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第三章糖和苷类第1页，此课件共79页哦第一节第一节 糖糖 类类 化化 合合 物物一一.概述概述 糖和苷是自然界分布很广的两大类成分。中草药中存在的糖类成分有糖和苷是自然界分布很广的两大类成分。中草药中存在的糖类成分有两个特点：两个特点：1 1、几乎所有的中药（矿物药除外）都含有糖或苷，并几乎占植物体内、几乎所有的中药（矿物药除外）都含有糖或苷，并几乎占植物体内有机物总量的有机物总量的85859090。2 2、除葡萄糖和葡萄糖醛酸对人体有营养和解毒作用，香菇、灵芝、人参、除葡萄糖和葡萄糖醛酸对人体有营养和解毒作用，香菇、灵芝、人参、黄芪等所含多糖有一定抗肿瘤及提高免疫活性作用外，大多数糖至今还未发黄芪等所含多糖有一定抗肿瘤及提高免疫活性作用外，大多数糖至今还未发现有别的显著的生理活性。现有别的显著的生理活性。二二.糖类的结构与分类糖类的结构与分类 单糖单糖 低聚糖低聚糖 多糖多糖 第2页，此课件共79页哦(一一)单糖单糖(Monosaccharides)(Monosaccharides)1.1.中草药中常见的单糖及构型中草药中常见的单糖及构型 单糖是糖类可被水解的最小糖单位。按含糖或醛基的不同又可单糖是糖类可被水解的最小糖单位。按含糖或醛基的不同又可分为分为 （1 1）常见的单糖）常见的单糖 中草药中存在最多的是己糖和戊糖，最常见的是以下几种中草药中存在最多的是己糖和戊糖，最常见的是以下几种五碳醛糖五碳醛糖 六碳醛糖六碳醛糖 第3页，此课件共79页哦六碳酮糖：六碳酮糖：去氧糖去氧糖 甲基五碳醛糖（甲基五碳醛糖（6-6-去氧糖）去氧糖）2 2，6-6-去氧糖（主要存在于强心苷）去氧糖（主要存在于强心苷）去氧糖由于比去氧糖由于比2 2羟基糖少氧，理化羟基糖少氧，理化性质也有不同。性质也有不同。第4页，此课件共79页哦此外还有一些特殊的糖及衍生物此外还有一些特殊的糖及衍生物 以上要能分出是哪个结构类型的糖，其中以上要能分出是哪个结构类型的糖，其中glcglc，galgal，rharha，frufru等最等最好记忆一下。好记忆一下。第5页，此课件共79页哦单糖由于有手性碳，因此有旋光异构体，我们复习一下糖的构型。单糖由于有手性碳，因此有旋光异构体，我们复习一下糖的构型。（2 2）单糖的构型）单糖的构型 以以gluglu为例复习一下单糖构型确定的方法为例复习一下单糖构型确定的方法 确定确定D D或或L L型看离羰基型看离羰基C C最远的手性碳上的最远的手性碳上的OHOH的位置，右为的位置，右为D D型，左为型，左为L L型。型。第6页，此课件共79页哦 成环状半缩醛结构后，端基成环状半缩醛结构后，端基C C上的上的OHOH与决定与决定D D或或L L手性手性C C上的上的OHOH同侧为同侧为型异侧为型异侧为型。型。第7页，此课件共79页哦 单糖单糖HawarthHawarth式的绝对构型主要看成环式的绝对构型主要看成环C C上的取代基，向上的取代基，向上为上为DD型向下为型向下为LL型。端基异构体看端基型。端基异构体看端基C C上上OHOH与成环与成环C C上取代基同侧为上取代基同侧为型异侧为型异侧为型。因此可以总结为：型。因此可以总结为：第8页，此课件共79页哦第9页，此课件共79页哦（二）低聚糖（二）低聚糖(Oligosaccharides)(Oligosaccharides)由由2 29 9个单糖经苷键聚合而成的糖为低聚糖。个单糖经苷键聚合而成的糖为低聚糖。例如例如第10页，此课件共79页哦 自然界的三糖（指游离糖）一般说是以蔗糖为基本结构，再接上自然界的三糖（指游离糖）一般说是以蔗糖为基本结构，再接上另一个糖而成非还原糖，称蔗糖系列或蔗糖族，例：另一个糖而成非还原糖，称蔗糖系列或蔗糖族，例：而四糖基本上是以棉子糖为基本结构再接上两个糖而成，非还原糖（指而四糖基本上是以棉子糖为基本结构再接上两个糖而成，非还原糖（指游离糖）称棉子糖族或棉子糖系列。游离糖）称棉子糖族或棉子糖系列。第11页，此课件共79页哦（三）多聚糖（三）多聚糖(Polysaccharides)(Polysaccharides)多聚糖由多聚糖由1010个以上的单糖聚合而成个以上的单糖聚合而成,简称多糖。简称多糖。一般由几百至几千个单糖组成。聚合方式有支链型分子一般由几百至几千个单糖组成。聚合方式有支链型分子,也有直链型分子。多糖的分类也有直链型分子。