第一章 糖和苷類化合物-1

1、 第一節(jié)第一節(jié) 糖類化合物糖類化合物 第二節(jié)第二節(jié) 苷類化合物苷類化合物 第三節(jié)第三節(jié) 苷的通性苷的通性 第四節(jié)第四節(jié) 苷鍵的裂解苷鍵的裂解 第五節(jié)第五節(jié) 糖和苷類的提取分離糖和苷類的提取分離 第六節(jié)第六節(jié) 糖和苷類的檢識(shí)糖和苷類的檢識(shí) 第七節(jié)第七節(jié) 苷類的結(jié)構(gòu)研究苷類的結(jié)構(gòu)研究 第一節(jié)第一節(jié) 糖類化合物糖類化合物定義定義:糖（碳水化合物）-多羥基醛酮及其衍生物、聚合物的總稱。 C：H=2：1；CX（H2O）Y，如葡萄糖為X6 Y 6，蔗糖X12Y 11,淀粉C6（H2O）5n所以，糖又稱為碳水化合物，但有的糖分子組成并不符合這一通式，如鼠李糖C6H12O5。分類分類:糖分為單糖類、低聚糖類、

2、多糖類及其衍生物類單糖單糖為無色晶體，有旋光性，味甜，易溶于水，難溶于無水乙醇，不溶于乙醚、苯等極性小的有機(jī)溶劑。低聚糖低聚糖：為2-10個(gè)單糖通過糖苷鍵聚合而成 ，具有甜味和易溶于水的性質(zhì)，但難溶或幾不溶于乙醇等有機(jī)溶劑中，可用水提醇沉法使之析出。多糖多糖：10個(gè)以上單糖通過糖苷鍵聚合而成 ，多糖已失去一般糖的性質(zhì)，沒有甜味，大多不溶于水，有的即使溶于水，也只能生成膠體溶液。常見多糖有植物多糖、動(dòng)物多糖 。（一）單糖自然界中存在著3碳糖到8碳糖，以五碳糖（戊）和六碳糖多見。五碳醛糖五碳醛糖 D-木糖（D-xyl） L-阿拉伯糖(L-ara)甲基五碳糖 L-鼠李糖（L-rha）OOHOHOHH

3、,OHOOHOHOHH,OHOOHOHOHCH3六碳醛糖 D-葡萄糖（D-Glc）六碳酮糖D-果糖（D-fru）七碳酮糖 D-景天庚酮糖 糖醛酸 D-葡萄糖醛酸OOHOHOHOHOOHOHOH(OH)CH2OH(OH)CH2OHOOHOHOHHOOOHOHOHCOOHH,OH特殊：強(qiáng)心苷中，2，6-二去氧糖、氨基糖（氨基取代了單糖的伯或仲羥基），有（D-芹糖）分支碳鏈的糖OOHOHCH3H,OHONH2OHOHHOH,OHOOHOHOHH,OH糖醇-單糖的醛或酮基還原成羥基后所得的多元醇，多有甜味。D-甘露醇 、D-山梨醇、衛(wèi)矛醇。CH2OHHOOHOHHOCH2OHCH2OHOHCH2OHO

4、HOHHOCH2OHHOOHCH2OHHOOH在費(fèi)歇爾投影式上，以Glc ， Fru為例，以手性C-5（離羰基最遠(yuǎn)的手性C）上羥基在空間的排列），D-右，L-左。 己醛糖和己酮糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu) -D-（+）-葡萄糖 D-（+）-葡萄糖 -D-（+）-葡萄糖CHOHOHHHOHOHHOHCH2OHHOHHHOHOHHOHHCH2OHOOHOHHHOHOHHOHHCH2OH 在Haworth絕對(duì)構(gòu)型中D，L型的確定：六碳砒喃糖的C5（五碳呋喃糖的C4）上取代基的取向，D上L下。 體 體CHOCH2OHCHOCH2OHOHOHOHOHHHHHCHOOHOHOHOHHHHCH2OHHOHOHOHOHOHC

5、H2OHHHHOOHHOHOHOHCH2OHHHH糖的構(gòu)象 36% 64%OHHOHCH2OHHOHOHOHHHHOHHOHCH2OHHOHOHHOH（二）低聚糖: 2-9個(gè)單糖通過糖苷鍵聚合而成，非還原糖-兩個(gè)糖分子通過半縮醛（酮）羥基脫去水而連接而成。還原糖-一個(gè)糖分子通過半縮醛（酮）羥基與另一糖的醇羥基脫去水而連接。OOHOOHOHOHOOHOHOHH,OHOHOOHOHOHHOOHOHCH2OHOOOOHHOOHOHHOOHOHH,OH龍膽二糖 蔗糖 麥芽糖 （一）植物多糖（一）植物多糖纖維素纖維素 D-Glu以 1 4苷鍵反向連接而成，纖維素的衍生物有多方面用途，如羧甲基纖維素鈉可作

