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1、天 然 藥 物 化 學(xué)Natural Medicine Chemistry生物工程學(xué)院鄭一敏 教授,第三章糖與苷,天 然 藥 物 化 學(xué),主要內(nèi)容,單糖的絕對(duì)構(gòu)型、端基差向異構(gòu)體、構(gòu)象、主要化學(xué)性質(zhì)（氧化、糠醛反應(yīng)、羥基反應(yīng)等）。 檢視方法；苷類化合物的結(jié)構(gòu)特征和分類及苷類化合物的定義，苷鍵酸催化水解、堿催化水解、酶催化水解、過碘酸氧化裂解、乙酰解；糖和苷的提取方法與核磁共振特征。 重點(diǎn) 糖和苷類化合物的結(jié)構(gòu)、分類、性質(zhì)、苷鍵裂解的規(guī)律及波譜特征，檢視方法。,一 概述,糖類又稱碳水化合物（carbohydrates）一類最豐富的天然產(chǎn)物，其與人類關(guān)系極為密切，食用的蔗糖、糧食的主要成分淀粉、

2、棉布的棉纖維。 糖類在中草藥中分布十分廣泛，常常占植物干重的80%90%。糖類與核酸、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)一起合稱生命活動(dòng)所必需的四大類化合物。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看是多羥基內(nèi)半縮醛（酮）及其縮聚物。根據(jù)其分子水解反應(yīng)的情況，可以分為單糖、低聚糖和多糖。,1單糖：不能水解的最簡(jiǎn)單的多羥基內(nèi)半縮醛（酮）。 如葡萄糖等。 2低聚糖：水解后能生成2個(gè)以上10個(gè)以下的單糖分子。 如：蔗糖（D-葡萄糖-D果糖） 麥芽糖（葡萄糖14葡萄糖） 3多糖：水解后能生成多個(gè)單分子。 如：淀粉、纖維素等 由一種單糖組成均多糖 由二種以上單糖組成雜多糖 苷糖+非糖。如：黃酮苷、皂苷等。,二 結(jié)構(gòu)類型,

3、（一）、糖的表示式 單糖是多羥基醛或酮。從三碳糖至八碳糖自然界都有存在。以Fischer式表示天然常見糖如下：,單糖在水溶液中形成半縮醛環(huán)狀結(jié)構(gòu)，即成呋 喃糖和吡喃糖。 具有六元環(huán)結(jié)構(gòu)的糖吡喃糖（pyranose） 具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的糖呋喃糖（furanose） 單糖處于環(huán)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，可用Haworth式表示。 如：葡萄糖,（二）、Fischer與Haworth的轉(zhuǎn)換及其相對(duì)構(gòu)型 單糖成環(huán)后新形成的一個(gè)不對(duì)稱碳原子稱為端基碳（anomeric carbon）。生成的一對(duì)差向異構(gòu)體（anomer）有、二種構(gòu)型。 從Fischer式看（C1與C5的相對(duì)構(gòu)型） C1-OH與原C5（六碳糖

4、）或C4（五碳糖）-OH，順式為，反式為。 從Haworth式看 C1-OH與C5（或C4）上取代基之間的關(guān)系：同側(cè)為，異側(cè)為。,,（三）、 糖的絕對(duì)構(gòu)型（D、L） 以-OH甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)，將單糖分子的編號(hào)最大的不對(duì)稱碳原子的構(gòu)型與甘油醛作比較而命名分子構(gòu)型的方法。 Fischer式中最后第二個(gè)碳原子上-OH向右的為D型，向左的為L型。 Haworth式中C5向上為D型，向下為L型。,,（四）、環(huán)的構(gòu)象 呋喃糖五元環(huán)接近在同一平面上。唯醛糖的C3、酮糖的C4超出平面0.5A，幾乎是固定的結(jié)構(gòu)。 呋喃糖六元環(huán)有船式和椅式構(gòu)象，在溶液或固體狀態(tài)是都是椅式構(gòu)象，不是C1便是1C。C表示椅式（chai

5、r form）。,,,,以C2、C3、C5、O四個(gè)原子構(gòu)成的平面為準(zhǔn)，C4處面上，C1處面下的標(biāo)為4C1，簡(jiǎn)稱C1，反之1C4簡(jiǎn)稱1C。 Angyal用總自由能來分析構(gòu)象式的穩(wěn)定性，比較二種構(gòu)象式的總自由能差值，能量低的是優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。 如：葡萄糖的二種構(gòu)象式的比較：,第三節(jié) 糖和苷分類,糖勻體 指均由糖組成的物質(zhì)。如單糖、低聚糖、多糖等。 1常見單糖,,2氨基糖 是指單糖的伯或仲醇基置換成氨基的糖類。,,3糖醇 單糖的醛或酮基還原成羥基后所得的多元醇稱糖醇。,,4去氧糖 通常在C2上無-OH，強(qiáng)心苷中較多見。 單糖分子的一個(gè)或二個(gè)羥基為氫原子代替的糖叫去氧糖。,糖類功能,生命活動(dòng)所需能量來源；

