脂类的化学课件

糖链结构分析：以糖蛋白为例

分离纯化糖蛋白从糖蛋白释放糖链糖链的分离纯化化学法酶法

N-糖苷酶FO-糖苷酶HPAEC-PAD凝集素亲和层析GPC糖链的纯度鉴定与相对分子量测定单糖组成的测定完整糖链的测序糖链结构测定的常用方法高碘酸氧化甲基化分析：甲醚基糖醇

乙酰化寡糖顺序降解化学法测定直链多糖的聚合度和支链多糖的分支数目确定糖苷键的位置酶法外切糖苷酶：从糖链非还原端内切糖苷酶：从糖链内部多糖药物的质量标准

物理常数测定

包括：溶解度、比旋度、特性粘度。分子量测定

一般选2~3种方法。如：凝胶柱层析法、特性粘度法、超离心法。

纯度测定

一般通过凝胶柱层析法、电泳法、HPLC法、紫外扫描法、含氧量测定法。

组成单糖的鉴定及各单糖组成比的测定

一般通过纸层析法、GC法、颜色反应、元素分析。

糖苷键连接方式和连接位置的测定

主要测定α还是β连接。是α1.4、1.3、1.6还是β1.4、1.3、1.6等方式连接（不同的连接作用也不同）。可以通过酶解法、红外光谱法、核磁共振光谱测定连接方式。通过高碘酸氧化与Smith降解反应、甲基化反应产物的分析来分析糖苷键连接位置。

多糖类药物存在的问题①作为信息分子，糖链是具有组织特异性、种间特异性、发育特异性的，有对应其配体的映象，其结构与功能有密切的关联。而目前国内上市的多糖类药物均无明确特异分子构象，属于非特异治疗，进入机体后可能作用于相类似的对应分子，因药理机理不甚明确，随机性大，疗效并不十分稳定，难以进入国际市场。多糖类药物存在的问题②大多数研究基于体内外病理模型的药效学实验，而其糖链的基本结构与以其结构在体内代谢，以及与体内相应配体作用的机理研究资料欠缺，故每种多糖类药物的多方向药效作用过于笼统，药理机理与结构基础的研究尚在发展。多糖类药物的发展方向一是根据多糖本身在消化道药理与药动学原理发展新型的抗血脂、抗脂肪肝、抗高血糖、促进免疫功能等的治疗研究，以及利用多糖在消化道的稳定悬浮、成膜、纳水、凝聚、润滑和延效等剂型的作用，所发展的新型多糖复合药物，用于消化道多种疾病的防治，上述国内市场上的口服多糖类药大多属于此类。多糖类药物的发展方向二是根据多糖分子结构为基础而阐明的生物学现象，合成与模拟体内多糖分子或相应配体，或比自然多糖分子更有效的衍生物或类似物做体内治疗，国外基于先进的基础研究，大力发展此类药物，在消炎、抗肿瘤与抗病毒感染等方面有较瞩目的进展。多糖类药物的发展方向关于多糖在肿瘤方面的作用及机制研究，为研究的热点。近年来开展的相关研究已证实，来源于中药的多糖，在对不同肿瘤的增殖抑制以及提高荷瘤机体免疫功能方面有较好的作用，同时其具有较小的毒副作用及较好的整体调节作用，因此多糖具有极好的研究前景。第二章脂类化学及脂类生化药物本章的主要内容第一节脂类的概念和类别第二节重要脂类的化学第三节脂类生物药物

