天然药物化学第二章糖和苷

Saccharides and GlycosidesSaccharides and Glycosides 本章基本内容 第一节、单糖的立体化学 第二节、糖和苷的分类 第三节、糖的性质 第四节、苷键的裂解 第五节、糖的鉴定和糖链结构的测定 第六节、糖及苷的提取分离 第二章糖和苷 糖类（saccharide）：亦称碳水化合物,是植物光 合作用的一次代谢产物，同时也是绝大多数天 然产物合成的初始原料。 苷类（glycosides）：亦称苷或配糖体，是由糖 或糖的衍生物等与另一非糖物质（苷元或配基 ）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。 第一节第一节 单糖的立体结构单糖的立体结构 Stereo-structures of MonosaccharidesStereo-structures of Monosaccharides 单糖(monosaccharides)是多羟基醛和酮，是组成 糖类及其衍生物的基本单元。 糖处游离状态时用Fischer式表示 苷化后成环用Haworth式表示 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） 一、单糖的结构 二、糖的绝对构型（D、L） 离端基碳最远的手性碳原子的构型；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。 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。 三、差向异构体（端基异构体）： 端基碳 (anomeric carbon) 的相对构型型型 是C1相对于C5的构型，因此-D-糖和-L-糖的端基碳原子的构型是 一样的。 四、环的构象 Angyal用总自由能来分析构象式的稳定性，比较二种 构象式的总自由能差值，能量低的是优势构象。 如：葡萄糖的二种构象式的比较： 一、 单糖: 已发现200多种,3C8C,多以结合态存在可分为以下几类: 1 、五碳醛碳 (aldopentoses) 有L-阿拉伯糖 (L-arabinose)，D-木糖 (D-xylose)，D- 来苏糖 (D-lyxose)，D-核糖 (D-ribose)等。 L-阿拉伯糖的结结构如下： 第二节糖和苷的分类 2 、六碳醛醛糖(aldohexose) 常见见的有D-葡萄糖(D-glucose)，D-甘露糖(D-mannose)， D-阿洛糖(D-allose)，D-半乳糖(D-galactose)等。 其中以D-葡萄糖最为为常见见。 3 、六碳酮酮糖(ketohexose, hexulose) 如D-果糖 (D-fructose)，L-山梨糖 (L-sorbose)等。 下图为图为 -D-果糖的结结构： 4 、甲基五碳糖 常见见的有L-鼠李糖 (L-rhamnose)，L-夫糖 (L-fucose) 和D-鸡纳鸡纳 糖 (D-quinovose)。如L-鼠李糖的结结构。 5 、支碳链链糖 糖链链中含有支链链，如D-芹糖 (D-apiose) 和D-金缕缕梅糖 (D-hamamelose) 6、 氨基糖 单单糖的一个或几个醇羟羟基置换换成氨基。 7 、去氧糖 单单糖分子的一个或二个羟羟基被氢氢原子取代的糖，常见见的 有6-去氧糖、甲基五碳糖、2,6-二去氧糖及其3-O-甲醚醚等 。 (一个或两个羟基被氢取代) 8、 糖醛醛酸 单单糖分子中的伯醇基氧化成羧羧基，常结结合成苷类类或多 糖存在，常见见的如葡萄糖醛醛酸 (glucuronic acid) 和 半乳糖醛醛酸 (galactocuronic acid)。