6、為醫(yī)藥品的混懸劑、黏合劑等。淀粉淀粉- 直鏈（糖淀粉），1 4，熱水，分子量300-350 支鏈（膠淀粉）1 4，1 6，冷水，分子量3000淀粉有80%的膠淀粉（支鏈淀粉）和20%的糖淀粉（直鏈淀粉）組成，支鏈水溶性大于直鏈淀粉。樹膠樹膠-是植物體的裂口或破傷處所分泌出的一種保護(hù)性的稠厚液體，在空氣中逐漸干燥，形成無定形透明或半透明固體，遇水能膨脹或膠溶成粘稠狀的膠體溶液，在乙醇或大多數(shù)有機(jī)溶劑中均不溶解在乙醇或大多數(shù)有機(jī)溶劑中均不溶解。成分：含有含有D-D-半乳糖醛酸或半乳糖醛酸或D-D-葡萄糖醛酸，其羧基葡萄糖醛酸，其羧基多與鈉、鉀、鎂結(jié)合成鹽，多與鈉、鉀、鎂結(jié)合成鹽，此外還至少有以下五

7、種糖中的任何兩種：D-半乳糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、D-甘露糖和D-木質(zhì)糖。例：如阿拉伯膠就是一種有分支結(jié)構(gòu)的多糖，由D-半乳糖1 3連接成主鏈，在C6處有分支，支鏈上由L-阿拉伯糖、L-鼠李糖、 D-半乳糖醛酸所組成。粘液質(zhì)粘液質(zhì)-是于樹膠結(jié)構(gòu)相似的多糖類物質(zhì)，多存在于植物薄壁組織的黏液細(xì)胞中，中藥白及、黃精、玉竹以及一些種子如車前子、芥子的表皮細(xì)胞中較為常見。瓊脂、果膠、海藻酸鈉也是常見的黏液質(zhì)成分。其中果膠為高聚D-半乳糖醛酸的甲酯，多與鈣鎂結(jié)合成鹽存在于植物中。果膠由乳化劑的性質(zhì)，可以制備軟膏、硬膏、乳劑等劑型。果膠內(nèi)服不被消化，具有殺菌作用，能治療腹瀉、痢疾、止血作用。 果聚糖果

8、聚糖-菊糖，35個(gè)D-Fru以2 1苷鍵（末端為D-Glu）（二）菌多糖（二）菌多糖-豬苓多糖、茯苓多糖、靈芝多糖(三) 動(dòng)物多糖動(dòng)物多糖-透明質(zhì)酸,可作為天然保濕因子用于化妝品。 第一章 糖和苷類化合物 第二節(jié)第二節(jié) 苷類化合物苷類化合物 一 定義 把水解后能夠產(chǎn)生糖和非糖部分的化合物稱為甙，又稱配糖體。 從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，由糖分子中環(huán)狀半縮醛上的羥基與非糖分子的羥基（或酚基）失水縮合而成的環(huán)狀縮醛衍生物。 其中非糖部分稱為苷元或配基，糖端基碳與苷原子之間連接的鍵稱為苷鍵。 在糖的生成過程中，糖端基碳的羥基通常與苷元分子中的羥基、氨基、羧基、巰基或活潑氫原子等不同基團(tuán)縮水，因此苷鍵部分常含有氧

9、、氮、硫、碳等不同的原子，稱為苷原子。二 分類（一）（一） 氧苷氧苷（二）硫苷（三）氮苷（四）碳苷（一）（一） 氧苷氧苷 醇苷 酚苷 酯苷OORCH2OHOHOglcOHOOHOHOHOCH2OOglc 氰苷氰苷-羥基氰羥基氰 二二 分類分類OOHOOHOHOHOOHOHOCHCNOHCHCNHO+2glcCOH+HCNCHCOOHHO+2glc+NH4ClOHOOHOHOHOCHCN+2glcCHCNHO+glcCOH+HCNOH-OHOOHOHOCHCOO-OOHOOHOHOH+NH3+glcCHCOOHHO （二）硫甙（二）硫甙 甙元通過硫原子與糖連接 芥子甙通式 黑芥子甙 白芥子甙 在

10、植物體中與硫苷伴存的有芥子酶，當(dāng)植物與水研磨時(shí)，由于酶被催化水解，產(chǎn)生異硫氰酸酯類(稱芥子油），硫酸根離子和葡萄糖。 蘿卜被酶水解后生成具有特殊氣味的蘿卜芥子油。 二二 分類分類RCNOSO3-K+SglcCH2CNOSO3-K+SglcCHCH2CH2CNOSO3-(CH3)3N+SglcHOCH2CH2OCOCHCHOCH3OHOCH3（三）氮甙（三）氮甙甙元通過氮原子與糖連接 腺苷 鳥苷 胞苷 尿苷 巴豆苷 二二 分類分類NNNNNH2OOHOHCH2HOHOOOHOHCH2NNNNOH2NHOOOHOHCH2NNONH2NNOOOOHOHCH2HOOOHOHCH2NNNNNH2HO（四

11、）碳（四）碳苷苷定義：不通過氧原子，直接以碳原子與苷元的原子相連接的苷類。位置：碳苷分子的糖多連接在苷元分子中的間二或間三酚羥基結(jié)構(gòu)的環(huán)上，有酚羥基所活化的鄰或?qū)ξ粴渑c糖的端基羥基脫水。特點(diǎn)：具有溶解度小，難于水解的共性。 蘆薈苷 二二 分類分類 第一章第一章 糖和苷類化合物糖和苷類化合物OOOHOHOHOHHCH2OHOHOH 第三節(jié)第三節(jié) 苷的通性苷的通性1 性質(zhì)：糖基少-完好晶型，糖基多-吸濕性粉末。2 旋光性：多為左旋，由葡萄糖苷形成，水解后為右旋，由原來的無還原性變?yōu)閺?qiáng)還原性。3 溶解性：苷類-極性，溶于水、稀醇、甲醇、乙醇、也可低級(jí)性有機(jī)溶劑。碳苷溶解性最小。 第一章第一章 糖和苷