目的要求1.了解脂类的概念和分类及生理功能2.了解重要脂类的化学3.熟悉脂类在体内的贮存、动员和运输4.了解脂类生物药物脂类（lipid）亦译为脂质或类脂，是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。一脂类的概念脂肪酸+醇酯化脂类脂肪酸多为4碳以上的长链一元羧酸醇成分包括甘油、鞘氨醇、高级一元醇和醇脂类的元素组成主要是C、H、O,有些尚含N、S、P脂肪（fat）：甘油三酯(triacylglycerols,TG)类脂（lipoid）：胆固醇(cholesterol,Ch),胆固醇酯(cholesteryl

ester,CE),磷脂(phospholipids,PL),糖脂(glucolipids,GL)脂类脂类是脂肪和类脂的总称类脂磷脂糖脂胆固醇及其酯磷酸甘油酯鞘磷脂脑苷酯神经节苷酯鞘脂二脂的类别鞘脂鞘磷脂鞘糖脂FA鞘氨醇FAPiX鞘氨醇FA糖鞘氨醇脂类按化学组成一般分为三类

1.单纯脂：为脂肪酸与醇（甘油醇、高级一元醇）所组成的脂类，又分脂、油、蜡三小类

2.复合脂：为脂酸与醇（甘油醇、神经醇）所生成的脂，同时含有其它非脂性物质，又分为磷脂和糖脂二小类

3.类固醇及其衍生物：不含脂肪酸如维生素、激素、前列腺素等 蜂蜡---一种单纯脂三脂类重要的生物学功能1脂类是动植物的贮能物质供能：“高效率”储能：“有效形式”脂肪为我提供了充足的体力！我把脂肪储存起来准备过冬了！2脂类是构成生物膜的重要物质生物膜的组成磷脂50-70%胆固醇20-30%蛋白30%3必需脂肪酸和脂溶性维生素是人体不可缺少的物质4.某些脂类物质如VA,VD,VE,VK,胆酸等具有营养、代谢及调节作用类固醇可转化成VD3幼儿缺乏VD时会患佝偻病5脂类的保护作用：保护体温，保护内脏我是通过脂肪维持体温的脂肪可以保护内脏免受机械压力造成的损伤

分类含量

分布

生理功能脂肪

甘油三酯

95﹪脂肪组织、血浆1.储脂供能2.提供必需脂酸3.促脂溶性维生素吸收4.热垫作用5.保护垫作用6.构成血浆脂蛋白类脂糖酯、胆固醇及其酯、磷脂5﹪生物膜、神经、血浆1.维持生物膜的结构和功能2.胆固醇可转变成类固醇激素、维生素、胆汁酸等3.构成血浆脂蛋白脂类的分类、含量、分布及生理功能甘油三酯

甘油磷脂(phosphoglycerides)胆固醇酯FA胆固醇第二节重要脂类的化学FAFAFA

甘油FAFAPiX

甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等脂肪类脂本节所介绍的一些重要的脂类一.脂肪二.磷脂三.糖脂四.类固醇及其衍生物一.脂肪（甘油三酯）由甘油的三个羟基和三个脂肪酸分子缩合失水形成CH3(CH2)mCH3（CH2）nCOOH

脂肪酸(丙三醇)

HCH2OCR1CH2OCR3

R2COC

O

O

O◆甘油一酯、甘油二酯自然界较少◆R1、R2、R3可以相同，也可不同◆R2常为不饱和脂肪酸化学本质：脂肪（fat）:甘油三酯（TG）脂肪酸的来源：1、机体的自身合成2、食物的供给-----必需脂酸脂肪酸不饱和脂肪酸◆软脂酰油酸（16C:1,Δ9）◆油酸（18C:1,Δ9）亚油酸（18C:2,Δ9,12）α-亚麻酸（18C:3,Δ9,12,15）花生四烯酸（20C:4,Δ5,8,11,14）（1）种类必须由食物提供，称为*必需脂肪酸。*人体缺乏必需脂肪酸时，会出现生长缓慢、抵抗力下降、皮肤炎和毛发稀疏等。这些高度不饱和脂肪酸也是磷脂的重要成分。常见的不饱和脂酸习惯名系统名碳原子及双键数双键位置族分布△系n系软油酸十六碳一烯酸16：197ω-7广泛油酸十八碳一烯酸18：199ω-9广泛亚油酸十八碳二烯酸18：29,126,9ω-6植物油α-亚麻酸十八碳三烯酸18：39,12,153,6,9ω-3植物油γ-亚麻酸十八碳三烯酸18：36,9,126,9,12ω-6植物油花生四烯酸廿碳四烯酸20：45,8,11,146,9,12,15ω-6植物油timnodonic廿碳五烯酸（EPA）20：55,8,11,14,173,6,9,12,15ω-3鱼油clupanodonic廿二碳五烯酸（DPA）22：57,10,13,16,193,6,9,12,15ω-3鱼油，脑cervonic廿二碳六烯酸（DHA）22：64,7,10,13,16,193,6,9,12,15,18ω-3鱼油不饱和脂酸的命名：

