糖和苷天然药物化学学习教案

1、会计学1糖和苷天然药物糖和苷天然药物(yow)化学化学第一页，共63页。三、旋光性三、旋光性n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。n因此，比较水解前后旋光性的变化，也可以用以检识苷类化合物的存在。但必须注意，有些低聚糖或多糖(du tn)的分子也都有类似的性质，因此一定要在水解产物中肯定苷元的有无，才能判断苷类的存在。第2页/共63页第二页，共63页。( (二二) ) 化学性质化学性质(huxu xngzh)(huxu xngzh)n一、氧化反应：一、氧化反应：n单糖分子中有醛单糖分子中有醛(酮酮)、醇羟基和邻二醇等结、醇羟基和邻二醇等结构，均可以与一定

2、的氧化剂发生氧化反应，构，均可以与一定的氧化剂发生氧化反应，一般一般(ybn)都无选择性。但过碘酸和四醋都无选择性。但过碘酸和四醋酸铅的选择性较高，一般酸铅的选择性较高，一般(ybn)只作用于只作用于邻二羟基上。以过碘酸氧化反应为例：邻二羟基上。以过碘酸氧化反应为例：n(1)过碘酸反应的基本方式：作用缓和，选过碘酸反应的基本方式：作用缓和，选择性高，限于同邻二醇、择性高，限于同邻二醇、-氨基醇、氨基醇、-羟基羟基醛醛(酮酮)、邻二酮和某些活性次甲基上，基本、邻二酮和某些活性次甲基上，基本反应如下：反应如下：第3页/共63页第三页，共63页。第4页/共63页第四页，共63页。(2) (2) 糖的

3、裂解糖的裂解(li ji)(li ji)第5页/共63页第五页，共63页。(3) (3) 作用作用(zuyng)(zuyng)机理机理n先生成五元环状酯的中间体。在酸性或碱性介质中，过碘酸以一价的H2IO5（水合离子）作用。结构式见书P73。n上述机理可以解释在弱酸(ru sun)或中性介质中，顺式1,2-二元醇比反式的反应快得多，因为顺式结构有利于五元环中间体的形成。n在连续有三个邻羟基的化合物中，如有一对顺式的邻羟基的，就比三上互为反式的容易氧化得多，故对同样的六碳吡喃糖苷，半乳糖和甘露糖苷的氧化速率比葡萄糖苷高。如书中P73 结构A,B,C所示。第6页/共63页第六页，共63页。n另外，

4、有些结构刚性较强，使得反式邻二醇固定在环的两侧(lin c)而无扭转的可能，此时虽有邻二醇也不能发生过碘酸反应。因此，对阴性结果的判断应慎重。n(4) 应用：n 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，都有很大的用处。第7页/共63页第七页，共63页。二、糠醛形成二、糠醛形成(xngchng)反应：反应：n单糖的浓酸(410N)作用下，失三分子水，生成具有呋喃环结构的糠醛类化合物。多糖则在矿酸存在下先水解成单糖，再脱水生成同样的产物(chnw)。由五碳糖生成的是糠醛（R=H），甲基五碳糖生成的是5-甲糠醛（R=Me)，六碳糖生成的是5-羟甲糠醛

5、(R=CH2OH)。n糠醛衍生物和许多芳胺、酚类可缩合成有色物质，可用于糖的显色和检出。如Molish试剂是浓硫酸和-萘酚。第8页/共63页第八页，共63页。第四节第四节 、苷键的裂解、苷键的裂解(li ji)n苷键的裂解反应是一类研究多糖和苷类化合物的重要反应。通过(tnggu)该反应，可以使苷键切断，从而更方便地了解苷元的结构、所连糖的种类和组成、苷元与糖的连接方式、糖与糖的连接方式。常用的方法有酸水解、碱水解、酶水解、氧化开裂等。n一、酸催化水解：n 苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解。反应一般在水或稀醇溶液中进行。常用的酸有HCl, H2SO4, 乙酸和甲酸等。n 反应的机理是：苷原子

6、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，在水中溶剂化而成糖。以氧苷为例，其机理为：第9页/共63页第九页，共63页。n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容易进行，有利于苷原子质子化的因素，就可使水解容易进行。主要(zhyo)包括两个方面的因素：n(1) 苷原子上的电子云密度n(2) 苷原子的空间环境第10页/共63页第十页，共63页。n具体到化合物的结构，则有以下规律：n(1)按苷键原子的不同，酸水解难易程度为：N-苷O-苷S-苷C-苷n 原因：N最易接受质子，而C上无未共享电子对，不能质子化。n(2) 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解，水解速率(sl

