糖和苷类（天然药物化学课件）

天然药物化学糖及苷类化合物糖和苷的分类你所知道的糖碳水化合物来源、分布药理作用2苷是啥东西配糖体糖+非糖，脱水活性多样3（一）单糖多羟基醛或多羟基酮多结合态，少游离态多种形态最小单位一、糖的分类45结构词缀醛糖-ose酮糖-ulose五元环呋喃糖Furanose六元环吡喃糖Pyanose糖醇-itol糖醛酸-uronicacid苷-osideD-木糖D-核糖L-阿拉伯糖1.五碳醛糖6L-岩藻糖L-鼠李糖D-鸡纳糖2.甲基五碳醛糖7D-葡萄糖D-甘露糖

D-半乳糖D-阿洛糖3.六碳醛糖8D–果糖L-山梨糖4.六碳酮糖9D–甘露庚酮糖D-景天庚酮糖5.七碳酮糖10D-芹糖D-金缕梅糖L-链霉糖6.支碳链糖11D-芹糖126-去氧糖、2,6-二去氧糖、7.去氧糖13L-黄花夹竹桃糖L-夹竹桃糖D-洋地黄毒糖D-加拿大麻糖D-葡萄糖醛酸D-半乳糖醛酸8.糖醛酸142-氨基-2-去氧-D-葡萄糖2-氨基-2-去氧-D-半乳糖

9.氨基糖152-乙酰氨基-2-去氧-D-葡萄糖卫矛醇D-山梨醇D-甘露醇D-木糖醇10.糖醇16蔗糖海藻糖槐糖（二）低聚糖17龙胆二糖芸香糖麦芽糖（二）低聚糖18双糖：蔗糖

三糖：棉子糖四糖：水苏糖五糖：毛蕊糖三糖及以上多糖19末端为母体，其余取代基还原端为母体标明连接位置低聚糖命名2010个以上，80~100无甜味、无还原性直糖链型和支糖链型均多糖和杂多糖多种药理作用（三）多糖21（1）淀粉1.植物多糖22淀粉糖淀粉胶淀粉结构直链支链苷键1α→41α→4和1α→6聚合度300~5003000与碘显色蓝色暗红色比例25%75%直链淀粉和支链淀粉结构23淀粉和碘复合物的形式D-葡萄糖、1β→4苷键直链葡聚糖组成细胞壁衍生物（2）纤维素24植物和微生物菊糖（菊淀粉）D-果糖、2β→1，最后接葡萄糖（3）果聚糖25酸性多糖与纤维素、木质素构成细胞壁既有均多糖也有杂多糖糖醛酸（4）半纤维素26细胞壁的胞间层中柑橘、柚子、柠檬果皮丰富以杂多糖居多可与钙、镁成盐于果实中（5）果胶27（6）树胶植物分泌的保护性胶状物质（7）黏液质黏液细胞中的黏性多糖保持水分28担子类真菌：灵芝、香菇、木耳、茯苓、冬虫夏草免疫调节和激活巨噬细胞2.微生物多糖29多孔菌科真菌猪苓1β→3主链、葡聚糖1β→6侧链吡喃葡萄糖抗肿瘤活性调节机体细胞免疫功能临床用于癌症辅助治疗（1）猪苓多糖30多孔菌科真菌茯苓结构和猪苓多糖类似其衍生物茯苓异聚糖、茯苓次聚糖有抗肿瘤活性（2）茯苓多糖31伞菌科真菌香菇的子实体1β→3葡萄糖残基做主链1β→6葡萄糖残基做侧链免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗感染（3）香菇多糖32（1）糖原动物淀粉、能量来源肌肉和肝脏1α→4主链葡萄糖1α→6侧链葡萄糖分支程度更高3.动物多糖33高度硫酸酯化的黏多糖抗凝剂预防治疗血栓（2）肝素34甲壳类昆虫N-乙酰葡萄糖胺以1β→4连接的直线状结构脱乙酰甲壳素(chitosan)（3）甲壳素35软骨、腱、韧带、血管有一定的弹性（4）硫酸软骨素36D-葡萄糖醛酸、N-乙酰葡萄糖胺关节、眼睛的润滑剂滴眼液、护肤品（5）透明质酸37糖+苷元→苷苷键原子β-D-葡萄糖苷α-D-葡萄糖苷二、苷的分类38苷元的类型在植物体内存在状态糖的数目糖链的数目苷原子分类依据391.醇苷