糖醛醛酸易环环合 成内酯酯，在水溶液中呈平衡状态态。 9、糖醇类 单糖中的羰基被还原成羟基的化合物称为糖醇。 D-甘露醇 10、环醇类 环状的多羟基化合物称为环醇。 cis-inositols（肌醇） cyclitols（牛奶菜醇） 11、糖的磷酸酯： phosphoglucoside(葡萄糖磷酸酯 ) 是生命过程中糖类的重要衍生物。在亲核取代中磷酸 酯离子比氢氧离子更易离去，在目前寻找anticancer and anti-HIV新药开发中备受关注。 葡萄糖 glucose Glc 阿洛糖 allose All 半乳糖 galactose Gal 甘露糖 mannose Man 鼠李糖 rhamnose Rha 木 糖 xylose Xyl 果 糖 fructose Fru 阿拉伯糖 arabinose Ara 葡萄糖 2位差向异构 甘露糖 3位 阿洛糖 4位 半乳糖 CH2OH H 木糖 COOH 葡萄糖醛酸 二、低聚糖（Oligosaccharides） v定义：是指由29个单糖基通过苷键键合而成的直糖 链或支糖糖的聚糖。 v低聚糖在天然界的存在形式：非游离，为多聚糖的酶 或酸水降解产物或苷的糖元部分。 v低聚糖的分类： 按有无游离的醛或酮基有还原糖或非还原糖之分 麦芽糖 1.还原糖 性质： 具有变旋 现象；被弱氧化 剂氧化，并能与 苯肼成脎。 性质：无变旋现象，无还原性，也不能成脎。 2.非还原性糖 按含有单糖的个数分为二糖、三糖、四糖等。由淀粉水解按含有单糖的个数分为二糖、三糖、四糖等。由淀粉水解 成的一种由成的一种由6868个葡萄糖以个葡萄糖以-1-1，4-4-环状结合的结晶性低聚糖环状结合的结晶性低聚糖 ，称为，称为环糊精环糊精 。 -D-Glap-(14)-D-Glcp-(14)-D-Glcp 6 -D-Fruf 三、多聚糖(Polysaccharides)，简称多糖 v定义：多糖是由十个以上的单糖基通过苷键连 接而成的一类结构复杂的大分子化合物。一般多 糖都由100个以上甚至几千个单糖组成。 v基本性质：甜味、强还原性的消失而不同于单 糖。 v多糖的研究与应用 多糖由于结构极其复杂，且具有一定的水溶性，故研究 难度极大，但由于多糖特殊生物活性的逐渐显露又极大 地激发着天然药物化学工作者的极大研究兴趣。如黄芪 多糖的免疫促进功能；香菇多糖的肿瘤抑制功能及其衍 生物抗HIV活性；夏枯草多糖抑制HIV的复制等。 v多糖的分类： 按生物体内功能分支持组织（水不溶性多糖，如纤维素 、甲壳等。分子呈直糖链型）和养料贮存组织（可溶于热 水成胶体溶液，可经酶催化水解释放单糖以供应能量，如 淀粉、肝糖原等。分子为支糖链型）。 按单糖组成种类分均多糖（homosaccharide),即由一种 单糖组成和杂多糖(heterosaccharide),即由二种以上单 糖组成。 v多糖的系统命名： 均多糖的系统命名是在糖名后加字尾-an,如葡聚糖 (glucan)、果聚糖 (fructan)、木聚糖(xylan)。 杂多糖的系统命名是用几种糖名按字母顺序排列先后， 再加字尾-an,如葡萄甘露聚糖(glucomannan)、半乳甘露 聚糖(galactomannan)。 v常见的植物多糖 淀粉、纤维素、葡聚糖、果聚糖、半纤维素、树胶、粘 液质、卡拉胶等。 v常见的动物多糖 肝糖元（glycogan）：与淀粉相似，分枝更甚，遇碘不 呈兰色而呈红褐色。 甲壳素（chitin）：似纤维素； 肝素（heparin）：为高度硫酸酯化的右旋多糖，具有 强的抗凝血作用，用于治疗和预防血栓的形成，也有保 护人体细胞不受HIV破坏，抑制病毒抗原在人体中的表达 作用，其作用均与硫酸酯基有关。 