7、)大50100倍。n 原因：呋喃环平面性，各键重叠，张力大。图n(3) 酮糖较醛糖易水解。n 原因：酮糖多呋喃环结构，且端基上接大基团-CH2OH。图第11页/共63页第十一页，共63页。n(4) (4) 吡喃糖苷中，吡喃环吡喃糖苷中，吡喃环C5C5上上的取代基越大越难水解，故有：的取代基越大越难水解，故有：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55位接位接-COOH-COOH的糖的糖n 原因：吡喃环原因：吡喃环C5C5上的取代基上的取代基对质子进攻有立体阻碍。对质子进攻有立体阻碍。n (5) 2- (5) 2-去氧糖去氧糖2-2-羟基糖羟基糖2-2-氨氨基糖基糖n 原

8、因：原因：2 2位羟基对苷原子位羟基对苷原子(yunz)(yunz)的吸电子效应及的吸电子效应及2 2位氨位氨基对质子的竞争性吸引基对质子的竞争性吸引第12页/共63页第十二页，共63页。n(6) 芳香属苷（如酚苷）因苷元部分(b fen)有供电子结构，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n原因：苷元的供电子效应使苷原子的电子云密度增大。第13页/共63页第十三页，共63页。n(7) (7) 苷元为小基团者，苷键横键苷元为小基团者，苷键横键的比苷键竖键的易于水解，因的比苷键竖键的易于水解，因为横键上原子为横键上原子(yu

9、nz)(yunz)易于质子易于质子化；苷元为大基团者，苷键竖化；苷元为大基团者，苷键竖键的比苷键横键的易于水解，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这是由于苷的不稳定性促使水解。解。n原因：小苷元在竖键时，环对原因：小苷元在竖键时，环对质子进攻有立体阻碍。质子进攻有立体阻碍。第14页/共63页第十四页，共63页。n（8）N-苷易接受质子，但当N处于酰胺或嘧啶位置时，N-苷也难于用矿酸水解。n原因：吸电子共轭效应，减小了N上的电子云n密度。n例：P78 朱砂莲苷酰胺n注意：对酸不稳定的苷元，为了防止水解引起皂元结构(jigu)的改变，可用两相水解反应。（例仙客来皂苷的水解P79

10、）第15页/共63页第十五页，共63页。二、乙酰解反应二、乙酰解反应(fnyng)(fnyng)n在多糖苷的结构研究中，为了确定糖与糖之间的连接位置常应用乙酰解开裂一部分苷键，保留另一部分苷键，然后用薄层(bo cn)或气相色谱鉴定在水解产物中得到的乙酰化单糖和乙酰化低聚糖。n反应用的试剂为乙酸酐与不同酸的混合液，常用的酸有硫酸、高氯酸或Lewis酸(如氯化锌、三氟化硼等)。n乙酰解的反应机理与酸催化水解相似，它是以CH3CO+为进攻基团。第16页/共63页第十六页，共63页。n苷发生乙酰解的速度与糖苷键的位置有关。如果在苷键的邻位有可乙酰化的羟基，则由于电负性，可使乙酰解的速度减慢。n从二糖

11、的乙酰解速率可以看出，苷键的乙酰解一般以1-6苷键最易断裂，其次为1-4苷键和1-3苷键，而以1-2苷键最难开裂。n下列为一种(y zhn)五糖苷的乙酰解过程，其分子组成中含有D-木糖、D-葡萄糖、D-鸡纳糖和D-葡萄糖-3-甲醚。当用醋酐-ZnCl2乙酰解后，TLC检出了单糖、四糖和三糖的乙酰化物，并与标准品对照进行鉴定，由此可推出苷分子中糖的连接方式。第17页/共63页第十七页，共63页。第18页/共63页第十八页，共63页。n乙酰化反应的操作较为简单，条件较温和。n一般可将苷类溶于醋酐或醋酐与冰醋酸的混合液中，加入3一5量的浓硫酸，在室温下放置110天，将反应液倒入冰水中并以碳酸氢钠中和

