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文檔簡介

中藥化學中藥化學1本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容2概述定義:多羥基醛(酮)及其衍生物、縮聚物的總稱。具有Cx(H2O)y的通式。存在:植物和動物中。植物中占其干重50%-80%活性:香菇多糖(抗腫瘤);黃芪多糖(增強免疫)

根據(jù)其分子水解反應的情況,可以分為單糖、低聚糖和多糖。概述定義:多羥基醛(酮)及其衍生物、縮聚物的總稱。存在:植物3單糖:不能水解的最簡單的多羥基半縮醛(酮)。如葡萄糖等。

多數(shù)單糖可以以開鏈及環(huán)狀兩種結構形式存在:

一、單糖的立體化學單糖:不能水解的最簡單的多羥基半縮醛(酮)。如葡萄糖等。多數(shù)4

單糖在水溶液中以兩種形式同時存在并可以互相轉(zhuǎn)變,但主要以環(huán)狀形式存在,即成呋喃糖和吡喃糖。

一、單糖的立體化學六元環(huán)稱吡喃糖(pyranose)五元氧環(huán)稱呋喃糖(furanose)單糖在水溶液中以兩種形式同時存在并可以互相轉(zhuǎn)變5一、單糖的立體化學1.最早系統(tǒng)反應單糖立體結構的為Fischer投影式一、單糖的立體化學1.最早系統(tǒng)反應單糖立體結構的為Fisch6一、單糖的立體化學2.Fischer投影式中單糖D、L構型的規(guī)定

相對于左右旋(L、D-)甘油醛而來,以距離醛基(或羰基)最遠的手性碳原子上的-OH而定,向右為D-構型;向左為L-構型。一、單糖的立體化學2.Fischer投影式中單糖D、L構型7一、單糖的立體化學3.Haworth式中構型的判定

規(guī)律:

Haworth式中,距離C-1最遠端的手性碳上取代基的方向:六碳吡喃糖上C5-R:向上(D);向下(L)五碳呋喃糖上C4-R:向上(D);向下(L)五碳吡喃糖上C4-R:向上(L);向下(D)一、單糖的立體化學3.Haworth式中構型的判定8一、單糖的立體化學4.單糖的端基差向異構體(,-構型,相對構型)

規(guī)律:

Haworth式中,C1-OH羥基與六碳吡喃糖C5(五碳呋喃糖C4)上取代基在環(huán)的同一側為構型,異側為構型。五碳吡喃糖與以上相反一、單糖的立體化學4.單糖的端基差向異構體(,-構型,9二、單糖的立體化學5.單糖的構象式呋喃型糖:五元氧環(huán),信封式吡喃型糖:椅式構象為優(yōu)勢構象(C1,1C式)二、單糖的立體化學5.單糖的構象式呋喃型糖:五元氧環(huán),信封10本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學

二、糖和苷的分類

三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學11二、糖的結構與分類1.單糖:(1)單糖:

五碳醛糖,六碳醛糖,六碳酮糖,甲基五碳醛糖,支碳鏈糖(2)單糖衍生物:

氨基糖,去氧糖,糖醛酸,糖醇,環(huán)醇二、糖的結構與分類1.單糖:12二、糖的結構與分類五碳醛糖:D-木糖(D-xylose,xyl)、L-阿拉伯糖(L-arabinose,ara)D-核糖(D-ribose,rib)。二、糖的結構與分類五碳醛糖:13二、糖的結構與分類甲基五碳糖糖:L-夫糖(L-fucose,fuc)、D-雞納糖(D-quinovose)、L-鼠李糖(L-rhamnose,rha)。二、糖的結構與分類甲基五碳糖糖:14二、糖的結構與分類六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)、D-甘露糖(D-mannose,man)D-半乳糖(D-galactose,gal)。

二、糖的結構與分類六碳醛糖:15二、糖的結構與分類六碳酮糖:D-果糖(D-fructose,fru)

二、糖的結構與分類六碳酮糖:16二、糖的結構與分類糖醛酸:

單糖中的伯醇基被氧化為羧基的化合物稱為糖醛酸二、糖的結構與分類糖醛酸:17二、糖的結構與分類糖醇:單糖的醛或酮基還原成羥基后得到的多元醇稱為糖醇。

二、糖的結構與分類糖醇:18二、糖的結構與分類其他:去氧糖、氨基糖、支鏈碳糖二、糖的結構與分類其他:19二、糖的結構與分類低聚糖:

2-9個單糖組成。雙糖、三糖、四糖等;還原糖、非還原糖

二、糖的結構與分類低聚糖:20二、糖的結構與分類多聚糖:

10個以上的單糖組成。無甜味可分為直糖鏈型和支糖鏈;均多糖和雜多糖。

(1)植物多糖:纖維素,淀粉(均多糖);樹膠,粘液質(zhì)(雜多糖)。

二、糖的結構與分類多聚糖:(1)植物多糖:21二、糖的結構與分類菌類多糖:

茯苓多糖、靈芝多糖、豬苓多糖

抗腫瘤作用二、糖的結構與分類菌類多糖:抗腫瘤作用22二、糖的結構與分類3.動物多糖:

肝素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、甲殼素

二、糖的結構與分類3.動物多糖:23二、苷的結構與分類苷的定義:糖和糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基碳原子連接而成的一類化合物,又稱配糖體。

苷元:非糖部分或配基。苷類廣泛分布于植物中,根和根莖是其分布重要部位二、苷的結構與分類苷的定義:苷元:非糖部分或配基。苷類廣泛分24糖糖苷鍵原子

苷鍵

糖糖苷鍵苷25二、苷的結構與分類2.分類:根據(jù)生物體內(nèi)的存在形式:原生苷,次生苷根據(jù)所連單糖的個數(shù):單糖苷,雙糖苷等根據(jù)糖鏈的數(shù)目:單糖鏈苷,雙糖鏈苷根據(jù)苷元的不同:黃酮苷,蒽醌苷根據(jù)生物活性或特性:強心苷,皂苷根據(jù)苷鍵原子:氧苷,氮苷,硫苷,碳苷二、苷的結構與分類2.分類:根據(jù)生物體內(nèi)的存在形式:原生26二、苷的結構與分類根據(jù)苷鍵原子分類:1.氧苷(O-苷)又可分為醇苷、酚苷、酯苷、氰苷二、苷的結構與分類根據(jù)苷鍵原子分類:1.氧苷(O-苷)又可分27第二章_糖和苷類化合物總結課件28苦杏仁苷野櫻苷

野櫻酶

苦杏仁苷酶

苦杏仁苷野櫻苷野櫻酶苦杏仁苷酶29二、苷的分類⑵硫苷:如蘿卜苷。⑶氮苷:如腺苷。⑷碳苷:如牡荊素。(水溶性小、難水解)二、苷的分類⑵硫苷:如蘿卜苷。(水溶性小、難水解)30本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類

三、糖和苷的理化性質(zhì)

四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學31三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)

性狀:單糖、低聚糖和糖醇類多為無色結晶,有甜味;多糖多為無定形粉末,無甜味。

苷類化合物均為固體,無定形粉末或結晶;一般是無味,但也有苦味,如人參皂苷,也有甜味,如甘草皂苷。

溶解性:單糖和低聚糖易溶于水,較易溶于熱水,可溶于稀醇,不容易親脂性有機溶劑;多糖多數(shù)難溶于水,不溶于有機溶劑,少數(shù)在水中可形成膠體溶液。苷類多為親水性成分,其極性與苷元和糖的比例有關,

碳苷較特殊三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)性狀:單糖、低32三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)旋光性:均具有旋光性,單糖多為右旋,在水溶液中具有變旋現(xiàn)象多數(shù)苷呈左旋,水解后混合物呈右旋,是由于生成的糖是右旋。

三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)旋光性:33本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)

四、苷鍵的裂解

五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學34五、苷鍵的裂解

為鑒定苷的結構,如苷元和糖的種類、苷元和糖及糖和糖的連接方式、苷鍵的構型等。

1.苷鍵裂解的目的和應用2.苷鍵裂解的方法1)酸催化水解反應2)堿催化水解3)酶催化水解4)乙酰解反應5)氧化開裂法(Smith降解法)6)甲醇解五、苷鍵的裂解為鑒定苷的結構,如苷元和糖的種類、苷35五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應