硫酸软骨素（chondroitin sulfate）：是动物组织的基 础物质，用以保护动物组织的水分和弹性，目前发现其有 降低血脂、改善动脉粥样硬化之功。现有鲨鱼软骨素上市 。 透明质酸（hyaluronic acid）：是一种酸性粘多糖，为 动物皮肤中的天然成分，近年多用于护肤霜基质，日常生 活中也知猪蹄及膀皮有美容之功。 四、苷类(Glycosides) 苷类又叫配糖体或糖杂体等，是一类极为复杂、涉及面 极广、数目庞大的天然药物化学成分，其生物活性及药 物效用涉及医学的各个领域，是极为重要的一类化学成 分。英文命名常以-in or -oside作后缀，如葛根黄素 (puerarin)、葛根黄素木糖苷(puerarin xyloside)。 v苷的定义： 苷是糖的衍生物，是糖在植物体内的一种储存形式，因 为苷经水解后能释放出糖。如： 凡水解后能生成糖和非糖物质的一类化合物，通称为苷 类。 由上面逆反应可见，苷类可定义为是糖或糖的衍生 物(氨基糖、糖醛酸等)与另一非糖物质(苷元或配 基，aglycone 或genin)通过糖的端基碳原子连接 而成的化合物，故有-苷和-苷之分，天然界常 见的多为-构型。 v苷的分类： 苷类由结构看主要由二部分组成，可变因素较 多，尤其是非糖物质，即苷元部分，种类繁多 ，十分复杂。因此，苷的分类也有多种方法： 按苷元结构类型不同分：黄酮苷类、香豆素苷类 、蒽醌苷类、生物碱苷类、C21甾苷类、三萜皂苷 类等。 突出特殊性质和生物活性分：皂苷类、强心苷类 等。 按糖的数目多少分：单糖苷类、低聚糖苷类等。 按糖的种类分：去氧糖苷类、非去氧糖苷类。 按成苷数目分：单糖链苷、二糖链苷、三糖链苷 等。 按苷的存在状态分：原生苷、次生苷。 目前的天然药物化学苷类成分类型的分类多穿叉应 用。 按苷键原子不同分： O-苷(O键苷)：苷键原子为O,因苷元不同分： 醇苷：由苷元的醇羟基与糖端系质子脱水而成的 苷。 Rhodioloside(红景天苷) Ranunculin(毛茛苷) 醇苷苷元中不少属于萜类和甾醇类化合物 Glycyrrhizin(甘草皂苷A) 酚苷：由苷元的酚羟基与糖上的半缩醛羟基脱 水缩合而成的苷。天然药物中为数甚多，根据 苷元不同又有： 苯酚苷，如： Gastrodin(天麻苷) 萘酚苷，如： Hydrojuglone (氢化胡桃叶醌苷) 蒽醌苷，如： 大黄酚苷 Chrysophamol monoglycoside 香豆素苷，如： Esculin(七叶苷) 黄酮苷，如： Baicalin(黄芩苷) 氰苷(cyanogenic glycosides)，是一类羟基腈与糖分 子的端基羟基间缩合的衍生物，根据羟基与腈基的位置 不同有： -羟基腈苷，如： Prunasin(野樱苷) -羟基腈很不稳定，一经酶或酸、碱作用，立 即生成氢氰酸，误食该类植物有中毒危险。 酯苷：是苷元的羧基与糖上端羟基缩合而成的苷 类，此类苷键既有缩醛的性质，又有酯的性质， 易为稀酸或稀碱水解。如： Tuliposide A(山慈菇苷A) 吲哚苷：是吲哚醇羟基与糖脱水缩合的苷类。如： indicum(靛苷) 硫苷(S键苷)：苷键原子为硫，是糖上端基羟 基与苷元上的巯基缩合而成的苷。如： glucoraphenin(萝卜苷) 氮苷(N键苷)：苷键原子为N，是苷元上胺基与糖 缩合而成的一类苷。如核苷是核酸的重要组成部分 ，N苷是生化领域的重要物质。如： Adenosine(腺苷) crotonside(巴豆苷) 碳苷(C键苷)：是糖基直接接在碳原子上的苷类 。天然药物中常见的碳苷以黄酮、蒽醌类为多。 