12、至pH34，再用氯仿萃取其中的乙酰化糖，然后通过柱色谱(s p)分离，就可获得单一的成分，这些单一成分再用TLC或GC进行鉴定。第19页/共63页第十九页，共63页。三、碱催化三、碱催化(cu hu)(cu hu)水解水解n一般的苷对碱是稳定的，不易被碱催化水解，故多数苷是采用稀酸水解。但是，酯苷、酚苷、氰苷、烯醇苷和-吸电子基取代(qdi)的苷易为碱所水解,如藏红花苦苷、靛苷、蜀黍苷都都可为碱所水解。但有时得到的是脱水苷元。例如藏红花苦苷的水解：n原因：其中藏红花苦苷苷键的邻位碳原子上有受吸电子基团活化的氢原子，当用碱水解时引起消除反应而生成双烯结构。第20页/共63页第二十页，共63页。四

13、、酶催化四、酶催化(cu hu)(cu hu)水解水解酶水解的优点:专属性高,条件温和. (P83).用酶水解苷键可以获知苷键的构型，可以保持苷元的结构不变，还可以保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式(fngsh)。酶降解反应的效果取决于酶的纯度以及对酶的专一性的认识. 例P83 转化糖酶-水解-果糖苷键麦芽糖酶-水解-葡萄糖苷键杏仁苷酶-水解-葡萄糖苷键,专属性较低纤维素酶-水解-葡萄糖苷键目前使用的多为未提纯的混合酶。第21页/共63页第二十一页，共63页。五、过碘酸裂解五、过碘酸裂解(li ji)(li ji)反应反应n用过碘酸氧化1,2-二元醇的反应可

14、以用于苷键的水解,称为Smith裂解,是一种温和的水解方法.n适用(shyng)的情况:苷元结构不稳定, C-苷不适用(shyng)的情况: 苷元上也有1,2-二元醇n反应的基本方法:第22页/共63页第二十二页，共63页。应用应用(yngyng)(yngyng)于碳苷的情况于碳苷的情况: :第23页/共63页第二十三页，共63页。该反应该反应(fnyng)(fnyng)的应用的应用: :苷元不稳定的苷,以及碳苷用此法进行水解,可得到完整的苷元,这对苷元的研究具有重要的意义.此外,从降解得到的多元醇,还可确定苷中糖的类型(lixng).如联有葡萄糖,甘露糖,半乳糖或果糖的C-苷经过降解后,其降

15、解产物中有丙三醇;联有阿拉伯糖,木糖的C-苷经过降解后,其降解产物中有乙二醇;而联有鼠李糖,夫糖或鸡纳糖的C-苷经过降解后,其降解产物中应有丙二醇.第24页/共63页第二十四页，共63页。第25页/共63页第二十五页，共63页。第五节、糖的第五节、糖的NMR特征特征(tzhng)nNMRNMR技术的发展，使得苷类化技术的发展，使得苷类化合物的结构鉴定比较容易进行。合物的结构鉴定比较容易进行。n糖和苷类化合物糖和苷类化合物NMRNMR谱解析的谱解析的难点：难点：1 1 信号分布范围窄；信号分布范围窄；2 2 偶合关系偶合关系(gun x)(gun x)复杂。复杂。第26页/共63页第二十六页，共

16、63页。一、糖的一、糖的1HNMR特征特征(tzhng)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(xnho)的归属4 糖的位置的判断第27页/共63页第二十七页，共63页。第28页/共63页第二十八页，共63页。第29页/共63页第二十九页，共63页。n甲基质子：1.0ppmn特点：比较容易(rngy)辨认n用途：n1 确定甲基五碳糖的个数n2 确定甲基五碳糖的种类n3 确定甲基五碳糖的位置n4 2D-NMR谱上甲基五碳糖信号的归属n其余质子信号：3.24.2ppmn特点: 信号集中,难以解析n归属: 往往

17、需借助2D-NMR技术.第30页/共63页第三十页，共63页。n偶合常数：与两面角有关偶合常数：与两面角有关n两面角两面角90度度 J=0Hz；n两面角两面角0或或180度度 J8Hz；n两面角两面角60度度 J4Hzn对于糖质子对于糖质子n当当2-H为直立键时，为直立键时，1位苷键的取向不同位苷键的取向不同(b tn)，1-H与与2-H的两面角不同的两面角不同(b tn)，偶合常数亦不同，偶合常数亦不同(b tn)：n-D-和和-L-型糖的型糖的1-H和和2-H键为双直立键，键为双直立键，=180，J=68Hzn-D-和和-L-型糖的型糖的1-H为平伏键，为平伏键，2-H双直立键，双直立键，

