1、Chapter-2 v 第一节 单糖的立体化学v 第二节 糖和苷的分类v 第三节 糖的化学性质v 第四节 苷键的裂解v 第五节 糖的核磁共振性质v 第六节 糖链的结构测定v 第七节 糖及苷的提取分离 糖类：糖类：又称碳水化合物又称碳水化合物(carbohydrates)，是植物光合作用的初级产物，是植物光合作用的初级产物.苷类苷类(glycosides):亦称苷或配糖体，是由糖或糖的衍生物与另一非糖物质亦称苷或配糖体，是由糖或糖的衍生物与另一非糖物质(苷元或配苷元或配基基)通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物.什么是糖：多羟基
2、醛或酮什么是糖：多羟基醛或酮.Fischer式表示如下：式表示如下：Emil Fischer(University of Berlin)1891年提出投影式年提出投影式.D、L 绝对构型绝对构型1.1.单糖的立体化学单糖的立体化学 水溶液中水溶液中-半缩醛环状结构半缩醛环状结构端基的相对构型：端基的相对构型：,构型构型 Haworth 投影式：投影式：1926年提出年提出具有六元环结构的糖具有六元环结构的糖-吡喃糖吡喃糖(pyranose)具有五元环结构的糖具有五元环结构的糖-呋喃糖呋喃糖(furanose)Walter Norman Haworth Birmingham University
3、The Nobel Prize in Chemistry 1937for his investigations on carbohydrates and vitamin C端基的相对构型：端基的相对构型：,构型构型Haworth 投影式中投影式中D/L构型、端基构型、端基/构型的判断构型的判断Haworth 投影式中投影式中D/L构型、端基构型、端基/构型的判断构型的判断(羰基与最远不对称碳成环羰基与最远不对称碳成环)(羰基不是与最远不对称碳成环羰基不是与最远不对称碳成环)D/L构型、端基构型、端基/构型：构型：Fischer式与式与Haworth式相互转化式相互转化 最远端不对称最远端不对称
4、C旋转旋转120度，然后与度，然后与C-1环化环化.差向异构差向异构-只有一个手性只有一个手性C构型不同构型不同阿阿洛洛糖糖阿阿卓卓糖糖葡葡萄萄糖糖甘甘露露糖糖艾艾杜杜糖糖半半乳乳糖糖塔塔罗罗糖糖 变旋现象变旋现象 单糖的构象单糖的构象环的翻转环的翻转4C1 1C4优势构象优势构象 船式船式 椅式椅式半椅式半椅式 歪斜式歪斜式呋喃糖呋喃糖(furanose)：信封式信封式 扭曲式扭曲式吡喃糖吡喃糖(pyranose)糖的分类糖的分类糖的分类糖的分类糖的分类糖的分类单糖类单糖类Monosaccharides五碳、六碳糖居多五碳、六碳糖居多低聚糖类低聚糖类Oligosaccharides29个单糖
5、结合而个单糖结合而成成多聚糖类多聚糖类Polysacchrides10个以上单糖连接个以上单糖连接而成而成2.1.单糖单糖(monosaccharides)五碳醛糖五碳醛糖L-arabinoseCHOOHHHHOHHOCH2OHO O CHOOHHOCH2OHHOL-阿拉伯糖(L-arabionse,Ara)CHOHOHOOHCH2OHD-来苏糖(D-lyxose,Lyx)CHOOHHOOHCH2OHD-木糖(D-xylose,Xyl)CHOOHOHOHCH2OHD-核糖(D-ribose,Rib)常见五碳醛糖常见五碳醛糖六碳醛糖六碳醛糖 D-glucoseCHOOHHHHOOHHO O OH
