第三章--糖和苷类化合物..优秀PPT.ppt

其次章 糖和苷类化合物（Saccharides and Glycosides）第一节 糖类化合物糖的定义：又称碳水化合物。多数符合通式Cx(H2O)y。在化学结构上是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物和聚合物的总称。糖的生理活性：养分、强壮、抗病毒、抗肿瘤、抗肝炎、抗心血管疾病、增加免疫等。糖的结构与分类n一、单糖类：是多羟基醛或多羟基酮类一、单糖类：是多羟基醛或多羟基酮类化合物，是糖类物质的最小单位和基本化合物，是糖类物质的最小单位和基本单元。留意去氧糖的概念单元。留意去氧糖的概念n二、低聚糖类：由二、低聚糖类：由29个单糖分子结合个单糖分子结合而成的聚糖类。（还原糖和非还原糖）而成的聚糖类。（还原糖和非还原糖）n三、多糖类：由三、多糖类：由10个以上单糖分子结合个以上单糖分子结合而成的聚糖类。（包括植物多糖、菌类而成的聚糖类。（包括植物多糖、菌类多糖、动物多糖）多糖、动物多糖）D木糖木糖(xyl)L-鼠李糖鼠李糖(rha)D葡萄糖葡萄糖(glc)D甘露糖甘露糖(man)D-半乳糖半乳糖(gal)D葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸(glcA)D半乳糖醛酸半乳糖醛酸(galA)卫矛醇卫矛醇 D-甘露醇甘露醇 D-山梨醇山梨醇-去氧糖去氧糖单糖的立体化学n一、结构表示法一、结构表示法n1、Fischer 投影式（开链式）投影式（开链式）：主碳链上下排列，：主碳链上下排列，羰基端在上，水平方向基团指向纸前，垂直方羰基端在上，水平方向基团指向纸前，垂直方向指向纸后。向指向纸后。D型和型和L型是依据结构式中离羰基最远的手性碳原型是依据结构式中离羰基最远的手性碳原子的构型与甘油醛比较而确定的，与子的构型与甘油醛比较而确定的，与D-甘油醛相甘油醛相同者为同者为D型，与型，与L-甘油醛相同者为甘油醛相同者为L型。型。2、Haworth投影式（环状式）投影式（环状式）在在Fischer 投影式中的右侧基团写在环投影式中的右侧基团写在环的下方，左倾基团写在环的上方。的下方，左倾基团写在环的上方。-D-吡喃糖 -D-吡喃糖糖的结构表示：驾驭呋喃糖、吡喃糖；D-系、L-系；-型、-型的含义。-L-吡喃糖 -L-吡喃糖单糖的命名法n1、关于吡喃和呋喃：形成六元氧环、关于吡喃和呋喃：形成六元氧环称为吡喃，五元氧环称为呋喃。称为吡喃，五元氧环称为呋喃。n2、关于、关于D和和L：依据甘油醛的结构比：依据甘油醛的结构比照而定，在照而定，在Haworth投影式中，投影式中，C5-R（或（或C4-R）在环平面上的为）在环平面上的为D型型 糖；糖；在环平面下的为在环平面下的为L型糖。型糖。n3、关于、关于和和:C5-R（或（或C4-R）与）与C1OH在环的同侧者为在环的同侧者为;异侧者为异侧者为.n4、关于、关于+和和-：实测旋光为右旋者为：实测旋光为右旋者为+，左旋者为，左旋者为-。试命名下列糖类其次节 苷类化合物n一、定义：一、定义：苷类（苷类（Glycosides 甙甙、配糖体）：是糖、配糖体）：是糖或糖的衍生物与另一非糖物质通过糖的端基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。碳原子连接而成的一类化合物。其中其中非糖部分称为苷元或配基非糖部分称为苷元或配基，糖与非，糖与非糖部分连接的键称为苷键。糖部分连接的键称为苷键。