多糖的分类有二种方法，有二种方法，一种是按多糖在生物体内的功能分类一种是按多糖在生物体内的功能分类：组织结构多糖组织结构多糖 (水不溶水不溶)：纤维素，甲壳素：纤维素，甲壳素 贮藏养料多糖（水溶性）：淀粉，菊糖，果胶，粘液质，树胶贮藏养料多糖（水溶性）：淀粉，菊糖，果胶，粘液质，树胶 。另一种是按多糖的分子结构分类：另一种是按多糖的分子结构分类：第12页，此课件共79页哦 习惯以化学结构进行的分类，我们主要按结构分类顺序看看中药中常见的多糖：习惯以化学结构进行的分类，我们主要按结构分类顺序看看中药中常见的多糖：1.1.均多糖（均多糖（homosaccharideshomosaccharides）（1 1）纤维素（）纤维素（cellulosecellulose）纤维素是由纤维素是由DgluDglu以以1 41 4苷键苷键反向连接聚合而成的直链葡聚糖，聚反向连接聚合而成的直链葡聚糖，聚合度为合度为3000300050005000，分子主要约，分子主要约200200，000000500500，000000，与半纤维素等形成细，与半纤维素等形成细胞壁，组成植物的支持组织。胞壁，组成植物的支持组织。从结构中可以看出由于各个糖都是反向连接，因此大基团（伯醇基）相距较远，从结构中可以看出由于各个糖都是反向连接，因此大基团（伯醇基）相距较远，斥力小，对称性强，结构紧密，并排列成绳索状，分子量大。因此：斥力小，对称性强，结构紧密，并排列成绳索状，分子量大。因此：不溶于水（冷或热）和有机溶剂，稀酸或碱水难以水解。不溶于水（冷或热）和有机溶剂，稀酸或碱水难以水解。只能用：发烟只能用：发烟HClHCl（3636）加压水解成）加压水解成DgluDglu。醋酐醋酐浓浓H H2 2SOSO4 4乙酰解成八乙酰纤维二糖。乙酰解成八乙酰纤维二糖。第13页，此课件共79页哦(2)(2)淀粉（淀粉（StarchStarch）淀粉是植物的贮藏养料。淀粉是植物的贮藏养料。按结构又可分为支链淀粉和支直链淀粉。按结构又可分为支链淀粉和支直链淀粉。A.A.直链淀粉（糖淀粉直链淀粉（糖淀粉 amyloseamylose）由由DgluDglu以以1 41 4苷键直线聚合成螺旋状，聚合度为苷键直线聚合成螺旋状，聚合度为300300350350（随来源不同而（随来源不同而有差异）。有差异）。不溶于冷水及有机溶剂，溶于热水且澄明。不溶于冷水及有机溶剂，溶于热水且澄明。B.B.支链淀粉（胶淀粉支链淀粉（胶淀粉amylopectinamylopectin）分子大于直链淀粉，聚合度为分子大于直链淀粉，聚合度为30003000左右（随来源不同而有差异）。分左右（随来源不同而有差异）。分子结构中除有子结构中除有1 41 4苷键相连的糖链苷键相连的糖链外，还有外，还有1 61 6苷键相连的支链，也苷键相连的支链，也呈螺旋状，支链多达几百条，平均支链呈螺旋状，支链多达几百条，平均支链只为只为2525个个gluglu单位。单位。支链淀粉不溶于冷水及有机溶剂，溶于热水呈胶体溶液。支链淀粉不溶于冷水及有机溶剂，溶于热水呈胶体溶液。第14页，此课件共79页哦 支链淀粉与直链淀粉在淀粉中的比例为支链淀粉与直链淀粉在淀粉中的比例为1 1：3 34 4。因此。因此,淀粉不溶于冷水和乙醇等有机试剂淀粉不溶于冷水和乙醇等有机试剂，溶于热水呈粘胶状。，溶于热水呈粘胶状。淀粉由于是螺旋结构因此能与淀粉由于是螺旋结构因此能与I I2 2络和显色。且随聚合度不同其色调也不同。络和显色。且随聚合度不同其色调也不同。聚合度聚合度 4 46 6 不显色不显色 202050 50 紫色或蓝紫紫色或蓝紫 121218 18 红色红色 5050以上以上 蓝色蓝色 纤维素和淀粉这两种葡聚糖是植物界分布最广的多糖，但没有特殊的生物活性认为纤维素和淀粉这两种葡聚糖是植物界分布最广的多糖，但没有特殊的生物活性认为是无效成分是无效成分，常常除去，特例是淀粉，在中药提取液中形成糊状胶体溶液很难过滤，常常除去，特例是淀粉，在中药提取液中形成糊状胶体溶液很难过滤。因此含淀粉量高的中药提取时，多采用乙醇提，使淀粉不溶出，避免干扰。因此含淀粉量高的中药提取时，多采用乙醇提，使淀粉不溶出，避免干扰。第15页，此课件共79页哦(3)(3)其它葡聚糖其它葡聚糖 在植物界除纤维素，淀粉这两种葡聚糖外还存在其它一些葡聚糖，并且在植物界除纤维素，淀粉这两种葡聚糖外还存在其它一些葡聚糖，并且常随来源而定名。如昆布多糖（常随来源而定名。