红景天苷毛茛苷

梓醇杠柳毒苷（一）氧苷40天麻苷熊果苷

红花苷牛蒡子苷

2.酚苷41R=H山慈菇苷AR=H山慈菇内酯AR=OH山慈菇苷BR=OH山慈菇内酯B缩醛和酯的性质3.酯苷42含有α-羟腈的苷、易水解苦杏仁苷

唐松草苷4.氰苷43吲哚醇靛苷靛蓝靛玉红青黛、慢粒5.吲哚苷44萝卜苷黑芥子苷

白芥子苷

（二）硫苷45+氨基与糖缩合AGCU腺苷鸟苷胞苷尿苷（三）氮苷46麦角菌科冬虫夏草核苷类抗生素抗肿瘤、抗衰老抗菌、抗病毒免疫调节改善新陈代谢清除自由基虫草素47糖直接连在碳原子上黄酮、蒽醌类（酚羟基的邻对位）

荭草苷牡荆素（四）碳苷48芦荟致泻成分芦荟苷蒽醌类碳苷49天然药物化学糖及苷类化合物糖和苷的理化性质一、糖类的理化性质51性状溶解性有机溶剂溶解性旋光性单糖结晶易溶于水难溶有低聚糖结晶可溶于水微溶于乙醇多糖无定形粉末溶于热水不溶于乙醇1.氧化反应醛基、酮基、伯醇基、仲醇基、邻二醇基Fehling试剂、Tollen试剂（三）化学反应522mol1mol1mol0mol(过碘酸消耗量)过碘酸氧化53浓酸加热脱水2.糖醛形成反应54糖类型R产物五碳糖H糠醛甲基五碳糖CH35-甲基糠醛六碳糖CH2OH5-羟基糠醛六碳糖醛酸COOH5-羧基糠醛浓硫酸α-萘酚

糠醛与α-萘酚的缩合物

Molish反应555-羟甲基糠醛与蒽酮缩合(蓝)糠醛和蒽酮缩合

5-羟甲基糠醛与二苯胺缩合(蓝)

各种缩合产物56反应类型：酯化、醚化、缩醛化、硼酸络合反应反应活性比较：半缩醛羟基>伯醇基>2位-仲醇基>非2位-仲醇基平伏键羟基>直立键羟基3.羟基反应57甲基醚化：Haworth法：糖的甲苷Hakomori法：全甲醚化物Purdic法：Kuhn法：最常用（1）醚化反应58乙酰化：乙酸酐、乙酸钠、氯化锌、吡啶为催化剂。结构测定常用甲苯磺酰化（2）酰化反应59邻二羟基ⅠⅡⅠⅢ同一平面呋喃糖苷>单糖>吡喃糖苷4.硼酸络合反应60（一）性状多数无定形粉末多无色多无味（萜类、甜菊苷）二、苷的理化性质61易溶于水可溶于亲水性有机溶剂难溶于脂溶性有机溶剂苷元极性、糖基的数目会影响到溶解性特殊的碳苷（二）溶解性62苷多数左旋而糖多右旋苷多数无还原性水解单糖有还原性（三）旋光性和还原性63（一）理化检识1.菲林反应碱性酒石酸铜2.多伦反应氨制硝酸银三、糖和苷的检识64α-萘酚、浓硫酸碳苷与葡萄糖醛酸的Molish试剂反应常呈阴性3.Molish反应65与邻二苯甲酸生成糠醛，再与苯胺缩合4.苯胺-邻苯二甲酸试剂反应661.纸色谱（PC）正丁醇-乙酸-水（4：1：5上层、BAW）水饱和的苯酚（二）色谱检识67极性大的苷类BAW、三氯甲烷-甲醇-水