6、重要的中間代謝產(chǎn)物； 構(gòu)成生物大分子； 分子識(shí)別作用。 組成：C:H:O=1:2:1,單糖分類,己糖,丙糖,戊糖,丁糖,重要的單糖,甘油醛 核糖 脫氧核糖,半縮醛羥基,半縮醛羥基,葡萄糖 果糖 半乳糖,寡糖,麥芽糖 (maltose) 兩分子葡萄糖由糖苷鍵連接，具還原性 蔗糖 (sucrose) 由一分子葡萄糖和一分子果糖通過 糖苷鍵連接而成，無還原性, 主要的糖。 乳糖(lactose) 半乳糖和葡萄糖結(jié)合而成 存在于哺乳動(dòng)物的乳汁中,寡 糖（oligosaccharides）,,雙糖：麥芽糖、蔗糖、纖維二糖、乳糖等,-麥芽糖

7、,多糖,均一多糖 淀粉 植物細(xì)胞（谷粒，塊根，果實(shí)） 糖原 動(dòng)物細(xì)胞（如肝細(xì)胞中的糖原） 纖維素 植物細(xì)胞 木材-50%纖維素，棉花-90%纖維素 非均一多糖 透明質(zhì)酸 軟骨素,多糖（polysaccharides）,多糖：由很多單糖分子縮合脫水而成的分支或不分支的長鏈分子，如淀粉、糖原、纖維素,纖維素,- 葡萄糖,（二）苷(糖雜體) 糖及其衍生物與非糖組成的化合物苷 分類： 1按苷原子不同分類 氧苷,,紅景天苷,,,氧苷,天麻苷,,氧苷,白黎蘆醇苷,, 氮苷,舉出四種你知道的氮苷?,（3）硫苷,蘿卜苷,（4）碳苷,芒果苷,異芒果苷,碳苷,蘆薈苷,,碳苷,葒草素,,2按苷元不同分類

8、如：黃酮苷、蒽醌、香豆素、強(qiáng)心苷、皂苷等。,3按苷鍵 醇苷：醇羥基與糖端基羥基脫水而成的苷。,,紅景天苷,,,酚苷：酚羥基而成的苷。如天麻苷。,天麻苷,,酯苷：苷元以-COOH和糖的端基碳相連接的是酯苷。如山慈菇苷A。,山慈姑苷,,,氰苷：是指一類羥腈的苷。如野櫻苷。,R=H 野櫻桃苷 R= -D-glc 苦杏仁苷,,4按端基碳構(gòu)型分 苷，多為L型； 苷，多為D型。 5按連接單糖個(gè)數(shù)分 1個(gè)糖單糖苷 2個(gè)糖雙糖苷 3個(gè)糖叁糖苷 6按糖鏈個(gè)數(shù)分 1個(gè)位置成苷單糖鏈 2個(gè)位置成苷雙糖鏈,7按生物體內(nèi)存在分 原級(jí)苷在植物體內(nèi)原存在的苷； 次級(jí)苷原級(jí)苷水解掉一個(gè)糖或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。例

9、：,,四、 糖和苷的物理性質(zhì),（一）、 溶解性 糖小分子極性大，水溶性好，隨著聚合度增高，水溶性下降。 多糖難溶于冷水，或溶于熱水成膠體溶液。 單糖極性 雙糖極性 （與羥基和碳的分擔(dān)比有關(guān)，即按-OH/C 的分擔(dān)情況而定） 苷親水性（其大小與連接糖的數(shù)目、位置有關(guān)）。 苷元為親脂性。,（二）、味覺 單糖低聚糖甜味。 多糖無甜味（隨著糖的聚合度增高，則甜味減?。?。 苷類苦（人參皂苷）、甜（甜菊苷）等。,（二）、旋光性及其在構(gòu)型測(cè)定中的應(yīng)用 具有多個(gè)不對(duì)稱碳原子用于苷鍵構(gòu)型的測(cè)定（即、苷鍵）。 多數(shù)苷類呈左旋。 利用旋光性 測(cè)定苷鍵構(gòu)型方法 Klyne法：將苷和苷元的分子旋光差與組成