如昆布多糖（2020个个D Dgluglu经经1 31 3苷键聚合），末端接一个苷键聚合），末端接一个甘露醇（但仍归葡聚糖）。香菇多糖甘露醇（但仍归葡聚糖）。香菇多糖1 31 3聚合糖，分子量聚合糖，分子量8080万万105105万，对万，对S180S180瘤株有较强的抑制作用。我们国内已重视对此类有瘤株有较强的抑制作用。我们国内已重视对此类有1 31 3葡聚糖的研究。葡聚糖的研究。但因糖属水溶性成分，较难提纯鉴定，因此在中药中发现其它的葡聚糖还是不多但因糖属水溶性成分，较难提纯鉴定，因此在中药中发现其它的葡聚糖还是不多的。的。由果糖聚合而成，若由果糖聚合而成，若分子中既有一个别的分子中既有一个别的糖仍还是归为果聚糖糖仍还是归为果聚糖。(4)(4)果聚糖果聚糖 第16页，此课件共79页哦2.2.杂多糖（杂多糖（heterosaccharidesheterosaccharides）(1)(1)半纤维素（半纤维素（hemecellulasehemecellulase）半纤维素是指与纤维素和木质素共同组成细胞壁的一类不溶于水而能被稀碱半纤维素是指与纤维素和木质素共同组成细胞壁的一类不溶于水而能被稀碱（2 22020NaOHNaOH）溶出的酸性多糖。）溶出的酸性多糖。如：如：因此半纤维素并不是指的一种结构的多糖，而是指一类不同结构的多糖，是随提取来源而因此半纤维素并不是指的一种结构的多糖，而是指一类不同结构的多糖，是随提取来源而来的定义。不同来源的半纤维素所含的糖有木聚糖、甘露聚糖等均多糖或葡萄甘露聚糖等杂多来的定义。不同来源的半纤维素所含的糖有木聚糖、甘露聚糖等均多糖或葡萄甘露聚糖等杂多糖，并多连有糖醛酸，分子量多在万到十几万之间。糖，并多连有糖醛酸，分子量多在万到十几万之间。一般半纤维素不溶于水和有机溶剂。易溶于稀的碱水（在酸水中不溶）。一般半纤维素不溶于水和有机溶剂。易溶于稀的碱水（在酸水中不溶）。如：禾本科植物所含的半纤维素主要是由如：禾本科植物所含的半纤维素主要是由DD木糖木糖1 41 4连成主链，在连成主链，在C C1 1C C3 3处连有处连有LL阿拉伯糖和阿拉伯糖和DgluDglu的分支糖链。的分支糖链。第17页，此课件共79页哦(2)(2)树胶（树胶（gumgum）树胶是植物受到外界伤害后分泌的物质，多为无定形的质脆透明或半透明的固体。树胶是植物受到外界伤害后分泌的物质，多为无定形的质脆透明或半透明的固体。如阿拉伯如阿拉伯胶等。胶等。由于树胶常和蛋白质、淀粉、树脂、挥发油等伴存于植物体内，加上分子较大，提取由于树胶常和蛋白质、淀粉、树脂、挥发油等伴存于植物体内，加上分子较大，提取分离很困难，因此其化学结构至今不十分清楚，仅了解：分离很困难，因此其化学结构至今不十分清楚，仅了解：分子中多含有分子中多含有DD半乳糖醛酸或葡半乳糖醛酸或葡DD萄糖醛酸，此外多含有萄糖醛酸，此外多含有DgalDgal、D Dmanman、DxylDxyl、L Laraara、LRhaLRha这五种糖中的两种糖，且多为支链杂多糖。这五种糖中的两种糖，且多为支链杂多糖。例：阿拉伯胶的主要部分结构由例：阿拉伯胶的主要部分结构由DD半乳糖半乳糖1 31 3接成主链。接成主链。C C6 6上连有上连有LRhaLRha、L Laraara、D DgluAgluA。可溶于冷水呈胶体溶液或悬浮液，不溶于乙醇等有机溶剂。可溶于冷水呈胶体溶液或悬浮液，不溶于乙醇等有机溶剂。(3)(3)粘液质（粘液质（mucilagemucilage）和粘胶质（）和粘胶质（pectic substancepectic substance）粘液质：是植物体正常生理状态的分泌产物，化学组成与树胶相似，如车前子胶就是中药车前粘液质：是植物体正常生理状态的分泌产物，化学组成与树胶相似，如车前子胶就是中药车前子中存在的一种粘液质。子中存在的一种粘液质。白芨，南五味子中也都含有粘液质。白芨，南五味子中也都含有粘液质。粘液质难溶于冷水，溶于热水呈胶体溶液，难溶于乙醇等有机溶剂。粘液质难溶于冷水，溶于热水呈胶体溶液，难溶于乙醇等有机溶剂。粘胶质：中药中存在粘胶质的主要是果胶，果胶主要存在于植物的果实中。粘胶质：中药中存在粘胶质的主要是果胶，果胶主要存在于植物的果实中。是由是由DgalA 1 4DgalA 1 4连接而成。平均每连接而成。平均每4 4个半乳糖醛酸羧基就有个半乳糖醛酸羧基就有1 1个形成甲酯。分个形成甲酯。分子量在在子量在在150150，000000300300，000000。