天然产物化学第三章糖类课件.ppt

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1、关于天然产物化学第三章糖类现在学习的是第1页，共97页本章基本内容 一、概述一、概述 二、结构类型二、结构类型 三、糖苷分类三、糖苷分类 四、糖和苷的物理性质四、糖和苷的物理性质 五、糖的化学性质五、糖的化学性质 六、苷键的裂解六、苷键的裂解 七、糖的提取分离七、糖的提取分离 八、糖的鉴定和糖链结构的测定八、糖的鉴定和糖链结构的测定 现在学习的是第2页，共97页一、概述糖类又称碳水化合物（carbohydrates），是植物光合作用的初生产物，是一类丰富的天然产物，如：蔗糖、粮食(淀粉)、棉布的棉纤维等。糖类、核酸糖类、核酸、蛋白质蛋白质、脂质脂质生命活动所必需的四大类化合物。化学结构：多羟基

2、内半缩醛(酮)及其缩聚物。根据其分子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和多糖。现在学习的是第3页，共97页一、概述单糖：不能水解的最简单的多羟基内半缩醛(酮)。如葡萄糖等。低聚糖：水解后生成 2 9 个单糖分子的糖。如：蔗糖（D-葡萄糖-D果糖）麦芽糖（葡萄糖14葡萄糖）多糖：水解后能生成多个单分子的，称为多糖。如：淀粉、纤维素等现在学习的是第4页，共97页二、结构类型糖的表示式糖的表示式 单糖是多羟基醛或酮。从三碳糖至八碳糖天然界都有存在。以Fischer式表示如下：CH2OHCHOCHOCH3CHOCH2OHOCHOCH2OHD-木糖L-鼠李糖D-葡萄糖D-果糖五碳醛糖甲基五碳醛糖六碳醛

3、 糖六碳酮糖现在学习的是第5页，共97页二、结构类型 单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖和吡喃糖。具有六元环结构的糖吡喃糖（pyranose）具有五元环结构的糖呋喃糖（furanose）糖处游离状态时用Fischer式表示 苷化后成环用Haworth式表示 CHOCH2OHOD-葡萄糖现在学习的是第6页，共97页二、结构类型FischerFischer与与HaworthHaworth的转换及其相对构型的转换及其相对构型CHOCH2OHOOCH2OHHOHOCH2OHOHHOD-葡萄糖异侧同侧异侧同侧现在学习的是第7页，共97页二、结构类型Fischer式式：（C1与C5的相对构型）C

4、1-OH与原C5（六碳糖）或C4（五碳糖）-OH，顺式为，反式为。Haworth式：式：C1-OH与C5（或C4）上取代基之间的关系：同侧为，异侧为。现在学习的是第8页，共97页二、结构类型糖的绝对构型（糖的绝对构型（D D、L L）以-OH甘油醛为标准，将单糖分子的编号最大的不对称碳原子的构型与甘油醛作比较而命名分子构型的方法。CCH2OHOHHCHOCCH2OHHOHCHO-OH甘油醛D 型L 型现在学习的是第9页，共97页二、结构类型 Fischer式中最后第二个碳原子上-OH向右的为D型，向左的为L型。Haworth式中C5向上为D型，向下为L型。OCCH2OHOHHCHOCHOCH2

5、OHCHOCH3CH3O-OH甘油醛D 型D-葡萄糖L-鼠李糖-D-葡萄糖-L-鼠李糖现在学习的是第10页，共97页三、糖苷分类 糖匀体糖匀体均由糖组成的物质。如单糖、低聚糖、多糖等。1常见单糖 OCHOCH2OHCHOCH3CH3OCHOCH2OHOD D-葡葡萄萄糖糖L L-鼠鼠李李糖糖D-半乳 糖现在学习的是第11页，共97页三、糖苷分类2氨基糖氨基糖 是指单糖的伯或仲醇基置换成氨基的糖类。OOHONH2OHNH32-氨基-2-去氧-D-glucose现在学习的是第12页，共97页三、糖苷分类3糖醇糖醇 单糖的醛或酮基醛或酮基还原成羟基羟基后所得的多元醇。4去氧糖去氧糖 单糖分子的一个或

