21糖和苷分析.ppt

第二章 糖和苷类化合物 Saccharides and Glycosides 糖类又称碳水化合物(carbohydrates)，是植物光合作用的初生产物，通过它们进一步合成了植物中的绝大部分成分。 糖（saccharides）是多羟基醛或酮及其衍生物、聚合物的总称。 通式为Cx(H2O)y。 所有生物均含糖及其衍生物。 糖类在天然药物治疗疾病中，可以看作是药效学物质基础的运载体。 按能否水解和分子量大小分： 单糖(monosaccharides)：不能再被水解，最小单位。 低聚糖(oligosaccharides)：2~9个单糖聚合而成。 多糖(polysaccharides)：10个以上单糖聚合而成。植物多糖、菌类多糖、动物多糖。 研究十分活跃，尤其是由糖与非糖物质结合成的苷类(glycosides)化合物不少都是天然药物的生物活性成分。 第一节 单糖的立体结构Stereo-structures of Monosaccharides 单糖是多羟基醛和酮，是组成糖类及其衍生物的基本单元。 单糖的结构可以Fischer投影式和 Haworth投影式表示，多以Haworth投影式表示。 一、单糖的绝对构型（D/L型） Fischer投影式 将距羰基最远的那个不对称碳的构型定为整个糖分子的绝对构型。 羟基向右—D型； 羟基向左—L型。 二、相对构型(α/β)（差向异构体） 单糖成环后形成的一个不对称碳原子称为端基碳(anomericcarbon)，生成的一对差向异构体(anomers)有α、β两种构型。 Fischer式( Haworth式): C1-OH与原C5(六碳糖)或C4(五碳糖)-OH（R）之间的关系 同侧—β型；异侧—α型(C1-OH与C4-R或C5-R)。（五C呋喃型、六C或甲基五C吡喃型） 三、单糖的氧环 天然界存在的单糖多为五元或六元氧环的形式，是因为它们的张力最小所致。 第二节 糖和苷的分类 Classify of Saccharides and Glycosides 糖及其衍生物苷类在植物性天然药物中存在十分广泛，是研究生命过程十分重要的领域，尤其是苷类化合物广泛而明显的生物活性，又是从天然界创制新药研究十分活跃的领域。 一、天然界常见的单糖 五碳醛糖（aldopentoses）: L-arabinose（阿拉伯糖） D-xylose（木糖） 去氧糖（deoxy-sugars）： 常见的有6-去氧糖、甲基五碳糖、2，6-二去氧糖及其衍生物，多见于强心苷、微生物代谢产物中，具有一些特殊性质 糖醇： 糖的磷酸酯： 二、低聚糖（Oligosaccharides） 定义：由2~9个单糖基通过苷键键合而成的直糖链或支糖糖的聚糖。也称寡糖。 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。 按有无游离的醛或酮基: 还原糖 非还原糖 低聚糖的化学命名原则 是把除末端糖之外的糖叫糖基，并标明连接位置和苷键构型 低聚糖结构的简洁表达方式 以单糖的缩写符号表示低聚糖的结构 三、多聚糖(Polysaccharides)，简称多糖 定义：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。 基本性质：甜味、强还原性的消失而不同于单糖。 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。 甲壳素（chitin）：似纤维素； 透明质酸（hyaluronic acid） 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)、葛根黄素木糖甙(puerarin xyloside)。 苷的理化性质 性状 固体，无定型粉末、有吸湿性（含糖基多的苷），一般无味，但有的有苦味，也有的为甜味。 溶解性 糖基越多，水溶性越大；苷类一般极性较大，可溶于水、甲醇、乙醇、含水正丁醇等极性大的溶剂；如果苷元为低极性大分子，又为单糖苷，则水溶性差，可溶于低极性有机溶剂中（氯仿）；因此，当用不