，然后以,5-7.5%,稀醇洗出双糖，,10%,稀醇洗出聚合度更高的聚糖。如此逐渐增加乙醇浓度，得到聚合度渐高的聚糖。,活性炭吸附容量大而不受糖溶液浓度改变或无机盐的存在而受影响，这是一个有用的分离方法。,5,、季铵盐沉淀法,季铵盐可与酸性多糖的阴离子形成不溶于水的沉淀，使酸性多糖从水溶液中沉淀出来，中型多糖留存在母液中而分离。若再利用硼酸络合物，中性多糖亦可沉淀，或在高,pH,的的条件下，增加中性醇羟基的解离度而使之沉淀。,第二节 苷类化合物（甙类）,1,、含义：,苷类（,glycosides,）是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而成的一类化合物，又称为配糖体。苷中的非糖部分称为,苷元,（,genin,）或配基（,aglycone,）。以葡萄糖为例。,D,葡萄糖苷,苷键原子,苷元,(,配基,),：,非糖的物质，常见的有黄酮，蒽醌，三萜等。,苷键,端基碳原子,2,、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。,3,、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。,苷类的结构与分类,（一）结构,1,、,苷键,：苷中的苷元与糖之间的化学键称为苷键。,2,、,苷键原子,：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，,它是由苷元提供的原子,。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。,3,、,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。,4,、,成苷的常见糖,：主要是单糖，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。,（二）分类,1,按苷键原子分类,根据苷键原子的不同，苷类可以分为氧苷、硫苷、氮苷和碳苷。,（,1,）氧苷（,O,苷）：苷元通过氧原子和糖相连接而成的苷称为氧苷。,根据形成苷键的苷元羟基类型不同，又可分为醇苷、酚苷、酯苷和氰苷等，其中以醇苷和酚苷居多，酯苷较少见。,醇苷,：,是通过醇羟基与糖端基脱水而成的苷。比较常见，强心苷均属此类,红景天苷,毛茛苷,酚苷,苷元分子中的酚性羟基与糖脱水而成的苷。,较常见，如黄酮苷、蒽醌苷多属此类。,熊果苷 天麻苷 丹皮苷,酯苷,苷元中羧基与糖缩合而成的苷，其苷键既有缩醛性质又有酯的性质，易为稀酸和稀碱所水解。如山慈菇苷,A,和,B,（是山慈菇中抗霉菌的活性成分）被水解后，苷元立即环合生成山慈菇内酯,A,和,B,。,R=H,山慈菇内酯,A,R=OH,山慈菇内酯,B,R=H,山慈菇苷,A,R=OH,山慈菇苷,B,氰苷：主要是指,-,羟基腈的苷。,氰苷数目不多，但分布广泛。这种苷多为水溶性，不易结晶，易水解，尤其是在有稀酸和酶催化时水解更快，生成的苷元,-,羟基腈很不稳定，立即分解为醛（酮）和氢氰酸；而在浓酸作用下，苷元中的,-CN,基易氧化成,-COOH,基，并产生,NH,4,+,；在碱性条件下，苷元容易发生异构化而生成,-,羟基羧酸盐。,苦杏仁苷（,amygdalin,）存在于杏的种子中，具有,-,羟基腈结构，属于氰苷类（,cyanogenic glycosides,）。苦杏仁苷在人体内会缓慢分解生成不稳定的,-,羟基苯乙腈，进而分解成为具有苦杏仁味的苯甲醛以及氢氰酸。小剂量口服时，由于释放少量氢氰酸，对呼吸中枢产生抑制作用而镇咳。大剂量口服时因氢氰酸能使延髓生命中枢先兴奋而后麻痹，并能抑制酶的活性而阻断生物氧化链，从而引起中毒，严重者甚至导致死亡。,在酸碱或酶的作用下，苦杏仁苷依不同的条件,生成不同的分解产物,（要求掌握）,（,2,）硫苷（,S,苷）：,糖的半缩醛羟基与苷元上巯基缩合而成的苷称为硫苷。