10、該苷的糖的一對(duì)甲苷的分子旋光度進(jìn)行比較，數(shù)值上相接近的一個(gè)便是與之有相同苷鍵的一個(gè)。,,例：有一苷 =-273.03（G代表苷），知是豆甾醇的葡萄糖苷，苷元豆甾醇MA=-210.04（A代表苷元），求苷的構(gòu)型？,（已知：葡萄糖甲苷=+308.6 =-66.4） 解：MG-MA=M= - 273.03-(-210.04)=- 62.99 與題給出的型-66.4接近，故該苷構(gòu)型為型。,（三）、糖的化學(xué)性質(zhì) 糖的化學(xué)性質(zhì)在普通有機(jī)化學(xué)中已有所涉及，下面介紹的主要是一些與糖的分離和結(jié)構(gòu)測(cè)定密切相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。 1、氧化反應(yīng) 單糖的分子有醛（酮）、伯醇、仲醇和鄰二醇等結(jié)構(gòu)，氧化條件不同其產(chǎn)物也不同，如

11、：,,化學(xué)反應(yīng)的活潑性：端基碳原子 伯碳 仲碳 （即C1-OH、C6-OH、C2C3C4-OH） 以過碘酸反應(yīng)為例來了解糖的氧化反應(yīng)的應(yīng)用。 過碘酸反應(yīng)主要作用于： 鄰二醇、-氨基醇、-羥基醛（酮）、鄰二酮和某些活性次甲基等結(jié)構(gòu)。,,反應(yīng)特點(diǎn)：（） 反應(yīng)定量進(jìn)行（試劑與反應(yīng)物基本是1：1）； 在水溶液中進(jìn)行或有水溶液（否則不反應(yīng)）； 反應(yīng)速度：順式 反式（因順式易形成環(huán)式中間體）； 游離單糖，產(chǎn)物及消耗過碘酸用Fischer式計(jì)算； 成苷時(shí)糖，產(chǎn)物及消耗過碘酸用Haworth式計(jì)算；,,在異邊而無扭轉(zhuǎn)余地的鄰二醇不起反應(yīng)，如：,,用途：（） 推測(cè)糖中鄰二-OH多少；（試劑與反應(yīng)物基本是1：1）

12、； 對(duì)同一分子式的糖來說，推測(cè)吡喃糖還是呋喃糖；,推測(cè)低聚糖和多聚糖的聚合度； 推測(cè)1,3連接還是1,4連接（糖與糖連接位置） （糖與糖連接都是半縮醛-OH連接，即端基碳連接）,Molish反應(yīng)： 樣品 + 濃H2SO4 + -萘酚 棕色環(huán) *多糖、低聚糖、單糖、苷類，與Molish反應(yīng)均為（+）,2、糠醛形成反應(yīng)（Molish反應(yīng)）,,3、羥基反應(yīng) 糖的-OH反應(yīng)：醚化、酯化和縮醛（酮）化。 活性最高的半縮醛羥基（C1-OH），其次是伯醇基（C6-OH），仲醇次之。 （伯醇因其處于末端的空間，對(duì)反應(yīng)有利，因此活性高于仲醇。）,（1）醚化反應(yīng)（甲基化） 除苷鍵上甲氧基外，其余甲醚鍵對(duì)稀酸堿都很

13、穩(wěn)定，須用濃氫碘酸或氫溴酸才能開裂。（） Haworth法（不常用） 含糖樣品 + Me2SO4 + 30%NaOH 醇-OH全甲基化（需反復(fù)68次） （硫酸二甲酯） （濃堿） （甲基化物可用紅外光譜測(cè)試直到無-OH吸收峰為止） 制備成甲苷用限量試劑，即克分子比11時(shí)，可得甲苷。,Purdie法 樣品 + MeI + Ag2O 全甲基化（醇-OH） 只能用于苷，不宜用于還原糖（即有C1-OH的糖）。因Ag2O有氧化作用，可使C1-OH氧化。 Hakomori法（箱守法） 樣品 + DMSO + NaH + MeI 全甲基化（一次即可） 該反應(yīng)是在非水溶劑中，即二甲基亞砜（DM

14、SO）溶液中進(jìn)行反應(yīng)。 重氮甲烷法（CH2N2） 樣品 + CH2N2 / Et2O + MeOH 部分甲基化（-COOH、-CHO等）,（2）酰化反應(yīng)（酯化反應(yīng)） 羥基活性與甲基化反應(yīng)相同（C1-OH、C6-OH、C3最難） 由于C2位取代后，引起的空間障礙，使得C3最難被?；?。 利用?；膳袛嗵巧?OH數(shù)目、保護(hù)-OH等。,（3）縮酮和縮醛化反應(yīng) 酮或醛在脫水劑如礦酸、無水ZnCl2、無水CuSO4等存在下可與多元醇的二個(gè)有適當(dāng)空間位置的羥基易形成環(huán)狀縮酮（ketal）和縮醛（acetal）。 酮類易與順鄰-OH生成五元環(huán)狀物 醛類易與1,3-雙-OH生成六元環(huán)狀物 糖 + 丙酮 五元環(huán)縮