系统命名法：标示脂酸的碳原子数和双键的位置。△编码体系从脂酸的羧基碳起计算碳原子的顺序ω或n编码体系

从脂酸的甲基碳起计算其碳原子顺序花生四烯酸是合成这些物质的前体。(2)多不饱和脂酸的重要衍生物前列腺素(Prostaglandin,PG)血栓噁烷(thromboxane,TX)白三烯(leukotrienes,LT)取代基团和双键位置不同，PG分为9型PGE2能诱发炎症、局部血管扩张，降低血压等PGE2诱发炎症，促局部血管扩张。PGE2、PGA2

使动脉平滑肌舒张而降血压。PGE2、PGI2抑制胃酸分泌，促胃肠平滑肌蠕动。PGF2α使卵巢平滑肌收缩引起排卵，使子宫体收缩加强促分娩。

前列腺素（PG）的生理功能

TXA2能促进凝血及血栓的形成血栓恶烷（TX）的生理功能PGF2、TXA2强烈促血小板聚集，并使血管收缩促血栓形成，PGI2、PGI3对抗它们的作用。TXA3促血小板聚集，较TXA2弱得多。部分白三烯是过敏反应的慢反应物质白三烯（

LT）的生理功能LTC4、LTD4及LTE4被证实是过敏反应的慢反应物质。LTD4还使毛细血管通透性增加。LTB4还可调节白细胞的游走及趋化等功能，促进炎症及过敏反应的发展。游离脂肪酸（脂酸）的来源

自身合成以脂肪形式储存，需要时从脂肪动员产生，多为饱和脂酸和单不饱和脂酸。食物供给包括各种脂酸，其中一些不饱和脂酸，动物不能自身合成，需从植物中摄取。*必需脂酸——

亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂酸是人体不可缺乏的营养素，不能自身合成，需从食物摄取，故称必需脂酸。（一）饱和脂肪酸

脂肪酸：CH3－（CH2）n－COOH

饱和脂肪酸：碳氢链是饱和的（不含双键）

如：

月桂酸（十二碳酸）CH3－（CH2）10

－COOH12：O

软脂酸（十六碳酸）CH3－（CH2）14

－COOH16：O

（二）不饱和脂肪酸

不饱和脂肪酸：碳氢链有不饱和键存在

如：油酸（Δ9十八碳烯酸）

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7-COOH

简写：18：1Δ9

亚油酸（Δ9,12十八碳二烯酸）

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7-COOH

简写：18：2Δ9，12

（三）必需脂肪酸

维持哺乳动物正常生长所需的，而体内又不能合成的脂肪酸称为必需脂肪酸（1）概念：食物供给，机体自身不能合成，又是机体不可缺少的营养素。多为长链/超长链高度不饱和脂肪酸(2)不饱和脂肪酸的分布植物油、鱼油等，脑组织中高度不饱和脂肪酸丰富甘油三酯的消化与吸收