6、HCH2OHCH2OHCHOOHHOOHOHCH2OHD-葡萄糖(D-glucose,Glc)CHOHOHOOHOHCH2OHD-甘露糖(D-mannose,Man)CHOOHOHHOHOCH2OHD-半乳糖(D-galactose,Gal)CHOOHOHOHOHCH2OHD-阿洛糖(D-allose,All)六碳醛糖六碳醛糖六碳酮糖六碳酮糖 D DfructosefructoseCH2OHCHHOOHH OOHHCH2OHOO O O甲基五碳醛糖甲基五碳醛糖CHOOHHHHOHHOCH3OH H OCH3OH3CL-rhamnose甲基五碳醛糖：甲基五碳醛糖：CHOOHCH3HOOHHOL-
7、夫糖(L-fucose)CHOOHOHHOHOCH3L-鼠李糖(L-rhamaose,Rha)CHOOHHOOHOHCH3D-鸡纳糖D-guinovose支碳链糖支碳链糖 D DapioseapioseCHOOHHOHHOH2CCH2OHOH,OHHOH2COHOHv 氨基糖：单糖上的一个或几个氨基糖：单糖上的一个或几个醇羟基被氨基置换后形成的糖。醇羟基被氨基置换后形成的糖。OHHOHHCH2OHHHONH2HCHOv 去氧糖：单糖上的一个或几个去氧糖：单糖上的一个或几个醇羟基被氢原子取代后形成的醇羟基被氢原子取代后形成的糖。糖。OCH3OCH3v 糖醛酸：单糖分子中的伯醇基氧化成羧基 Dgl
8、ucuronic acidOOHOHOHCOOHH,OHOH,OHOHOHOHOv 糖醇：单糖的醛或酮基还原成羟基所得。v 环醇：环状的多羟基化合物。CH2OHOHCH2OHOHOHOHOHOHOHOHOHOH2.2.2.2.低聚糖低聚糖(寡糖寡糖oligosaccharides)oligosaccharides)由由29个单糖通过苷键结合而成个单糖通过苷键结合而成.低聚糖类二糖二糖三糖三糖四糖四糖还原糖还原糖非还原糖非还原糖麦芽糖麦芽糖乳糖乳糖纤维二糖纤维二糖蔗糖蔗糖 命名方法：以末端糖为母体，其他的为糖基，并标明命名方法：以末端糖为母体，其他的为糖基，并标明糖与糖的连接位置、糖的成环形式以
9、及苷键的构型等。糖与糖的连接位置、糖的成环形式以及苷键的构型等。2.3.2.3.多聚糖多聚糖有有10个以上单糖通过苷键连接而成的糖类个以上单糖通过苷键连接而成的糖类.聚合度：聚合度：100以上至几千以上至几千.性质：与单糖和寡糖不同性质：与单糖和寡糖不同,无甜味无甜味,非还原性非还原性.按功能分按功能分 a.水不溶的，直糖链型，主要形成动植物的支持组织：纤维素，甲壳素水不溶的，直糖链型，主要形成动植物的支持组织：纤维素，甲壳素 b.溶于热水形成胶体溶液，多支链型，动植物的贮存养料：淀粉，肝糖元溶于热水形成胶体溶液，多支链型，动植物的贮存养料：淀粉，肝糖元 按组成分按组成分 a.由一种单糖组成由
10、一种单糖组成-均多糖均多糖(homosaccharide)b.由二种以上单糖组成由二种以上单糖组成-杂多糖杂多糖(heterosaccharide)系统命名：系统命名：均多糖：在糖名后加字尾均多糖：在糖名后加字尾-an,如葡聚糖为如葡聚糖为glucan.杂多糖：几种糖名按字母顺序排列后杂多糖：几种糖名按字母顺序排列后,再加字尾再加字尾-an,如葡萄甘露聚糖为如葡萄甘露聚糖为 glucomannan.由直链糖淀粉由直链糖淀粉(20%)和支链胶淀粉和支链胶淀粉(80%)组成组成 淀粉淀粉(Starch)(Starch)直链部分重复单位：直链部分重复单位：麦芽糖麦芽糖 支链部分：支链部分：每每101