绝大多数苷类化合物是糖的半缩醛羟基绝大多数苷类化合物是糖的半缩醛羟基与苷元上羟基脱水缩合成为具有与苷元上羟基脱水缩合成为具有缩醛结构缩醛结构的的物质。物质。由由D-型糖衍生成的苷多为型糖衍生成的苷多为苷，由苷，由L-型糖衍型糖衍生成的苷多为生成的苷多为苷。苷。苷的通式：苷键苷键非糖部分-X-糖 苷元 苷键原子原生苷原生苷:原存在于植物体内的苷次生苷次生苷:原生苷水解失去一部分糖后生成的苷。1、按苷类在植物体内的存在状况分、按苷类在植物体内的存在状况分n2、按分子所含单糖的数目分：单糖苷、双糖苷、按分子所含单糖的数目分：单糖苷、双糖苷、叁糖苷等。叁糖苷等。n3、按分子中的糖链数目分：单糖链苷、双糖链、按分子中的糖链数目分：单糖链苷、双糖链苷等。苷等。n4、按苷元的化学结构分：黄酮苷、蒽醌苷等。、按苷元的化学结构分：黄酮苷、蒽醌苷等。n5、按生理作用或物理特性分：如皂苷、强心苷。、按生理作用或物理特性分：如皂苷、强心苷。n6、按苷键原子分、按苷键原子分按苷键原子分类n1、氧苷（、氧苷（O-苷）：醇苷、酚苷、酯苷、苷）：醇苷、酚苷、酯苷、氰苷等。氰苷等。n2、硫苷（、硫苷（S-苷）：如黑芥子苷、白芥子苷）：如黑芥子苷、白芥子苷、萝卜苷。苷、萝卜苷。n3、氮苷（、氮苷（N-苷）：如腺苷、巴豆苷苷）：如腺苷、巴豆苷n4、碳苷（、碳苷（C-苷）：如芦荟苷、芒果苷等。苷）：如芦荟苷、芒果苷等。性质特殊，难溶于水和有机溶剂中，且性质特殊，难溶于水和有机溶剂中，且难水解。难水解。芦丁 秦皮素R=H 野樱苷R=-D-glc 苦杏仁苷山慈菇苷山慈菇苷An -羟基腈很不稳定易在酸和酶的催化作用下水解得到羟基腈很不稳定易在酸和酶的催化作用下水解得到-羟羟腈苷元，它的性质不稳定很快就分解为醛或酮和氢氰酸，氢氰腈苷元，它的性质不稳定很快就分解为醛或酮和氢氰酸，氢氰酸是止咳的有效成分，也简洁引起人和动物中毒。酸是止咳的有效成分，也简洁引起人和动物中毒。萝卜苷萝卜苷三、物理性质三、物理性质1 1、性状：性状：形：形：苷类化合物多数是固体，其中糖基少的可以成结晶，糖基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形粉末。多的如皂苷，则多呈具有吸湿性的无定形粉末。味：味：单糖低聚糖单糖低聚糖甜味。甜味。多糖多糖无甜味（随着糖的聚合度增高，则甜味减小）无甜味（随着糖的聚合度增高，则甜味减小）苷类一般是无味的，但也有很苦的和有甜味的，如苷类一般是无味的，但也有很苦的和有甜味的，如甜菊甜菊 苷苷(stevioside),(stevioside),比蔗糖甜比蔗糖甜300300倍，临床上用于糖尿病倍，临床上用于糖尿病 患者作甜味剂用，无不良反应。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确定的。糖部分没有颜色：苷类化合物的颜色是由苷元的性质确定的。糖部分没有颜 色色 。糖糖小小分分子子极极性性大大，水水溶溶性性好好；聚聚合合度度增增高高，水水溶溶性性下下降降。多多糖糖难难溶溶于于冷冷水水，或或溶溶于于热热水水成成胶胶体体溶溶液液，不不溶于乙醇。溶于乙醇。单糖极性单糖极性 双糖极性双糖极性 （与与羟羟基基和和碳碳的的分分担担比比有有关关，即即按按-OH/C-OH/C的的分分担担状状况况而定）而定）2 2、溶解性、溶解性苷苷亲水性（与连接糖的数目、位置有关）。一般随亲水性（与连接糖的数目、位置有关）。一般随着糖基的增多而增大。大分子苷元（如甾醇等）的单着糖基的增多而增大。