苷鍵屬于縮醛結構,易為稀酸催化水解。反應機理:苷原子先質(zhì)子化,然后斷鍵生成陽碳離子或半椅型的中間體,在水中溶劑化而成糖。

五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應36五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應

難易程度:⑴按苷原子不同:

N>O>S>C⑵呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解。⑶酮糖苷較醛糖苷易水解⑷吡喃苷中:糖醛酸>七碳糖>六碳糖>甲基五碳糖>五碳糖①C5上的取代基團越大越難水解②C5上有-COOH取代時,最難水解五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應難易程度:⑴按苷原子不37五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應

⑸氨基糖苷較羥基糖苷難水解,羥基糖苷又較去氧糖苷(尤其2-去氧糖苷)難水解2-氨基糖<2-羥基糖<6-去氧糖<2-去氧糖<2,6-二去氧糖(苷)⑹醇苷<酚苷,烯醇苷五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應⑸氨基糖苷較羥基糖苷難38練習1.2.BDACa練習1.2.BDACa39五、苷鍵的裂解2)堿催化水解一般苷鍵對稀堿是穩(wěn)定的,但某些特殊的苷易為堿水解,如:

酯苷酚苷烯醇苷β-吸電子基取代的苷五、苷鍵的裂解2)堿催化水解40五、苷鍵的裂解3)酶催化水解反應

特點:條件溫和,可獲得真正苷元。

專屬性高,選擇性地催化水解某一構型的苷??嘈尤拭福╡mulsin)——水解——β-葡萄糖苷鍵纖維素酶(cellulase)——同上麥芽糖酶(maltase)——水解——α-葡萄糖苷鍵常用的水解酶五、苷鍵的裂解3)酶催化水解反應苦杏仁酶(emulsin)—41五、苷鍵的裂解4)乙酰解反應(1)常用試劑:醋酐+酸

所用酸如:H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸(ZnCl2、BF3)等。(2)反應條件:一般是在室溫放置數(shù)天。(3)反應機理:與酸催化水解相似,以CH3CO+(乙?;?,Ac)為進攻基團。

五、苷鍵的裂解4)乙酰解反應(1)常用試劑:醋酐+酸42五、苷鍵的裂解(4).反應速率:

苷鍵鄰位有電負性強的基團(如環(huán)氧基)可使反應變慢。雙糖的反應速率:(乙酰解易難程度)(1→6)>>(1→4)>>(1→3)>>(1→2)五、苷鍵的裂解(4).反應速率:43用途:1)確定糖與糖之間的連接順序2)保護糖上的OH用途:1)確定糖與糖之間的連接順序2)保護糖上的OH44五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)試劑:過碘酸(HIO4)、四氫硼鈉(NaBH4)、稀酸反應過程:分三步反應。(1)NaIO4氧化開裂成醛;(2)NaBH4還原成醇;(3)酸化水解.特點:

條件溫和,易得到原苷元適合于苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷的裂解.五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)試劑:過碘酸45五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)碳苷:

水解得到多一個醛基的苷元

五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)碳苷:46五、苷鍵的裂解6)甲醇解作用:用于判斷苷中糖與糖之間的連接位置判斷依據(jù):(1)連在最末端的一定是全甲基化的單糖(2)游離OH的位置即為糖與糖之間的連接位置五、苷鍵的裂解6)甲醇解作用:用于判斷苷中糖與糖之間的連接位47本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解

五、糖和苷鍵的提取與分離

六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學48五、糖和苷的提取分離1.苷類的提取常用水或稀醇提取。注意:(苷類的提取)1.提取原生苷要抑制或破壞酶的活性。2.提取次生苷要利用酶的活性。297五、糖和苷的提取分離1.苷類的提取常用水或稀醇提取。注意:(49五、糖和苷的提取分離2.糖類的提取單糖、低聚糖常用水或稀醇提取。多糖用水或稀堿液提取3.精制水提醇沉法:醇溶為苷,低聚糖;沉淀為多糖系統(tǒng)分離法:EtOAc層:單糖苷;正丁醇層:低聚糖苷,單糖.五、糖和苷的提取分離2.糖類的提取單糖、低聚糖常用水或稀醇提50五、糖和苷的提取分離4.分離(二)苷的分離與精制苷類極性大,且基本都是非結晶性物質(zhì),分離較困難,一般過程:

五、糖和苷的提取分離4.分離(二)苷的分離與精制51本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離

六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學52六、糖和苷的檢識(一)理化檢識1.Molish反應

樣品+α-萘酚+濃H2SO4→棕色環(huán)多糖、低聚糖、單糖、苷類——Molish反應均為陽性2.菲林反應、多倫反應—單糖15六、糖和苷的檢識(一)理化檢識樣品+α-萘酚+濃H2S53六、糖和苷的檢識(二)薄層色譜

常用展開系統(tǒng)及顯色劑:

BAW(n-BuOH:HAc:H2O4:1:5,上相)BEW(n-BuOH:EtOH:H2O4:2:1,上相)顯色劑:苯胺-鄰苯二甲酸、間二苯酚酸等單糖和苷的檢識六、糖和苷的檢識(二)薄層色譜常用展開系統(tǒng)及顯色劑:單糖和苷54六、糖和苷的檢識(三)紙色譜(PC)

展開系統(tǒng):常用水飽和的有機溶劑展開。常用顯色劑:

單糖的檢識鄰苯二甲酸苯胺、硝酸銀試劑(使還原糖顯棕黑色)、三苯四氮唑鹽試劑(單糖和還原性低聚糖呈紅色)、3,5-二羥基甲苯鹽酸試劑(酮糖呈紅色)等。六、糖和苷的檢識(三)紙色譜(PC)單糖的檢識鄰苯二甲酸苯胺55本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識

七、糖和苷的結構研究

本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學56結構的測定:主要解決的問題——單糖的組成、糖之間的連接位置和順序、苷鍵構型 1.單糖的組成 2.單糖之間連接位置的決定 3.糖鏈連接順序的決定 4.苷鍵構型的決定 5.13C-NMR在糖鏈結構測定中的應用

七、糖和苷的結構研究

結構的測定:七、糖和苷的結構研究57七、糖和苷的結構研究

1.分子量的測定質(zhì)譜法FD-MS(場解析質(zhì)譜)FAB-MS(快原子轟擊質(zhì)譜)ESI-MS(電噴霧質(zhì)譜)MALDI-TOF-MS(基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜)七、糖和苷的結構研究1.分子量的測定質(zhì)譜法FD-MS(場58七、糖和苷的結構研究

2.單糖的種類鑒定全水解PC,TLC:與單糖對照品比較-鑒定糖的種類薄層掃描:測定單糖的分子比氣相色譜,HPLC等定性定量分析七、糖和苷的結構研究2.單糖的種類鑒定全水解59七、糖和苷的結構研究

3.苷元和糖連接位置的確定(一)苷元和糖之間連接位置的確定苷化位移、HMBC七、糖和苷的結構研究3.苷元和糖連接位置的確定(一)苷元60苷化位移(glycosidationshift)

糖苷化后,端基碳、苷元α-C及-C的化學位移值均發(fā)生一定的變化,稱苷化位移。一般,端基碳、苷元α-C均向低場移動,而鄰碳稍向高場移動(偶而也有向低場移動的),對其余碳的影響不大。苷化位移(glycosidationshift)61酯苷、酚苷的苷化位移:當糖與-OH形成酯苷鍵或酚苷鍵時,其苷化位移值較特殊,端基碳和苷元α-碳均向高場位移。酯苷、酚苷的苷化位移:62三萜類化合物——齊墩果酸:三萜類化合物——齊墩果酸:63七、糖和苷的結構研究

5.苷鍵構型的確定⑴酶催化水解方法⑵分子旋光差(klyne法)⑶1H-NMR判斷糖苷鍵的相對構型⑷其它

七、糖和苷的結構研究5.苷鍵構型的確定64⑶1H-NMR判斷糖苷鍵的相對構型在糖的1H-NMR中:端基質(zhì)子——δ5.0ppm左右其它質(zhì)子——δ3.5~4.5ppm可通過C1-H與C2-H的偶合常數(shù),來判斷苷鍵的構型(α、β)例如:D-葡萄糖七、糖和苷的結構研究