11、0个麦芽糖重复单位有一个个麦芽糖重复单位有一个(16)-(16)-支链支链 糖原糖原(Glycogan)(Glycogan)动物的储存能量，结构与支链淀粉类似，只是每动物的储存能量，结构与支链淀粉类似，只是每5 5个左个左右麦芽糖单位就有一个支链右麦芽糖单位就有一个支链.聚合度更大聚合度更大.纤维素纤维素(Cellulose)(Cellulose)植物细胞壁，聚合度植物细胞壁，聚合度3000-50003000-5000，分子结构直线状，分子结构直线状 甲壳素甲壳素(Chitin)(Chitin)N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺1 14 4反向链接反向链接 肝素肝素(Heparin)(Hepar
12、in)硫酸酯化硫酸酯化 抗凝血作用抗凝血作用,治疗血栓治疗血栓.其它多糖其它多糖 粘液质、卡拉胶、硫酸软骨素、透明质酸等粘液质、卡拉胶、硫酸软骨素、透明质酸等.定义：定义：配糖体，是糖或糖的衍生物与另一非糖物质配糖体，是糖或糖的衍生物与另一非糖物质(苷元苷元aglycone)aglycone)通通过糖的半缩醛过糖的半缩醛 或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物.命名命名：以：以-in-in 或或osideoside作后缀作后缀.2.4.2.4.苷类苷类(Glycoside)(Glycoside)OOHOOHOHHOOH红红景景天天苷苷 rhodiolosi
13、deGlycosides +aglycone-H2O抗疲劳抗疲劳抗衰老抗衰老提高脑力体力机能提高脑力体力机能 高山红景天高山红景天(Rhoaiola sacha)v 根据生物体内的存在形式：分为原生苷、次级苷根据生物体内的存在形式：分为原生苷、次级苷.v 根据连接单糖基的个数：单糖苷、二糖苷、三糖苷根据连接单糖基的个数：单糖苷、二糖苷、三糖苷.v 根据苷元连接糖基的位置数：单糖链苷、二糖链苷根据苷元连接糖基的位置数：单糖链苷、二糖链苷.v 根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷.苷类化合物的分类：苷类化合物的分类：OHOOHOHOHOOHHOHOH
14、O芒果苷mengiferin知母叶中提取镇咳祛痰OOHOOHOHOOHOOHOHNCH苦杏仁苷 amygdalin镇咳HO醇苷醇苷酚苷酚苷氰苷氰苷酯苷酯苷药效：抗菌杀虫药效：抗菌杀虫CH2OHOGlc水杨苷salicin柳柳树树杨杨树树皮皮中中HOOOHOOHOHOO毛茛苷ranunculinOOOHHOHOHOCH2HCCNCCH2OH垂盆草苷 sarmentosin功功效效：降降低低血血清清谷谷丙丙转转氨氨酶酶垂盆草垂盆草Sedum sarmentosum HOOOHOOHOHCH2OHOCH2山慈姑苷 A tuliposide A功效：抗真菌2.4.1.2.4.1.氧苷氧苷2.4.2.硫