大分子苷元（如甾醇等）的单糖苷常可溶解于低极性的有机溶剂，假如糖基增多，糖苷常可溶解于低极性的有机溶剂，假如糖基增多，亲水性增加，在水中的溶解度也就增加。亲水性增加，在水中的溶解度也就增加。因此，用不同极性的溶剂顺次提取药材时，在各提取因此，用不同极性的溶剂顺次提取药材时，在各提取部分都有发觉苷类化合物的可能。部分都有发觉苷类化合物的可能。碳苷与氧苷不同，无论在水中还是在其他溶剂中溶解碳苷与氧苷不同，无论在水中还是在其他溶剂中溶解度一般都较小。度一般都较小。苷元苷元亲脂性，可溶于氯仿、乙醚、乙酸乙酯、醇等溶剂。亲脂性，可溶于氯仿、乙醚、乙酸乙酯、醇等溶剂。3 3、旋光性：、旋光性：多数苷类化合物呈左旋，但水解后，由于生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，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更，也可以用以检识苷比较水解前后旋光性的变更，也可以用以检识苷类化合物的存在。类化合物的存在。五五 苷键的裂解苷键的裂解 苷键的裂解反应是一类探讨多糖和苷类化合物的重要反苷键的裂解反应是一类探讨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，从而更便利地了解苷元应。通过该反应，可以使苷键切断，从而更便利地了解苷元的结构、所连糖的种类和组成、苷元与糖的连接方式、糖与的结构、所连糖的种类和组成、苷元与糖的连接方式、糖与糖的连接方式。糖的连接方式。苷键的裂解方法有以几种分类方法：苷键的裂解方法有以几种分类方法：按裂解的程度可分为：全裂解和部分裂解；按裂解的程度可分为：全裂解和部分裂解；按所用的方法可分为均相水解和双相水解；按所用的方法可分为均相水解和双相水解；依据所用催化剂的不同可分为酸催化水解、碱催化水依据所用催化剂的不同可分为酸催化水解、碱催化水解、酶水解和过碘酸裂解等。解、酶水解和过碘酸裂解等。一、酸催化水解一、酸催化水解苷键属于缩醛结构，易为苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解稀酸催化水解。反应一般在反应一般在水或稀醇溶液水或稀醇溶液中进行。中进行。常用的常用的酸有酸有HCl,HHCl,H2 2SOSO4 4,乙酸和甲酸乙酸和甲酸等。等。苷键原子先质子化，然后断裂生成苷元和阳碳离子或苷键原子先质子化，然后断裂生成苷元和阳碳离子或半椅式的中间体，在水中溶剂化成糖。半椅式的中间体，在水中溶剂化成糖。（一）反应的（一）反应的机理机理是：是：以氧苷为例，其机理为：以氧苷为例，其机理为：脱质子脱质子质子化质子化脱苷元脱苷元互变互变溶剂化溶剂化阳碳离阳碳离子子半椅型半椅型（一）反应的（一）反应的机理机理：由上述机理可以看出，影响水解难易程度的关键因素在由上述机理可以看出，影响水解难易程度的关键因素在于苷键原子的质子化是否简洁进行，有利于苷键原子质子化于苷键原子的质子化是否简洁进行，有利于苷键原子质子化的因素，就可使水解简洁进行。的因素，就可使水解简洁进行。