15、酮 稱：異丙叉衍生物，即丙酮加成物。 糖 + 丙酮 六元環(huán)縮酮 雙異丙叉衍生物。 例：當(dāng)糖具有順鄰-OH時(shí)：,當(dāng)單糖制成縮醛或縮酮之后，氧環(huán)大小不一定和原來游離糖相同。 糖 + 苯甲醛 六元環(huán)狀縮醛（稱：苯甲叉衍生物） 例：,葡萄糖甲苷（具有1,3雙-OH結(jié)構(gòu)） + 苯甲醛 ,苯甲叉衍生物分：順式、反式 順式有兩種構(gòu)象O內(nèi)位（C1式）較穩(wěn)，H-內(nèi)位（1C式）穩(wěn)定性差 如：半乳吡喃糖甲苷 利用縮醛或縮酮反應(yīng)可以保護(hù)游離的羥基。 例如：制備3-O-甲基葡萄糖的反應(yīng),,總之，以上方法主要目的是保護(hù)-OH。 例如 確定苷元與糖、糖與糖之間的連接位置方法如下： 將糖進(jìn)行-OH保護(hù)后，經(jīng)水解，再通過光

16、譜分析，游離-OH為糖與糖與苷元的連接位置。,4、羰基反應(yīng) 還原糖 + 苯肼 糖腙 （多為水溶性的） 還原糖 + 3分子苯肼 糖脎 （較難溶于水）,,2-去氧糖不能成脎（因C2上無-OH）。 應(yīng)用糖的鑒定、分離和純化。,,,（5）、硼酸絡(luò)合反應(yīng) 糖的鄰二-OH可與許多試劑生成絡(luò)合物，借生成絡(luò)合物的某些物理常數(shù)的改變，可以有助于糖的分離、鑒定和構(gòu)型推定。 重要的如：硼酸絡(luò)合物、鉬酸絡(luò)合物、銅氨離子絡(luò)合物等。 糖 + 硼酸 絡(luò)合物 （酸性增加、可離子化） H3BO3是接受電子對(duì)的Lewis酸。 1絡(luò)合反應(yīng)分二步進(jìn)行 先生成1：1的絡(luò)合物，易失水而成平面形的中性酯。,,,以上I、II、III三種狀態(tài)

17、在硼酸溶液中同時(shí)存在，彼此間處于平衡狀態(tài)。,二個(gè)-OH地位適宜，則繼續(xù)生成2：1的螺環(huán)狀絡(luò)合物，四面體結(jié)構(gòu)固定，增加酸性。,2對(duì)二-OH的空間要求 開環(huán)化合物： 碳鏈上-OH越多，越易造成有利地位（順鄰二-OH）； （如：乙二醇，二個(gè)-OH互相排斥成180角，而不利于反應(yīng)） 環(huán)上的二-OH：（） 芳環(huán)-OH鄰位易，間、對(duì)位次之； 五元、六元脂環(huán)順易，反鄰二-OH不作用； -羥酸（HO-C-COOH）可絡(luò)合（-COOH水化成-C(OH)3后再絡(luò)合）； -羥酸 無作用。,3應(yīng)用（） 絡(luò)合后，中性可變?yōu)樗嵝?，因此可進(jìn)行酸堿中和滴定； 可進(jìn)行離子交換法分離； 可進(jìn)行電泳鑒定； 在混有硼砂緩

18、沖液的硅膠薄層上色譜。,研究苷類的化學(xué)結(jié)構(gòu)，必須了解苷元結(jié)構(gòu)、糖的組成、糖和糖的連接方式，以及苷元和糖的連接方式等。 為此必先使用某種方法使苷鍵切斷。,酸催化水解反應(yīng) 苷鍵屬于縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸催化水解。 水解反應(yīng)是苷原子先質(zhì)子化，然后斷鍵生成陽碳離子或半椅型的中間體，在水中溶劑化而成糖。,,六、苷鍵的裂解,反應(yīng)機(jī)制表明，苷原子的堿度，亦即苷原子上的電子密度，以及它的空間環(huán)境，對(duì)水解難易有很大關(guān)系。 酸水解的規(guī)律： 苷原子不同，酸水解難易順序?yàn)椋篘 O S C （C-苷最難水解，從堿度比較也是上述順序） 呋喃糖苷較吡喃糖苷易水解。 因五元呋喃環(huán)的頰性使各取代基處在重疊位置，形成水解中間體可使張

