15第三章糖和苷类
第三章 糖与苷类 第一节 结构类型
一、糖的结构与分类 1.定义:
糖是多羟基醛或酮及其分子间脱水而形成的一系列聚合物 的总称。 2.分类:
单糖、低聚糖和多糖 3.结构表示法: Fischer 投影式 Haworth 投影式 构象式 (1)单糖的绝对构型 单糖 Fischer 投影式中距碳基最远的那个不对称碳原子的构型 (D、L 型)。 (2)单糖的端基差向异构体(相对构型) 单糖成环后新形成(即 C1)的一个不对称碳原子称为端基 碳,生成的一对端基异构体有α、β二种构型。 (3)单糖的构象 (一)单 糖 1.五碳醛糖 2.六碳醛糖 3.六碳酮糖 4.甲基五碳醛糖 : α-D-鼠李糖 5.氨基糖(amino sugar):
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3.糖的种类:酮糖 > 醛糖 4.吡喃糖苷中: ① 吡喃环 C5 上取代基越大越难水解, 水解速度为:
五碳糖 > 甲基五碳糖 > 六碳糖 > 七碳糖 ② C5 上有-COOH 取代时,最难水解
(因诱导使苷原子电子密度降低) 5.糖中取代基:去氧糖 > 羟基糖 > 氨基糖 6.苷元的芳香性:酚苷> 萜苷、甾苷 二、碱催化水解反应 苷键具有缩醛结构,对碱比较稳定,不易发生碱水解。
(二)溶解性 1.苷(水溶性) 2.苷元(脂溶性) 二、旋光性 多具左旋光性,水解后生成糖而呈右旋光性
三、糖的检识 (一)化学检识 1.Molisch 反应 2.Fehling 反应 3.Tollen 反应 4.Benedict 反应 5. 苯胺—邻苯二甲酸试剂 6.α—去氧糖的显色剂
7. seliwanoff 反应 (二)色谱鉴定 1.纸色谱 2.薄层色谱
教 学 讲授+讨论+提问 手 段
1.吴剑峰,王宁.天然药物化学,北京:人民卫生出
版社,2009.01
参 2.刘新,张须学.天然药物化学,西安:第四军医大
考
学出版社,2007 年 3.吴剑峰.天然药物化学,北京:人民卫生出版社,
资 2003 年
料 4.刘斌.有机化学,北京:人民卫生出版社,2003 年
枣庄科技职业学院教案
【 15 】
周次
第 糖与苷类
授课 方式
理论课(√);实验课( ); 实习( )
教学 时数
2
备注
教
学
目 的 及
1.掌握糖与苷类的构型判断方法及分类 2.熟悉苷类化合物的提取注意事项
要
求
教
学
重 点
重点:糖与苷类的构型判断方法及分类
与
难
点
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教学内容
二、苷类的结构与分类 1.定义: 苷类又称配糖体,生物化学中称苷。是糖和糖的衍生物
与另一非糖物质通过糖的端基碳原子连接而成的化合 物。分为α-苷和β-苷。 2.苷的分类 : ①生物体内存在方式分: 原级苷——在植物体内原存在的苷; 次级苷——原级苷水解掉一个糖或结构发生改变。 ②根据连接单糖基个数分:单糖苷、二糖苷 、三糖苷等
备注
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还原糖: 有半缩醛羟基,即有 C1-OH 或非还原糖: 两个单糖都以端基脱水缩合,分子中无半缩
醛羟基。 (三)多聚糖 1.定义:由 10 以上的单糖基通过苷键连接而成的。 2.性质:(其性质不同于单糖)
失去还原性 溶解性改变 3.类型: (1)淀粉、菊糖 (2)树胶、果胶、粘液质 (3)纤维素 (4)肝素和硫酸软骨素 (6)甲壳素/质
5.艾继周.天然药物学,北京:人民卫生出版社,2009
年
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第三节 苷键的裂解 —、酸催化水解反应 (一)水解机理:
1.苷原子质子化 2.脱去中性分子,断键生成阳碳离子 3.在水中溶剂化而成糖。 (二) 影响水解反应因素:
1.苷原子的碱度,即苷原子的电子云密度 2.苷原子的空间环境与竞争 H+的影响 (三)酸水解的规律: 1.苷原子不同 酸水解易难顺序:N-苷>O-苷>S-苷>C-苷 2.糖的形式:呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解
③苷元上接糖链的位置分:单糖链苷、二糖链苷等
④按苷键原子不同分:氧苷、硫苷、氮苷和碳苷 ⑤按苷元结构特点分:黄酮苷,蒽醌苷等
⑥按生物活性分:强心苷 ⑦按物理性质分:皂苷 ⑧按端基碳构型分:α苷和β苷 (一)氧苷(O-苷) 1.醇苷
是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷。 如:红景天苷,皂苷。 2.酚苷
②提取时宜用沸水、醇 ③先用碳酸钙拌匀后再用沸水提取。 2.提取次生苷: 30~40℃水浸 24h 以上,再用醇提取 不能直接用醇提取。 二、分离 1.活性炭柱色谱 2.纤维素色谱 3.离子交换柱色谱 4.凝胶柱色谱
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讨
论 1.苷类可分为哪些?
、 练
2.影响苷类酸水解的因素有哪些?
习 、 作
业
单糖的一个或几个醇羟基置换成氨基。 6.去氧糖(deoxysugars): D-毛地黄毒糖
单糖分子的一个或二个羟基为氢原子代替的糖。 7.糖醛酸(uronic acid): D-葡萄糖醛酸
单糖分子中的伯醇基氧化成羧基的化合物叫糖醛酸。 8.糖醇:D—山梨醇
单糖的醛或酮基还原成羟基后所得的多元醇称糖醇。 (二)低聚糖 1.定义: 由 2~9 个单糖基通过苷键键合而成的直糖 链或支糖链的聚糖。 2.按单糖个数量:分二糖、三糖、四糖等 3.按还原性分:
是通过酚羟基而成的苷。 如:蒽醌苷、香豆素苷等都属于酚苷。 3. 氰苷:苦杏仁苷 4.酯苷 : 山慈菇苷 A
5.吲哚苷
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(二)硫苷(S-苷): 黑芥子苷 (三)氮苷(N-苷): 巴豆苷 (四)碳苷(C-苷) : 芦荟苷
第二节 理化性质
一、苷的性状和溶解性 (一)性状
1.多为无定形粉未,具有吸湿性 2.多无色 3.多无味,无还原性
但若苷元为酯苷、酚苷、烯醇苷和β位有吸电子基团的苷类 因具有酯的性质易发生碱水解。 三、酶催化水解反应 酶水解特点: ① 反应专属性强,选择性高 ② 条件温和,苷元结构不变 ③获知苷键的构型 ④ 可以得到次级苷或低聚糖 四、过碘酸裂解反应(Smith 裂解法)
第四节 苷的提取分离 一、提取 1.提取原生苷:——抑制酶活性 ①新鲜药材,速干,冷冻保存。