这主要包括两个方面的因素：这主要包括两个方面的因素：(1)苷键原子上的电子云密度苷键原子上的电子云密度 (2)苷键原子的空间环境苷键原子的空间环境 N-N-苷苷 O-O-苷苷 S-S-苷苷 C-C-苷苷1 1、苷键原子的不同，酸水解难易程度不同，其水解易、苷键原子的不同，酸水解难易程度不同，其水解易难依次为：难依次为：（二）酸水解难易程度规律：（二）酸水解难易程度规律：2 2、糖部分：、糖部分：1 1）呋喃糖苷吡喃糖苷）呋喃糖苷吡喃糖苷2 2）酮糖苷醛糖苷）酮糖苷醛糖苷3 3）吡喃糖苷中：）吡喃糖苷中：吡喃环吡喃环C C5 5上取代基越大越难水解，上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖水解速度为：五碳糖 甲基五碳糖甲基五碳糖 六碳糖六碳糖 七七碳糖碳糖C C5 5上有上有-COOH-COOH取代时，最难水解取代时，最难水解 氨基取代的糖较氨基取代的糖较-OH-OH糖难水解，糖难水解，-OH-OH糖又较去氧糖难糖又较去氧糖难水解。水解。2,6-2,6-二去氧糖苷二去氧糖苷2-2-去氧糖苷去氧糖苷6-6-去氧糖苷羟基糖苷去氧糖苷羟基糖苷2-2-氨基糖苷氨基糖苷3 3、苷元部分：、苷元部分：1 1）芳香属苷）芳香属苷 脂肪属苷脂肪属苷 如：酚苷如：酚苷 萜苷、甾苷萜苷、甾苷2 2）当苷元为小基团时）当苷元为小基团时,横键苷键易水解；横键苷键易水解；当苷元为大基团时当苷元为大基团时,竖键苷键易水解。竖键苷键易水解。(三）局限性三）局限性1 1、有时会导致苷元结构变更、有时会导致苷元结构变更2 2、不能反应糖和糖的连接位置、不能反应糖和糖的连接位置（四）两相水解法（四）两相水解法对酸不稳定的苷元，为了防止水解引起苷元结构的变更，对酸不稳定的苷元，为了防止水解引起苷元结构的变更，可用两相水解反应。可用两相水解反应。在水解液（稀在水解液（稀H H/H2O/H2O）中加入与水不相混溶的有机溶剂）中加入与水不相混溶的有机溶剂（如苯等），使水解产生的苷元马上进入有机相，避开苷元与（如苯等），使水解产生的苷元马上进入有机相，避开苷元与酸长时间接触而遭到破坏。酸长时间接触而遭到破坏。通常苷键对碱稳定，不易被碱水解。通常苷键对碱稳定，不易被碱水解。而而酯苷、酚苷、酯苷、酚苷、与与羰基共轭的烯醇苷羰基共轭的烯醇苷、苷键苷键位有吸电子基位有吸电子基团的苷团的苷易被碱水解。易被碱水解。2 2）碱催化水解）碱催化水解C C2 2-OH-OH与苷键成与苷键成反式反式易于碱水解，得到易于碱水解，得到1,6-1,6-糖酐；成糖酐；成顺式顺式则得则得到正常的糖。到正常的糖。3)、酶催化水解n1、条件温顺，可得到次生苷、从而可以了解苷元与糖、糖之间的连接方式。n2、专属性很强，特定的酶只能水解特定构型的苷键，-苷酶只能水解-苷，-苷酶只能水解-苷，可用来推断苷键的构型。n常用的苷键水解酶：常用的苷键水解酶：转化糖酶水解转化糖酶水解-果糖苷键果糖苷键 麦芽糖酶水解麦芽糖酶水解-D-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 纤维素酶水解纤维素酶水解-D-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 杏仁苷酶水解杏仁苷酶水解 -六碳醛糖苷键六碳醛糖苷键 芥子苷酶水解芥子苷键（芥子苷酶水解芥子苷键（S苷键）苷键）4)、甲醇解反应步骤：1.甲基化 2.甲醇解用于推断糖与糖之间的连接依次。5)、乙酰解反应n试剂；醋酐试剂；醋酐+酸（硫酸、高氯酸、三氟乙酸（硫酸、高氯酸、三氟乙酸、氯化锌、三氟化硼等）。酸、氯化锌、三氟化硼等）。n机理：类似于酸水解反应。机理：类似于酸水解反应。n苷键乙酰解由易到难依次是：苷键乙酰解由易到难依次是：1 6苷键苷键1 4苷键苷键 1 3苷键苷键 1 2苷键苷键用途用途酰酰化化可可以以爱爱护护苷苷元元上上的的-OH-OH，使使苷苷元元增增加加亲亲脂脂性性，可可用用于于提纯和鉴定。提纯和鉴定。乙酰解法可以开袭一部分苷键而保留另一部分苷键。