18、=60，J=24Hz第31页/共63页第三十一页，共63页。n因此，六碳醛糖的优势(yush)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(yush)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。第32页/共63页第三十二页，共63页。n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(chbi)，偶合常数差别(chbi)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。第33页

19、/共63页第三十三页，共63页。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(u h)常数来判断其构型。第34页/共63页第三十四页，共63页。n例如：-D-甘露(gnl)糖和-D-甘露(gnl)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。第35页/共63页第三十五页，共63页。n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(xin tn)，但其优势构象为1C式，2-H为平伏键，其苷键的构型

20、亦不能用该方法判断。第36页/共63页第三十六页，共63页。n对于这类糖的苷，可以(ky)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(ky)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）第37页/共63页第三十七页，共63页。二、糖的二、糖的13CNMR特征特征(tzhng)n糖上碳信号可分为几类，大致范围为：n1. 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。n2. CH2OH 6

21、2ppm C5或C6n3. CHOH 7085ppm 糖氧环上的C2C4n4. -O-CH-O-98100ppm 端基C1或C2,，n在此范围内有几个信号可视为有几种(j zhn)糖存在于糖链的重复单位中。第38页/共63页第三十八页，共63页。n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(u xin)的D-葡萄糖苷的端基碳信号，-型的为97101，而-型的为103106ppm，便此可区别-和-异构体。第39页/共63页第三十九页，共63页。三、苷化位移三、苷化位移(wiy)概念：(见教材)1. 苷化位移值和苷元的结构(jigu)有关，与糖的种类无关。第40页/共

22、63页第四十页，共63页。n2. 苷元若为链状结构(jigu)，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，n例如：同为葡萄糖的苷，苷元不同，其苷化位移范围(ppm)为第41页/共63页第四十一页，共63页。n3. 3.苷元为环醇时的苷化位移规律苷元为环醇时的苷化位移规律n（教材（教材P9091P9091）n若羟基的若羟基的 位无烷基取代，则位无烷基取代，则 碳与端基碳的碳与端基碳的苷化位移值与开链的仲醇相似。如果苷化位移值与开链的仲醇相似。如果(rgu)(rgu)羟基的羟基的 位有烷基取代，那么位有烷基取代，那么 碳和端基碳的碳和端基碳的苷化位移与苷元的

23、苷化位移与苷元的 碳的手性及糖的端基手性碳的手性及糖的端基手性都有关系。都有关系。n具体可分为两种情况：具体可分为两种情况：n1) 1) 苷元的苷元的 碳的手性及糖的端基手性碳的手性及糖的端基手性R R或或S S，即，即二者相同，则二者相同，则 碳与端基碳的苷化位移值与碳与端基碳的苷化位移值与 位无烷基取代的环醇时相同，即与开链的仲位无烷基取代的环醇时相同，即与开链的仲醇相似，即醇相似，即5ppm5ppm左右。左右。第42页/共63页第四十二页，共63页。n2) 2) 苷元的苷元的 碳的手性及糖的端碳的手性及糖的端基手性不相同，则基手性不相同，则 碳与端基碳与端基碳的苷化位移值比碳的苷化位移值

24、比 位无烷基位无烷基取代的环醇相应的碳的苷化位取代的环醇相应的碳的苷化位移大移大3.5ppm3.5ppm左右左右(zuyu)(zuyu)，即，即大约大约10ppm10ppm。n3) 3) 同五异十其余七：同五异十其余七：n4) 4) 同小异大：指同小异大：指 碳碳n5) 5) 酯苷和酚苷：特殊，酯苷和酚苷：特殊，-C-C向向高场位移。高场位移。第43页/共63页第四十三页，共63页。第六节第六节 糖链结构糖链结构(jigu)的测定的测定n多糖的结构测定与常见天然产物有许多不同之处,本节不做详细介绍.天然产物中的苷类成分多为固体化合物其结构鉴定应通过以下各项程序进行：n一、纯度的测定nTLC，熔

25、点，色谱鉴别n二、分子量及分子式的测定n近年来广泛应用质谱分析的方法则定分子量和分子式。苷类化合物一般极性较大，无挥发性，遇热气化时易于分解，采用电子轰击质谱(EIMS)常常(chngchng)不能获得分子离子峰。n现多采用化学电离质谱(CI-MS)、场解吸质谱(FD-MS)、快原子轰击质谱(FAB-MS)和电喷雾质谱(ESI-MS)等方法来获得分子离子蜂，尤其是ESI-MS及FAB-MS两种质谱法更是目前测定苷类分子量常用的方法。第44页/共63页第四十四页，共63页。电喷雾质谱电喷雾质谱(ESI-MS)(ESI-MS)的基本原理的基本原理 ESI ESI是在毛细管的出口处施加一高电压，所产