6、二个羟基为氢原子代替的糖。CH2OHCH2OHCH2397CHOCH3D-山梨醇D-毛地黄毒糖（2,6-二去氧糖）现在学习的是第13页，共97页三、糖苷分类5糖醛酸糖醛酸单糖分子中伯醇基氧化成羧基伯醇基氧化成羧基的化合物。OOCOOHC5-OH氧化成酸D-葡萄糖醛酸-现在学习的是第14页，共97页三、糖苷分类糖杂体糖杂体 糖与非糖组成的化合物苷苷的分类：1按苷原子不同分类按苷原子不同分类氧苷 如：红景天苷 OOOH红 景 天 苷现在学习的是第15页，共97页三、糖苷分类氮苷：如腺苷。硫苷：如萝卜苷。碳苷：如牡荆素。OSN-OSO3SOOglcOHOHOOH牡荆素-萝卜 苷ONNNNNH2腺苷现

7、在学习的是第16页，共97页三、糖苷分类2按苷元不同分类按苷元不同分类如：黄酮苷、蒽醌、香豆素、强心苷、皂苷等3按苷键不同分类按苷键不同分类醇苷：是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷。如红景天苷。酚苷：是通过酚羟基而成的苷。如天麻苷。酯苷：苷元以-COOH和糖的端基碳相连接的是酯苷。如山慈菇苷A。氰苷：是指一类羟腈的苷。如野樱苷。现在学习的是第17页，共97页三、糖苷分类CH2OHOglcOOCH2OHOOOROCHCN野 樱 苷苦 杏 仁 苷天麻苷山慈菇苷AR=HR=-D-glc现在学习的是第18页，共97页三、糖苷分类4按端基碳构型分按端基碳构型分 苷，多为L型；苷，多为D型。5按连接单糖

8、个数分按连接单糖个数分 1个糖单糖苷 2个糖双糖苷 3个糖叁糖苷 现在学习的是第19页，共97页三、糖苷分类6按糖链个数分按糖链个数分 1个位置成苷单糖链 2个位置成苷双糖链7按生物体内存在分按生物体内存在分 原级苷在植物体内原存在的苷；次级苷原级苷水解掉一个糖或结构发生 改变。现在学习的是第20页，共97页四、糖和苷的物理性质 溶解性溶解性 糖小分子极性大，水溶性好 聚合度增高 水溶性下降。多糖难溶于冷水，或溶于热水成胶体溶液。单糖极性单糖极性 双糖极性双糖极性（与羟基和碳的分担比有关，即按-OH/C的分担情况而定）苷亲水性（与连接糖的数目、位置有关）苷元亲脂性 现在学习的是第21页，共97

9、页四、糖和苷的物理性质 味觉味觉 单糖低聚糖甜味。多糖无甜味 （随着糖的聚合度增高，则甜味减小）苷类苦、甜等 （人参皂苷）（甜菊苷）现在学习的是第22页，共97页四、糖和苷的物理性质 旋光性及其在构型测定中的应用旋光性及其在构型测定中的应用 具有多个不对称碳原子用于苷键构型的测定（即、苷键）。多数苷类呈左旋。利用旋光性旋光性 测定苷键构型测定苷键构型KlyneKlyne法法：将苷和苷元的分子旋光差与组成该苷的糖的一对甲苷的分子旋光度进行比较，数值上相接近的一个便是与之有相同苷键的一个。现在学习的是第23页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应 氧化反应氧化反应 单糖的分子有醛（酮）、伯醇

10、、仲醇和邻二醇等结构，氧化条件不同其产物也不同。如：CH2OHCHOBr2/H2OCH2OHCOOH稀 HNO3COOHCOOH现在学习的是第24页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应糖分子化学反应的活泼性：端基碳原子端基碳原子 伯碳伯碳 仲碳仲碳 （即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH）以过碘酸反应为例来了解糖的氧化反应的应用过碘酸反应主要作用于：邻二醇、-氨基醇、-羟基醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构。现在学习的是第25页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应邻羟基：RCCRHHOH OHIO4R-CHOR-CHO-+CCCHHOH OHHOHIO4R-CH

11、OR-CHOHCOOH-2+现在学习的是第26页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应-羟基酮：-氨基醇：邻二酮：RCCRHOH OIO4R-CHOR-COOH-+CCHHNH2OHIO4R-CHOR-CHONH3-+CCOORRIO4R-COOHR-COOH+现在学习的是第27页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应反应特点：反应特点：反应定量进行（试剂与反应物基本是1:1）；在水溶液中进行或有水溶液（否则不反应）；反应速度：顺式 反式 （因顺式易形成环式中间体）；游离单糖产物及消耗过碘酸用Fischer式计算;成苷时糖产物及消耗过碘酸用Haworth式计算;在异边而无扭转余地的