乙酰解法可以开袭一部分苷键而保留另一部分苷键。6)、Smith降解（氧化开裂反应）特点：特点：1 1、反应条件温顺、易得到原苷元；、反应条件温顺、易得到原苷元；2 2、可通过产物推想糖的种类、糖与糖的连接方式以及、可通过产物推想糖的种类、糖与糖的连接方式以及 氧环大小。氧环大小。适用范围：苷元不稳定的苷和碳苷（得到连有一个醛基的苷适用范围：苷元不稳定的苷和碳苷（得到连有一个醛基的苷元）。元）。不适合：不适合：苷元上有邻二醇羟基或易被氧化的基团的苷。苷元上有邻二醇羟基或易被氧化的基团的苷。所用试剂为：所用试剂为：NaIO4NaIO4、NaBH4NaBH4、稀酸。、稀酸。n步骤：步骤：(1)、用过碘酸钠在室温下将苷分子中的糖用过碘酸钠在室温下将苷分子中的糖上的邻二羟基氧化成二元醛；上的邻二羟基氧化成二元醛；(2)、用硼氢化钠还原成二元醇；、用硼氢化钠还原成二元醇；(3)、调、调PH2左右，室温下水解，从而得到左右，室温下水解，从而得到真正的苷元。真正的苷元。+应用于碳苷的状况应用于碳苷的状况:一、提取一、提取主要为溶剂法主要为溶剂法水、稀醇、醇水、稀醇、醇1.1.糖类：依据它们对乙醇和水的溶解度不同，而糖类：依据它们对乙醇和水的溶解度不同，而接受冷热水、冷热稀醇等条件。接受冷热水、冷热稀醇等条件。单糖、低聚糖：水、稀醇单糖、低聚糖：水、稀醇多糖：热水提取，（不包括纤维素和半纤维素）多糖：热水提取，（不包括纤维素和半纤维素）第三节第三节 糖和苷类的提取分别糖和苷类的提取分别2.苷类：由于其分子的极性随着糖基的增多而增大。苷类：由于其分子的极性随着糖基的增多而增大。可依据其极性大小，来选择相适应的溶剂。可依据其极性大小，来选择相适应的溶剂。连糖基多苷类：醇或稀醇提取。连糖基多苷类：醇或稀醇提取。连糖基少苷类：连糖基少苷类：CHCl3或或EtOAc提取。提取。u原生苷：原生苷：要破坏酶的活性，用沸水、乙醇或要破坏酶的活性，用沸水、乙醇或甲醇来提取或加碳酸钙，中性条件下提取。甲醇来提取或加碳酸钙，中性条件下提取。u次生苷：次生苷：先发酵或选择性部分水解后再提取先发酵或选择性部分水解后再提取 3.苷元：苷元：先水解后用低极性溶剂提取；或先提先水解后用低极性溶剂提取；或先提出总苷再水解得苷元。出总苷再水解得苷元。一、提取一、提取流程图流程图二、分别n糖的分别n 1、色谱法（活性炭色谱、大孔树脂色谱、凝胶滤过色谱）n 2、分级沉淀或分级溶解法n 3、制备性区域电泳n苷的分别苷的分别n1、溶剂法、溶剂法n2、大孔树脂法、大孔树脂法n2、色谱法：硅胶、色谱法：硅胶、反相硅胶色谱、离反相硅胶色谱、离子交换树脂色谱、子交换树脂色谱、葡聚凝胶色谱等葡聚凝胶色谱等第四节 糖和苷类的检识n一、理化检识 1、Molish反应 2、Fehling反应 3、Tollen 反应 4、水解反应n二、色谱检识：nTLC，PC显色剂:苯胺苯胺-邻苯二甲酸邻苯二甲酸 紫、棕、红色 阳性反应条件：还原糖糠醛形成反应糠醛形成反应糠醛及衍生物与糠醛及衍生物与-萘酚缩合物萘酚缩合物Molish Molish 反应：反应：反应：反应：试剂：浓试剂：浓H H2 2SOSO4 4，萘酚萘酚MolishMolish反应用途：用来鉴别糖和苷，区分苷和苷元。反应用途：用来鉴别糖和苷，区分苷和苷元。