19、力減小，故有利于水解。 酮糖較醛糖易水解 酮糖多為呋喃結(jié)構(gòu)，而且酮糖端基碳原子上有-CH2OH大基團(tuán)取代，水解反應(yīng)可使張力減小。 吡喃糖苷中： 吡喃環(huán)C5上取代基越大越難水解，水解速度為： 五碳糖 甲基五碳糖 六碳糖 七碳糖 C5上有-COOH取代時(shí)，最難水解,（因誘導(dǎo)使苷原子電子密度降低）。 有氨基取代的糖較-OH糖難水解，-OH糖又較去氧糖難水解。 2,3-二去氧糖 2-去氧糖 3-去氧糖 羥基糖 2-氨基糖 在構(gòu)象相同的糖中：a鍵（豎鍵）-OH多則易水解。 芳香屬苷較脂肪屬苷易水解。如：酚苷 萜苷、甾苷 （因苷元部分有供電結(jié)構(gòu)，而脂肪屬苷元無供電結(jié)構(gòu)） 苷元為小基團(tuán)苷鍵橫鍵比豎鍵

20、易水解，即e a （橫鍵易質(zhì)子化） 苷元為大基團(tuán)苷鍵豎鍵比橫鍵易水解，即a e （苷的不穩(wěn)定性促使其易水解）,,乙酰解反應(yīng) 1常用試劑：醋酐 + 酸 所用酸如：H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸（ZnCl2、BF3）等。 2反應(yīng)條件：一般是在室溫放置數(shù)天。 與酸催化水解相似，以CH3CO+（即乙?；珹c）為進(jìn)攻基團(tuán)。 3反應(yīng)機(jī)理：,注意：乙酰解反應(yīng)易發(fā)生糖的端基異構(gòu)化。 4反應(yīng)速率： 苷鍵鄰位有電負(fù)性強(qiáng)的基團(tuán)（如環(huán)氧基）可使反應(yīng)變慢。 -苷鍵的葡萄糖雙糖的反應(yīng)速率：（乙酰解易難程度） （16）（14）（13）（12） 5用途 酰化可以保護(hù)苷元上的-OH，使

21、苷元增加親脂性，可用于提純和鑒定。 乙酰解法可以開襲一部分苷鍵而保留另一部分苷鍵。,堿催化水解和消除反應(yīng) 一般苷鍵對(duì)稀堿是穩(wěn)定的，但某些特殊的苷如： 酯苷、酚苷、烯醇苷、-吸電子基取代的苷易為堿水解 C1-OH與C2-OH：反式易水解，其產(chǎn)物為1,6-葡萄糖酐； 順式產(chǎn)物為正常的糖。 利用水解產(chǎn)物可判斷苷鍵構(gòu)型,-消除反應(yīng)： 苷鍵的-位有吸電子基團(tuán)者，使-位氫活化，在堿液中與苷鍵起消除反應(yīng)而開裂，稱-消除反應(yīng)。 作用機(jī)理： 在13或14連接的聚糖中，還原端的游離醛（或酮）鄰位氫活化而與3-O-或4-O-苷鍵起消除反應(yīng)。這樣堿能使多糖還原端的單糖逐個(gè)被剝落，對(duì)非還原端則無影響。剝落生成

22、的是-羥基糖酸。,,4-O-代的糖可形成3-脫氧-2-羥甲基糖酸 二個(gè)以上取代的還原糖難生成糖酸 用途： 可從多糖剝落反應(yīng)生成的糖酸中了解還原糖的取代方式。 3-O-代的糖可形成3-脫氧糖酸,酶催化水解反應(yīng) 用酶水解苷鍵可以獲知苷鍵的構(gòu)型，可保持苷元結(jié)構(gòu)不變的真正苷元。 酶的專屬性高，選擇性地催化水解某一構(gòu)型的苷。 如：苦杏仁酶（emulsin）水解-葡萄糖苷鍵 纖維素酶（cellulase）同上。 麥芽糖酶（maltase）水解-葡萄糖苷鍵 轉(zhuǎn)化糖酶（invertase）水解-果糖苷鍵,氧化開裂法（Smith降解法） 可得到原苷元。（除酶解外，其它方法可能得到的是次級(jí)苷元） 試劑：過碘