⑶1H-NMR判斷糖苷鍵的相對構型七、糖和苷的結構研究65D-葡萄糖對于吡喃型型糖,H-2為直立鍵(a)時:D-葡萄糖對于吡喃型型糖,H-2為直立鍵(a)時:66特殊的糖,如甘露糖和鼠李糖無法利用1H-NMR來判斷相對構型。如:特殊的糖,如甘露糖和鼠李糖無法利用1H-NMR來判斷相67再如:⑷其它IR——α葡萄糖苷在770、780cm-1有強吸收峰;MS——葡萄糖苷乙?;?31碎片峰強度:α>β

再如:685.13C-NMR在糖鏈結構測定中的應用端基碳——δ97~106ppm一般在13C-NMR譜中:如:D-葡萄糖七、糖和苷的結構研究

5.13C-NMR在糖鏈結構測定中的應用七、糖和苷的結構研究69八、糖的鑒定和糖鏈結構的測定D-葡萄糖苷C1——α型97~101ppmβ型103~106ppmCH-OH(C2、C3、C4)70~85ppmCH2-OH(C6)62左右CH3<20ppm用門控去偶技術,可判斷呋喃糖的端基碳與端基質(zhì)子的偶合常數(shù)。α苷鍵JC-H≈170Hzβ苷鍵JC-H≈160Hz八、糖的鑒定和糖鏈結構的測定D-葡萄糖苷C1——α型70本章重點內(nèi)容掌握常見幾種單糖的結構(Haworth式);掌握苷的含義及化學結構特點;掌握苷鍵裂解的各種方法及其特點;(如:酸解、堿解、酶解、Smith降解等)1H-NMR及13C-NMR在糖苷中的應用(如:苷鍵構型的測定、化學位移值大致區(qū)間、糖端基碳的化學位移值、利用J值判斷苷鍵構型、苷化位移(含酚苷和酯苷)等。)本章重點內(nèi)容掌握常見幾種單糖的結構(Haworth式);71TheEndTheEnd72中藥化學中藥化學73本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容74概述定義:多羥基醛(酮)及其衍生物、縮聚物的總稱。具有Cx(H2O)y的通式。存在:植物和動物中。植物中占其干重50%-80%活性:香菇多糖(抗腫瘤);黃芪多糖(增強免疫)

根據(jù)其分子水解反應的情況,可以分為單糖、低聚糖和多糖。概述定義:多羥基醛(酮)及其衍生物、縮聚物的總稱。存在:植物75單糖:不能水解的最簡單的多羥基半縮醛(酮)。如葡萄糖等。

多數(shù)單糖可以以開鏈及環(huán)狀兩種結構形式存在:

一、單糖的立體化學單糖:不能水解的最簡單的多羥基半縮醛(酮)。如葡萄糖等。多數(shù)76

單糖在水溶液中以兩種形式同時存在并可以互相轉(zhuǎn)變,但主要以環(huán)狀形式存在,即成呋喃糖和吡喃糖。

一、單糖的立體化學六元環(huán)稱吡喃糖(pyranose)五元氧環(huán)稱呋喃糖(furanose)單糖在水溶液中以兩種形式同時存在并可以互相轉(zhuǎn)變77一、單糖的立體化學1.最早系統(tǒng)反應單糖立體結構的為Fischer投影式一、單糖的立體化學1.最早系統(tǒng)反應單糖立體結構的為Fisch78一、單糖的立體化學2.Fischer投影式中單糖D、L構型的規(guī)定

相對于左右旋(L、D-)甘油醛而來,以距離醛基(或羰基)最遠的手性碳原子上的-OH而定,向右為D-構型;向左為L-構型。一、單糖的立體化學2.Fischer投影式中單糖D、L構型79一、單糖的立體化學3.Haworth式中構型的判定

規(guī)律:

Haworth式中,距離C-1最遠端的手性碳上取代基的方向:六碳吡喃糖上C5-R:向上(D);向下(L)五碳呋喃糖上C4-R:向上(D);向下(L)五碳吡喃糖上C4-R:向上(L);向下(D)一、單糖的立體化學3.Haworth式中構型的判定80一、單糖的立體化學4.單糖的端基差向異構體(,-構型,相對構型)

規(guī)律:

Haworth式中,C1-OH羥基與六碳吡喃糖C5(五碳呋喃糖C4)上取代基在環(huán)的同一側為構型,異側為構型。五碳吡喃糖與以上相反一、單糖的立體化學4.單糖的端基差向異構體(,-構型,81二、單糖的立體化學5.單糖的構象式呋喃型糖:五元氧環(huán),信封式吡喃型糖:椅式構象為優(yōu)勢構象(C1,1C式)二、單糖的立體化學5.單糖的構象式呋喃型糖:五元氧環(huán),信封82本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學

二、糖和苷的分類

三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學83二、糖的結構與分類1.單糖:(1)單糖:

五碳醛糖,六碳醛糖,六碳酮糖,甲基五碳醛糖,支碳鏈糖(2)單糖衍生物:

氨基糖,去氧糖,糖醛酸,糖醇,環(huán)醇二、糖的結構與分類1.單糖:84二、糖的結構與分類五碳醛糖:D-木糖(D-xylose,xyl)、L-阿拉伯糖(L-arabinose,ara)D-核糖(D-ribose,rib)。二、糖的結構與分類五碳醛糖:85二、糖的結構與分類甲基五碳糖糖:L-夫糖(L-fucose,fuc)、D-雞納糖(D-quinovose)、L-鼠李糖(L-rhamnose,rha)。二、糖的結構與分類甲基五碳糖糖:86二、糖的結構與分類六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)、D-甘露糖(D-mannose,man)D-半乳糖(D-galactose,gal)。

二、糖的結構與分類六碳醛糖:87二、糖的結構與分類六碳酮糖:D-果糖(D-fructose,fru)

二、糖的結構與分類六碳酮糖:88二、糖的結構與分類糖醛酸:

單糖中的伯醇基被氧化為羧基的化合物稱為糖醛酸二、糖的結構與分類糖醛酸:89二、糖的結構與分類糖醇:單糖的醛或酮基還原成羥基后得到的多元醇稱為糖醇。

二、糖的結構與分類糖醇:90二、糖的結構與分類其他:去氧糖、氨基糖、支鏈碳糖二、糖的結構與分類其他:91二、糖的結構與分類低聚糖:

2-9個單糖組成。雙糖、三糖、四糖等;還原糖、非還原糖

二、糖的結構與分類低聚糖:92二、糖的結構與分類多聚糖:

10個以上的單糖組成。無甜味可分為直糖鏈型和支糖鏈;均多糖和雜多糖。

(1)植物多糖:纖維素,淀粉(均多糖);樹膠,粘液質(zhì)(雜多糖)。

二、糖的結構與分類多聚糖:(1)植物多糖:93二、糖的結構與分類菌類多糖:

茯苓多糖、靈芝多糖、豬苓多糖

抗腫瘤作用二、糖的結構與分類菌類多糖:抗腫瘤作用94二、糖的結構與分類3.動物多糖:

肝素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、甲殼素

二、糖的結構與分類3.動物多糖:95二、苷的結構與分類苷的定義:糖和糖的衍生物與另一非糖物質(zhì)通過糖的端基碳原子連接而成的一類化合物,又稱配糖體。

苷元:非糖部分或配基。苷類廣泛分布于植物中,根和根莖是其分布重要部位二、苷的結構與分類苷的定義:苷元:非糖部分或配基。苷類廣泛分96糖糖苷鍵原子

苷鍵

糖糖苷鍵苷97二、苷的結構與分類2.分類:根據(jù)生物體內(nèi)的存在形式:原生苷,次生苷根據(jù)所連單糖的個數(shù):單糖苷,雙糖苷等根據(jù)糖鏈的數(shù)目:單糖鏈苷,雙糖鏈苷根據(jù)苷元的不同:黃酮苷,蒽醌苷根據(jù)生物活性或特性:強心苷,皂苷根據(jù)苷鍵原子:氧苷,氮苷,硫苷,碳苷二、苷的結構與分類2.分類:根據(jù)生物體內(nèi)的存在形式:原生98二、苷的結構與分類根據(jù)苷鍵原子分類:1.氧苷(O-苷)又可分為醇苷、酚苷、酯苷、氰苷二、苷的結構與分類根據(jù)苷鍵原子分類:1.氧苷(O-苷)又可分99第二章_糖和苷類化合物總結課件100苦杏仁苷野櫻苷