二.磷脂

磷脂是指分子中含有磷酸的脂，并含有含氨碱（醇），又分为甘油磷脂和神经醇磷脂（也称鞘氨醇磷脂）

（一）甘油磷脂

甘油磷脂的结构通式（X＝含氮碱）FAFAPiX

甘油X=胆碱、水、乙醇胺、丝氨酸、甘油、肌醇、磷脂酰甘油等甘油磷脂的组成、分类及结构（一）组成：甘油、脂酸、磷酸、含N化合物等。（二）结构：OCH2OCR1

R2COCHCH2OP

O

X===OOO-核心结构：甘油-3-磷酸2位通常为花生四烯酸根据X的不同，甘油磷脂分为六类。机体内几类重要的甘油磷脂最简单的HO-每一类又分为若干种磷脂的球棍模型细胞膜中磷脂的存在状态1.卵磷脂（也称磷脂酰胆碱，胆碱磷脂）几种重要的甘油磷脂卵磷脂（磷脂酰胆碱）是体内含量最多的磷脂。1保护肝胆,预防脂肪肝；2保护心脏、血管，分解油脂，降低冠心病和动脉粥样硬化的发病率；3促进胰岛素分泌，改善糖尿病；4减缓记忆力衰退，预防老年痴呆；5可分解体内过多的毒素，消除青春痘、雀斑；6促进胎、婴儿大脑神经系统与脑容积的增长发育卵磷脂被誉为与蛋白质、维生素并列的‘第三营养元素’，是生命的基础物质。2.脑磷脂（磷脂酰乙醇胺）脑磷脂与血液凝固有关，血小板的脑磷脂可能是凝血酶原激活剂的辅基。3：肌醇磷脂（磷脂酰肌醇）磷脂酰肌醇主要是与G蛋白偶联受体结合，激活相关细胞信号通路。4.缩醛磷脂主要存在于脑组织及动脉血管，有保护血管的功能。

CH2-O-C-R1R2-C-O-C-HCH2-O-P-OCH2CHOHCHCH2O-P-OCH2OOOOHR3COCHCH2OCR4OO5.二磷脂酰甘油（心磷脂）梅毒患者血清诊断的特异性抗原。

CH2-O-C-R1R2-C-O-C-HCH2-O-P-O-CH2-CH-COOHOOOOHNH26.磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸是血小板中带负电荷的酸性磷脂，当血小板组织受损而被激活时，膜中的磷脂酰丝氨酸转向外侧，作为表明催化剂与其它凝血因子一起致使凝血酶原活化。鞘磷脂在脑和神经组织中含量较多，也存在于脾、肺及血液中。神经醇磷脂（二）鞘磷脂（鞘氨醇磷酸脂）三.糖脂

一个或多个单糖残基与脂类部分（单脂酰或二脂酰甘油）以糖苷键相连所形成的化合物。

（一）脑苷脂类

1.结构特点

糖苷键

葡萄糖—————鞘氨醇

（或半乳糖

岩藻糖酰胺键

N-乙酰氨基葡萄糖

N-乙酰半乳糖胺）脂肪酸2.性质白色，粉状物，不溶于水、乙醚、石油醚，溶于热乙醇，热丙酮，吡啶及苯，极稳定脑苷脂脑苷脂类的生理功能

主要分布与脑及神经组织中,也是动物细胞膜的重要成分.红细胞膜表面的糖脂使血液有不同的血型,现在已经有人用α-半乳糖苷酶处理B型血,使其转变成O型血.（二）神经节苷脂：

含有唾液酸的糖鞘脂，酸性，也称唾液酸糖鞘脂

1.神经节苷脂的结构

2.性质不溶于乙醚，丙酮，微溶于乙醇，易溶于氯仿和乙醇混合液中，在脑灰质和胸腺中的含量丰富。它是中枢神经系统某些神经元膜的特征性脂组分。

神经节苷脂的生理功能神经节苷脂早在1940年就在神经节细胞中被发现,并因此得名。它还存在于脾和红细胞中。是近年来颇受重视的一类糖脂。虽然在细胞膜中含量很少，但有许多的生物功能。它与血型的专一性、组织器官的专一性有关。还可能与组织免疫、细胞与细胞间的识别、以及细胞的恶性病变有关。它在神经末梢中含量丰富，可能在神经突触的传导中起着重要的作用。四.类固醇及其衍生物