如： Vitexin(牡荆素) 第三节第三节 糖的性质糖的性质 Properties of SaccharidesProperties of Saccharides v1、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 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 v2、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） v3、旋光性 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。 v4、氧化反应 单糖的分子有醛（酮）、伯醇、仲醇和邻二醇等 结构，氧化条件不同其产物也不同。 如： 糖分子化学反应的活泼性： 端基碳原子 伯碳 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。 邻羟基： -羟基酮： -氨基醇： 邻二酮： Fischer式和Haworth式消耗过碘酸的计算： 用途： 推测糖中邻二-OH多少； （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； 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） 糠醛形成反应（Molish反应） Molish反应： 样品 + 浓H2SO4 + -萘酚 棕色环 多糖、低聚糖、单糖、苷类Molish反应= ？ 羟基反应 糖的-OH反应醚化、酯化和缩醛（酮）化 。 反应活性： 最活泼的半缩醛羟基（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。） 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）。 硼酸络合反应 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） 第四节第四节 苷键的裂解苷键的裂解 Split of Glycosidic LinkageSplit of Glycosidic Linkage 几个概念： 原生苷：是指天然药物中原始存在状态的苷，也称第一苷； 次生苷：是指原始苷被部分切去糖后生成的苷，也叫第二苷 。 苷元：彻底切去糖的非糖部分。 研究苷键的裂解研究苷键的裂解目的： 1) 研究苷元结构和糖的组成； 2) 研究苷键和糖键结构的重要反应。 v1、酸催化水解反应 苷键为一缩醛链，故对碱、氧化剂较稳定，但 易被稀酸所水解，其反应机制，以O苷为例可表 述如下。 1. 试剂：H2SO4, HCl (510%), HCOOH, F3CCOOH, HOAc。 2. 反应环境：水或稀醇液中进行，最好在二相中进行( 水相，有机相；使苷元直接进入有机溶剂，而免受 酸的破坏)。 3. 反应机制：苷键原子(O)先质子化，然后断裂生成阳 碳离子或半椅型的中间体， 在水中溶剂化而成糖。 4. 反应难易规律： (1) 苷原子上的电子云密度 (2) 苷原子的空间环境 具体到化合物的结构，则有以下规律： （1）按苷键原子的不同，酸水解难易程度为： C-苷、S-苷、O-苷、N-苷 N上有一对孤对电子易接受质子，最易水解 （2）当N处于酰胺或嘧啶位时，N-苷也难于水解 。 因为：邻位的羰基的诱导效应以及共轭效应，使N 上电子云密度降低，难以水解。 （3）芳香属苷（如酚苷）因苷元部分p-共轭效应，水 解比脂肪属苷（如萜苷、甾苷等）容易得多。 某些酚苷，如蒽醌苷、香豆素苷不用酸，只加热 也可能水解。