12、類化合物糖和苷類化合物 第四節(jié) 苷鍵的裂解1 1 酸水解酸水解2 2 堿水解堿水解3 3 酶水解酶水解4 4 乙酰解反應(yīng)乙酰解反應(yīng)氧化開裂法氧化開裂法1 1 酸水解酸水解試劑：試劑：在水或稀醇中進(jìn)行，有鹽酸，硫酸，醋酸，甲酸。反應(yīng)難易：反應(yīng)難易：苷鍵的堿度，即苷原子的電子云密度以及它的空間環(huán)境密切相關(guān)。方法：方法：采用二相水解法 機(jī)理：親電反應(yīng)機(jī)理：親電反應(yīng)OOHOHOHOHOROOHOHOHOHOR+H+H-ROHOOHOHOHOHH+H2OOOHOHOHOHOH2H-H+OOHOHOHOHH,OH水解難易程度水解難易程度1 N-苷 O-苷 S-苷 C-苷2 吡喃糖 呋喃糖3 醛糖 酮糖4

13、C5取代基的大小 5C糖苷甲基5C糖苷6C糖苷7C糖苷糖醛酸苷5 -氨基糖苷 2-羥基糖苷甲基 3-去氧糖苷 2、 3-去氧糖苷6 芳香族苷脂肪族苷 第四節(jié) 苷鍵的裂解2 2 堿水解堿水解機(jī)理：機(jī)理：親核反應(yīng) 酯苷、酚苷、稀醇苷和位有吸電子基團(tuán)苷 第四節(jié) 苷鍵的裂解HHOglcCHOOglcCHO-OH-CHO3 3 酶水解酶水解 適用于難水解、不穩(wěn)定苷，酸水解會(huì)使其脫水、開裂 特點(diǎn)：溫和，不影響結(jié)構(gòu)；高度專屬性；水解的漸進(jìn)性 轉(zhuǎn)化糖酶-Glu苷鍵 苦杏仁酶-Glu苷鍵 第四節(jié) 苷鍵的裂解4 4 乙酰解反應(yīng)乙酰解反應(yīng)（以乙酰基為進(jìn)攻基團(tuán)）難易1 61 4 1 31 2試劑：Ac2O/H2SO4

14、HClO4,Lewis酸(ZnCl2,BF3) 同時(shí)發(fā)生苷元的乙?；磻?yīng)同時(shí)發(fā)生苷元的乙?；磻?yīng) 第四節(jié) 苷鍵的裂解氧化開裂法氧化開裂法原理：苷類分子中的糖基具有鄰二 醇結(jié)構(gòu) 過碘酸氧化，四氫硼鈉還原，稀酸分解適用對(duì)象：苷元結(jié)構(gòu)易于發(fā)生改變，難于水解 的C苷類。優(yōu)點(diǎn)：以避免使用劇烈的酸進(jìn)行水解，可獲得 連有一個(gè)醛基、但其它結(jié)構(gòu)保持不變的苷元。（1） 氧苷OOHOHOHOHOROOHOROHCOHCOOHORHOH2CHOH2CBH4-IO4-CH2OHCHOHCH2OHH+CHOCH2OH+ROHD-葡萄糖苷 二元醛 二元醇 丙三醇 羥基乙醛 苷元（2） 碳苷 第四節(jié) 苷鍵的裂解 第一章 糖和

15、苷類化合物 OOHOHOHOHRBH4-IO4-CH2OHCHOHCH2OHH+CH2OHCHOHRIO4-RCHO +HCOOH 第四節(jié)第四節(jié) 糖和苷類的提取分離糖和苷類的提取分離 一 糖和苷類的提取 二 糖和苷類的分離 三 多糖的提取分離（一） 糖類的提取 （1）糖類是極性大的中藥，從中藥中提取糖時(shí)，一般都是用水或稀醇提取。由于多種物質(zhì)共存的助溶作用，用乙醇（甲醇）回流提取也可提出單糖和一些低聚糖。 (2) 多糖以及分子量較大的低聚糖可用水提取，根據(jù)多糖的具體性質(zhì)的不同，有的也可用稀醇、稀堿、稀鹽溶液或二甲基亞砜提取。多糖常與其它成分共存于乙醇中，在提取液中加乙醇、甲醇或丙酮使多糖從提取液

16、中沉淀出來，達(dá)到初步純化的目的。(3)含葡萄糖醛酸等酸性基團(tuán)的多糖，可用乙酸或鹽酸使成酸性再加乙醇，使多糖沉淀析出，也可加入銅鹽等生成不溶性絡(luò)合物或鹽類沉淀而析出。菌類多糖提取新方法 篩選出兩個(gè)灰樹花優(yōu)良菌株，并創(chuàng)造性地用液體發(fā)酵培養(yǎng)灰樹花菌絲體，再從發(fā)酵的全液中提取多糖取得成功。從桑葉中提取多糖 利用水煮醇沉法從桑葉中提取可溶性多糖，通過正交試驗(yàn)確定提取多糖的優(yōu)化條件，用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量，通過Seveg法除蛋白，粗多糖過葡聚糖凝膠(Sephadex G-100)柱層析進(jìn)行純化分離，并用聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度檢查。 （二） 苷類的提取 原生苷提取方法：原生苷提取方法：在植物體中，苷