可溶于冷水，溶于热水及稀酸水冷后呈冻状。不可溶于冷水，溶于热水及稀酸水冷后呈冻状。不溶于乙醇等有机溶剂。溶于乙醇等有机溶剂。第18页，此课件共79页哦3 3菌类多糖菌类多糖 （1 1）猪苓多糖猪苓多糖（polyporus polysaccharidepolyporus polysaccharide）是从多孔菌科真菌猪苓是从多孔菌科真菌猪苓Polyporus Polyporus umbellatus(Pers.)Fr.umbellatus(Pers.)Fr.中提得的，以中提得的，以1313、1414、1616键结合的葡聚糖，支链在键结合的葡聚糖，支链在C C3 3和和C C6 6位上。药理实验证明，能显著提高荷瘤小鼠巨噬细胞的吞噬能力，促进抗体形成位上。药理实验证明，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，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。慢性肝炎也有良好的疗效。(2)(2)茯苓多糖茯苓多糖（pachymanpachyman）是多孔菌科真菌科真菌茯苓是多孔菌科真菌科真菌茯苓Poria cocosPoria cocos（Schw.Schw.）WolfWolf中提得的一种多糖，为具有中提得的一种多糖，为具有1616吡喃葡萄糖为支链的吡喃葡萄糖为支链的1313葡聚糖。茯苓多糖本身无葡聚糖。茯苓多糖本身无抗肿瘤活性，若切断其所含的抗肿瘤活性，若切断其所含的1616吡喃葡聚糖支链，成为单纯的吡喃葡聚糖支链，成为单纯的1313葡聚糖（称为茯苓次葡聚糖（称为茯苓次聚糖聚糖pachymaranpachymaran）则具有显著的抗肿瘤作用。）则具有显著的抗肿瘤作用。(3)(3)灵芝多糖灵芝多糖 是从多孔菌科真菌赤芝是从多孔菌科真菌赤芝Ganoderma lunidum(leyss.ex Fr.)karstGanoderma lunidum(leyss.ex Fr.)karst中提得中提得2020多种多糖。有葡聚糖（多种多糖。有葡聚糖（1616，1313等）、杂多糖（等）、杂多糖（1616，1313阿拉伯半乳聚糖等阿拉伯半乳聚糖等）及肽多糖。就抗肿瘤活性而言，灵芝多糖间并无差异，但多糖的三维螺旋结构遭破坏）及肽多糖。就抗肿瘤活性而言，灵芝多糖间并无差异，但多糖的三维螺旋结构遭破坏则影响其活性。则影响其活性。第19页，此课件共79页哦4动物多糖动物多糖（1 1）肝素（肝素（heparinheparin）是一种含有硫酸酯的粘多糖，它的组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖是一种含有硫酸酯的粘多糖，它的组分是氨基葡萄糖、艾杜糖醛酸和葡萄糖醛酸。醛酸。（2 2）透明质酸（透明质酸（hyaluronic acidhyaluronic acid）是由是由D-D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸1414和乙酰和乙酰D-D-葡萄糖胺葡萄糖胺1313连接而成的直连接而成的直链酸性粘多糖。链酸性粘多糖。（3 3）硫酸软骨素（硫酸软骨素（chondroitin sulfatechondroitin sulfate）是从动物的软骨组织中得到的酸性粘多糖，有是从动物的软骨组织中得到的酸性粘多糖，有A A、B B、C C、D D、E E、F F、H H等多种。等多种。（4 4）甲壳素（甲壳素（chitinchitin）是组成甲壳类昆虫外壳的多糖，其结构和安定性与纤维素类似。由是组成甲壳类昆虫外壳的多糖，其结构和安定性与纤维素类似。由N-N-乙酰葡乙酰葡萄糖胺以萄糖胺以1 1 44反向连接成直线状结构。反向连接成直线状结构。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。栓疾病，并已形成了一种肝素疗法。透明质酸广泛存在于动物的各种组织中，在哺乳动物体内，以玻璃体、脐带和关节滑液中含量最高，鸡透明质酸广泛存在于动物的各种组织中，在哺乳动物体内，以玻璃体、脐带和关节滑液中含量最高，鸡冠的含量与滑液相似。透明质酸可用于视网膜脱离手术，并作为天然保湿因子，广泛用于化妆品中。冠的含量与滑液相似。透明质酸可用于视网膜脱离手术，并作为天然保湿因子，广泛用于化妆品中。