（二）糠醛形成反应（二）糠醛形成反应糠醛衍生物芳胺或酚类糠醛衍生物芳胺或酚类缩合缩合显色显色（苯酚、萘酚、苯胺、蒽酮等）（苯酚、萘酚、苯胺、蒽酮等）样品样品浓浓H H2 2SOSO4 4 萘酚萘酚棕色环棕色环（单糖、低聚糖、多糖、苷）（单糖、低聚糖、多糖、苷）1、Molish反应 糖(或苷)+-萘酚浓硫酸 两液面处出现紫红色环 应留意碳苷和糖醛酸常呈阴性反应2、Tollen 反应(银镜反应）还原糖+氨性硝酸银即Ag(NH3)2+Ag(银镜或黑色沉淀)3、Fehling反应还原糖+碱性酒石酸铜 CuO2(砖红色沉淀)反应反应试剂试剂结果结果+-Molish反应反应浓浓H2SO4,-萘酚萘酚紫红色环紫红色环糖，苷糖，苷苷元、碳苷、苷元、碳苷、糖醛酸糖醛酸Tollen反应反应氨性硝酸氨性硝酸银试剂银试剂银镜或黑褐色银镜或黑褐色的银沉淀的银沉淀还原性的糖还原性的糖非还原性的糖非还原性的糖Fehlling反应反应碱性酒石碱性酒石酸铜酸铜砖红色沉淀砖红色沉淀还原性的糖还原性的糖非还原性的糖非还原性的糖PC(TLC)苯胺苯胺-邻苯邻苯二甲酸二甲酸紫、棕、红色紫、棕、红色还原性的糖还原性的糖非还原性的糖非还原性的糖第六节 苷类的结构探讨n一、物理常数测定一、物理常数测定n二、分子式测定：质谱法二、分子式测定：质谱法n三、苷元和糖的鉴定：三、苷元和糖的鉴定：n1、糖的种类、糖的种类nTLC，PC，HPLCn用用1HNMR，13CNMR ，2D-NMR数据鉴定数据鉴定n2、糖的数目的测定：、糖的数目的测定：n用用TLC，PC，HPLC定量法定量法n用用1HNMR，13CNMR中端基氢或端基碳的数中端基氢或端基碳的数目来确定；用目来确定；用COSY数据确定数据确定四、糖和糖之间连接依次的确定1、部分水解、部分水解2、波谱分析法：、波谱分析法：MS法法NMR法法五、苷元和糖、糖之间连接位置的确定五、苷元和糖、糖之间连接位置的确定n1、苷元和糖连接位置的确定：、苷元和糖连接位置的确定：13CNMR法（苷化位移）法（苷化位移）n2、糖之间连接位置的测定、糖之间连接位置的测定：n全甲基化水解法全甲基化水解法 n NMR法法六、苷键构型的确定六、苷键构型的确定 分子旋光差（分子旋光差（klyneklyne法）法）酶催化水解方法：酶水解具有高的专属性。可以酶催化水解方法：酶水解具有高的专属性。可以选择性选择性地催化水解某一构型的苷。地催化水解某一构型的苷。如：麦芽糖酶水解如：麦芽糖酶水解-D-D-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 纤维素酶水解纤维素酶水解-D-D-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 核磁共振波谱法：核磁共振波谱法：氢核磁共振波谱（氢核磁共振波谱（1 1H HNMRNMR）碳核磁共振波谱（碳核磁共振波谱（1313C CNMRNMR）一、糖链结构的测定一、糖链结构的测定主要解决的问题：主要解决的问题：1 1单糖的组成单糖的组成 2 2单糖之间连接位置的确定单糖之间连接位置的确定3 3糖链连接依次的确定糖链连接依次的确定4 4苷键构型的确定苷键构型的确定 1 1单糖的组成单糖的组成低聚糖、多糖的结构分析，首先要了解由哪些单低聚糖、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。糖所组成，各种单糖之间的比例如何。一般是将苷键全水解，用一般是将苷键全水解，用PCPC检出单糖的种类，经检出单糖的种类，经显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。也可用也可用TLCTLC或或HPLCHPLC对单糖定性定量。对单糖定性定量。