15、苷：硫苷：糖端基糖端基OH与苷元巯基缩合而成与苷元巯基缩合而成.HOOOHSOHOHCCH2CH2CHCHSCH3NOOSO3-萝卜苷(glucoraphenin)2.4.3.氮苷：氮苷：生物化学中的重要物质生物化学中的重要物质.NNNNNH2HNNNNOH2NOOHOHHOOOHOHHO腺苷 adenosine鸟苷guanosine2.4.4.碳苷：碳苷：糖端基碳与碳原子相链接糖端基碳与碳原子相链接.苷元多为酚类苷元多为酚类.OOOHHOOHOOH OHOH葛根素(puerarin)功功效效：扩扩张张冠冠状状动动脉脉，降降血血压压.碳苷类溶解度小，难溶于水碳苷类溶解度小，难溶于水.野葛野葛
16、Puerarialobata(Willd)Ohwi 第三节第三节 糖和苷的理化性质糖和苷的理化性质 苷类物理性质v形：一般是无定形粉末，糖类一般是结晶.v味：一般无味，也有很苦或很甜的.v例：甜菊苷(stevioside)，比蔗糖甜300倍，用作糖尿病患者的甜味剂.v溶解度：随糖的增加，亲水性增大.(碳苷 不易溶解)v旋光性：有旋光.COHOOOHOOHHOOOHOHOHHOOOHOHOHO甜菊苷(stevioside)O甜叶菊Stevia rebanianum Bertoni 糖类化学性质糖类化学性质1 1 氧化反应：氧化反应：过碘酸氧化：通过环状过度态，氧化顺邻二羟基过碘酸氧化：通过环状过
17、度态，氧化顺邻二羟基.(PbAc4.(PbAc4可氧化反式可氧化反式二醇二醇)CCOHHHOHCCCOHHHOH OHHIO4CHOOHC+IO4CHOOHC+HCOOHCCOHHHOIO4CHOOHC+2CCNH2HHOHIO4CHOOHC+NH3机理：机理：C-OHC-OH+H2IO5C-OC-OI=O=OOHC=OC=O+HIO3+H2O应用：应用：对糖的结构的推测，如糖和苷中氧环的形式，碳原子的构型，多糖中糖的对糖的结构的推测，如糖和苷中氧环的形式，碳原子的构型，多糖中糖的连接位置，和聚合度的决定连接位置，和聚合度的决定.2 2 糠醛的形成反应糠醛的形成反应单糖在浓酸作用下，脱水，生成
18、具有呋喃环结构的化合物单糖在浓酸作用下，脱水，生成具有呋喃环结构的化合物.多糖先水解成单糖，然后再脱水生成相同的产物多糖先水解成单糖，然后再脱水生成相同的产物.糖醛酸先脱羧，再形成糠糖醛酸先脱羧，再形成糠醛醛.糠醛 5-甲糠醛5-羟甲糠醛R=H,R=CH3,R=CH2OH,OCHOR应用：检测糖类应用：检测糖类原理：糖在浓酸的作用下发生糠醛反应，所生成的糠醛衍生物和许多芳原理：糖在浓酸的作用下发生糠醛反应，所生成的糠醛衍生物和许多芳胺、酚类可缩合生成有色物质。胺、酚类可缩合生成有色物质。试剂：试剂：有机酸有机酸:(:(三氯乙酸、草酸等三氯乙酸、草酸等)或无机酸（硫酸、磷酸等）或无机酸（硫酸、磷
19、酸等）酚或胺类：含有活泼亚甲基并有共轭未饱和系统的酚或胺类：含有活泼亚甲基并有共轭未饱和系统的 化合物，如：苯酚，萘酚，苯胺。化合物，如：苯酚，萘酚，苯胺。Molish Molish反应：浓硫酸和反应：浓硫酸和-萘酚萘酚OROHO糠醛与糠醛与-萘酚缩合物萘酚缩合物 紫色紫色纸层析检验糖纸层析检验糖 醚化醚化 3 3 羟基反应：醚化、酯化、缩醛羟基反应：醚化、酯化、缩醛(酮酮)化化Benzoylation 缩醛和缩酮化缩醛和缩酮化 酮或醛在脱水剂存在下和多元醇中的两个酮或醛在脱水剂存在下和多元醇中的两个OHOH缩合成缩合成环状缩酮环状缩酮(ketal)(ketal)或或缩醛缩醛(acetal).