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（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（chitosanchitosan）。甲壳素及）。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。，还可用于人造皮肤、人造血管、手术缝合线等。第20页，此课件共79页哦第二节第二节 苷类（苷类（glycosidesglycosides）一一.概述概述 糖或糖的衍生物（氨基糖，糖醛酸）与非糖物质经糖的端基碳原子以苷键糖或糖的衍生物（氨基糖，糖醛酸）与非糖物质经糖的端基碳原子以苷键连接而成的化合物称为苷（苷，配糖体）。非糖部分称作苷元，配基（连接而成的化合物称为苷（苷，配糖体）。非糖部分称作苷元，配基（aglycone,geninaglycone,genin）第21页，此课件共79页哦二二.结构分类结构分类 苷类成分结构种类非常多的，其分类方法也很多。苷类成分结构种类非常多的，其分类方法也很多。u按苷键所处的立体化学状态分按苷键所处的立体化学状态分 第22页，此课件共79页哦u按苷元连糖的多少及类型分按苷元连糖的多少及类型分 连连 糖糖 个个 数数 分分:单糖苷、二糖苷、三糖苷、四糖苷单糖苷、二糖苷、三糖苷、四糖苷。糖糖 链链 的类型分：的类型分：直链糖苷（苷元连直链糖）。直链糖苷（苷元连直链糖）。支链糖苷（苷元连支链糖）。支链糖苷（苷元连支链糖）。连糖链的多少分连糖链的多少分:单糖链苷单糖链苷(苷元与一串糖成苷苷元与一串糖成苷)。双糖链苷双糖链苷(苷元不同的两个部位与两串糖成苷苷元不同的两个部位与两串糖成苷)。u按苷是否水解分按苷是否水解分 原苷原苷 （原生苷）：（原生苷）：在植物体内原始状态存在未经水解的苷。在植物体内原始状态存在未经水解的苷。次级苷（次生苷）：原生苷经水解去部分糖的苷。次级苷（次生苷）：原生苷经水解去部分糖的苷。u按苷元结构种类分按苷元结构种类分 黄酮苷，香豆素苷，甾体皂苷黄酮苷，香豆素苷，甾体皂苷 第23页，此课件共79页哦u按苷键原子不同分按苷键原子不同分 天然苷的苷键原子有天然苷的苷键原子有0 0、N N、S S、C C，因此可分为，因此可分为 OO苷、苷、SS苷、苷、NN苷、苷、CC苷苷 （一）（一）OO苷（发现的数量最多）苷（发现的数量最多）O O苷是中药中存在最多的一种苷，数量远比别的苷要多。苷是中药中存在最多的一种苷，数量远比别的苷要多。OO苷化合物种类也很多，苷化合物种类也很多，按苷元结构又可分为：按苷元结构又可分为：1.1.醇苷：醇苷：糖与苷元中的醇羟基缩合形成的苷。如：糖与苷元中的醇羟基缩合形成的苷。如：中药中的强心苷、皂苷、萜苷都属于醇苷。中药中的强心苷、皂苷、萜苷都属于醇苷。第24页，此课件共79页哦2.2.酚苷酚苷 糖与苷元酚糖与苷元酚OHOH缩合形成的苷。酚苷类化合物在中药苷类成分中为数最多。如：缩合形成的苷。酚苷类化合物在中药苷类成分中为数最多。如：中药中的黄酮苷，香豆素苷，蒽醌苷等都属此类。中药中的黄酮苷，香豆素苷，蒽醌苷等都属此类。3 3酯苷酯苷 结构中苷键可看作具半缩醛结构或酯键样结构，因此易为稀酸或稀碱水解。结构中苷键可看作具半缩醛结构或酯键样结构，因此易为稀酸或稀碱水解。第25页，此课件共79页哦 4.4.氰苷氰苷 糖与糖与羟腈类化合物的羟基缩合而形成的苷。羟腈类化合物的羟基缩合而形成的苷。结构中可以看出有氰基，因此酶解或水解这种苷时可生成结构中可以看出有氰基，因此酶解或水解这种苷时可生成HCNHCN（cyanogenic glycosidecyanogenic glycoside生氰的苷，由此得名）。所以若服用过量含有氰苷的中药是会中毒甚至丧命的。生氰的苷，由此得名）。所以若服用过量含有氰苷的中药是会中毒甚至丧命的。氰苷很不稳定，遇到酸、碱立刻水解氰苷很不稳定，遇到酸、碱立刻水解 第26页，此课件共79页哦5.5.吲哚苷吲哚苷 糖与苷元吲哚醇中的羟基缩合形成的苷。糖与苷元吲哚醇中的羟基缩合形成的苷。（二）（二）SS苷苷 糖的端基糖的端基C C与苷元以与苷元以CSCS苷键相连的苷。苷键相连的苷。在十字花科植物中存在最多，在白花菜科，南美金莲花科中也有存在在十字花科植物中存在最多，在白花菜科，南美金莲花科中也有存在 。