17、類往往是與能水解苷的酶共存，因此在提取原生苷時(shí)，首先要設(shè)法破壞或抑制酶的活性，以避免原生苷被酶解。 常用的方法常用的方法： 甲醇、乙醇或沸水提取， 或者在原料中拌入一定量的無機(jī)鹽（如碳酸鈣）。 其次在提取過程中注意避免與酸或堿接觸，以防酸或堿破壞欲提取成分的結(jié)構(gòu)。 如果藥材本身呈一定的酸堿性，可用適當(dāng)方法中和，盡可能在中性條件下提取。 次生苷提取方法：次生苷提取方法：可根據(jù)具體的產(chǎn)品要求，有目的的控制和利用酶、酸或堿的水解酶、酸或堿的水解，采取諸如發(fā)酵、選擇性部分水解的方法處理藥材，以提高目標(biāo)提取物的產(chǎn)量。中藥粉末（必要時(shí)先脫脂） 乙醇提取 總提取物 石油醚脫脂 石油醚層 水層 氯仿或乙酸乙酯

18、 氯仿或乙酸乙酯 水層 （苷元、極性小的苷） 正丁醇 正丁醇層 水層 （含糖較多的苷類）（無機(jī)鹽、糖、多肽、蛋白質(zhì)等） 也常結(jié)合樹脂吸附法來提取總苷。種類：種類：選用非極性或極性小的大孔樹脂。方法：方法：將中藥按上述方法經(jīng)溶劑浸出，脫脂后用氯仿或乙酸乙酯提取脂溶性部分，然后不用正丁醇提取，而是用大孔樹脂來富集、純化總苷。 （三） 苷元的提取 用適當(dāng)?shù)乃夥椒ò烟腔糠直M量全部去除，徹底水解，但同時(shí)又要盡量不破壞苷元的結(jié)構(gòu)，以達(dá)到最高的提取率，苷元多屬脂溶性成分，可用極性小的溶劑提取。 方法：1 先水解再提取 2 先提取再水解 中藥粉末 酸水解或酶水解 水解物 中和水解物，氯仿提取 水層 氯仿層

19、 回收氯仿 苷元 幻燈片 35 二二 糖和苷類的分離糖和苷類的分離 （一） 糖的分離 如提取物中有含量很高的單糖或二糖，可嘗試用結(jié)晶方法分出。 但糖的混合物一般需要通過色譜的方法進(jìn)行分離。方法：方法：常用活性炭、大孔樹吸附脂、纖維素、硅膠及反相硅膠進(jìn)行分離。 活性炭活性炭 方法：方法： 分離時(shí)，可將糖的混合物以適量的水溶解，加到活性炭柱的頂端，以緩慢的流速讓其充分吸附。 先用水洗脫，最先洗下的一般是無機(jī)鹽和氨基酸，同時(shí)或稍后洗下的是單糖； 洗下單糖后，用逐漸加大濃度的稀醇洗脫， 大約10%的稀醇洗下二糖， 15%的稀醇可洗下三糖。 一般35%45%的稀醇即能洗下所有的單糖和低聚糖。大孔樹脂色譜

20、大孔樹脂色譜選用非極性或低極性大孔樹脂作為吸附劑，洗脫的溶劑系統(tǒng)和方法基本同活性炭色譜。 纖維素色譜纖維素色譜分離糖類，一般可獲得良好分離效果，溶劑系統(tǒng)可用水、稀醇、稀丙酮、水飽和正丁醇或異丙醇等。但對(duì)酸性多糖，可在溶劑系統(tǒng)中加入適量的乙酸、甲酸），以避免脫尾。（二） 苷的分離 苷類使極性較大的成分類型，且基本上是非結(jié)晶性物質(zhì)，分離較為困難，在提取后一般先經(jīng)初步精制除去大量雜質(zhì)，再用色譜法分離。 初步精制的方法：溶劑法和大孔樹脂法。溶劑法：溶劑法：先將粗提物溶于少量甲醇（水），再滴加丙酮（或乙醚），使苷類沉淀析出精制。大孔樹脂法：大孔樹脂法：將粗提物溶于水，吸附于大孔樹脂柱上，先用水洗去無機(jī)鹽

21、、糖、肽類等水溶性成分，再用逐步增加濃度的稀醇洗脫苷類。反相硅膠：反相硅膠：用于苷類分離效果好 。 固定相：常用有Rp-18, Rp-8。 洗脫劑：水-甲醇系統(tǒng)和水-乙睛系統(tǒng)。 葡聚糖凝膠：葡聚糖凝膠： SepedexLH-20 一般在有機(jī)相適用 Sepedex G水溶性很大的苷類物質(zhì) 洗脫劑：逐漸增加醇濃度的水-醇溶劑系統(tǒng)。 鉛鹽沉淀法：鉛鹽沉淀法：沉淀苷或雜質(zhì)。 幻燈片 35再次精制 三三 多糖的分離多糖的分離一般采用多級(jí)沉淀法精制后再用色譜法分離。分級(jí)沉淀的方法即將多糖水提液適當(dāng)濃縮后，加入一定量的乙醇（丙酮）至不同的濃度，使多糖分級(jí)沉淀，得到不同的多糖組分。多糖中的小分子物質(zhì)可用透析除