,芥子苷是存在于十字花科植物中的一类硫苷，其通式如下，几乎都是以钾盐的形式存在。经其伴存的芥子酶水解，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。,（,3,）氮苷（,N,苷）：,糖上的端基碳与苷元上氮原子相连接而成的苷称为氮苷。氮苷在生物化学领域中是十分重要的物质，腺苷、鸟苷、胞苷、尿苷、等是核酸的重要组成部分。另外，中药巴豆中的巴豆苷（,crotonside,），其化学结构与腺苷相似。,巴豆苷,腺 苷,（,4,）碳苷（,C,苷）：,碳苷是一类糖基的端基碳原子直接与苷元碳原子相连接而成的苷类化合物。组成碳苷的苷元多为黄酮类、蒽醌类化合物等，其中以黄酮碳苷最为多见。碳苷类具有水溶性小，难于水解的共同特性。,如豆科植物葛和野葛的根中含有的葛根素,(puerarin),对心血管系统有较强的活性，有明显的扩张冠状动脉，增加冠脉流量，降低血压的作用。该化合物即为异黄酮的碳苷，,8,位直接与葡萄糖相结合。,葛 根 素,2,其它分类方法,（,1,）按苷元的化学结构类型：分为香豆素苷、蒽醌苷、黄酮苷、吲哚苷等。,（,2,）按苷类在植物体内的存在状况：分为,原生苷,（,primary glycosides,原存在于植物体内），,次生苷,（,secondary glycosides,原生苷水解失去一部分糖后生成的）。如苦杏仁苷是原生苷，野樱苷是次生苷。,（,3,）按苷的生理作用分类：强心苷。,（,4,）按苷的特殊物理性质分类：皂苷。,（,5,）按糖的种类或名称分类：葡萄糖苷、木糖苷、去氧糖苷等。,（,6,）按苷分子所含单糖的数目分类，可分为单糖苷、双糖苷、三糖苷等。,（,7,）按苷分子中的糖链数目分类，可分为单糖链苷、双糖链苷等。,（,8,）按其植物来源分类，例如人参皂苷、柴胡皂苷等。,形：,苷类化合物多数是固体，其中糖基少的可以成结晶，糖基多的如皂苷，则多呈具有吸湿性的无定无形粉末。,味：,苷类一般是无味的，但也有很苦的和有甜味的，,如甜菊苷,(stevioside),是从甜叶菊的叶子中提取得到的，,属于贝壳杉烷型四环二萜的多糖苷，比蔗糖甜,300,倍，临床上用于糖尿病患者作甜味剂用，无不良反应。,色：,苷类化合物的颜色是由苷元,的性质决定的（共轭系统的大小,及助色团的有无）。糖部分没有颜色。,第三节 苷的性质,苷类的物理性质,1,、苷类均为固体，无定形粉末状物或结晶,2,、多具有吸湿性,3,、刺激性：有些苷类对粘膜具有刺激作用，如皂苷、强心苷等,4,、多数苷类化合物呈左旋，但水解后，由于生成的糖常是右旋的，因而使混合物呈右旋。,因此，比较水解前后旋光性的变化，也可以用以检识苷类化合物的存在。但必须注意，有些低聚糖或多糖的分子也都有类似的性质，因此一定要在水解产物中肯定苷元的有无，才能判断苷类的存在。,5,、溶解性：,（,1,）苷：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。,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。,水 甲醇,(,乙醇,),乙醚,(,苯,),石油醚,苷元（亲脂性）,-+,（,-,）,苷 （亲水性）,+-,注：,(,+),为可溶 、,(-),为不溶,苷类的化学性质,（,1,）氧化开裂反应（,Smith,降解法、,重要,）,苷类分子中的糖基具有邻二醇结构，可以被过碘酸氧化开裂。,Smith,降解法是常用的氧化开裂法。适用于苷元不稳定的苷和难水解的碳苷。此法先用,过碘酸,氧化糖苷，使之生成二元醛以及甲酸，再用,四氢硼钠,还原成相应的二元醇。这种二元醇具有简单的缩醛结构，比苷的稳定性差得多，在室温下与稀酸作用即可水解成苷元、多元醇和羟基乙醛等产物。,Smith,降解法在苷的结构研究中，具有重要的作用。对难水解的碳苷，也可用此法进行水解，以避免使用剧烈的酸进行水解，可,获得连有一个醛基、但其它结构保持不变的苷元,。