26、生的高是在毛细管的出口处施加一高电压，所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴，随电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴，随着溶剂蒸发，液滴表面积缩小，导致分析着溶剂蒸发，液滴表面积缩小，导致分析(fnx)(fnx)物以单电物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。荷或多电荷离子的形式进入气相。 电喷雾离子化的特点是产生多电荷离子而不是碎片离子，电喷雾离子化的特点是产生多电荷离子而不是碎片离子，使质量电荷比降低到多数质量分析使质量电荷比降低到多数质量分析(fnx)(fnx)仪都可以检测的仪都可以检测的范围，因而大大扩张了分子量的分析范围，因而大大扩张了分子量的分析(fnx)(f

27、nx)范围。范围。 离子的真实分子量可以根据质荷比及所带电荷数计算出，离子的真实分子量可以根据质荷比及所带电荷数计算出，一般由计算机软件完成。电喷雾质谱可忍受少量的盐和一般由计算机软件完成。电喷雾质谱可忍受少量的盐和缓冲液，但盐和缓冲液的存在会使仪器的灵敏度降低。缓冲液，但盐和缓冲液的存在会使仪器的灵敏度降低。电喷雾质谱的优点是它可以方便地与多种分离技术联用，电喷雾质谱的优点是它可以方便地与多种分离技术联用，如液质联用和毛细管电泳如液质联用和毛细管电泳- -质谱联用等。质谱联用等。第45页/共63页第四十五页，共63页。n三、组成苷的苷元和单糖的鉴定n将苷用稀酸或酶进行水解，使生成苷元和各种单

28、糖，然后再对这些水解产物进行签定。n(一) 苷元的结构鉴定n苷元的结构类型不一，需要通过某些化学反应先确定其结构类型和基本母核结构，再按照所属类型分别进行研究，其方法将在有关章节中逐一(zhy)介绍。n(二) 组成苷中糖的种类鉴定n通常采用PC、TLC等方法对水解液进行鉴定，也可以直接通过解析苷的或二维NMR谱进行鉴定。n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。第46页/共63页第四十六

29、页，共63页。n糖类的TLC常选用硅胶薄层，由于(yuy)糖的极性强，一般点样量不能大于5ug，但这一缺点在用硼酸溶液或一些无机盐的水溶液代替水调制吸附剂进行铺板，就能显著提高上样量，并改善分离效果。制备这种硅胶薄层时，所用的盐一般是强碱弱酸(或中强酸)的盐，如0.3mol/L的磷酸氢二钠或磷酸二氢钠的水溶液。用这种盐溶液制备的硅胶板分离糖时，其上样量可达400500ug。糖类硅胶薄层色谱常用的展开剂为正丁醇-丙酮-水、正丁醇-醋酸-水或正丁醇-吡啶-水。n糖的PC或TLC所用的显色剂有些是相同的，其显色原理主要是利用糖的还原性或由于(yuy)形成糖醛后引起的呈色反应。有些显色剂不仅可以决定糖

30、的斑点的位置，尚可区分其类型。常用的显色剂有苯胺-邻苯二甲酸试剂、三苯四氮盐试剂(TTC试剂)、间苯二酚-盐酸试剂、双甲酮-磷酸试剂等。这些显色剂对不同的糖往往显不同的颜色，如苯胺-邻苯二甲酸试剂对已醛糖和糖醛酸显棕色，对戊醛糖显红色。间苯二酚-盐酸试剂对已醛糖显紫色，对糖醛酸和戊醛糖显蓝色。第47页/共63页第四十七页，共63页。n有些显色剂中含有硫酸(li sun)，因此只能用于TLC。例如茴香醛-硫酸(li sun)试剂、间苯二酚-硫酸(li sun)试剂、-萘酚-硫酸(li sun)试剂、百里酚-硫酸(li sun)试剂、酚-硫酸(li sun)试剂等。喷后一般要在100左右加热数分钟