12、邻二醇不起反应。现在学习的是第28页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应FischerFischer式和式和HaworthHaworth式式消耗过碘酸的计算：CHOCH2OHOIO4OCHOOHCOHOHOHCIO4D-葡萄糖需消耗 5分子过碘酸3-+2 HCOOH醚键开袭+HCOOH2-HCHO+2 HCOOH现在学习的是第29页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应在异边无扭转余地的邻二醇：OOHOHOOHOOHOHOOH611,6-D-葡 萄 呋 喃糖酐1,6-D-半 乳 呋 喃 糖 酐现在学习的是第30页，共97页五、糖的化学性质 氧化反应氧化反应用途：用途：推测糖中邻二

13、推测糖中邻二-OH多少；多少；（试剂与反应物基本是（试剂与反应物基本是1:1）；）；同一分子式的糖，推测是吡喃糖还是呋喃糖；同一分子式的糖，推测是吡喃糖还是呋喃糖；推测低聚糖和多聚糖的聚合度；推测1,3连接还是1,4连接（糖与糖连接的位置）现在学习的是第31页，共97页五、糖的化学性质 糠醛形成反应糠醛形成反应糠醛形成反应糠醛形成反应（Molish反应）单糖浓 酸（410N）加热-3H2O呋喃 环 结 构矿酸（10%HCl）单糖脱水多糖RCHO糠 醛5-羟甲糠醛R=HR=CH2OH 呋喃环结构 5-羟甲糠醛现在学习的是第32页，共97页五、糖的化学性质 糠醛形成反应糠醛形成反应Molish反应

14、：样品样品 +浓浓H H2 2SOSO4 4 +-+-萘酚萘酚 棕色环棕色环多糖、低聚糖、单糖、苷类Molish反应=？糠醛 衍 生 物+芳胺或酚类（苯 酚、萘酚、苯胺、蒽酮等）缩 合显色 糠醛衍生物 芳胺或酚类 显色 （苯酚、萘酚、苯酚与黄酮等）现在学习的是第33页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应羟基反应羟基反应糖的-OH反应醚化、酯化和缩醛（酮）化。反应活性：最高的半缩醛羟基（C1-OH）其次是伯醇基（C6-OH）仲醇次之。（伯醇因其处于末端的空间，对反应有利，因此活性高于仲醇。）现在学习的是第34页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应1醚化反应（甲基化）醚化反应（甲基

15、化）Haworth法（不常用）含糖样品+Me2SO4+30%NaOH 醇-OH全甲基化全甲基化 （需反复68次）判断反应是否完全的方法：甲基化物可用红外光谱测试，直到无-OH吸收峰为止。制备成甲苷 用限量试剂，即克分子比11时，可得甲苷。现在学习的是第35页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应Purdie法 样品样品 +MeI+Ag+MeI+Ag2 2O O 全甲基化（醇全甲基化（醇-OH-OH）只能用于苷，不宜用于还原糖（即有C1-OH的糖）。因Ag2O有氧化作用，可使C1-OH氧化。Hakomori法（箱守法）样品样品 +DMSO+NaH+MeI +DMSO+NaH+MeI 全甲基

16、化全甲基化 （一次即可）该反应是在非水溶剂中，即二甲基亚砜（DMSO）溶液中进行反应。现在学习的是第36页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应重氮甲烷法（CH2N2）样品+CH2N2/Et2O+MeOH 部分甲基化部分甲基化 （-COOH、-CHO等）2酰化反应（酯化反应）酰化反应（酯化反应）羟基活性与甲基化反应相同，即 （C1-OH、C6-OH、C3最难）（由于C2位取代后，引起的空间障碍，使得C3最难被酰化。）利用酰化可判断糖上-OH数目、保护-OH等。现在学习的是第37页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应3缩酮和缩醛化反应缩酮和缩醛化反应 酮或醛在脱水剂如矿酸、无水Zn

17、Cl2、无水CuSO4等存在下可与多元醇的二个有适当空间位置的羟基易形成环状缩酮（ketal）和缩醛（acetal）。酮酮类易与顺邻顺邻-OH生成 五元环五元环状物 醛醛类易与1,3-双双-OH生成 六元环六元环状物 现在学习的是第38页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应 糖+丙酮 五元环缩酮 (异丙叉衍生物)糖+丙酮 六元环缩酮(双异丙叉衍生物)例：当糖具有顺邻有顺邻-OH时，其生成五元环状物（异丙叉衍生物）：OOMeMeOOOOO+H2SO4-H2O-D-半乳糖1,2;3,4-二-O-异丙叉-D-半乳吡喃糖现在学习的是第39页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应 当糖结构