22、去。一般經(jīng)分級(jí)沉淀法得到的粗多糖?；煊休^多的蛋白質(zhì)，必須去除。去蛋白方法：去蛋白方法： 1 1 SevagSevag法法 2 2 三氟三氯乙烷法三氟三氯乙烷法 3 3 三氯醋酸法三氯醋酸法1 Sevag1 Sevag法：法：氯仿：丁醇（4：1）的比例反復(fù)萃取，劇烈搖振20分鐘，離心，分去水層與溶液層交界處的變性蛋白質(zhì)。此法較溫和，需重復(fù)5次左右才能除去蛋白質(zhì)。 適用于：利用蛋白質(zhì)水解酶使樣品中蛋白質(zhì)部分降解。 難點(diǎn)：某些多糖因含有酸、堿性基團(tuán)，易于蛋白質(zhì)相互作用，雖不是糖蛋白，也較難去除對(duì)堿穩(wěn)定的糖蛋白。在硼氫化鉀存在下，用稀堿溫和處理，可以把這種結(jié)合蛋白分開。2 2 三氟三氯乙烷法三氟三氯乙

23、烷法 1分三氟三氯乙烷加入到1份多糖溶液中攪拌10分鐘，離心得水層，水層相用上述溶液再處理2次即得到無蛋白質(zhì)的多糖。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：此法效率較高。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：但因溶液沸點(diǎn)低易揮發(fā)，不宜大量應(yīng)用。 條件：條件：攪拌時(shí)應(yīng)在低溫條件下進(jìn)行。 3 3 三氯醋酸法三氯醋酸法 在多糖水液中滴加3%三氯醋酸，直至溶液不再繼續(xù)渾濁為止，5-10度放置過夜，離心除去膠狀沉淀即得無蛋白質(zhì)的多糖溶液。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：此法較為劇烈，往往會(huì)引起某些多糖的降解。 上述三種方法均不適合于糖肽，因糖肽也會(huì)像蛋白質(zhì)那樣沉淀。 除去蛋白質(zhì)后，透析。乙醇等沉淀，得到基本沒有蛋白質(zhì)與小分子雜質(zhì)的多糖混合物。第六節(jié)第六節(jié) 糖和苷類的檢識(shí)糖

24、和苷類的檢識(shí) 原理：利用糖的還原性和糖的脫水反應(yīng)所產(chǎn)生的顏色變化、生成沉淀等現(xiàn)象來進(jìn)行理化檢識(shí)。方法：試管反應(yīng) 薄層色譜 紙色譜等一一 試管反應(yīng)試管反應(yīng)（一）（一）MolishMolish反應(yīng)反應(yīng) 判斷樣品中是否含有游離或結(jié)合糖判斷樣品中是否含有游離或結(jié)合糖方法：樣液中加5%-奈酚乙醇液13滴，搖勻后沿試管壁緩緩加入濃硫酸，若在兩液面間有紫色環(huán)產(chǎn)生，說明樣品組成中含有糖或苷類。 缺點(diǎn)：不能判定是否含糖還是苷類彌補(bǔ)方法：彌補(bǔ)方法： （1）將樣品的醇提取液進(jìn)行菲林反應(yīng)，如產(chǎn)生磚紅色氧化亞銅沉淀，說明有游離糖； 反應(yīng)液除去沉淀，再將除去了游離糖的濾液進(jìn)行molish反應(yīng)，如呈陽性反應(yīng)，說明存在苷類。

25、 （2）水提取液往往含有大量的單糖、低聚糖、多糖等，難以直接檢識(shí)苷類，可用正丁醇萃取，正丁醇萃取液蒸去溶劑后進(jìn)行molish反應(yīng)，如呈陽性則表明含有苷類。 （二（二 ）菲林反應(yīng)和多倫反應(yīng)）菲林反應(yīng)和多倫反應(yīng) 反應(yīng)陽性說明存在還原糖，而非還原糖和苷類則呈陰性反應(yīng)。將反應(yīng)液濾液酸水解后再進(jìn)行上述反應(yīng)，陽性說明存在多糖或苷類。 （三）水解反應(yīng)（三）水解反應(yīng) 苷類水解后產(chǎn)生糖和苷類，苷元一般具親脂性，水溶性差，易再水解液中析出沉淀，如樣品酸水解后放冷的反應(yīng)液中出現(xiàn)沉淀，說明可能存在苷類。低聚糖、多糖酸水解后產(chǎn)生單糖是水溶性的而不會(huì)有沉淀出現(xiàn)。還可將苷元以氯仿提取，利用苷元的性質(zhì)進(jìn)行檢識(shí)。二、色譜檢識(shí)二

26、、色譜檢識(shí)常用吸附劑：硅膠、反相硅膠、也可用纖維素進(jìn)行薄層色譜 （一）薄層色譜展開劑：正丁醇-乙酸-水（4：5：1，上層） 氯仿-甲醇-水（6：35：10，下層） 乙酸乙酯-正丁醇-水（4：5：1，上層）極性小苷類：氯仿-甲醇、丙酮-甲醇反相硅膠：氯仿-甲醇、氯仿-甲醇-水、甲醇-水 （二）紙色譜展開劑：水飽和的有機(jī)溶劑 正丁醇-乙酸-水（4：5：1，上層） 正丁醇-乙酸-水（4：2：1，上層） 水飽和苯酚顯色劑顯色劑 原理：利用糖的還原性或由于形成糖醛后引起的呈色反應(yīng)。作用：可以決定糖的斑點(diǎn)的位置 可區(qū)分其類型 常用的顯色劑有苯胺-鄰苯二甲酸試劑、三苯四氮試劑（TTC試劑）、間苯二酚-鹽酸試