,此外，对一些苷元结构不太稳定的苷类，如某些皂苷，为了避免酸水解使苷元发生脱水或结构上的变化以获取真正的苷元，也常用,Smith,降解法进行水解。,（,2,）苷类的显色反应和沉淀反应,苷类的共性在于都含有糖基部分，因此，苷类可发生与糖相同的显色反应和沉淀反应。但苷中的糖为结合糖，,需先水解成为游离糖后才能进行反应,。,苷类化合物中的苷元部分，其结构可能彼此差异很大，性质亦各不相同，由苷元部分产生的显色反应请参见以后各章内容。,例如：,糖在浓酸,(410N),作用下，失三分子水，生成具有呋喃环结构的糠醛类化合物。这些糠醛衍生物可以和许多芳胺、酚类可缩合成有色物质，可用于糖的显色和检出。,Molish,试剂：,萘酚、浓硫酸反应,试管进行 糖检出（,黄、棕、绿,）,（,3,）苷键的裂解,苷键的裂解反应是一类研究多糖和苷类化合物的重要反应。通过该反应，可以使苷键切断。,用途：,1,、了解苷元的结构,2,、考察所连糖的种类和组成,3,、研究苷元与糖的连接方式,4,、探讨糖与糖的连接方式。,常用的方法：酸水解、碱水解、酶水解、氧化开裂（,Smith,降解法,）等。,1,、酸催化水解：,苷键属于缩醛结构，易为,稀酸催化水解,。,反应一般在,水或稀醇溶液,中进行,。,常用的酸有,HCl,H2SO4,乙酸和甲酸,等,。,反应的,机理,是：苷原子,首先发生质子化,，然后断裂生成苷元和,糖的,阳碳离子中间体，在水中,经,溶剂化,脱去氢离子,而,形,成糖。以氧苷为例，,说明其反应历程,：,苷键原子的质子化,苷类酸水解的,裂解规律,影响水解难易程度的关键在于：,苷键原子的质子化是否容易进行,具体到化合物的结构，则有以下规律：,(1),按苷键原子的不同，酸水解难易程度为：,N-,苷,O-,苷,S-,苷,C-,苷,原因：,N,最易接受质子，而,C,上无未共享电子对，不能质子化。,(2),呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解，水解速率大50,100倍。,原因：呋喃,五元,环平面性，直立键多，各键重叠，张力大，不稳定。,(3),酮糖,苷,较醛糖,苷,易水解。,原因：酮糖多呋喃环结构，且端基上接大基团,-CH,2,OH,，,不稳定,。,(4),吡喃糖苷中，吡喃环,C5,上的取代基越大越难水解，,故有：,五碳糖苷,甲基五碳糖苷,六碳糖苷,七碳糖苷,5,位接,-COOH,的糖苷,原因：吡喃环,C,5,上的取代基对质子进攻有立体阻碍,(5),2,、,3-,去氧糖苷,2-,去氧糖苷,3-,去氧糖苷,2-,羟基糖苷,2-,氨基糖苷,原因：,2,位羟基对苷原子的吸电子效应及,2,位氨基对质子的竞争性吸引,2-,去氧糖苷,2-,羟基糖苷,2-,氨基糖苷,(6),芳香苷,脂肪苷,原因：芳香属苷（如酚苷）因苷元部分有供电子结构，苷元的供电子效应使苷原子的电子云密度增大，易于发生质子化，因此水解比脂肪属苷（如萜苷、甾苷等）容易得多。某些酚苷，如蒽醌苷、香豆素苷不用酸，只加热也可能水解。,(7),苷元为小基团者，苷键横键的比苷键竖键的易于水解,原因：横键上原子易于质子化，小苷元在竖键时，环对质子进攻有立体阻碍。,苷元为大基团者，苷键竖键的比苷键横键的易于水解，,原因：苷的不稳定性促使水解,（,8,）,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。,原因：吸电子共轭效应，减小了,N,上的电子云密度。,注意：,对酸不稳定的苷元，为了防止水解引起皂元结构的改变，可用两相水解反应,两相水解：（适于水解后对酸不稳定的苷元）,糖苷,/,水,+H,+,+CHCl,3,苷元,/CHCl,3,+,糖,/,水,2,、碱催化水解：,一般的苷对碱是稳定的，不易被碱催化水解，故多数苷是采用稀酸水解。但是，,酯苷、酚苷、氰苷、烯醇苷和,-,吸电子基取代的苷易为碱所水解,如藏红花苦苷、靛苷、蜀黍苷都都可为碱所水解。