18、中无顺邻无顺邻-OH时，则易转变为呋喃糖结构，再生成五元环状物（异丙叉衍生物）。OOOOOD-葡萄糖转 变 成 呋呋喃糖硫酸丙 酮1,2;5,6-二-O-喃 糖 结 构异 丙 叉-D-葡 萄 糖现在学习的是第40页，共97页五、糖的化学性质 羟基反应羟基反应糖+苯甲醛 六元环状缩醛 （苯甲叉衍生物）例如：葡萄糖甲苷+苯甲醛(具1,3-OH结构)以上方法主要目的是保护-OH。OOOHC6H5OMe反 式 的4,6-O-苯 甲 叉-D-葡 萄 吡 喃 糖 甲 苷现在学习的是第41页，共97页例如例如：制备3-O-甲基葡萄糖的反应 OOOHOOH(CH3)2SO4NaOHOOOOHMeOOMeO1,

19、2;5,6-二-O-异 丙 叉-D-葡 萄 糖3-O-甲 基 葡 萄 糖缩 醛 对 酸 敏 感缩 醛 对 碱 稳 定HClH2O现在学习的是第42页，共97页五、糖的化学性质 羰基反应羰基反应羰基反应羰基反应还原糖+苯肼 糖腙（多为水溶性的）还原糖+3分子苯肼 糖脎（较难溶于水）2-去氧糖不能成脎（因C2上无-OH）。应用应用糖的鉴定、分离和纯化。CHOHRCHOPhNHNH2CHOHRCH=NHNH2PhPhNHNH2CRCH=NHNH2PhOPhNHNH2NNHNNHROHHPhPh糖脎糖腙糖C2现在学习的是第43页，共97页五、糖的化学性质 硼酸络合反应硼酸络合反应硼酸络合反应硼酸络合反

20、应 糖的邻二-OH可与许多试剂生成络合物，借生成络合物的某些物理常数的改变，可以有助于糖的分离、鉴定和构型推定。重要的如：硼酸络合物、钼酸络合物、铜氨离子络合物等。糖+硼酸 络合物 （酸性增加、可离子化）（H3BO3是接受电子对的Lewis酸）现在学习的是第44页，共97页五、糖的化学性质 硼酸络合反应硼酸络合反应硼酸络合反应的应用：络合后，中性可变为酸性，因此可进行酸碱中和滴定；可进行离子交换法分离；可进行电泳鉴定；在混有硼砂缓冲液的硅胶薄层上层析。现在学习的是第45页，共97页六、苷键的裂解 研究苷类的化学结构，必须了解苷元结构、糖的组成、糖和糖的连接方式，以及苷元和糖的连接方式等。为此必

21、先使用某种方法使苷键切断。酸催化水解反应 乙酰解反应 碱催化水解和消除反应 酶催化水解反应 氧化开裂法（Smith降解法）现在学习的是第46页，共97页六、苷键的裂解 酸催化水解反应酸催化水解反应酸催化水解反应酸催化水解反应 苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解。水解反应是苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅型的中间体，在水中溶剂化而成糖。OO ROO ROHOHOOH2OH,OH H+H+-ROH+阳碳离子半 椅 式中间体+H2O+-H+现在学习的是第47页，共97页六、苷键的裂解 酸催化水解反应酸催化水解反应酸水解的规律：酸水解的规律：苷原子不同，酸水解难易顺序：N O S C （C-

22、苷最难水解，从碱度比较也是上述顺序）呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解。因五元呋喃环的颊性使各取代基处在重叠位置，形成水解中间体可使张力减小，故有利于水解。酮糖较醛糖易水解酮糖多为呋喃结构，而且酮糖端基碳原子上有-CH2OH大基团取代，水解反应可使张力减小。现在学习的是第48页，共97页六、苷键的裂解 酸催化水解反应酸催化水解反应吡喃糖苷中：吡喃环C5上取代基越大越难水解，水解速度为：五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 C5上有-COOH取代时，最难水解 （因诱导使苷原子电子密度降低）氨基取代的糖较-OH糖难水解，-OH糖又较去氧糖难水解。2,3-二去氧糖 2-去氧糖 3-去氧糖 羟基糖 2-氨基糖 现