异硫氰酸脂结构 酶解后的苷元即吃生萝卜后生成的气味 HON=C 氰酸O=C=NH 异氰酸O=C=NR 异氰酸酯S=C=NR 异硫氰酸酯 （芥子油）第27页，此课件共79页哦（三）（三）NN苷苷 糖的端基糖的端基C C与苷元以与苷元以CNCN苷键相连而成的苷。如：苷键相连而成的苷。如：N N苷在中药中发现的不是很多苷在中药中发现的不是很多，是生化研究的对象。，是生化研究的对象。（四）（四）CC苷苷 糖的端基糖的端基C C直接以直接以CCCC苷键与苷元相连而成的苷。苷键与苷元相连而成的苷。C C苷的苷元都是具有被活化的芳苷的苷元都是具有被活化的芳H H的，从而能与糖的端基的，从而能与糖的端基C C上的上的OHOH缩合而成缩合而成CC苷苷。如：。如：糖与苷元直接以糖与苷元直接以CCCC相连，则水相连，则水溶性低，水解难。溶性低，水解难。第28页，此课件共79页哦三、苷的一般性质三、苷的一般性质 （一）性状（一）性状 一般少糖苷多为结晶，多糖苷多为无定形粉末。具吸湿性，含糖越多吸湿性越一般少糖苷多为结晶，多糖苷多为无定形粉末。具吸湿性，含糖越多吸湿性越强（如皂苷），苷多无味，少数具甜或苦味。苷的颜色随苷元不同而不同，苷比相强（如皂苷），苷多无味，少数具甜或苦味。苷的颜色随苷元不同而不同，苷比相应的苷元色浅。应的苷元色浅。（二）旋光性（二）旋光性 糖具糖具*C C有旋光性，苷连糖，故具有旋光性（无论苷元是否有旋光性），有旋光性，苷连糖，故具有旋光性（无论苷元是否有旋光性），多数苷呈多数苷呈左旋左旋。苷类水解后由于生成的。苷类水解后由于生成的糖是右旋糖是右旋的，因而使水解的，因而使水解混合液呈右旋。混合液呈右旋。苷类旋光度的大小取决于苷元、糖及苷键的结构，因此可利用某些苷的旋光度及相苷类旋光度的大小取决于苷元、糖及苷键的结构，因此可利用某些苷的旋光度及相应苷元的旋光度计算苷键构型。应苷元的旋光度计算苷键构型。第29页，此课件共79页哦（三）溶解性（三）溶解性 苷是由苷元与糖经苷链相连而成，苷的溶解性与此苷是由苷元与糖经苷链相连而成，苷的溶解性与此3 3个结构片断的水溶性及个结构片断的水溶性及脂溶性关系很大：脂溶性关系很大：因此用低极性至高极性的不同溶剂提取中药，在各个提取部位都有提出苷的因此用低极性至高极性的不同溶剂提取中药，在各个提取部位都有提出苷的可能（石油醚部位除外）。从提取分离的角度来说，糖是水溶性成分，而苷也可能（石油醚部位除外）。从提取分离的角度来说，糖是水溶性成分，而苷也有一定的水溶性。因此提取分离苷比提取分离生物碱以及苷元都要难。有一定的水溶性。因此提取分离苷比提取分离生物碱以及苷元都要难。第30页，此课件共79页哦（四）苷键的裂解（四）苷键的裂解 1.1.酸催化水解反应酸催化水解反应 （1 1）水解历程）水解历程 苷键属缩醛结构，因此可被稀酸（苷键属缩醛结构，因此可被稀酸（3 35 5或更高的稀酸水或稀酸的醇溶液）或更高的稀酸水或稀酸的醇溶液）催化水解。我们以催化水解。我们以OO苷为例说明水解过程：苷为例说明水解过程：苷原子上的电子云密度大（即碱度大）吸引苷原子上的电子云密度大（即碱度大）吸引H H力强，易水解，反之难水解。力强，易水解，反之难水解。苷原子周围的结构空间位阻小，苷原子周围的结构空间位阻小，H H易进攻，易水解，反之难水解。易进攻，易水解，反之难水解。水解中间体和生成物的稳定性高，易水解，反之难水解。水解中间体和生成物的稳定性高，易水解，反之难水解。第31页，此课件共79页哦依照这些影响苷水解的因素，我们可以总结出苷键酸催化水解的规律。依照这些影响苷水解的因素，我们可以总结出苷键酸催化水解的规律。（2 2）酸催化水解规律）酸催化水解规律 不同苷原子组成的苷键水解难易顺序为不同苷原子组成的苷键水解难易顺序为NN苷苷 O O苷苷 S S苷苷 C C苷（高浓度强酸，长时间加热才部分水解）苷（高浓度强酸，长时间加热才部分水解）C C无未共用电子对，故最不易水解。无未共用电子对，故最不易水解。N N的电负性低于的电负性低于O O，给出电子的能力强于，给出电子的能力强于O O，对，对H H的吸引力强于的吸引力强于O O。S S为为1616号元素，原子半径大于号元素，原子半径大于O O，形成的，形成的H H佯盐不稳定。佯盐不稳定。呋喃糖比吡喃糖易水解（水解通常大呋喃糖比吡喃糖易水解（水解通常大5050100100倍）。倍）。因五元环的平面性，各取代基都处于重叠位置，环张力较大，而水解后生成的水解中间体因五元环的平面性，各取代基都处于重叠位置，环张力较大，而水解后生成的水解中间体要比呋喃糖苷稳定，因此水解容易进行。