野櫻酶

苦杏仁苷酶

苦杏仁苷野櫻苷野櫻酶苦杏仁苷酶101二、苷的分類⑵硫苷:如蘿卜苷。⑶氮苷:如腺苷。⑷碳苷:如牡荊素。(水溶性小、難水解)二、苷的分類⑵硫苷:如蘿卜苷。(水溶性小、難水解)102本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類

三、糖和苷的理化性質(zhì)

四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學103三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)

性狀:單糖、低聚糖和糖醇類多為無色結晶,有甜味;多糖多為無定形粉末,無甜味。

苷類化合物均為固體,無定形粉末或結晶;一般是無味,但也有苦味,如人參皂苷,也有甜味,如甘草皂苷。

溶解性:單糖和低聚糖易溶于水,較易溶于熱水,可溶于稀醇,不容易親脂性有機溶劑;多糖多數(shù)難溶于水,不溶于有機溶劑,少數(shù)在水中可形成膠體溶液。苷類多為親水性成分,其極性與苷元和糖的比例有關,

碳苷較特殊三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)性狀:單糖、低104三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)旋光性:均具有旋光性,單糖多為右旋,在水溶液中具有變旋現(xiàn)象多數(shù)苷呈左旋,水解后混合物呈右旋,是由于生成的糖是右旋。

三、糖和苷的理化性質(zhì)(一)糖和苷類的物理性質(zhì)旋光性:105本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)

四、苷鍵的裂解

五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學106五、苷鍵的裂解

為鑒定苷的結構,如苷元和糖的種類、苷元和糖及糖和糖的連接方式、苷鍵的構型等。

1.苷鍵裂解的目的和應用2.苷鍵裂解的方法1)酸催化水解反應2)堿催化水解3)酶催化水解4)乙酰解反應5)氧化開裂法(Smith降解法)6)甲醇解五、苷鍵的裂解為鑒定苷的結構,如苷元和糖的種類、苷107五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應

苷鍵屬于縮醛結構,易為稀酸催化水解。反應機理:苷原子先質(zhì)子化,然后斷鍵生成陽碳離子或半椅型的中間體,在水中溶劑化而成糖。

五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應108五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應

難易程度:⑴按苷原子不同:

N>O>S>C⑵呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解。⑶酮糖苷較醛糖苷易水解⑷吡喃苷中:糖醛酸>七碳糖>六碳糖>甲基五碳糖>五碳糖①C5上的取代基團越大越難水解②C5上有-COOH取代時,最難水解五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應難易程度:⑴按苷原子不109五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應

⑸氨基糖苷較羥基糖苷難水解,羥基糖苷又較去氧糖苷(尤其2-去氧糖苷)難水解2-氨基糖<2-羥基糖<6-去氧糖<2-去氧糖<2,6-二去氧糖(苷)⑹醇苷<酚苷,烯醇苷五、苷鍵的裂解1)酸催化水解反應⑸氨基糖苷較羥基糖苷難110練習1.2.BDACa練習1.2.BDACa111五、苷鍵的裂解2)堿催化水解一般苷鍵對稀堿是穩(wěn)定的,但某些特殊的苷易為堿水解,如:

酯苷酚苷烯醇苷β-吸電子基取代的苷五、苷鍵的裂解2)堿催化水解112五、苷鍵的裂解3)酶催化水解反應

特點:條件溫和,可獲得真正苷元。

專屬性高,選擇性地催化水解某一構型的苷??嘈尤拭福╡mulsin)——水解——β-葡萄糖苷鍵纖維素酶(cellulase)——同上麥芽糖酶(maltase)——水解——α-葡萄糖苷鍵常用的水解酶五、苷鍵的裂解3)酶催化水解反應苦杏仁酶(emulsin)—113五、苷鍵的裂解4)乙酰解反應(1)常用試劑:醋酐+酸

所用酸如:H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸(ZnCl2、BF3)等。(2)反應條件:一般是在室溫放置數(shù)天。(3)反應機理:與酸催化水解相似,以CH3CO+(乙酰基,Ac)為進攻基團。

五、苷鍵的裂解4)乙酰解反應(1)常用試劑:醋酐+酸114五、苷鍵的裂解(4).反應速率:

苷鍵鄰位有電負性強的基團(如環(huán)氧基)可使反應變慢。雙糖的反應速率:(乙酰解易難程度)(1→6)>>(1→4)>>(1→3)>>(1→2)五、苷鍵的裂解(4).反應速率:115用途:1)確定糖與糖之間的連接順序2)保護糖上的OH用途:1)確定糖與糖之間的連接順序2)保護糖上的OH116五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)試劑:過碘酸(HIO4)、四氫硼鈉(NaBH4)、稀酸反應過程:分三步反應。(1)NaIO4氧化開裂成醛;(2)NaBH4還原成醇;(3)酸化水解.特點:

條件溫和,易得到原苷元適合于苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷的裂解.五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)試劑:過碘酸117五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)碳苷:

水解得到多一個醛基的苷元

五、苷鍵的裂解5)氧化開裂法(Smith降解法)碳苷:118五、苷鍵的裂解6)甲醇解作用:用于判斷苷中糖與糖之間的連接位置判斷依據(jù):(1)連在最末端的一定是全甲基化的單糖(2)游離OH的位置即為糖與糖之間的連接位置五、苷鍵的裂解6)甲醇解作用:用于判斷苷中糖與糖之間的連接位119本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解

五、糖和苷鍵的提取與分離

六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學120五、糖和苷的提取分離1.苷類的提取常用水或稀醇提取。注意:(苷類的提取)1.提取原生苷要抑制或破壞酶的活性。2.提取次生苷要利用酶的活性。297五、糖和苷的提取分離1.苷類的提取常用水或稀醇提取。注意:(121五、糖和苷的提取分離2.糖類的提取單糖、低聚糖常用水或稀醇提取。多糖用水或稀堿液提取3.精制水提醇沉法:醇溶為苷,低聚糖;沉淀為多糖系統(tǒng)分離法:EtOAc層:單糖苷;正丁醇層:低聚糖苷,單糖.五、糖和苷的提取分離2.糖類的提取單糖、低聚糖常用水或稀醇提122五、糖和苷的提取分離4.分離(二)苷的分離與精制苷類極性大,且基本都是非結晶性物質(zhì),分離較困難,一般過程:

五、糖和苷的提取分離4.分離(二)苷的分離與精制123本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離

六、糖和苷的檢識七、糖和苷的結構研究本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學124六、糖和苷的檢識(一)理化檢識1.Molish反應

樣品+α-萘酚+濃H2SO4→棕色環(huán)多糖、低聚糖、單糖、苷類——Molish反應均為陽性2.菲林反應、多倫反應—單糖15六、糖和苷的檢識(一)理化檢識樣品+α-萘酚+濃H2S125六、糖和苷的檢識(二)薄層色譜

常用展開系統(tǒng)及顯色劑:

BAW(n-BuOH:HAc:H2O4:1:5,上相)BEW(n-BuOH:EtOH:H2O4:2:1,上相)顯色劑:苯胺-鄰苯二甲酸、間二苯酚酸等單糖和苷的檢識六、糖和苷的檢識(二)薄層色譜常用展開系統(tǒng)及顯色劑:單糖和苷126六、糖和苷的檢識(三)紙色譜(PC)

展開系統(tǒng):常用水飽和的有機溶劑展開。常用顯色劑:

單糖的檢識鄰苯二甲酸苯胺、硝酸銀試劑(使還原糖顯棕黑色)、三苯四氮唑鹽試劑(單糖和還原性低聚糖呈紅色)、3,5-二羥基甲苯鹽酸試劑(酮糖呈紅色)等。六、糖和苷的檢識(三)紙色譜(PC)單糖的檢識鄰苯二甲酸苯胺127本章基本內(nèi)容

一、單糖的立體化學二、糖和苷的分類三、糖和苷的理化性質(zhì)四、苷鍵的裂解五、糖和苷鍵的提取與分離六、糖和苷的檢識

七、糖和苷的結構研究

本章基本內(nèi)容一、單糖的立體化學128結構的測定:主要解決的問題——單糖的組成、糖之間的連接位置和順序、苷鍵構型 1.單糖的組成 2.單糖之間連接位置的決定 3.糖鏈連接順序的決定 4.苷鍵構型的決定 5.13C-NMR在糖鏈結構

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