23、在学习的是第49页，共97页六、苷键的裂解 酸催化水解反应酸催化水解反应在构象相同的糖中:a键(竖键)-OH多则易水解。芳香属苷较脂肪属苷易水解。如：酚苷 萜苷、甾苷（因苷元部分有供电结构，而脂肪属苷元无供电结构）苷元为小小基团苷键横横键比竖竖键易水解易水解(e a)（横键易质子化）苷元为大大基团苷键竖竖键比横横键易水解易水解(a e)（苷的不稳定性促使其易水解）现在学习的是第50页，共97页六、苷键的裂解 乙酰解反应乙酰解反应乙酰解反应乙酰解反应1常用试剂：醋酐+酸 所用酸如：H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸（ZnCl2、BF3）等。2反应条件：一般是在室温放置数天。3反

24、应机理：与酸催化水解相似，以CH3CO+(乙酰基，Ac）为进攻基团。现在学习的是第51页，共97页六、苷键的裂解 乙酰解反应乙酰解反应乙酰解反应易发生糖的端基异构化。OOAcOAcOAcOAcOAcOOAcOAcOAcOAcOAcOAcOAcOAcOAcOAcORHOOAcOAcOAcOAcOAcAcOOAcOAcCH2OAcAcOOAcH,OAcOAcOAcOAcOAc+_现在学习的是第52页，共97页六、苷键的裂解 乙酰解反应乙酰解反应4反应速率：苷键邻位有电负性强的基团（如环氧基）可使反应变慢。-苷键的葡萄糖双糖的反应速率：（乙酰解易难程度）（16）（14）（13）（12）现在学习的是第

25、53页，共97页六、苷键的裂解 乙酰解反应乙酰解反应5用途所得产物为单糖、低聚糖及苷元的酰化物，增加了反应产物的脂溶性，有利于提取、精制和鉴定。乙酰解法可以开袭一部分苷键而保留另一部分苷键。现在学习的是第54页，共97页六、苷键的裂解 碱催化水解碱催化水解碱催化水解和碱催化水解和消除反应消除反应 一般苷键对稀碱是稳定的，但某些特殊的苷易为碱水解，如：酯苷 酚苷 烯醇苷 -吸电子基取代的苷现在学习的是第55页，共97页六、苷键的裂解 碱催化水解碱催化水解C1-OH与C2-OH：反式易水解，其产物为1,6-葡萄糖酐；顺式产物为正常的糖。利用水解产物可判断苷键构型 OOHO C6H5OOOC6H5O

26、OOOOOHOH脱水-OH-苯 酚-葡萄糖苷1,6-葡萄糖酐现在学习的是第56页，共97页六、苷键的裂解 碱催化水解碱催化水解-消除反应：苷键的-位有吸电子基团者，使-位氢活化，在碱液中与苷键起消除反应而开裂，称。作用机理：在13或14连接的聚糖中，还原端的游离醛（或酮）邻位氢活化而与3-O-或4-O-苷键起消除反应。这样碱能使多糖还原端的单糖逐个被剥落，对非还原端则无影响。剥落生成的是-羟基糖酸。现在学习的是第57页，共97页六、苷键的裂解 碱催化水解碱催化水解-消除反应作用过程：OHROOHOHCH2OHCHOHOHOHROOHOHCH2OHCHOCH457OHOHOHCH2OHCHOCH

27、2467OOHOHCH2OHCHOCH2476OHOHOHCH2OHCOOHCH2485OHOHOHCH2OHCOOH-OR+互变重排-3-脱氧-D-阿 拉伯已糖酸 核已糖酸3-脱氧-D-苷键位苷键3-O-代糖现在学习的是第58页，共97页六、苷键的裂解 碱催化水解碱催化水解用途：用途：可从多糖剥落反应生成的糖酸中了解还原糖的取还原糖的取代方式代方式。3-O-代的糖可形成3-脱氧糖酸 4-O-代的糖可形成3-脱氧-2-羟甲基糖酸 二个以上取代的还原糖难生成糖酸 现在学习的是第59页，共97页六、苷键的裂解 酶催化水解反应酶催化水解反应酶催化水解反应酶催化水解反应 用酶水解苷键可以获知苷键的构型

28、，可保持苷元结构不变的真正苷元真正苷元。酶专属性高，选择性地催化水解某一构型的苷。如：苦杏仁酶（emulsin）水解-葡萄糖苷键纤维素酶（cellulase）同上 麦芽糖酶（maltase）水解-葡萄糖苷键现在学习的是第60页，共97页六、苷键的裂解 氧化开裂法氧化开裂法氧化开裂法（氧化开裂法（SmithSmith降解法）降解法）可得到原苷元（除酶解外，其它方法可能得到的是次级苷元）试剂：过碘酸(HIO4)、四氢硼钠(NaBH4)、稀酸反应过程：OOROOROHCOHCHOH2CCH2OHOORROHCH2OHCHOCH2OHHOH2COH+IO4-BH4-H+氧化还原水解苷二元醛二元醇苷元现