27、劑、雙甲酮-磷酸試劑等。這些顯色劑對(duì)不同的糖顯不同的顏色。 有些顯色劑中有硫酸，只能用于TLC。例如茴香醛-硫酸試劑、間苯二酚-硫酸試劑、-奈酚-硫酸試劑、酚-硫酸試劑等。 噴后一般要在100加熱數(shù)分鐘至斑點(diǎn)顯現(xiàn)。 以羧甲基纖維素鈉為黏合劑的硅膠薄層，在使用含硫酸的顯色劑時(shí)應(yīng)注意加熱的溫度與時(shí)間。 第一章 糖和苷類化合物第七節(jié)第七節(jié) 苷類的結(jié)構(gòu)研究苷類的結(jié)構(gòu)研究 一、物理常數(shù)的測(cè)定一、物理常數(shù)的測(cè)定 包括熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、比旋度、折光率和比重等，固體純物質(zhì)的熔點(diǎn)，其熔距應(yīng)在0.5-1.0的范圍內(nèi)。液體物質(zhì)可測(cè)定其沸點(diǎn)。液體純物質(zhì)應(yīng)有很恒定的折光率及比重。比旋度也是物質(zhì)的一種物理常數(shù)。二、分子式的測(cè)定

28、二、分子式的測(cè)定經(jīng)典方法：經(jīng)典方法：進(jìn)行元素的定性和定量分析，并測(cè)定分子量，確定分子的組成和分子式?，F(xiàn)用方法：現(xiàn)用方法：質(zhì)譜法測(cè)定分子量和分子式。 苷類化合物一般極性較大，無揮發(fā)性 ，遇熱氣化時(shí)易于分解，采用電子轟擊質(zhì)譜（EI-MS）常常不能獲得分子離子峰，而需采用化學(xué)電離質(zhì)譜（CI-MS）、場(chǎng)解吸質(zhì)譜（FD-MSFD-MS）、快電子轟擊質(zhì)譜（FAB-MSFAB-MS）等方法來獲得分子離子峰，尤其是FD-MS及FAB-MS兩種質(zhì)譜法更是目前測(cè)定苷類分子量的常用方法，三、組成苷的苷元和糖的鑒定三、組成苷的苷元和糖的鑒定 將苷用稀酸或酶進(jìn)行水解，使生成苷元和各類單糖，然后對(duì)這些產(chǎn)物進(jìn)行鑒定。（一）

29、 苷元的結(jié)構(gòu)鑒定（二） 苷中組成糖的種類鑒定 方法：采用PC、TLC或GLC等方法對(duì)苷類的水解液中的單糖種類進(jìn)行鑒定， 也可以直接通過解析苷的一維或 二維NMR譜進(jìn)行鑒定。 點(diǎn)樣：點(diǎn)樣：糖類的TLC常選用硅膠薄層硅膠薄層，由于糖的吸附性強(qiáng)，一般點(diǎn)樣量不能大于5ug,但這一缺點(diǎn)可用硼酸溶液或一些無機(jī)鹽的水溶液代替水調(diào)制吸附劑進(jìn)行鋪板，就能顯著提高點(diǎn)樣量，改散分離效果。 制備這種硅膠薄層時(shí)，所用的一般是強(qiáng)堿弱酸鹽（或中強(qiáng)酸鹽），如0.3mol/l的磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉的水溶液。用這種鹽溶液制備的硅膠薄層板分離糖類時(shí)，其上樣量可達(dá)400-500ug。 纖維素薄層色譜纖維素薄層色譜用于糖類的分離與鑒

30、定。其分離原理與PC相似，屬分配色譜。所用的展開劑和顯色劑均可用于纖維素薄層色譜，但后者展開所需時(shí)間比前者顯著縮短。 GLC 處理方法：應(yīng)用糖的鑒定時(shí)，可將化合物用5%HCL-MeOH進(jìn)行甲醇解，再將甲醇解溶液用AgCO3中和，濾去無機(jī)物后，減壓蒸去溶劑，殘?jiān)苡谏倭窟拎ぃ尤牍柰榛噭┮灾瞥蓡翁羌总盏腡MS衍生物，然后采用GLC進(jìn)行鑒定。另一種方法： 將化合物1-2mg溶于3.5%鹽酸的50%二氧六環(huán)溶液進(jìn)行水解,水解液在室溫下用氮?dú)饬鳚饪s并減壓干燥,加硅化烷試劑制備單糖的TMS衍生物.反應(yīng)液加水使之停止反應(yīng),再以正已烷萃取,并用水洗滌正已烷溶液, 正已烷溶液以氮?dú)饬鳚饪s至干,殘?jiān)蒙倭空?/p>