20、(acetal).异丙叉衍生物异丙叉衍生物用途：保护羟基用途：保护羟基.苯甲叉衍生物苯甲叉衍生物 羰基反应羰基反应 糖苯腙：糖苯腙：glycoside+glycoside+苯肼苯肼 糖月杀糖月杀 ：glycoside+glycoside+过量苯肼，过量苯肼，100 100 C C5 5 硼酸络合物硼酸络合物OHOH+H3BO4OOBOHOHH+OOBOHOOBOOH+可用于中和滴定、离子交换、电泳可用于中和滴定、离子交换、电泳4.4.苷键的裂解苷键的裂解 常用的方法有酸水解、碱水解、酶水解、氧化开裂等常用的方法有酸水解、碱水解、酶水解、氧化开裂等.a.a.酸催化水解：酸催化水解：原理：苷键具有
21、缩醛结构，易为稀酸催化水解原理：苷键具有缩醛结构，易为稀酸催化水解.试剂：试剂：盐酸盐酸、硫酸、乙酸、甲酸等、硫酸、乙酸、甲酸等.机理：苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅型中间体，机理：苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半椅型中间体，在水中溶剂化而成糖在水中溶剂化而成糖.水解规律：苷键水解的难易与苷键原子的水解规律：苷键水解的难易与苷键原子的 电子云密度电子云密度 及及 其其 空间环境空间环境 有密切的关系，有密切的关系，只要有利于苷键原子的质子化就有利于水解只要有利于苷键原子的质子化就有利于水解 .按苷键原子不同按苷键原子不同:酸水解的难易顺序为：酸水解的难易顺序为：N-N-苷苷
22、 O-O-苷苷 S-S-苷苷 C-C-苷苷 （碱性强，易质子化）（碱性强，易质子化）.按糖的不同按糖的不同:呋喃糖苷呋喃糖苷 吡喃糖苷吡喃糖苷(呋喃环是平面，张力大呋喃环是平面，张力大)；酮糖酮糖 醛糖易水解醛糖易水解(酮糖多为呋喃环酮糖多为呋喃环)；吡喃糖苷中吡喃环的吡喃糖苷中吡喃环的C-5C-5上取代基越大越难水解，因此五碳糖最易水解，上取代基越大越难水解，因此五碳糖最易水解，其顺序为：其顺序为：五碳糖五碳糖 六碳糖六碳糖 七碳糖，如果接有七碳糖，如果接有-COOH,-COOH,则最难水解则最难水解(位阻位阻)；氨基糖氨基糖 羟基糖难水解羟基糖难水解;羟基糖羟基糖 去氧糖难水解，尤其是去氧
23、糖难水解，尤其是C-2C-2上取代氨基上取代氨基的糖更难。的糖更难。v 按苷元不同按苷元不同v 酚苷水解比脂肪属苷酚苷水解比脂肪属苷(如萜苷、甾苷如萜苷、甾苷)容易得多。容易得多。某些酚苷某些酚苷(如蒽醌苷、香豆素苷如蒽醌苷、香豆素苷)不用酸，只加热也不用酸，只加热也可能水解成苷元。可能水解成苷元。v 苷元为小基团者苷元为小基团者.苷键横键的比苷键竖键的易于水苷键横键的比苷键竖键的易于水解解.(.(位阻位阻)v 二相水解法二相水解法-用于苷元酸不稳定用于苷元酸不稳定.v 在酸水解反应液中加入与水不相混容的有机溶剂，在酸水解反应液中加入与水不相混容的有机溶剂，使苷元生成后立即溶于水不相混溶的有机
24、溶剂中，使苷元生成后立即溶于水不相混溶的有机溶剂中，以避免苷元与酸长时间接触而脱水生成次生苷元以避免苷元与酸长时间接触而脱水生成次生苷元.b.b.酸催化甲醇解酸催化甲醇解在酸的甲醇溶液中进行甲醇解，多糖或苷可生成一对保持环形的甲基糖在酸的甲醇溶液中进行甲醇解，多糖或苷可生成一对保持环形的甲基糖苷的异构体。苷的异构体。应用：应用：甲基糖苷在呋喃糖环和吡喃糖环的区别判断；甲基糖苷在呋喃糖环和吡喃糖环的区别判断；糖链中单糖之间的糖链中单糖之间的连接位置确定；连接位置确定；苷键构型的判定。苷键构型的判定。？c.c.碱催化水解碱催化水解 一般的苷键对稀碱是稳定的，不易被碱催化水解，故苷类多数是用稀酸水一