29、在学习的是第61页，共97页七、糖的提取分离 提取提取提取提取 主要为溶剂法水、稀醇（单糖、低聚糖、多糖）糖类的提取可根据它们对乙醇和水的溶解度不同，而采用冷热水、冷热稀醇等条件。苷类分子的极性随着糖基的增多而增大。可根据其极性大小，来选择相适应的溶剂。破坏或抑制植物体内酶的方法：采集新鲜材料迅速加热干燥冷冻保存等现在学习的是第62页，共97页七、糖的提取分离 分离分离分离分离1活性炭柱色谱2纤维素色谱3离子交换柱色谱4凝胶柱色谱5季铵氢氧化物沉淀法6分级沉淀或分级溶解法7蛋白质除去法现在学习的是第63页，共97页七、糖的提取分离 分离分离1活性炭柱色谱活性炭柱色谱概述用途用途分离水溶性物质较

30、好 如：氨基酸、糖类及某些苷类。特点：特点：（对于活性炭柱色谱）上样量大，分离效果较好，适合大量制备；来源容易，价格廉；缺点：无测定其吸附力级别的理想方法。现在学习的是第64页，共97页七、糖的提取分离 分离分离分类分类：粉末状活性炭颗粒细，总表面积大，吸附力及吸附量大。颗粒状活性炭颗粒较上者大，吸附力及吸附量也较上者次之。锦纶-活性炭以锦纶为粘合剂，将粉末状活性炭制成颗粒，吸附力最弱。现在学习的是第65页，共97页七、糖的提取分离 分离分离活性炭对物质的吸附规律 对分子量大的化合物吸附力大于分子量小的化合物，即：多糖 单糖 活性炭在水溶液中的吸附力最强，在有机溶剂中吸附力较弱。洗脱顺序：H2

31、O、10%、20%、30%、50%、70%乙醇液乙醇液 无机盐无机盐 二糖二糖 三糖三糖 多糖多糖 单糖等单糖等 现在学习的是第66页，共97页七、糖的提取分离 分离分离2纤维素色谱纤维素色谱 原理与PC相同，属分配层析。溶剂系统：水、丙酮、水饱和的正丁醇等。用水溶性的溶剂如HAc：H2O进行展开时，其原理属吸附层析。现在学习的是第67页，共97页七、糖的提取分离 分离分离3离子交换柱色谱离子交换柱色谱除水提液中的酸、碱性成分和无机离子；制成硼酸络合物强碱性阴离子交换树脂（不同浓度硼酸盐液洗脱）现在学习的是第68页，共97页七、糖的提取分离 分离分离4凝胶柱色谱常用商品名称及型号：葡聚糖凝胶（

32、商品名：Sephadex G）G-10、G-15、G-200等10表示吸水量乘以10，即1.0ml/g的吸水量琼脂糖凝胶（Sepharose，Bio-Gel A）聚丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel P）羟丙酰基交联葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）（亲脂性，可在有机溶剂中进行分离的分子筛）现在学习的是第69页，共97页七、糖的提取分离 分离分离操作过程：除LH-20外，均在H2O中进行。将凝胶在适当的溶液中浸泡（多为洗脱剂）；待充分膨胀后装入层析柱；用洗脱液洗脱；收集、回收溶液，干燥。现在学习的是第70页，共97页七、糖的提取分离 分离分离洗脱溶剂的选择：分离中性物质水及电解质溶液 （酸、

33、碱、盐溶液及缓冲液）阻滞较大的组分水+有机溶液 （水-甲醇、水-乙醇、水-丙酮等）LH-20LH-20可用有机溶液进行溶胀可用有机溶液进行溶胀（如：CHCl3、丁醇、二氧六环等）(适用：有机物质的分离，如：脂类、固醇类等)现在学习的是第71页，共97页七、糖的提取分离 分离分离5季铵氢氧化物沉淀法季铵氢氧化物沉淀法季铵氢氧化物是一类乳化剂。C16H33NMeMeMeOH季铵 氢氧化物+酸性糖（含-COOH）沉淀CTA-OH(cetyl trimethyl ammonium hydroxide).-+现在学习的是第72页，共97页七、糖的提取分离 分离分离6分级沉淀或分级溶解法分级沉淀或分级溶解