31、烷溶解后進(jìn)行GLC鑒定.同時(shí)以同樣的方法處理單糖標(biāo)準(zhǔn)品,并與樣品在同樣的條件下進(jìn)行GLC分析,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的保留值確定樣品中所含有的單糖種類.此法所需樣品量效,操作簡單,結(jié)果準(zhǔn)確。 近年超導(dǎo)FT-NMR光譜技術(shù)的應(yīng)用在苷的結(jié)構(gòu)鑒定上起到重要作用。同時(shí)也使在苷類化合物NMR譜上直接對(duì)其中的糖進(jìn)行鑒定成為可能。在氫譜中，根據(jù)苷中組成糖上不同質(zhì)子的化學(xué)位移及相鄰質(zhì)子苷中組成糖上不同質(zhì)子的化學(xué)位移及相鄰質(zhì)子間的偶合常數(shù)間的偶合常數(shù)可鑒定出糖的種類，在碳譜上，苷中苷中不同糖的碳信號(hào)不同糖的碳信號(hào)也有明顯區(qū)別。利用二維NMR譜，也可以有效地鑒定苷分子中糖的種類。如在同核2D-HOHAHA譜中，由于苷中每個(gè)組

32、成糖基上的質(zhì)子均可形成獨(dú)立的自旋偶合系統(tǒng)，故只要確定了每個(gè)組成糖的端基質(zhì)子，就能依次找出同一自旋偶合系統(tǒng)的H1，H2 ，再根據(jù)每個(gè)質(zhì)子的精細(xì)結(jié)構(gòu)，就可鑒定出該糖基的種類。（三）（三） 苷中糖的數(shù)目的測(cè)定苷中糖的數(shù)目的測(cè)定1 光密度掃描法2 質(zhì)譜：3 氫譜：4 碳譜：5 H-HCOSY和H-CCOSY： 利用PC或GLC法測(cè)定苷水解液中糖的種類，還可以進(jìn)一步采用光密度掃描法測(cè)定各單糖斑點(diǎn)的含量，算出各糖的分子比，以推測(cè)組成苷的糖的數(shù)目。返回質(zhì)譜： 測(cè)定苷核苷元的分子量，然后計(jì)算其差值，并由此求出糖的數(shù)目；返回氫譜： 根據(jù)出現(xiàn)的糖端基質(zhì)子的信號(hào)數(shù)目確定糖分子的數(shù)目，或是將苷制成全乙?；蛉谆?/p>

33、生物，根據(jù)再氫譜中出現(xiàn)的乙酰氧基或甲氧基信號(hào)的數(shù)目，推測(cè)所含糖的數(shù)目。返回碳譜： 根據(jù)出現(xiàn)的糖端基碳信號(hào)的數(shù)目，或者根據(jù)苷分子總的碳信號(hào)數(shù)目與苷元碳信號(hào)的差值，推斷出糖的數(shù)目。返回H-HCOSY和H-CCOSY： 也是確定苷中糖的數(shù)目的有效方法。返回 四四 苷分子中苷元和糖、糖和糖之間連接位置的確苷分子中苷元和糖、糖和糖之間連接位置的確定定 （一） 苷元和糖之間連接位置的確定 依據(jù)：苷化位移（GS） 在碳譜中，苷元羥基因與糖結(jié)合成苷，故苷元羥基的成苷碳原子（一般稱為-碳原子）和相鄰的碳原子（一般稱為-碳原子）的信號(hào)發(fā)生位移，其他碳信號(hào)幾乎不變。同時(shí)，苷分子中的糖部分，其端基碳信號(hào)與游離糖端基碳

34、信號(hào)相比，也發(fā)生了位移。 對(duì)苷元而言： 醇類羥基的苷化，可引起苷元-碳向低場(chǎng)位移（4-10PPM），-碳向高場(chǎng)位移（-94.6PPM）； 而酚羥基的苷化，可引起苷元-碳向高場(chǎng)位移，-碳向低場(chǎng)位移。 在2D-NMR譜中，HMBC譜已成為確定苷元地連接位置地主要方法而被廣泛應(yīng)用。在HMBC譜中，可觀察到糖的端基質(zhì)子與苷元-碳信號(hào)以及苷元-碳原子上的質(zhì)子與糖的端基碳信號(hào)之間出現(xiàn)相關(guān)峰，據(jù)此可確定糖與苷元的連接位置。 方法:（二） 糖與糖之間連接位置的確定采用化學(xué)方法或波譜法（NMR）法進(jìn)行1 化學(xué)方法 一般將苷進(jìn)行全甲基化，然后用含6%-9%鹽酸的甲醇進(jìn)行甲醇解，即可得到未完全甲醚化的各種單糖，而連

35、接在最末端的一定是全甲醚化的單糖。根據(jù)這些甲醚化的單糖中羥基的位置，即對(duì)糖與糖之間的連接位置作出判斷。采用的方法通常是將這些甲醚化的單糖進(jìn)行TLC或GLC鑒定，并與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照。 OOHOHOHOROOOHOHOHOOMeOMeOMeOROMeOMeOMeOO,OOMeOMeOHOMeOMeOOMeOMeOMeOMe+9%HCl-MeOH 苷元甲基化反應(yīng)常用的方法主要有以下四種，其中前兩種為經(jīng)典的方法，后兩種為半微量的現(xiàn)代方法。 （1） Haworth法 用硫酸二甲酯和氫氧化鈉（或碳酸鈉、碳酸鉀），可使醇羥基甲基化。 缺點(diǎn)：甲基化能力弱，全甲基化必須進(jìn)行多次反應(yīng)。 （2） Purdie法 用碘甲