25、般的苷键对稀碱是稳定的，不易被碱催化水解，故苷类多数是用稀酸水解的，很少用碱水解，仅酯苷、酚苷、稀醇苷和解的，很少用碱水解，仅酯苷、酚苷、稀醇苷和-吸电子基取代的苷等才易吸电子基取代的苷等才易为碱所水解为碱所水解.CH2OHO水杨苷salicin柳柳树树杨杨树树皮皮中中OHOOOHOHOHHOOOHOHOHCHO藏藏红红花花苦苦苷苷藏红花藏红花Crocus sativus L功效：活血去瘀、调经、主治血功效：活血去瘀、调经、主治血滞闭经、痛经、产后腹痛、跌打滞闭经、痛经、产后腹痛、跌打损伤等症，并有兴奋子宫作用。损伤等症，并有兴奋子宫作用。OORAcOOAcOAcOAcOAcORAcOOAcO
26、AcOAcHOORAcOOAcOAcOAcOOAcAcOOAcOAcOAcOAcOAcAcOOAcOAcOAcOAcCH3CO+AcO-d.乙酰解反应乙酰解反应乙酰解所用的试剂是醋酐和酸，常用的酸有乙酰解所用的试剂是醋酐和酸，常用的酸有H2SO4、HClO4、CF3COOH 和和ZnCl2、BF3（lewis酸）等。酸）等。苷键葡萄糖双糖乙酰解的难易程度是：苷键葡萄糖双糖乙酰解的难易程度是：（12）（13）（14）（16）苷键的裂解酶催化水解苷键的裂解酶催化水解v 酶催化反应具有专属性高，条件温和的特点。酶催化反应具有专属性高，条件温和的特点。v 常用的酶有：常用的酶有：转化酶转化酶（水解（水
27、解-果糖苷键）。果糖苷键）。麦芽糖酶麦芽糖酶（水解（水解-葡萄糖苷键）。葡萄糖苷键）。杏仁酶杏仁酶（水解（水解-葡萄糖苷和有葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷），专属性较低；关六碳醛糖苷），专属性较低；纤维素酶（水解纤维素酶（水解-葡萄糖葡萄糖苷）。苷）。v 应用：可以获知苷键的构型；可以保持苷元结构不应用：可以获知苷键的构型；可以保持苷元结构不变；还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获变；还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式苷键的裂解过碘酸裂解（苷键的裂解过碘酸裂解（SmithSmith降解）降解）是过碘酸氧化反应经改进，用
28、于割裂具有是过碘酸氧化反应经改进，用于割裂具有1 1，2-2-二元醇二元醇糖糖苷键的温和反应，（该方法又称苷键的温和反应，（该方法又称SMITHSMITH裂解法）。裂解法）。这种方法对苷元结构容易改变的苷以及这种方法对苷元结构容易改变的苷以及C-C-甙的水解特别适甙的水解特别适宜。而不适宜苷元上也具有宜。而不适宜苷元上也具有1 1，2-2-二元醇结构的苷类；二元醇结构的苷类；该反应在水解产物中得不到完整的糖分子。该反应在水解产物中得不到完整的糖分子。苷键的裂解过碘酸裂解苷键的裂解过碘酸裂解步骤：第一步在水或稀醇溶液中，用步骤：第一步在水或稀醇溶液中，用NaIO4NaIO4在室温条件下将糖氧化裂
29、在室温条件下将糖氧化裂解为二元醛；第二步将二元醛用解为二元醛；第二步将二元醛用NaBH4NaBH4还原为醇，以防醛与醛进一步还原为醇，以防醛与醛进一步缩合而使水解困难，第三步调节缩合而使水解困难，第三步调节pH2pH2左右，室温放置让其水解。左右，室温放置让其水解。特殊的苷键裂解方法：特殊的苷键裂解方法：光解法光解法四醋酸铅分解法四醋酸铅分解法醋酐吡啶分解法醋酐吡啶分解法微生物培养法等。微生物培养法等。第五节第五节 糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质 糖的1HNMR性质：v 糖的端基质子信号在4.36.0v 甲基五碳糖的甲基信号在1.0左右v 其余信号在3.24.2左右v 根据化学位移和偶合常数