23、酸（HIO4）、四氫硼鈉（NaBH4）、稀酸 以上簡(jiǎn)要介紹了主要苷鍵的水解方法，對(duì)于一些特殊的苷鍵，要采取一些特殊的水解方法。 如：糖醛酸的苷鍵很難用稀酸水解 可采用特殊的選擇性水解反應(yīng)紫外光照射法、四醋酸鉛分解法等。 值得注意的是：有些苷鍵極不穩(wěn)定，在較弱的酸性或在水或稀醇液中稍長時(shí)間加熱即能水解。因此，在保存苷時(shí)，要注意環(huán)境，防止水解。,反應(yīng)過程：,七、糖的提取分離,提取 主要為溶劑法水、稀醇（單糖、低聚糖、多糖） 糖類的提取可根據(jù)它們對(duì)乙醇和水的溶解度不同，而采用冷熱水、冷熱稀醇等條件。 苷類分子的極性隨著糖基的增多而增大?？筛鶕?jù)其極性大小，來選擇相適應(yīng)的溶劑。 由于植物體內(nèi)有水解酶共存

24、，必須采用適當(dāng)?shù)钠茐幕蛞种泼傅姆椒?，才能提制出原存形式的糖和苷類。方法? 采集新鮮材料迅速加熱干燥冷凍保存等。,分離,1活性炭柱色譜 概述 用途分離水溶性物質(zhì)較好，如：氨基酸、糖類及某些苷類。 特點(diǎn)對(duì)于活性炭柱色譜來說： 樣品上柱量大，分離效果較好，適合大量制備； 來源容易，價(jià)格廉； 缺點(diǎn)：無測(cè)定其吸附力級(jí)別的理想方法。,分類： 粉末狀活性炭顆粒細(xì)，總表面積大，吸附力及吸附量大。 顆粒狀活性炭顆粒較上者大，吸附力及吸附量也較上者次之。 綿綸-活性炭以錦綸為粘合劑，將粉末狀活性炭制成顆粒，吸附力最弱。,活性炭對(duì)物質(zhì)的吸附規(guī)律 活性炭因?yàn)槭欠菢O性吸附劑，故與硅膠、氧化鋁相反，對(duì)非極

25、性物質(zhì)具有較強(qiáng)的親和能力，在水中對(duì)該類物質(zhì)表現(xiàn)出強(qiáng)的吸附能力。溶劑極性降低，則活性炭對(duì)該類物質(zhì)的吸附能力也隨之降低。 活性炭在水溶液中的吸附力最強(qiáng)，在有機(jī)溶劑中吸附力較弱。,吸附規(guī)律：（） 對(duì)極性基團(tuán)（如-COOH、-NH2、-OH等）多的化合物吸附力大于極性基團(tuán)少的化合物。（指分子量相當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)化合物的比較） 對(duì)芳香族化合物吸附力大于脂肪族化合物。（極性基團(tuán)相同） 對(duì)分子量大的化合物吸附力大于分子量小的化合物，即：多糖 單糖。 對(duì)于糖的吸附力：多糖 低聚糖 單糖,活性炭的預(yù)處理 一般預(yù)處理： 活性炭（加熱150，45小時(shí)）除去大多數(shù)被吸附的氣體 嚴(yán)格預(yù)處理： 0.2mol/L枸櫞酸緩沖液洗滌

26、后用蒸餾水反復(fù)洗 23mol/L HCl煮沸幾次后用蒸餾水反復(fù)洗 目的除去混雜的金屬離子，如：Fe+++、Ca++、Na+等，使活力增強(qiáng)。,柱色譜 裝柱： 活性炭 + 蒸餾水 （浸泡1小時(shí)）攪拌（排除氣泡） 活性炭/H2O 倒入柱中 （若流速慢，則需與硅藻土（1：1）混合后，再用蒸餾水調(diào)成糊狀裝柱。） 上樣： 樣品/H2O，濃度2550%（可適當(dāng)增加或減少，如為10%濃度）； 上樣量適情況而定，一般1克糖用100克活性炭。 洗脫： 洗脫順序?yàn)镠2O、10%、20%、30%、50%、70%的乙醇液 無機(jī)鹽 二糖 三糖 多糖 單糖等,2纖維素色譜 原理與PC相同，屬分配色譜。 溶

27、劑系統(tǒng)：水、丙酮、水飽和的正丁醇等。 用水溶性的溶劑如HAc：H2O進(jìn)行展開時(shí)，其原理屬吸附色譜。,3離子交換柱色譜 除水提液中的酸、堿性成分和無機(jī)離子； 制成硼酸絡(luò)合物強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂（不同濃度硼酸鹽液洗脫）,4凝膠柱色譜 葡聚糖凝膠的性質(zhì)及其類型 葡聚糖 + 交聯(lián)劑（環(huán)氧氯丙烷） 交聯(lián)葡聚糖 特點(diǎn): 醚橋形式，交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 水不溶性的白色球狀顆粒。 酸性環(huán)境中能水解，堿中穩(wěn)定。,凝膠顆粒的表面有許多孔隙，孔隙大小決定于葡聚糖與交聯(lián)劑的配比及反應(yīng)條件。 交聯(lián)度大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊密孔隙小吸水膨脹少 小 疏松 大 大 常用商品名稱及型號(hào)： 葡聚糖凝膠（商品名：Sephadex