（65:35:10下层）小极性苷类三氯甲烷-甲醇、丙酮-甲醇2.薄层色谱（TLC）68苯胺-邻苯二甲酸试剂对茴香胺-邻苯二甲酸试剂蒽酮试剂3.显色剂69天然药物化学糖及苷类化合物苷键的裂解缩醛结构、易被稀酸催化水解盐酸、硫酸、甲酸、乙酸一、酸水解71苷键酸水解反应历程72N-苷>O-苷>S-苷>C-苷电子云密度丰富，碱性强，易接受质子，易水解N-苷的原子处于酰胺、嘧啶环较难水解（一）苷键原子的不同731.呋喃糖苷>吡喃糖苷前者水解的中间体张力减小后者具有稳定的六元环2.酮糖苷>醛糖苷呋喃糖、端基-CH2OH(中间体减小障碍)（二）糖的种类743.吡喃糖C-5取代基的大小五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>七碳糖苷>糖醛酸苷（二）糖的种类752,6-二去氧糖苷>2-去氧糖>6-去氧糖>2-羟基糖>2-氨基糖C-2的-NH2、-OH对质子的竞争性吸引（三）糖环的取代基76芳香族苷>脂肪族苷供电子结构（蒽醌苷、香豆素苷）小基团苷元:平伏键>直立键大基团苷元:直立键>平伏键（四）苷元不同77反应液中加入与水不相混溶的有机溶剂防止剧烈酸导致的苷元脱水二相酸水解法78对碱稳定酯苷、酚苷、烯醇苷、β-位有吸电子基团的苷二、碱水解79专属性高、条件温和α-苷酶（麦芽糖酶）β-苷酶（纤维素酶）三、酶催化水解80开裂部分苷键，乙酰化低聚糖乙酸酐+酸CH3CO+进攻1→6>>1→4>1→3>1→2四、乙酰化水解反应81邻二醇结构，过碘酸选择性高、作用缓和、原苷元五、氧化裂解法82六碳糖苷→丙三醇甲基五碳糖→丙二醇五碳吡喃糖苷→乙二醇83Smith裂解可以碳苷水解苷元结构不稳定的可以用此法获得真正的苷元84含酸的甲醇溶液中进行水解生产甲醇糖苷异构体或二甲基缩醛六、酸催化甲醇解85天然药物化学糖及苷类化合物糖和苷的提取分离（一）提取冷水、热水，氢氧化钠(钾)溶液冷或热的乙酸溶液乙醇、丙酮、乙醚脱脂除杂一、糖类的提取分离8788中药粗粉脱脂中药粗粉石油醚或丙酮碳酸钙拌匀，50%乙醇温浸，合并浸出液减压回收至小体积，低温放置，滤过沉淀(脂溶性杂质)滤液减压回收成稠浆，再以乙醇温浸不溶物（无机盐、蛋白质）醇浸出液减压回收至小体积，活性炭脱色活性炭渣（色素等）醇溶液回收乙醇糖混合物1.分级沉淀法浓缩水溶液加乙醇（丙酮）分步沉淀（二）分离纯化89（1）Sevag法多糖水溶液加入三氯甲烷-戊醇或三氯甲烷-正丁醇（2）三氟三氯乙烷法（3）三氯乙酸法2.蛋白质去除法90除去多糖中的单糖、氨基酸、无机盐3.透析法91葡聚糖凝胶琼脂糖凝胶聚丙烯酰胺凝胶二乙基氨乙基-交联葡聚糖凝胶4.凝胶色谱法92DEAE-纤维素等碱溶液、硼砂溶液、盐溶液酸性多糖、中性多糖和黏多糖5.离子交换色谱法93超速、超速离心、区带电泳活性炭色谱、季铵盐沉淀金属离子沉淀法6.其他方法941.桑白皮多糖（三）提取分离实例95桑白皮95%乙醇浸泡、过滤沉淀(脂溶性杂质)浓缩液①加乙醇沉淀②过滤CMA-a①SephacryS-300②HPGPC法检测均一多糖CMA-a5-均一多糖CMA-a-1①SephacryS-300②HPGPC法检测均一多糖CMA-b1-1滤液药渣沸水提取水提液①三氯乙酸除蛋白②透析③浓缩沉淀(粗多糖)CMADEAE纤维素柱色谱水洗脱NaCl溶液洗脱CMA-b12.金莲花纯多糖的纯化96①石油醚40℃②丙酮50℃③80%乙醇70℃沉淀(脂溶性杂质)①DEAE-52色谱②SephadexG-150干燥粉末20倍水，95℃精制金莲花多糖①脱色②脱蛋白金莲花纯多糖金莲花粗粉金莲花粗多糖纯度测定相对分子量测定单糖组成鼠李糖D-半乳糖阿拉伯糖依据性质综合考虑原生苷，破坏酶的活性：硫酸铵法、碳酸钙法、溶剂法(乙醇、甲醇、沸水)次生苷，利用酶的活性：潮湿，30℃~40℃二、苷类的提取分离97苷元提取水解苷键：酸水解、乙酰解、酶解二、苷类的提取分离98天然药物化学糖及苷类化合物糖和苷的结构测定一级结构（糖基构成、连接位置和顺序、端基碳构型、糖链分支）二级结构（氢键）三级结构（非共价作用）四级结构（非共价作用）100（一）多糖纯度高分子化合物一定分子量的均一组分一、多糖及苷的纯度测定101物理常数测定熔点、旋光度沸点、旋光度、折光率TLC、PC、HPLC法（二）苷的纯度102（一）多糖分子量1.质谱法单糖、低聚糖、苷EI-MS得不到分子离子峰FAB-MS、ESI-MS、MALDI-TOF-MS二、分子量的测定103分子量与洗脱体积成一定关系葡聚糖凝胶、氯化钠溶液洗脱已知分子量多糖——Ve葡聚糖——V0V0/Ve与logM成线性待测多糖代入曲线反查分子量2.凝胶过滤法104FD-MSFAB-MSESI-MS（二）苷类分子