1.功能包括：激素、乳化剂和抗炎症作用

2.基本结构：环戊烷多氢菲

3.分类固醇类和固醇衍生物睾丸激素可的松维生素D胆固醇几种固醇类药物（一）固醇类

1.动物固醇

①胆固醇：

易溶于乙醚、氯仿、苯和热乙醇中。胆固醇与生物膜的通透性、神经髓鞘的绝缘物质以及动物细胞对某种毒素的保护作用有一定关系。主体为环戊烷多氢菲胆固醇的结构、含量、存在形式◆化学结构：环戊烷多氢菲◆人体约含胆固醇140g

约1/4分布在脑及神经组织中，约占脑组织的2%

肝、肾、肠、皮肤及脂肪等组织中含0.2-0.5%，以肝最多，肾上腺、卵巢等含1～5%◆存在形式：游离胆固醇,胆固醇酯*胆固醇的转化

胆固醇的母核在体内不能被降解，侧链可被氧化、还原、降解或转变为其它生理活性化合物，参与代谢调节或排出体外。1.转变为胆汁酸这是胆固醇在体内代谢的最主要去路。胆固醇（0.4�0.6g）肝胆汁酸胆汁肠腔促进脂类消化吸收转变为胆汁酸：1．胆汁酸的组成初级胆汁酸：肝脏合成，7位有羟基；次级胆汁酸：肠道经细菌作用生成，7位无羟基。游离胆汁酸：侧链羧基游离存在；结合胆汁酸：侧链羧基与甘氨酸或牛磺酸结合胆盐(bilesalt)：胆汁酸的钠盐或钾盐。2．胆汁酸的主要生理功能：促进了脂质和脂溶性维生素的的消化吸收。乳化、混合微团。胆汁酸也是机体排除胆固醇最主要的形式和途径（1/2）。2.转变为类固醇激素：肾上腺皮质细胞胆固醇束状带皮质醇（调节糖、脂、蛋白的代谢，又称为糖皮质激素）醛固酮（调节水盐代谢，又称为盐皮质激素）球状带雄性激素网状带3.转化为维生素D3胆固醇脱氢7-脱氢胆固醇紫外光前维生素D3异构化维生素D3肝、肾1,25-(OH)2-D3参与钙磷代谢维生素D缺乏：成年人：软骨病儿童：佝偻病Rickets4.转变为胆固醇酯

胆固醇脂酰CoA胆固醇酰基转移酶ACAT胆固醇酯

（肝、肾上腺皮质、小肠）2.植物固醇

存在于大豆、麦芽中，为植物细胞的重要组分，但动物不能吸收利用。3.酵母固醇

存在于酵母菌、毒菌中。经日光和紫外光照射可以被转化为维生素D2。（二）固醇类衍生物

1.胆酸：

包括胆酸、脱氧胆酸和鹅脱氧胆酸2.性激素

胆固醇的生理功能是生物膜的重要成分，对控制生物膜的流动性有重要作用；是合成胆汁酸、类固醇激素及维生素D等生理活性物质的前体。胆固醇在体内含量及分布含量：

约140克

分布：全身各组织中；大约¼

分布在脑、神经组织；肝、肾、肠等内脏、皮肤、脂肪组织较多；肌肉组织含量较低；肾上腺、卵巢等合成类固醇激素的腺体含量较高。胆固醇的外源性摄取和影响因素★机体胆固醇的来源：外源性摄取内源性合成膳食中胆固醇的来源