28、G） G代表葡聚糖凝膠 G-10 10表示吸水量乘以10，即 G-15 1.0ml/g的吸水量 G-200等,瓊脂糖凝膠（Sepharose，Bio-Gel A） 聚丙烯酰胺凝膠（Bio-Gel P）,羥丙?；宦?lián)葡聚糖凝膠（Sephadex LH-20） （為親脂性的，可在有機(jī)溶劑中進(jìn)行分離的分子篩）,操作過程 將凝膠在適當(dāng)?shù)娜芤褐薪荩ㄒ话銥橄疵搫?待充分膨脹后裝入色譜柱； 用洗脫液洗脫； 收集、回收溶液，干燥。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,5季銨氫氧化物沉淀法 季銨氫氧

29、化物是一類乳化劑。,,6分級(jí)沉淀或分級(jí)溶解法 在糖的水溶液中，逐步加入乙醇，即逐漸增大 EtOH濃度，可得到各部分的沉淀物。,7蛋白質(zhì)除去法 用分級(jí)沉淀法得到的多糖，常夾雜有較多的蛋白質(zhì)，為除之，通常選擇能使蛋白質(zhì)沉淀而使多糖不沉淀的試劑來處理，如：酚、三氯乙酸、鞣酸等。 注意：處理時(shí)間要短，溫度要低避免多糖降解。 三氟三氯乙烷法和Sevag法（用氯仿：戊醇或丁醇4：1混合）在避免降解上有較好效果。 多糖液（含蛋白質(zhì)） （加蛋白質(zhì)水解酶如：胰蛋白酶、胃蛋白酶等） 使蛋白質(zhì)大分子進(jìn)行降解 Sevag法,八、糖的鑒定和糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定, 糖的鑒定 在中草藥

30、成分分離工作中，或在苷和多糖的水解產(chǎn)物中，常常會(huì)得到一些單糖成分，須要加以證明。目前發(fā)現(xiàn)新單糖須要進(jìn)行結(jié)構(gòu)決定的機(jī)會(huì)較少，多數(shù)工作為進(jìn)行糖的印證。 糖的水溶性很大，且不易獲得結(jié)晶，有些物理常數(shù)不易測(cè)定，給印證工作帶來困難，以往用化學(xué)方法制成衍生物，再作分離鑒定，手續(xù)繁復(fù)。 現(xiàn)多采用各種色譜技術(shù)，對(duì)糖類進(jìn)行鑒定。,1紙色譜 展開系統(tǒng)：常用水飽和的有機(jī)溶劑展開。如： 正丁醇：醋酸：水（4：1：5上層）BAW 正丁醇：乙醇：水（4：1：2.2）BEW 水飽和苯酚等溶劑系統(tǒng)。 展開方式：上行、下行、徑向 顯色劑： 可利用糖的還原性或形成糠醛后引起的一些呈色反應(yīng)。 如：鄰苯二甲酸苯胺 硝

31、酸銀試劑（使還原糖顯棕黑色） 三苯四氮唑鹽試劑（單糖和還原性低聚糖呈紅色） 3,5-二羥基甲苯鹽酸試劑（酮糖呈紅色） 過碘酸-聯(lián)苯胺（糖、苷和多元醇中有鄰二-OH結(jié)構(gòu)顯蘭底白斑）,2薄層色譜 可采用（硼酸液 + 無機(jī)鹽）+ 硅膠 制板 吸附劑：硅膠（用0.03M硼酸液或無機(jī)鹽的水液代水制板） 常用的無機(jī)鹽0.3M磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉 0.02M乙酸鈉 0.02M硼酸鹽緩沖液 0.1M亞硫酸氫鈉/H2O 特點(diǎn)增加糖在固定相中的溶解度，使硅膠薄層吸附能力下降，利于斑點(diǎn)集中，又可增加樣品的承載量。 顯色劑：除紙色譜應(yīng)用的以外，還有H2SO4/H2O或乙醇液