31、至斑点显现。以CMC-Na为粘合剂的硅胶薄层，在使用含浓硫酸(li sun)的显色剂时亦应注意加热的温度与时间。n利用近年发展起来的二维NMR谱，也可以有效地鉴定苷分子中糖的种类。如二维1H-1H相关谱(1H-1H COSY)、1H-13C相关谱(1H-13C COSY)等亦可用来鉴定苷中组成糖的种类。第48页/共63页第四十八页，共63页。n(三)苷中糖的数目的测定n利用PC或TLC法鉴定苷水解液中糖的种类，还可进一步采用(ciyng)光密度扫描法测定备单糖斑点的含量，算出各单糖的分子比，以推测组成苷的糖的数目。n近年测定苷中糖的数目大多是通过光谱测定完成的。例如，利用质谱测定苷和苷元的分子

32、量，然后计算其差值，并由此求出糖的数目。利用氢谱，根据出现的糖端基质子的信号数目来确定苷中糖分子的数目；或是将苷制成全乙酰化或全甲基化衍生物，根据在氢谱中出现的乙酰氧基或甲氧基信号的数目，推测出所含糖的数目。常见的是利用碳谱，根据出现的糖端基碳信号的数目(一般位于90 112ppm处)，或者根据苷分子总的碳信号数目与苷元碳信号数目的差值，推断出糖的数目。此外利用二维1H-1H相关谱和1H-13C相关谱，也是确定苷中糖的数目的有效方法。第49页/共63页第四十九页，共63页。n四、苷分子中苷元和糖、糖和糖之间连接位置的确定n(一)苷元和糖之间连接位置的确定n以前通过分析由化学降解或酶解得到的产物

33、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。n13C-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(wiy)。利用苷化位移(wiy)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。n近年二维NOE相关谱和远程同核(或异核)相关谱(如13C-1H COSY及HMBC谱)等技术亦广泛用于确定苷元的连糖位置。第50页/共63页第五十页，共63页。n(二)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。n1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

34、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(tn shu)解脱去。例如：第51页/共63页第五十一页，共63页。n由于在水解产物中检出木糖因此可以确定木糖连接在末端。n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。n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顺序的信息。n一般方法是：先将苷进行全甲基化，然后用含69盐酸(yn sun)的甲醇进行甲醇解，即可得到末完全甲醚化的各种单糖，而连接在最末端的一定是全甲醚化的单糖。根据这些甲醚化的单糖中羟基的位置，即可对糖与

35、糖之间的连接位置作出判断。第52页/共63页第五十二页，共63页。n采用的方法通常是将这些甲醚化的单糖进行了TLC鉴定，并与标准品对照。近来亦有用(yu yn)GC-MS联用仪对其进行鉴定的报道。全甲基化苷的甲醇解反应如下：第53页/共63页第五十三页，共63页。n上式中，苷通过全甲基化及甲醇解反应后，将甲醇解的产物进行TLC鉴定，可知除苷元以外所得到的两种甲醚化单糖为2,3,4-三-O-甲基吡喃木糖甲苷和2,4,6-三-O-甲基吡喃葡萄糖甲苷。由于前者是全甲基化的木糖，因此可推断木糖是在末端，而后者是未完全(wnqun)甲醚化的葡萄糖，在其C3位上有一羟基，因此可推断它不仅与苷元相连，并在C

36、3位上与木糖相连接。第54页/共63页第五十四页，共63页。苷的甲基化反应苷的甲基化反应(fnyng)n苷的甲基化反应常用的方法主要有以下四种，前两种为经典的方法,后两种是半微量的现代方法。n(1)Haworth法：用硫酸二甲酯和氢氧化钠(或碳酸钠、碳酸钾)，可使醇羟基甲基化。其缺点是甲基化能力较弱，如果欲进行全甲基化反应，必须进行多次反应才能达到目的，n(2)Purdie法：用碘甲烷和氧化银为试剂(一般可在丙酮或四氢呋喃中进行)，可使醇羟基甲基化，但因氧化银具有(jyu)氧化作用，只能用于苷的甲基化而不能用于还原糖的甲基化。第55页/共63页第五十五页，共63页。n(3)Kuhn改良法：在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加入(jir)碘甲烷和氧化银或硫酸二甲酯及氢氧比钡(或氧化钡)，在搅拌下进行甲基化。本法的缺点是反应较缓慢。n(4) Hakomari法(箱守法)：在二甲基亚砜(DMSO)溶液中，加入(jir)氢化钠，以碘甲烷进行甲基化反