2 2单糖之间连接位置的确定单糖之间连接位置的确定1 1）部分水解法：部分水解法：将糖链全甲基化将糖链全甲基化水解水解甲基化单糖的定性和定量（气相层甲基化单糖的定性和定量（气相层析）析）可以获知被测物中含有的糖的类型、甲基化的位置及相互之可以获知被测物中含有的糖的类型、甲基化的位置及相互之间的分子比等。间的分子比等。（1 1）甲基化单糖中游离）甲基化单糖中游离-OH-OH的部位就是连接位置的部位就是连接位置（2 2）全甲基化的单糖即是末端糖。）全甲基化的单糖即是末端糖。2 2）1313C-NMRC-NMR测定：测定：主要归属各碳信号，以确定产生苷化位移主要归属各碳信号，以确定产生苷化位移的碳。的碳。3 3糖链连接依次的确定糖链连接依次的确定1 1）缓和水解法：将糖链水解成较小的片段，然）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的连接依次。后分析这些低聚糖的连接依次。2 2）质谱分析：在了解糖的组成后，依据质谱中）质谱分析：在了解糖的组成后，依据质谱中的裂解规律和该化合物的裂解碎片推想低聚糖的裂解规律和该化合物的裂解碎片推想低聚糖及其苷中糖链的连接依次。及其苷中糖链的连接依次。4 4苷键构型的确定苷键构型的确定 分子旋光差（分子旋光差（klyneklyne法）法）酶催化水解方法：酶水解具有高的专属性。可以酶催化水解方法：酶水解具有高的专属性。可以选择性选择性地催化水解某一构型的苷。地催化水解某一构型的苷。如：麦芽糖酶水解如：麦芽糖酶水解-D-D-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 纤维素酶水解纤维素酶水解-D-D-葡萄糖苷键葡萄糖苷键 核磁共振波谱法：核磁共振波谱法：氢核磁共振波谱（氢核磁共振波谱（1 1H HNMRNMR）碳核磁共振波谱（碳核磁共振波谱（1313C CNMRNMR）1 1）1H-NMR1H-NMR推断糖苷键的相对构型推断糖苷键的相对构型 糖的糖的1H-NMR 1H-NMR 性质性质化学位移规律：化学位移规律：端基质子：端基质子：4.3 4.36.0ppm6.0ppm 特点：比较简洁分辨特点：比较简洁分辨用途：用途：1 1 确定糖基的个数确定糖基的个数 2 2 确定糖基的种类确定糖基的种类 3 2D-NMR3 2D-NMR谱上糖信号的归属谱上糖信号的归属 4 4 糖的位置的推断糖的位置的推断 糖上其余质子信号：糖上其余质子信号：3.2 3.24.2ppm4.2ppm特点特点:信号集中信号集中,难以解析难以解析归属归属:往往需借助往往需借助2D-NMR2D-NMR技术技术.甲基质子：甲基质子：1.0ppm1.0ppm特点：比较简洁分辨特点：比较简洁分辨 用途：用途：1 1 确定甲基五碳糖的个数确定甲基五碳糖的个数 2 2 确定甲基五碳糖的种类确定甲基五碳糖的种类 3 3 确定甲基五碳糖的位置确定甲基五碳糖的位置 4 2D-NMR4 2D-NMR谱上甲基五碳糖信号的归属谱上甲基五碳糖信号的归属 偶合常数：与二面角有关偶合常数：与二面角有关 二面角二面角9090度度 J J0Hz0Hz；二面角二面角0 0或或180180度度 J J8Hz8Hz；二面角二面角6060度度 J J4Hz4Hz对于糖质子：对于糖质子：当当2-H2-H为直立键时，为直立键时，1 1位苷键的取向不同，位苷键的取向不同，1-H1-H与与2-H2-H的两面角不同，偶合常数亦不同：的两面角不同，偶合常数亦不同：-D-D-和和-L-L-型糖：型糖：1-H1-H和和2-H2-H键为双直立键，键为双直立键，=180=180，J J6 