34、法 在糖的水溶液中，逐步加入乙醇，即逐渐增大EtOH浓度，可得到各部分的沉淀物。为使多糖稳定，多糖通常在pH=7时进行 酸性多糖在pH=24时进行 处理酸性多糖时，为防酸水解苷键，操作宜迅速。现在学习的是第73页，共97页七、糖的提取分离 分离分离7蛋白质除去法蛋白质除去法 用分级沉淀法得到的多糖，常夹杂有较多的蛋白质，为除之，通常选择能使蛋白质沉淀而使多糖不沉淀的试剂来处理，如：酚、三氯乙酸、鞣酸等。注意：处理时间要短，温度要低。注意：处理时间要短，温度要低。（避免多糖降解）三氟三氯乙烷法和Sevag法（用氯仿：戊醇或丁醇4：1混合）在避免降解上有较好效果。现在学习的是第74页，共97页七、

35、糖的提取分离 分离分离糖的提取分离实例地黄根中单糖和低聚糖的分离取鲜根热EtOH、H2O提阴阳离子交换树脂（除酸碱成分）得中性成分 活性炭柱（15%HOAc处理）以H2O、稀EtOH（5、10、15、25%顺次洗脱）,经PC检定，合并D-葡萄糖 D-半乳糖 D-果糖 蔗糖 棉子糖 甘露三糖 水苏糖(四糖)毛蕊糖(五糖)现在学习的是第75页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定糖的鉴定1纸层析纸层析展开系统：常用水饱和的有机溶剂展开。常用水饱和的有机溶剂展开。如：正丁醇：醋酸：水（4：1：5上层）BAW 水饱和苯酚等溶剂系统。显色剂：邻苯二甲酸苯胺、硝酸银试剂(使还原糖显棕黑色)、三苯四氮唑盐试

36、剂（单糖和还原性低聚糖呈红色）、3,5-二羟基甲苯盐酸试剂（酮糖呈红色）等。现在学习的是第76页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定2薄层层析薄层层析可用（硼酸液+无机盐）+硅胶 制板吸附剂：硅胶 （用0.03M硼酸液或无机盐的水液代水制板）常用的无机盐：0.3M磷酸氢二钠或磷酸二氢钠 0.02M乙酸钠 0.02M硼酸盐缓冲液 0.1M亚硫酸氢钠/H2O现在学习的是第77页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定 硼酸与无机盐制板的特点：增加糖在固定相中的溶解度，使硅胶薄层吸附能力下降，利于斑点集中，又可增加样品的承载量。显色剂：除纸层析应用的以外，还用如：H2SO4/H2O或乙醇液 茴香醛-

37、硫酸试剂 苯胺-二苯胺磷酸试剂 等 现在学习的是第78页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定3气相层析气相层析 将糖制备成三甲基硅醚将糖制备成三甲基硅醚（增加其挥发性）将醛糖用NaBH4还原成多元醇（避免形成端基异构体）制成乙酰化物或三氟乙酰化物。4液相色谱液相色谱 填充材料化学修饰的硅胶 优：不必制备成衍生物。适合分析对热不稳定、不挥发的低聚糖和多糖。分析单糖和低聚糖，其灵敏度不及气相层析。现在学习的是第79页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定5离子交换层析离子交换层析 糖的硼酸络合物可进行离子交换层析优：不必制成衍生物，而直接用水溶液进行分离（与气相比较）糖自动分析仪：显 色：3,5

38、-二羟基甲苯-浓硫酸 波 长：425nm 上样量：每种组成不超过1mg 洗脱剂：四硼酸钾的缓冲溶液 现在学习的是第80页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定糖链结构的测定 主要解决的问题单糖的组成、糖之间的连接位置和顺序、苷键构型1单糖的组成单糖的组成 2单糖之间连接位置的决定单糖之间连接位置的决定3糖链连接顺序的决定糖链连接顺序的决定4苷键构型的决定苷键构型的决定513C-NMR在糖链结构测定中的应用在糖链结构测定中的应用 现在学习的是第81页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定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糖所组成，各种单糖之间的比例如何。一般是将苷