动物性食物脑髓和内脏，禽卵蛋黄，鱼子和软体动物含胆固醇丰富（一）贮存和动员

1.脂肪组织是贮存脂肪的主要场所，以皮下、肾周

围、肠系膜和大网膜等处贮存最多，称为脂库

2.脂库中的贮存脂肪经常有一部分经脂肪酶的水解

作用而释放出脂肪酸与甘油，称为脂肪的动员

（二）脂类在体内的运输和血浆脂蛋白

1.血脂：血液中所含的脂质统称为血脂，包括脂肪、

磷脂、胆固醇和游离脂肪酸。

2.脂蛋白是脂类在血液中的运输形式一、*血脂

定义：血浆中所含的脂类组成：甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸20%神经鞘磷脂70%卵磷脂10%脑磷脂来源外源性：从食物中摄取经消化吸收进入血液内源性：由肝、脂肪细胞以及其他组织合成后释放入血

特点：受膳食、年龄、性别、职业及代谢等因素影响，波动范围大。*血浆脂蛋白—载脂蛋白+血浆脂类，

是血脂的运输形式。乳糜微粒(chylomicrons,CM)极低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein，VLDL)低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein，LDL)高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein，HDL)

2.*超速离心法：血浆在一定密度的盐溶液中超速离心，根据密度不同，可分为四类：血浆脂蛋白包括：四、*血浆脂蛋白的功能CM

：（十二指肠，空肠细胞）运输外源性甘油三酯及胆固醇酯的主要形式。VLDL：（肝细胞）运输内源性甘油三酯的主要形式。空腹时血中甘油三酯的水平主要反映在VLDL的含量上。LDL：（肝细胞，血浆）转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。

LDL是正常人空腹时血浆中的主要脂蛋白。HDL：（肝细胞，小肠细胞、血浆）将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢。

第二节脂类生物药物

一.脂类生物药物的分类

脂类生物药物一般分为两大类：

（一）简单脂类药物：指不含脂肪酸的脂类

1.甾体化合物：

胆固醇脑或脊髓提取人工牛黄原料，

半合成VD3

麦角固醇酵母提取VD2原料，防治

小儿软骨病

β-谷固醇蔗渣及米糠提取降低血浆胆固醇

2.胆酸类

胆红素胆汁提取或酶转化抗氧剂，消炎，人工

牛黄原料

胆酸钠牛羊胆汁提取治疗胆汁缺乏,胆囊炎,及消

胆酸化不良，人工牛黄原料

猪去氧胆酸猪胆汁提取降胆固醇，治支气管炎，

人工牛黄原料

去氧胆酸胆酸脱氢制备治疗胆囊炎

鹅去氧胆酸禽胆汁提取或半合成治疗胆结石

熊去氧胆酸由胆酸合成治疗急性和慢性肝炎，

溶结石

牛黄熊去氧胆酸化学合成治疗炎症，退烧

牛黄鹅去氧胆酸化学合成抗艾滋病,流感及副流感

病毒感染

牛黄去氢胆酸化学合成抗艾滋病,流感及副流感

病毒感染

人工牛黄由胆红素、胆酸等配制清热解毒，抗惊厥

3.其它

辅酶Q10心肌提取、发酵合成治疗亚急性肝坏死及高血压

原卟啉动物血红蛋白中分离治疗急性、慢性肝炎

（二）复合脂类药物：

包括脂肪酸、磷脂及与脂肪酸结合的脂类

1.磷脂

脑磷脂酵母及脑中提取止血，防动脉粥样硬化

及神经衰弱

卵磷脂脑、大豆及卵黄中提取防治动脉粥样硬化，肝疾患

及神经衰弱

卵黄油蛋黄提取抗绿脓杆菌及治疗烧伤

2.糖脂

脑苷脂脑中提取

神经节苷脂脑中提取治疗自主神经系统疾病

如中风、周围神经系统病变3.脂肪酸和与脂肪酸结合的脂类

亚油酸玉米胚及豆油中分离降血脂

亚麻酸自亚麻油中分离降血脂，治疗动脉粥样硬化

花生四烯酸自动物肾上腺中分离降血脂，合成前列腺素E2原料

鱼肝油脂肪酸钠自鱼肝油中分离止血，治疗静脉曲张及内痔

二十碳五烯酸从海洋鱼油、脑