36、烷和氧化銀為試劑（一般在丙酮或四氫吡喃中進(jìn)行），可使醇羥基甲基化。 缺點(diǎn)：但因氧化銀具有氧化作用， 只能用于苷的甲基化， 不能用于還原糖的甲基化。 （3） Kuhn法 在二甲基甲酰胺（DMF）溶液中，加入碘甲烷和氧化銀或硫酸二甲酯及氫氧化鋇（或氧化鋇），在攪拌下進(jìn)行甲基化。 缺點(diǎn)：反應(yīng)慢。 （4）Hakomori法（箱守法） 在二甲基亞砜（DMSO）溶液中，加入氫化鈉，以碘甲烷進(jìn)行甲基化反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理是二甲基亞砜（DMSO）與氫化鈉首先生成甲基亞磺酰陰碳離子，然后在甲基亞磺酰陰碳離子的存在下進(jìn)行甲基化反應(yīng)，由于亞磺酰陰碳離子具有強(qiáng)脫質(zhì)子作用，使苷中糖上的醇羥基脫氫，從而使全甲基化反應(yīng)可以迅速

37、完成。二甲基亞砜在反應(yīng)過程中只起催化作用。優(yōu)點(diǎn)：此法反應(yīng)迅速，完全，無需特殊裝置，可在室溫下連續(xù)反應(yīng)，是目前最常用的全甲基化方法。缺點(diǎn)：但在反應(yīng)中，所用的二甲基亞砜和氫化鈉均呈強(qiáng)堿性，故分子中有酯鍵的苷類不宜用本法。而采用KuhnCH3SOC-H2 Na+ +ROH RO- Na+ + CH3SOCH3RO-Na+ CH3I ROCH3+NaICH3SOCH3 +NaH CH3SOC-H2+H2+Na+2 NMR法 在確定了苷中糖的種類以后，將苷的碳譜數(shù)據(jù)與相應(yīng)的單糖數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)苷化位移就可確定單糖的連接位置。 例如判斷苷中兩單糖的連接位置，可將該糖的碳譜數(shù)據(jù)與單糖進(jìn)行比較，若內(nèi)端糖的某

38、碳原子向低場(chǎng)位移（4-7），而其相鄰兩碳又略向高場(chǎng)移動(dòng)（1-4），那么內(nèi)端糖的該碳原子就是連接糖的位置。 HMBC譜也是確定糖與糖之間連接位置的有效方法。 五、苷中糖和糖之間連接順序的確定 （一） 部分水解法 以緩和酸水解和酶水解法最為常用，緩和酸水解多使用低濃度的無機(jī)強(qiáng)酸或中強(qiáng)度的有機(jī)酸（如草酸）進(jìn)行水解，可使苷的部分糖水解脫去。OOHOHOHOROOOHOHOHOOHOHOHOROHOOHOHOH+H,OH 此外，還有甲醇解，乙酰解。（二） 波譜分析法1 MS法 方法：歸屬于有關(guān)糖基的碎片離子峰或各種分子離子脫糖基的碎片離子峰，可對(duì)糖的連接順序作出判斷。 在EI-MS中，由于苷類是非揮發(fā)性

39、的，常制成全乙酰化物，全甲基化物或全三甲基硅醚化物等進(jìn)行測(cè)定。 下面列出常見的單糖及二糖的全乙酰化或甲基化硅醚化物的碎片離子峰。O+ROROORORO+CH3ROORORO+ORORROO+OROROR末端葡萄糖基 末端鼠李糖基末端木糖基 末端阿拉伯糖基 R=Ac m/z331 R=Ac m/z273 R=Ac m/z259 R=Ac m/z259R=TMS m/z451 R=TMS m/z263 R=TMS m/z349 R=TMS m/z349例如：人參皂苷Rb2分子中有3個(gè)葡萄糖單位，1各阿拉伯糖單位。為了確定他們的連接情況，對(duì)其全乙?；锏腅I-MS進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有m/z619和

40、m/z547、m/z331、m/z259等歸屬于糖鏈部分的碎片離子峰。其中m/z619應(yīng)為全乙酰化的（M+Na+）-132+葡萄糖基碎片峰，m/z547為全乙酰化的葡萄糖基-阿拉伯糖基碎片峰，證明人參皂苷Rb2峰中存在二糖鏈，而m/z259離子峰則進(jìn)一步證明阿拉伯糖位于葡萄糖基-阿拉伯糖鏈的末端。利用苷的FD-MS譜和FAB-MS譜，有時(shí)亦能確定糖和糖之間的連接順序。因?yàn)檫@兩種質(zhì)譜中會(huì)出現(xiàn)各種脫去不同程度糖基的碎片離子峰。例如人參皂苷Rb2峰的FD-MS譜中，除了出現(xiàn)歸屬于M+K+和（M+Na+）-132+的 m/z1117和1101等分子離子峰外，還有豐度較顯著的m/z969、939、807、777等碎片離子峰，其中m/z969與（M+Na）+-132 相符，表明分子中有末端阿拉伯糖，而m/z939與（M+Na）+-162 相符，表明分子中有末端葡萄糖，離子峰m/z807應(yīng)為（M+Na）+-294及m/z777應(yīng)為（M+Na）+-324，分別證明了分子內(nèi)有葡萄糖基-阿拉伯糖鏈和葡萄糖基