68Hz8Hz-D-D-和和-L-L-型糖：型糖：1-H1-H为平伏键，为平伏键，2-H2-H双直立键，双直立键，6060，J J2 24Hz 4Hz 可通过可通过C1-HC1-H与与C2-HC2-H的偶合常数，来推断苷键的构型（的偶合常数，来推断苷键的构型（、）苷苷J JH1H1H2H26 68Hz8Hz 苷苷J JH1H1H2H2 2 24Hz4Hz甲基化反应（-OH -OCH3）n 方方 法法 试试 剂剂 溶溶 剂剂 特特 点点nHaworth法 硫酸二甲酯硫酸二甲酯 浓浓NaOH 全甲基化需反复进行全甲基化需反复进行nPurdie法 CH3I+Ag2O THF 不能用于还原糖的甲基化不能用于还原糖的甲基化nKuhn法 CH3I+Ag2O DMF 反应较慢反应较慢nHakomori法 CH3I+NaH DMSO 最常用的全甲基化方法最常用的全甲基化方法（箱遵守法律）五、糖链连接依次的确定：五、糖链连接依次的确定：部分水解法部分水解法MS法法13CNMR驰豫时间法驰豫时间法六、苷键构型的确定：六、苷键构型的确定：1、酶水解法、酶水解法2、利用阅历公式进行计算、利用阅历公式进行计算3、1HNMR法法4、13CNMR法法1HNMR化学位移（）:糖H1在4.26.0之间,C5-CH3在1.0左右,其余质子在3.24.0之间偶合常数(J):（1）对优势构象为C1且C2-OH在面下（Haworth式）或右侧（Fischer式）的吡喃糖（如葡萄糖、半乳糖、阿洛糖、木糖）n D或-L型苷中H1、H2均为a键,J1,2为69Hz n-D或-L型苷中H1为e键、H2均为a键,J1,2为23.5Hz（2）对优势构象为1C(如鼠李糖)或C2-OH在面上（Haworth式）或左侧（Fischer式）的吡喃糖（如甘露糖）苷,其J1,2均为24Hz,无法用J1,2来推断苷键的构型。(3)对呋喃糖苷其J1,2均为05Hz,无法用J1,2来推断苷键的构型。可以用,J1,2来推断糖的种类、个数、及糖与糖、糖与苷元的连接位置、苷键的构型。13CNMRn D或-L型苷 100nC1 95-105n -D或-L型苷 100n二者相差约4ppmn 留意:L-鼠李糖、D-甘露糖-或-型C1 相同，但-型的C3、C5均较-型苷位于高场约1.5-3.0 ppmn2、偶合常数(JC1-H1)(吡喃糖苷)n-型苷JC1-H1=170Hz左右n-型苷JC1-H1=160Hz左右1、化学位移（、化学位移（）苷化位移苷化位移(GS)n定义定义:糖与苷元成苷后糖与苷元成苷后,在碳谱中苷元的在碳谱中苷元的,-C,-C和糖的端基碳的化学位移发生的变更称为和糖的端基碳的化学位移发生的变更称为苷化位移苷化位移.n苷化位移规律苷化位移规律n伯醇苷伯醇苷:C1 -1.2;-C +8 ;-C 4.n叔醇苷叔醇苷:C1 -7;-C +7 ;-C 3.n酚类：酚类：-C 向高场位移向高场位移 ;-C 向低场位移向低场位移.思索题n1、如何推断某中草药中是否含有糖和苷、如何推断某中草药中是否含有糖和苷类成分？类成分？n2、酸催化水解的机理是什么？如何从机、酸催化水解的机理是什么？如何从机理来说明其水解规律？理来说明其水解规律？n3、什么是两相水解法？为什么通过它可、什么是两相水解法？为什么通过它可以得到真正的苷元？以得到真正的苷元？n4、如何用、如何用NMR来推断苷键的构型？来推断苷键的构型？n5、从杨柳树皮中分得一酚苷，酸水解后得1分子的D-葡萄糖和1分子的邻羟基苯甲醇。此酚苷的氢谱中有4.37（1H，d，J=7.5Hz)的信号,写出其结构式并加以说明.