30、判断苷键构型。v J68Hz J24HzOOHHOHOHOHOH2CHHOHOHOHOHOH2CHOH H糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质 C2质子处于横键上，无法根据偶合常数（0-5Hz）确定苷键构型OHORHOH3CH 糖的糖的1313CNMRCNMR性质性质v 化学位移：化学位移：-CHCH3 3 18;-CH 18;-CH2 2OH OH 62;-CHOH 62;-CHOH 6885 6885 端基碳端基碳C1:C1:95 95105105（b bD D和和a aL L型苷型苷 键大于键大于100100，a aD D和和b bL L型苷键小于型苷键小于100100）v 根据根据 95
31、95105105区域碳信号的个数和化学位移值来推测低聚糖、苷中区域碳信号的个数和化学位移值来推测低聚糖、苷中所含糖的个数和苷键构型。所含糖的个数和苷键构型。v 根据根据1 1J JC1-H1C1-H1值区别苷键构型。值区别苷键构型。糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质糖的糖的1313CNMRCNMR性质性质 苷化位移（苷化位移（glycosylation shift,GSglycosylation shift,GS）v 糖与苷元成苷后，苷元的糖与苷元成苷后，苷元的C C、C C和糖的端基碳的化学位移值均和糖的端基碳的化学位移值均发生了改变，称为苷化位移。与苷元结构有关，与糖的种类关系不大。发生了改
32、变，称为苷化位移。与苷元结构有关，与糖的种类关系不大。v 推测糖与苷元、糖与糖连接位置推测糖与苷元、糖与糖连接位置糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质苷化位移苷化位移一般规律：苷元一般规律：苷元-C-C向低场位移，向低场位移，CC向高场位移，端基碳向向高场位移，端基碳向低场位移。低场位移。OOCH3+6.0+7.5+5.0+7.5OOCH2CH2R+5.0+6.5+5.0+6.5-3.5-5.0OOCH(CH2R)2+5.0+8.0+3.0+4.5-3.0-3.5OOCH(CH2R)2+6.5+7.5-0.5+0.5-2.5-3.0糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质OOCH2CH2CH372.123
33、.7(64.8)(27.0)8ppm4ppm104.4（105.5）甲苷12ppm伯醇苷伯醇苷糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质OO102.2Pro-RPro-S(105.5)78.2(70.8)34.5(36.7)32.8(36.7)-2ppm-4ppm+7ppm甲苷14ppmRO98.5Pro-RPro-S(101.2)77.4(70.8)32.5(36.7)34.3(36.7)-4ppm-2ppm+7ppm甲苷14ppmSO环醇苷环醇苷两个两个bC均为仲碳均为仲碳糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质OO96.1(101.2)75.3(70.6)40.2(46.1)-5ppm-2ppm+5ppm
34、甲苷4ppmSS48.7(50.8)环醇苷环醇苷一个一个 C为仲碳，另一个为叔碳或季碳为仲碳，另一个为叔碳或季碳糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质OO+7ppm（甲苷-7ppm）-3ppm叔醇苷叔醇苷糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质酚苷和酯苷酚苷和酯苷 C通常向高场位移通常向高场位移OHOOHHOOHGlcC-1:101.1-0.9+0.8COOHHOGlc+10.3-1.2+0.3Glc-3.9+0.3C-1:106.9C-1:95.7糖的核磁共振性质糖的核磁共振性质 糖苷类化合物的结构：糖苷类化合物的结构：苷元结构苷元结构 糖的种类糖的种类 苷元与糖的链接位置苷元与糖的链接位置 糖与糖的链接