即芳香苷脂肪苷 原因：苷元部分p-共轭效应使苷原子质子化时的 电子云密度增大。 (4) 2-去氧糖2-羟基糖2-氨基糖 原因：2位羟基对苷原子的吸电子效应及2位氨基 对质子的竞争性吸引 (5) 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解，水解速率大50 100倍 。 呋喃环的平面性使各取代基处于重叠位置，形成水解中 间体可以使张力减少，有利于水解。自然界：果糖、核 糖是呋喃型，而葡萄糖、半乳糖及甘露糖多为吡喃型。 (6) 酮糖较醛糖易水解。 原因：酮糖多呋喃环结构，且端基上接大基团-CH2OH 。 下图为-D-果糖的结构 （7) 吡喃糖苷中，吡喃环C5上的取代基越大越难 水解，难易顺序为 5位接-COOH的糖、七碳糖、六碳糖、甲基五碳糖、五碳糖 原因：吡喃环C5上的取代基对质子进攻有立体阻碍 。（葡萄糖醛酸，加热1小时也不能水解，普通 的水解只需半小时 ） (8) 苷元为小基团者，苷键横键的比苷键竖键的易于水解，因 为横键上原子易于质子化；苷元为大基团者，苷键竖键的 比 苷键横键的易于水解，这是由于苷的不稳定性促使水解。 原因：小苷元在竖键时，环对质子进攻有立体阻碍。 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反应机理： 与酸催化水解相似，以CH3CO+(乙酰基，Ac）为 进攻基团。 4用途 酰化可以保护苷元上的-OH，使苷元增加亲 脂性，可用于提纯和鉴定。 乙酰解法可以开裂一部分苷键而保留另一部 分苷键。 碱催化水解和消除反应 一般苷键对稀碱是稳定的，但某些特殊的 苷易为碱水解，如： O O | | | 酯苷RCO糖，酚苷phO糖，RCC=C O糖(羰基共轭的烯醇类)及成苷的羟基的-位有 负性取代基者(-CN, -COOH)。 酶催化水解反应 用酶水解苷键可以获知苷键构型，可保持苷元结构 不变的真正苷元。 酶专属性高，选择性地催化水解某一构型的苷。 如：转化糖酶(invertase): 水解-果糖苷键； 麦芽糖酶(maltase): 水解-葡萄糖苷键； 纤维素酶(cellulase): 水解-葡萄糖苷键。 杏仁苷酶(emulsin)：水解-六碳醛糖苷键 氧化开裂法（Smith降解法） 在过碘酸氧化的基础上进行温和水解的方法。 适用于：苷元结构容易改变的苷以及C苷的水解研究。 不适用于：苷元结构上有邻二醇结构的苷类。 反应分三步进行： 第一步：在水或稀醇液中，用HIO4在室温条件下将糖元氧化开裂 成二元醛； 第二步：将二元醛用NaBH4还原成醇，以防醛醇进一步缩合而使水 解困难； 第三步：调节pH2左右，室温放置让其水解。 在HCl溶液中,20(S)原人参二醇或20(S)原人参三醇20位羟基发 生异构,转变成20(R)原人参二醇或20(R)原人参三醇,再环合生 成人参二醇或人参三醇。 碳苷的氧化裂解反应：碳苷很难用酸水解方法。 Smith 降解 RCHO HI/phOH 碳苷 -完整的苷元+ 分解的糖 160C,7h FeCl3 完整的糖 + 分解的苷元 应用于碳苷的情况: Anomeric-C Sugar-C 第五节、糖的鉴定 一、引言 苷类化合物的结构鉴定是一项极其复杂而艰巨的工作，尤 其是苷类化合物中糖分子的存在，给苷类化合物的结构鉴 定工作蒙上了神秘的色彩。 糖分子的存在，分子中引入诸多极性基团，致整个分子 极性增强，水溶性增大，不易获得完好结晶； 成苷的糖种类繁多，造成糖的种类识别困难； 糖分子的立体异构，致使糖苷元、糖糖间连接方式 不一,苷键构型确定困难。 糖为多羟基化合物，故糖苷元，糖糖间连接位 置多样化，相互连接位置需弄清； 多糖苷的广泛存在，糖糖间的连接顺序必须弄清 ； 苷元种类繁多，其种类和化学结构需要进行完整的 鉴定。 