但有时得到的是,脱水苷元,。例如藏红花苦苷的水解：,原因：其中藏红花苦苷苷键的邻位碳原子上有受吸电子基团活化的氢原子，当用碱水解时引起消除反应而生成双烯结构。,3,、酶催化水解：,条件温和 高度专属性,（水、,30,40,）,苷酶,苷（麦芽糖酶,水解,-,葡萄糖苷键）,苷酶,苷（苦杏仁酶,水解,-,葡萄糖苷键 和,其他六碳糖的,苷键）,用酶水解苷键可以保持苷元的结构不变，,获得真正苷元，进而,获知苷键的,（、,）,构型,。,还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式。,注意：,酶降解反应的效果取决于酶的纯度以及对酶的专一性的认识,目前使用的多为未提纯的混合酶。,4,、乙酰解反应：,在多糖苷的结构研究中，为了,确定糖与糖之间的连接位置,常应用乙酰解反应开裂一部分苷键，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和乙酰化低聚糖。,反应用的试剂为,乙酸酐与不同酸的混合液,，常用的酸有硫酸、高氯酸或,Lewis,酸,(,如氯化锌、三氟化硼等,),。,操作：,一般可将苷溶于乙酐与冰乙酸的混合液中，加入,3,5,量的浓硫酸，在室温下放置,110,天，将反应液倒入冰水中，并以碳酸氢钠中和至,pH3,4,，再用氯仿萃取其中的乙酰化糖，然后通过柱色谱分离，就可获得不同的乙酰化单糖或乙酰化低聚糖，再用,TLC,（,薄层色谱）或,GC,对它们进行鉴定。,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。从二糖的乙酰解速率可以看出，苷键的乙酰解一般以,16,苷键最易断裂，其次为,14,苷键和,13,苷键，而以,12,苷键最难开裂,。,乙酰解反应的流程,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,下列为一种五糖苷的乙酰解过程，其分子组成中含有,D-,木糖、,D-,葡萄糖、,D-,鸡纳糖和,D-,葡萄糖,-3-,甲醚。当用醋酐,-ZnCl,2,乙酰解后，,TLC,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定，由此可推出苷分子中糖的连接方式。,第四节 苷类的提取和分离,提取：,植物体内，苷类常与水解苷类的酶共存，因此在提取时，必须抑制酶的活性，常用的方法是在中药中加入,CaCO3,或用甲醇、乙醇或沸水提取，同时提取过程中要尽量勿与酸或碱接触，以免苷类水解，如不加注意，则往往提到的就不是原生苷。在提取时还必明确提取的目的即要求提取的是原生苷、次生苷，还是苷元，然后根据要求进行提取，因为其提取方法是有差别的。,各种苷类，由于苷元的结构不同，所联接的糖也不一样，很难有统一的提取方法，如用极性不同的溶剂循极性从小到大次序提取，则在每一提取部分，都可能有苷的存在。以下是最常用的提取方法。,流程图,分离方法：,1,溶剂处理法：,溶剂沉淀,水液加丙酮或乙醚,溶剂萃取法,乙酸乙酯、正丁醇萃取,2,铅盐沉淀法：,3,大孔树脂处理法：,先水洗,-,无机盐、糖、肽类，不同浓度的乙醇洗苷类,4,柱色谱分离法：,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,苷的检识,一化学检识,水 解,苷 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（,+,）阳性（,+,）（,-,）苷与苷元的鉴别,（,-,萘酚、浓硫酸）,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（,4,：,1,：,5,，上层）氯仿,-,甲醇,氯仿,-,甲醇,-,水（,65,：,35,：,10,，下层）甲醇,-,水,（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,2,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,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）,第五节 