35、位置，链接方式糖与糖的链接位置，链接方式纯度测定纯度测定v 超离心法超离心法v 高压电泳法：硼酸络合后电泳高压电泳法：硼酸络合后电泳v 凝胶柱色谱法凝胶柱色谱法v 旋光度测定法旋光度测定法v 其他方法：官能团摩尔比恒定其他方法：官能团摩尔比恒定法、示差折射法、法、示差折射法、HPLCHPLC法法分子量测定分子量测定v 单糖、低聚糖及其苷：单糖、低聚糖及其苷：EIMSEIMS（衍生化）、（衍生化）、FDMSFDMS、FIMSFIMS、FABMSFABMS、ESIMSESIMSv 多糖：多糖：MALDIMSMALDIMS、MALDI-MALDI-TOF-MSTOF-MSv 物理法：沉降法、光散射法
36、、物理法：沉降法、光散射法、粘度法、渗透压法粘度法、渗透压法糖苷类化合物的结构：糖苷类化合物的结构：单糖的鉴定单糖的鉴定v 苷键全部酸水解，然后用纸色谱或薄层色谱检出单糖的种类等，薄层苷键全部酸水解，然后用纸色谱或薄层色谱检出单糖的种类等，薄层扫描法测定糖之间分子比。气相色谱和扫描法测定糖之间分子比。气相色谱和HPLCHPLC可以同时进行定性定量。可以同时进行定性定量。糖苷类化合物的结构：糖苷类化合物的结构：糖连接位置的测定糖连接位置的测定v 全甲基化水解全甲基化水解v 1H-NMR1H-NMRv 苷化位移苷化位移OOCH2OOOOOCH3OCH2OCH3OCH3OCH3OCH3H,OHOCH
37、2OHOCH3OCH3OCH3H,OHOCH2OCH3OHOCH3OHH,OHOCH3OCH3OCH3OCH3H,OH全甲基化水解糖苷类化合物的结构：糖苷类化合物的结构：糖苷类化合物的结构：糖苷类化合物的结构：糖链连接顺序的确定糖链连接顺序的确定早期主要是缓和酸水解法；早期主要是缓和酸水解法；近年质谱分析用的较多（近年质谱分析用的较多（FDFD、FABFAB、ESIESI）；）；利用利用2 2D-NMRD-NMR如如HMBCHMBC谱中的谱中的远程相关关系。远程相关关系。苷键构型的确定苷键构型的确定 酶解法；酶解法；核磁共振法；核磁共振法；分子旋光差法分子旋光差法提取苷类提取苷类v 采用水或醇
38、从植物中提取苷类化合物。若提取的是原生苷，需抑制或采用水或醇从植物中提取苷类化合物。若提取的是原生苷，需抑制或破坏酶的活性；若提取的是次生苷或苷元，需利用酶的活性将其部分破坏酶的活性；若提取的是次生苷或苷元，需利用酶的活性将其部分水解或全水解。水解或全水解。v 抑制酶活性的方法：加入一定量的碳酸钙；采用甲醇、乙醇提抑制酶活性的方法：加入一定量的碳酸钙；采用甲醇、乙醇提取将药材直接放入沸水中提取；取将药材直接放入沸水中提取；新鲜药材需迅速干燥冷冻保存新鲜药材需迅速干燥冷冻保存 v 尽量勿与酸和碱接触。否则，得到的不是原生苷，而是已水解失去一尽量勿与酸和碱接触。否则，得到的不是原生苷，而是已水解失去一部分糖的次生苷，甚至是苷元。部分糖的次生苷，甚至是苷元。v 如果要得到次生苷，可发酵利用酶的活性。如果要得到次生苷，可发酵利用酶的活性。提取多糖的提取提取多糖的提取v 水提水提/甲醇、乙醇、丙酮沉淀甲醇、乙醇、丙酮沉淀v 除去蛋白的方法：除去蛋白的方法：v SevagSevag法法v 酶解法酶解法v 三氟三氯乙烷法三氟三氯乙烷法v 三氯醋酸法三氯醋酸法提取多糖的分离提取多糖的分离v 季铵盐沉淀法季铵盐沉淀法v 分解沉淀或分级溶解法分解沉淀或分级溶解法v 离子交换色谱离子交换色谱v 纤维素柱色谱纤维素柱色谱v 凝胶柱色谱凝胶柱色谱v 制备型区域电泳制备型区域电泳