要比呋喃糖苷稳定，因此水解容易进行。酮糖较醛糖易水解酮糖较醛糖易水解 因酮糖多为呋喃糖，醛糖多为吡喃糖。因酮糖多为呋喃糖，醛糖多为吡喃糖。第32页，此课件共79页哦吡喃糖苷中，吡喃环吡喃糖苷中，吡喃环C C5 5上取代基越大越难水解，水解速度为：上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖五碳糖 甲基五碳糖甲基五碳糖 六碳糖六碳糖 七碳糖七碳糖 糖醛酸苷糖醛酸苷 因空间位阻大因空间位阻大氨基糖、去氧糖和羟基糖的水解难易顺序为：氨基糖、去氧糖和羟基糖的水解难易顺序为：2 2，3 3去氧糖去氧糖 2 2去氧糖去氧糖 3 3去氧糖去氧糖 羟基糖羟基糖 2 2氨基糖氨基糖 因因2 2，3 3位有羟基或氨基存在，使得苷键原子周围空间位阻增大，同时羟基和氨基位有羟基或氨基存在，使得苷键原子周围空间位阻增大，同时羟基和氨基也竞争吸引也竞争吸引H H，因此难水解。，因此难水解。芳香族苷比脂肪族苷易水解芳香族苷比脂肪族苷易水解 虽氧可与苯环形成虽氧可与苯环形成P P供轭（电子云向苯环移动），但糖上的供轭（电子云向苯环移动），但糖上的OHOH有较强的吸电有较强的吸电子作用，结果使使子作用，结果使使P P供轭的电子云反而向氧移动，增加了氧上未共用电子对的密度供轭的电子云反而向氧移动，增加了氧上未共用电子对的密度，因此易水解。，因此易水解。第33页，此课件共79页哦两相酸水解两相酸水解：如：仙客来皂苷的水解如：仙客来皂苷的水解第34页，此课件共79页哦如：如：以上为建议机理，并没有成定论。以上为建议机理，并没有成定论。2 2碱催化水解碱催化水解 苷键属缩醛结构，因此一般稀碱水是难以水解苷键的，所以我们很少用碱水解苷键。但酯苷，酚苷键属缩醛结构，因此一般稀碱水是难以水解苷键的，所以我们很少用碱水解苷键。但酯苷，酚苷，烯醇苷，成苷羟基具苷，烯醇苷，成苷羟基具吸电子基取代的苷的苷键有类似酯的性质，均可被碱水解。吸电子基取代的苷的苷键有类似酯的性质，均可被碱水解。第35页，此课件共79页哦3 3乙酰解：乙酰解：用醋酐分别与用醋酐分别与H H2 2SOSO4 4，HClOHClO4 4,Lewis,Lewis酸（酸（ZnClZnCl2 2，BFBF3 3等）组成的混合溶剂裂解苷键的反应称乙酰等）组成的混合溶剂裂解苷键的反应称乙酰解。解。机理：与酸水解相似，但是以机理：与酸水解相似，但是以 为进攻基团进攻苷原子为进攻基团进攻苷原子。特点：反应不加热，条件比酸水解温和，故不可能将所有苷键全部特点：反应不加热，条件比酸水解温和，故不可能将所有苷键全部 切断，只能切切断，只能切断一部分苷键（相对不太稳定的苷键），保留另一部分苷键，而得到一部分乙酰断一部分苷键（相对不太稳定的苷键），保留另一部分苷键，而得到一部分乙酰化的低聚糖。化的低聚糖。用用TLCTLC或或GCGC检出乙酰化的低聚糖和乙酰化单糖，并可对照酸水解后检出乙酰化的低聚糖和乙酰化单糖，并可对照酸水解后TLCTLC（GCGC）检）检出的全部单糖，来定出苷中部分糖的连接顺序。出的全部单糖，来定出苷中部分糖的连接顺序。第36页，此课件共79页哦如如Holotoxin AHolotoxin A（三萜皂苷，抗真菌）的乙酰解（三萜皂苷，抗真菌）的乙酰解根据乙酰解产物，即可推出根据乙酰解产物，即可推出Holotoxin AHolotoxin A四个单糖的连接顺序。四个单糖的连接顺序。第37页，此课件共79页哦4 4氧化开裂法（氧化开裂法（SmithSmith降解水解法）降解水解法）由于开链缩醛水解时不用加热，由于开链缩醛水解时不用加热，反应条件温和反应条件温和。苷元在这种条件下不会发生结构。苷元在这种条件下不会发生结构上的变化。因此上的变化。因此可得到结构完整的苷元（特别是可得到结构完整的苷元（特别是CC苷苷）。那么对于在加热）。那么对于在加热条件下苷元结构易发生变化的苷，可用此法水解得到结构完整的苷元。条件下苷元结构易发生变化的苷，可用此法水解得到结构完整的苷元。特点：特点：第38页，此课件共79页哦如：人参皂苷如：人参皂苷RgRg1 1的水解的水解 显然只有显然只有SmithSmith降解水解法才能得到真正的苷元。降解水解法才能得到真正的苷元。第39页，此课件共79页哦 另外从另外从SmithSmith降解水解法所得水解产物多元醇，有助于推测降解水解法所得水解产物多元醇，有助于推测CC苷中所连糖的结构苷中所连糖的结构类型：类型：第40页，此课件共79页哦5 5酶水解反应酶水解反应 选用一定的酶（工具酶）水解苷键的反应。