苷类的结构研究,天然产物中的苷类成分多为固体化合物其结构鉴定应通过以下各项程序进行：,一、纯度的测定,TLC,，熔点，柱色谱鉴别,二、分子量及分子式的测定,质谱分析法（广泛采用）,苷类化合物一般极性较大，无挥发性，遇热气化时易于分解，采用电子轰击质谱,(EIMS),常常不能获得分子离子峰。,现多采用化学电离质谱,(CI-MS),、场解吸质谱,(FD-MS),、快原子轰击质谱,(FAB-MS),和电喷雾质谱,(ESI-MS),等方法来获得分子离子蜂，尤其是,ESI-MS,及,FAB-MS,两种质谱法更是目前测定苷类分子量常用的方法。,三、组成苷的苷元和单糖的鉴定,将苷用稀酸或酶进行水解，使生成苷元和各种单糖，然后再对这些水解产物进行签定。,(,一,),苷元的结构鉴定,苷元的结构类型不一，需要通过某些化学反应先确定其结构类型和基本母核结构，再按照所属类型分别进行研究，其方法将在有关章节中逐一介绍。,(,二,),组成苷中糖的种类鉴定,通常采用,PC,、,TLC,等方法对水解液进行鉴定，也可以直接通过解析苷的或二维,NMR,谱进行鉴定。,糖类的,PC,常用的展开剂大多为含水的溶剂系统，如正丁醇,-,醋酸,-,水,(4:1:5),，,EtOAc-,吡啶,-,水,(2:1:2),等，其,Rf,值与溶剂的含水量有关，因此配制展开剂时必须注意，尤其对于三元组成的展开刑，其混合比例更应力求正确，并,需用标准品同时点样作为对照,。,气相色谱（,GC,）：水解、制备,TMS,衍生物（具挥发性），用对照品,tR,鉴定。,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。,5,、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。,10,、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。,12,、掌握氧化开裂法（,Smith,降解法）用于苷键裂解的原理及意义。,13,、掌握以提取苷为目的时应该注意的问题及提取方法。,14,、掌握以提取苷元为目的时应该采取的措施及提取方法。,15,、掌握大孔树脂法在富集、纯化总苷类成分的原理和方法。,16,、掌握反相色谱法分离苷类成分的原理、条件和方法。,17,、掌握,SephedexLH-20,分离苷类成分的原理、条件和方法。,18,、掌握糖和苷理化检识的方法、特点及鉴别意义。,19,、掌握色谱法检识糖和苷的原理、条件和方法。,20,、熟悉苷类结构研究的一般程序。,21,、总结并掌握质谱法在苷类结构中的作用。,22,、掌握纸色谱法用于鉴别组成苷的糖的种类的原理、条件和方法。,23,、熟悉核磁共振氢谱、碳谱用于糖的种类鉴别的依据。,24,、熟悉质谱、氢谱及碳谱用于苷中糖的数目测定的依据。,25,、掌握苷化位移规律的概念、位移规律及在结构测定中的应用。,26,、掌握碳谱用于测定苷元与糖之间连接位置的依据和方法。,27,、掌握化学方法用于测定糖与糖连接位置的原理和方法。,28,、掌握碳谱用于糖与糖之间连接位置原理和方法，,29,、熟悉苷类常用的甲基化反应试剂和方法,30,、熟悉水解法、质谱法、碳谱法用于测定糖与糖连接顺序的依据和方法。,31,、掌握酶解法用于苷键构型判断的依据和方法。,32,、掌握用开勒经验公式计算判断苷键构型的方法。,33,、掌握核磁共振氢谱法用于苷键构型确定的原理、方法及适应范围。,34,、熟悉核磁共振碳谱法用于苷键构型确定的依据和方法。,35,、综述碳谱法在糖苷结构测定中的应用。,