核磁共振技术为糖及其苷的结构研究提供了强有力的 信息，是目前糖和苷类化合物结构鉴定的重要手段。 苷键糖端基质子 二、苷类化合物中糖的1H-NMR特征 二 、糖的1HNMR特征 化学位移规律： 端基质子： 4.36.0ppm 特点：比较容易辨认 用途：1 确定糖基的个数 2 确定糖基的种类 3 2D-NMR谱上糖信号的归属 4 糖的位置的判断 甲基质子： 1.0ppm 特点：比较容易辨认 用途： 1. 确定甲基五碳糖的个数 2 .确定甲基五碳糖的种类 3 .确定甲基五碳糖的位置 4 .2D-NMR谱上甲基五碳糖 信号的归属 其余质子信号： 3.24.2ppm 特点: 信号集中,难以解析 归属: 往往需借助2D-NMR技术. 偶合常数：与两面角有关 J邻=4.2-0.5cos+4.5cos2 两面角90度 J=0Hz；两面角0或180度 J8Hz； 两面角60度 J4Hz 对于糖质子 当2-H为直立键时，1位苷键的取向不同，1-H与2-H的 两面角不同，偶合常数亦不同： -D-和-L-型糖的1-H和2-H键 为双直立键，=180， J=68Hz -D-和-L-型糖的1-H为平伏键， 2-H双直立键，=60 ，J=24Hz 因此，六碳醛糖的优势构象为C1型，其中C2 构型与D-葡萄糖相同的D-半乳糖、D-阿洛糖的优 势构象中2-H均为直立键，其成苷键时，端基 质子与2-H的偶合常数均为4Hz左右；而当其成 苷时，端基质子与2-H的偶合常数均为8Hz左右。 - D-葡萄糖苷 -D-半乳糖苷 -D-阿洛糖苷 例如： - D-葡萄糖和-D-葡萄糖的混合物在氢 谱上显示两个端基质子信号，不仅化学位移有差别， 偶合常数差别也很明显。其中- D-葡萄糖的端基质 子信号为4.6，J=8Hz。而- D-葡萄糖的端基质子 信号为5.2，J=4Hz。 但是当2-H为平伏键的情况下，1-H无论处于 平伏键还是直立键，与2-H的两面夹角均约60 度，故不能用该法判断苷键构型。 因此，六碳醛糖中C2构型与葡萄糖不一致 的D-甘露糖的苷键，就不能用端基质子的偶 合常数来判断其构型。 -D-甘露糖苷 -D-甘露糖苷 例如： - D-甘露糖和-D-甘露糖的混合物在 氢谱上虽显示两个端基质子信号，化学位移有差 别，但偶合常数差别很不明显。 同样，甲基五碳糖中的L-鼠李糖的C2构型虽与D-葡 萄糖相同，但其优势构象为1C式，2-H为平伏键，其苷 键的构型亦不能用该方法判断。 对于这类糖的苷，可以利用糖苷的1-H的化 学位移不同来区别。另外，用门控偶技术可以 得到端基质子和端基碳的偶合常数，即1JC1-H1 来区别。如吡喃糖苷的1-H是横键质子(苷键 )时，该J值为170Hz，而1-H是竖键质子(苷 键)时，该J值为160Hz。(见教材P89） 三、 糖的13CNMR特征 糖上碳信号可分为几类，大致范围为： 1. CH3 18ppm 甲基五碳糖的C6，一般有几个信 号(扣除苷元中的甲基)可表示有几个甲基五碳糖存在 。 2. CH2OH 62ppm C5或C6 3. CHOH 7085ppm 糖氧环上的C2C4 4. -O-CH-O- 98100ppm 端基C1或C2,，在此范 围内有几个信号可视为有几种糖存在于糖链的重复单 位中。 一般来说，碳原子上有-OH的较带-OH的，信号较 在高场处。如具有C1构象的D-葡萄糖苷的端基碳信号，- 型的为97101ppm，而-型的为103106ppm，便此可区别 -和-异构体。 四、苷化位移 糖与苷元成苷后，苷元碳、 碳和糖的端基碳的化 学位移值均发生了改变，这种改变称为苷化位移。 1.