酶催化水解有两个特点：选用一定的酶（工具酶）水解苷键的反应。酶催化水解有两个特点：如如：转化糖酶（转化糖酶（果糖苷酶）：水解果糖苷酶）：水解果糖苷键果糖苷键 麦芽糖酶：麦芽糖酶：水解水解葡萄糖苷葡萄糖苷 杏仁苷酶（苦杏仁苷酶）：杏仁苷酶（苦杏仁苷酶）：水解水解葡萄糖苷键葡萄糖苷键 樱叶酶：樱叶酶：水解樱叶苷水解樱叶苷利用工具酶可测利用工具酶可测 再检识可知蔗糖由果糖和再检识可知蔗糖由果糖和gluglu组成，而且果糖是以组成，而且果糖是以苷键与苷键与gluglu相连。相连。第41页，此课件共79页哦经检识除可知苦杏仁苷由经检识除可知苦杏仁苷由2 2个个gluglu和杏仁腈组成外，还可知和杏仁腈组成外，还可知2 2个苷键中一个是个苷键中一个是苷键，苷键，另另一个是氰苷。一个是氰苷。一般可用一般可用 注意：注意：并不是所有的并不是所有的糖苷酶或糖苷酶或糖苷酶都能将所有相应的构型苷键切断，即能糖苷酶都能将所有相应的构型苷键切断，即能用工具酶切断的苷键应是相应的用工具酶切断的苷键应是相应的苷键或苷键或苷键，但不被工具酶所切断的苷，则苷键，但不被工具酶所切断的苷，则不一定就不是相应的不一定就不是相应的苷键或苷键或苷键。苷键。第42页，此课件共79页哦第三节第三节 糖和苷的提取及分离糖和苷的提取及分离一提取一提取（一）糖类的提取（一）糖类的提取1.1.提取注意提取注意（1 1）杀酶）杀酶 加热回流或加入无机盐（如碳酸钙）破坏酶活性。加热回流或加入无机盐（如碳酸钙）破坏酶活性。（2 2）中和酸）中和酸 若有酸性成分共存，碳酸钙、碳酸钠等中和。若有酸性成分共存，碳酸钙、碳酸钠等中和。（3 3）防霉变）防霉变 低温保存提取液。低温保存提取液。2.2.方法方法 (1)(1)提取单糖及低聚糖提取单糖及低聚糖第43页，此课件共79页哦第44页，此课件共79页哦（2 2）多糖以及大分子量的低聚糖）多糖以及大分子量的低聚糖 除用水及稀醇外（中性多糖），还可用稀碱、稀盐溶液或二甲基亚砜提取（酸性多除用水及稀醇外（中性多糖），还可用稀碱、稀盐溶液或二甲基亚砜提取（酸性多糖）。用乙醇、甲醇、丙酮（中性多糖）或乙酸、盐酸、铜盐（酸性多糖）沉淀纯化。糖）。用乙醇、甲醇、丙酮（中性多糖）或乙酸、盐酸、铜盐（酸性多糖）沉淀纯化。第45页，此课件共79页哦（二）苷类的提取（二）苷类的提取 1.1.提取注意提取注意（1 1）提取原生苷：防苷键裂解，鲜药材迅速干燥，用沸水、甲醇、乙醇提取，或）提取原生苷：防苷键裂解，鲜药材迅速干燥，用沸水、甲醇、乙醇提取，或碳酸钙拌匀药材沸水提取以杀酶，不用或少用强酸或碱防苷键水解。碳酸钙拌匀药材沸水提取以杀酶，不用或少用强酸或碱防苷键水解。(2)(2)提次级苷提次级苷:保酶活性（温度，湿度），先酶解，再提取。保酶活性（温度，湿度），先酶解，再提取。(3)(3)中和酸中和酸:若有酸性成分共存，碳酸钙、碳酸钠等中和。若有酸性成分共存，碳酸钙、碳酸钠等中和。(4)(4)防霉变防霉变:苷的水提液长时间放置应冷藏或加防腐剂。苷的水提液长时间放置应冷藏或加防腐剂。第46页，此课件共79页哦2 2提取提取 也可先用沸水提，但水提液中糖类也可先用沸水提，但水提液中糖类杂质较多，给后来的提取分离造成过滤杂质较多，给后来的提取分离造成过滤等诸多麻烦，但工厂多用沸水，再用乙等诸多麻烦，但工厂多用沸水，再用乙醇沉淀除去多糖类，成本低。醇沉淀除去多糖类，成本低。大量大量 的苷的水提液可用大孔树脂吸的苷的水提液可用大孔树脂吸附纯化替代正丁醇萃取纯化。附纯化替代正丁醇萃取纯化。第47页，此课件共79页哦（三）苷元的提取（三）苷元的提取 苷元多属脂溶性成分，可用亲脂性有机溶剂提取。苷元多属脂溶性成分，可用亲脂性有机溶剂提取。注意防止苷元酸水解时的结构变注意防止苷元酸水解时的结构变化。化。有时也可先提取出总苷，再将总苷水解有时也可先提取出总苷，再将总苷水解为苷元，继用亲脂性有机溶剂提取。为苷元，继用亲脂性有机溶剂提取。第48页，此课件共79页哦二、糖和苷类的分离二、糖和苷类的分离 (一一)糖的分离糖的分离 糖类化合物极性均较大，一般要经色谱法才能拿到单体（含量很高的单糖或二糖类化合物极性均较大，一般要经色谱法才能拿到单体（含量很高的单糖或二糖，有可能用结晶法拿）。糖，有可能用结晶法拿）。1 1 单糖和低聚糖单糖和低聚糖 常用于分离糖的色谱法有活性炭、大孔吸附树脂、纤维素等，硅胶及反相