32、 茴香醛-硫酸試劑 苯胺-二苯胺磷酸試劑等,3氣相色譜 將糖制備成三甲基硅醚（增加其揮發(fā)性） 醛糖用NaBH4還原成多元醇（制成乙?；锘蛉阴；铮? （避免形成端基異構(gòu)體）,4離子交換色譜 糖的硼酸絡(luò)合物可進(jìn)行離子交換色譜 優(yōu)：不必制成衍生物，而直接用水溶液進(jìn)行分離（與氣相比較） 儀器糖自動(dòng)分析儀（automatic carbohydrate analyzer） 顯色：3,5-二羥基甲苯-濃硫酸 波長：425nm 上樣量：每種組成不超過1mg 洗脫劑：四硼酸鉀的緩沖溶液,5液相色譜 填充材料化學(xué)修飾的硅膠 優(yōu)：不必制備成衍生物。 適合分析對(duì)熱不穩(wěn)定的、不

33、揮發(fā)的低聚糖和多糖。 分析單糖和低聚糖，其靈敏度不及氣相色譜。, 糖鏈結(jié)構(gòu)的測(cè)定 主要解決三個(gè)問題 單糖的組成、糖之間的連接位置和順序、苷鍵構(gòu)型 1單糖的組成 低聚糖、多糖的結(jié)構(gòu)分析，首先要了解由哪些單糖所組成，各種單糖之間的比例如何。 一般是將苷鍵全水解，用PC檢出單糖的種類，經(jīng)顯色后用薄層掃描儀求得各種糖的分子比。 也可用GLC或HPLC對(duì)單糖定性定量。 GLC常以甘露醇或肌醇為內(nèi)標(biāo)，用已知單糖作標(biāo)準(zhǔn)。,,2單糖之間連接位置的決定 將糖鏈全甲基化水解甲基化單糖的定性和定量（氣相色譜） （甲基化單糖中游離-OH的部位就是連接位置） 13C-NMR測(cè)定：主要?dú)w屬各碳信號(hào)，以確定產(chǎn)生苷化位移的碳

34、。 3糖鏈連接順序的決定 緩和水解法將糖鏈水解成較小的片段，然后分析這些低聚糖的連接順序。 質(zhì)譜分析。,4苷鍵構(gòu)型的決定 糖與糖之間的苷鍵和糖與非糖部分之間的苷鍵，本質(zhì)上都是縮醛鍵，也都存在端基碳原子的構(gòu)型問題。 苷鍵構(gòu)型測(cè)定方法如下： 分子旋光差（klyne法） 前以述敘。 酶催化水解方法 前以述敘。,,如：D-葡萄糖,1H-NMR判斷糖苷鍵的相對(duì)構(gòu)型 在糖的1H-NMR中端基質(zhì)子5.0 ppm左右 其它質(zhì)子3.54.5 ppm間 可通過C1-H與C2-H的偶合常數(shù)，來判斷苷鍵構(gòu)型（、）,其它 IR葡萄糖苷在770、780 cm-1有強(qiáng)吸收峰； MS葡萄糖苷乙酰

35、化物，331碎片峰強(qiáng)度： ,用1H-NMR可判斷一些糖的相對(duì)構(gòu)型，但還有一些糖由于其結(jié)構(gòu)上的原因，而無法利用1H-NMR來判斷相對(duì)構(gòu)型。如：,513C-NMR在糖鏈結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用 端基碳97106 ppm 例：D-葡萄糖苷 C1型97101 ppm 型103106 ppm CH-OH (C2、C3、C4) 7085 ppm CH2-OH (C6) 62 左右 CH3 < 20 ppm,用門控去偶技術(shù)，可判斷呋喃糖的端基碳與端基質(zhì)子的偶合常數(shù)。 苷鍵JC-H170Hz 苷鍵JC-H160Hz 苷化位移（glycosidation shift） 糖苷化后，端基碳和苷元-C化學(xué)位移值均向低場(chǎng)移動(dòng)，而鄰碳稍向高場(chǎng)移動(dòng)（偶而也有向低場(chǎng)移動(dòng)的），對(duì)其余碳的影響不大，這種苷化前后的化學(xué)變化，稱苷化位移。 端基碳、苷元碳向低場(chǎng) 苷元-碳向高場(chǎng)位移 苷元位有取代時(shí)的苷化位移： 苷元-碳手性和糖端基手性都為R（或S）時(shí)，苷化位移規(guī)律同上。,例：,例：,苷元-碳和糖端基碳手性不同時(shí)，端基碳和-碳的苷化位移值比苷元為-無取代的相應(yīng)碳的苷化位移值大約為3.5ppm。 酯苷、酚苷的苷化位移： 當(dāng)糖與-OH形成酯苷鍵或酚苷鍵時(shí)，其苷化位移值較特殊，端基碳和苷元-碳均向高場(chǎng)位移。 例： (在吡啶-d5中測(cè)),例：,(在吡啶-d5中測(cè)) （在甲醇-d5中測(cè)）,,,