苷化位移值和苷元的结构有关，与糖的种类无关。 2. 苷元若为链状结构，端基碳的苷化位移随着苷元为伯 、 仲、叔基而递减，但对苷元的碳和碳的苷化位移影 响不大。 3.苷元为环醇时的苷化位移规律。 水解前后 ： 苷 苷元 C2 29.7 32.0 -2.3 C3 77.0 70.9 +6.1 C4 34.3 38.4 -4.1 因成苷引起的化学位移变化，专业上称之为苷化位移（ glycosidation shift）。 一、研究糖链结构的一般程序 1、纯度鉴定 多糖的纯度鉴定：多用比旋度法(恒定不改变)；高压 电泳法（硼酸盐缓冲液PH912，醋酸薄膜支持，显色 剂多为P-茴香胺硫酸试剂，即anisidine/H2SO4）、凝 胶柱色谱法、旋光测定法。 糖的衍生物苷的纯度鉴定：TLC、HPLC。 第六节：糖链的结构测定 2、分子量测定 单糖、低聚糖及其苷的分子量测定：目前主要用MS法 ，但由于它们为多羟基化合物，普通EI-MS往往测得的 最高质量峰为M-H2O，而并非分子离子峰；所以，多采 用FD-MS、FAB-MS等。 多糖的分子量测定：目前仍沿用经典高分子化合物分 子量的测定方法，如粘度法、沉降法等，甚至仅仅测 定标示其平均分子量。 3、单糖的鉴定 为了鉴定低聚糖、苷类乃至多糖分子中的单糖 种类及其比例，通常是将其苷键全部水解（乙酰 解），然后经TLC、PC、GC或HPLC检出。 糖类的PC常用的展开剂大多为含水的溶剂系统，如正丁 醇-醋酸-水(4:1:5)，EtOAc-吡啶-水(2:1:2)等，其Rf 值与溶剂的含水量有关，因此配制展开剂时必须注意 ，尤其对于三元组成的展开刑，其混合比例更应力求 正确，并需用标准品同时点样作为对照。 和糖链结构的测定 4、单糖绝对构型的测定 确定单糖绝对构型的方法有GC法、HPLC法、 手性柱色谱法、手性检测器法、旋光比较法 5、单糖间、糖与苷元间连接位置的确定 （1）苷元和糖之间连接位置的确定 以前通过分析由化学降解或酶解得到的产物来确定糖 与苷元之间的连接位置，现在这种方法逐渐被NMR谱的 解析所取代。 13C-NMR谱是确定苷元与糖之间连接位置的有效方法。 在碳谱中，苷元羟基因与糖结合成苷，故可产生苷化 位移。利用苷化位移规律，将苷和苷元的碳谱相比较 ，就可以很容易地辨别出苷元的哪个碳原子与糖相连 接。 (2) 糖与糖之间连接位置的确定 可采用化学方法或光谱(NMR)分析法进行。 化学方法部分水解法 以缓和酸水解和酶水解法最为常用。缓和酸水解多 使用低浓度的无机强酸或中强度的有机酸(如草酸)进行 水解，可使苷中的部分糖水解脱去。例如： 利用苷的乙酰解，使开裂一部分苷键，保留另一部分苷 键，分析水解产物中得到的乙酰化低聚糖，也可以确定糖 的连接顺序。 此外还可以将苷的全甲基化物进行甲醇解，然后分析其甲 醇解产物，也可以获得有关糖与糖之间连接位置的信息。 6、糖链连接顺序的确定 经典方法：缓和水解；酶解；乙酰解等 这些方法都是将苷部分裂解成次级苷或低聚糖， 再分析鉴定糖的碎片。 虽然经典方法至今尚有一定的实际应用价值，但 日新月异的波谱技术已正在取代其角色。 MS法测定糖链连接顺序 技术FDMS、FABMS等。 优点不必制备衍生物,用量小,准确,简便。 NMR法测定糖链连接顺序 是将糖及其苷类衍生物全乙酰化后，测定观察两 糖之间质子的远程偶合或NOE效应，以期确定糖 的连接顺序。 7、苷键构型的确定： 经典方法：苷键构型的确定虽然经典的酶水解法、 分子旋光法*（即Klyne法）仍时有应用，但目前多 被NMR法所代替。 NMR法确定苷键构型：主要是利用成苷糖的 端基质子在5.0左右，少被覆盖，依据其与C2 上质子偶合裂分的不同进行判断的。如gl