39、键全水解，用一般是将苷键全水解，用PCPC检出单糖的种类，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。经显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。也可用GLC或HPLC对单糖定性定量。GLC常以甘露醇或肌醇为内标，用已知单糖作标准。现在学习的是第82页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定2单糖之间连接位置的决定单糖之间连接位置的决定将糖链全甲基化水解甲基化单糖的定性和定量（气相层析）（甲基化单糖中游离-OH的部位就是连接位置）13C-NMR测定：主要归属各碳信号，以确定产生苷化位移的碳。现在学习的是第83页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定3糖链连接顺序的决定缓和水解法：将糖链水

40、解成较小的片段，然后分析这些低聚糖的连接顺序。质谱分析。4苷键构型的决定 分子旋光差（klyne法）酶催化水解方法 1H-NMR判断糖苷键的相对构型 其它 现在学习的是第84页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定1H-NMR判断糖苷键的相对构型在糖的1H-NMR中：端基质子5.0 ppm左右 其它质子3.54.5 ppm 可通过C1-H与C2-H的偶合常数，来判断苷键的构型（、）例如：D-葡萄糖 现在学习的是第85页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定D-葡萄糖OORHHOHOORHHOH18060。-D-glucose-D-glucoseC1-HC2-H近180（双面角）J=68 Hz。

41、C1-HC2-H近60（双面角）J=34 Hz。现在学习的是第86页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定 用1H-NMR可判断一些糖的相对构型，但还有一些糖由于其结构上的原因，而无法利用1H-NMR来判断相对构型。如：OORHOHHOOROHHH-D-甘露糖-D-甘露糖C1-HC2-H都约为60（双面角）。所以 无法从 J值判断构型现在学习的是第87页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定再如：其它IR葡萄糖苷在770、780 cm-1有强吸收峰；MS葡萄糖苷乙酰化物331碎片峰强度：OORMeHOHHOORMeHOHHC1-HC2-H都约为60（双面角）-L-鼠李糖-L-鼠李糖所 以 无

42、法 从J值 判 断 构 型现在学习的是第88页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定513C-NMR在糖链结构测定中的应用端基碳97106 ppm一般在13C-NMR谱中：如：D-葡萄糖 1007862C1C3 C5C2C4C6现在学习的是第89页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定D-葡萄糖苷 C1型 97101 ppm 型 103106 ppm CH-OH(C2、C3、C4)7085 ppm CH2-OH(C6)62 左右 CH3 20 ppm用门控去偶技术，可判断呋喃糖的端基碳与端基质子的偶合常数。苷键JC-H170Hz 苷键JC-H160Hz 现在学习的是第90页，共97页八、糖的鉴

43、定和糖链结构的测定苷化位移苷化位移（glycosidation shift）糖苷化后，端基碳和苷元-C化学位移值均向低场移动，而邻碳稍向高场移动（偶而也有向低场移动的），对其余碳的影响不大，这种苷化前后的化学变化，称苷化位移。OOCH2CH2R+5.06.5-3.55.0现在学习的是第91页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定苷元位有取代时的苷化位移：苷元-碳手性和糖端基手性都为R（或S）时，苷化位移值与苷元为位无取代的环醇相同。如：OORR+3.4+6.8-0.6-4.7R-R现在学习的是第92页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定苷元-碳和糖端基碳手性不同时，端基碳和-碳的苷化位移值比

44、苷元为-无取代的相应碳的苷化位移值大约为3.5ppm。OORS+7.6+10.6+0.2-1.7相应增加约 3.5 ppmR-S现在学习的是第93页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定酯苷、酚苷的苷化位移：酯苷、酚苷的苷化位移：当糖与-OH形成酯苷键或酚苷键时，其苷化位移值较特殊，端基碳和苷元-碳均向高场位移。OOHOHOHOH-D-GlcC1=101.1-0.7-0.9+1.6+0.8酚 苷键酚 苷键现在学习的是第94页，共97页八、糖的鉴定和糖链结构的测定三萜类化合物齐墩果酸：OHCOOH-D-Glc-D-GlcC1=106.9C1=95.7+0.3-0.8-0.2-3.9-1.2+10.3+0.334172215酯苷键酯苷键醇苷键醇苷键现在学习的是第95页，共97页本章重点内容掌握常见几种单糖的结构（Haworth式）；掌握化学反应的特点及应用；掌握苷键裂解的各种方法及其特点；（如：酸解、碱解、酶解、Smith降解等）1H-NMR及13C-NMR在糖苷中的应用（如：苷键构型的测定、化学位移值大致区间、糖端基碳的化学位移值、利用J值判断苷键构型、苷化位移（含酚苷和酯苷）等。）现在学习的是第96页，共97页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第97页，共97页