糖链结构测定及糖的提取分离 PPT
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第7章 糖
苷键的β- 位有吸电子基团者，使α- 位氢活化， 在碱液中与苷键起消除反应而开裂。
CHO OH-H2O
H C
OOH-
CHO
Glc O
Glc O
-H2O
藏红花苦苷
双烯醛 safranol
㈣酶催化水解反应
用酶水解苷键可以获知苷键的构型，可保持苷元
结构不变的真正苷元。
酶专属性高，选择性地催化水解某一构型的苷。
CH2OH OR
OH OH OH
IO4-
BH4-
H+
CH2OH
OH
+
CH2OH
R CHOH CH2OH
IO4-
R CHO +
HCOOH
glc OH
glcO
HO
S
IO4BH4-
OH
glc
glcO
H+
HO
人参皂苷Rb1 20（s）原人参二醇
3%HCl
50 % HA c
O OH
OH
OH
R
HO
glc
glcO
Angyal 用总自由能来分析构象式的稳定性，
比较二种构象式的总自由能差值，能量低的是优
势构象。
如：葡萄糖的二种构象式的比较：
作业：写出 β-D-Glu、α-L-Rha、β-D-Gal、β-D-Xyl的Haworth 投影式和β-D-Glu ，β-D-Gal优势构象式
二 糖的分类
（一）糖的种类
单糖
第 7章
糖
Saccharides and glycosides
本章基本内容
一、概述
二、单糖的立体化学
三、糖和苷分类
四、苷键水解
糖类和糖生物学
船式
椅式
O
CH2OH
HO
HO
OH
OH
O
CH2OH
HO
HO
OH
OH
O
CH2OH
OH
OH
OH
OH
单糖的物理性质
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右旋和左旋。
在旋光率数值前加“+”和“-”分别表示
04
旋光度（DtD）的表示方法
比旋光度（旋光率）：
03
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4、成脎反应
单糖与苯肼作用，先羰基与苯肼生成苯腙；苯肼过量时，生成不溶于水的黄色结晶，叫糖脎 （过量） 苯肼
醛糖或酮糖的成脎反应，都发生在C1和C2上。 同碳数的单糖，只是C1和C2 不同，其它C原子的构型相同，与苯肼反应得到相同的脎。
成酯反应
生物体内，糖在酶的作用下形成一些单酯或二酯。其中最重要的是磷酸酯，它们在生物代谢过程中起着重要的作用。
支链淀粉
2,3-二甲基葡萄糖
2,3,4,6-四甲基葡萄糖
2,3,6-三甲基葡萄糖
糖链结构测定的常用方法
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高碘酸氧化
添加标题
化学法
添加标题
甲基化分析：甲醚基 糖醇 乙酰化
添加标题
测定直链多糖的聚合度和支链多糖的分支数目
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寡糖顺序降解
添加标题
确定糖苷键的位置
添加标题
酶法
+52.70
+1120
+18.70
乙醇溶液
吡啶溶液
D-葡萄糖的变旋光现象，用其链状结构是无法解释的。
各类化学成分的提取、分离与检识技术—糖和苷类(中药化学课件)
2.酸水解操作方式： （1）温和酸水解 水解产物：次生苷或苷元、单糖或低聚糖。 （2）强烈酸水解 水解产物：苷元或脱水苷元、单糖。 （3）两相酸水解法： 水解产物：苷元、单糖或低聚糖。
3. 酸水解条件
条 件
试剂
温 1％～5％醋酸； 和 0.1％～0.5％盐酸
或硫酸
强 1％～10％HCl、
烈
H2SO4
❖ 氨基糖较羟基糖难于水解，而羟基糖又较去氧糖（尤其2-去氧糖）难 于水解
水解难易顺序：2，6-去氧糖苷＞2-去氧糖苷＞6-去氧糖苷＞2-羟基糖苷 ＞2-氨基糖苷
（3）按苷元的种类不同
芳香族苷因苷元部分有供电子结构，其水解比脂肪 族苷（如萜苷、甾苷）容易得多，某些酚苷如蒽醌苷、 香豆素苷不用加酸，只须加热也可能水解成苷元。
α -萘酚
R CHOH CHOHCHO
R O CHO 浓硫酸
RO
OH
SO3H OH
RO [O]
SO3H
O SO3H
OH
SO3H
２.菲林（Fehling）反应 ❖ 还原糖呈阳性反应。 ❖ 水浴加热，产生砖红色沉淀。 ❖ 同时测试水解前后两份供试液，水解前呈负反应，水解后
呈正反应，或者水解后生成的沉淀比水解前多，表明供试 液中含有多糖或苷。 ３.银镜试验 ❖ 还原糖呈阳性反应。 ❖ 水浴加热，试管壁上产生银镜。
酶催化水解
❖ 酶水解具有高度专属性。 ❖ 例如，麦芽糖酶只能使α-葡萄糖苷水解；
苦杏仁酶主要水解β-葡萄糖，但也能水解一些其它 六碳糖的β-苷键；
转化糖酶又称β-果糖苷酶，只能水解β-果糖苷键； 芥子苷酶水解芥子苷
氧化开裂反应
❖ Smith降解法常用，对较难水解的C-苷类尤为适用 。 ❖ 可得到原苷元（除酶解外，其它方法可能得到的是脱水苷元） ❖ 试剂：过碘酸( HIO4 )、四氢硼钠( NaBH4 )、稀酸 ❖ 反应过程：
糖的化学提取分离纯化课件
25
• 2.脂多糖革兰阴性菌的细胞壁较复杂含-脂多糖
糖的化学提取分离纯化
26
三.多糖提取分离和纯化的原理
• (一)多糖提取分离
• 第一类难溶于水的提取、第二类易溶于水的提取、
• 第三类粘多糖的提取
• (1)碱液抽提法 (2) 蛋白水解酶消化法
• (二)多糖的纯化 1.分级沉淀法 2.季铵盐络合法
• 5.人工合成多糖。
• 二多糖按其在生物体内的生糖按其组成分类：
• 1.均一多糖 2.不均一多糖 3.粘多糖 4.结合糖
• (1)糖蛋白 1)和含羟基氨基酸以糖苷键以 O 连接
•
2)糖和天冬酰胺的酰胺基以 N 连接 (3) 糖脂
• (2)蛋白聚糖 1)鞘糖脂 2)甘油糖脂
• 3.离子交换层析法 4.制备性区带电泳
• 四多糖理化性质测定。
• (一)多糖的含量测定蒽酮试剂法 620 nm
• (二)多糖的纯度分析紫外扫描法 200 nm
• (三)多糖的分子量测定
• 1.凝胶柱层析法
• 2.特性粘度法
糖的化学提取分离纯化
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五.多糖结构分析的基本原理
物理方法: 红外光谱磁共振光谱质谱 X-射线衍射化学方法化学降解法酶降解法 免疫化学法放射化学法 （一）多糖组成成分分析 1. 酸水解 2. 乙酰解 3.甲醇解。 （二）多糖结构的甲基化分析
•
3)磷酸多糖的萜化学提醇取分糖离纯脂化 4)类固醇糖脂
17
二，自然界存在的重要多糖的化学结构与生理功能
• (一)淀粉 (stach)
糖的化学提取分离纯化
18
（二）糖原（肝糖）
（四） 和纤维素
（五）琼 胶（agar）
糖的化学提取分离纯化
天然药物化学完整(全)ppt课件
l-ephedrine 左旋麻黄素
（麻黄 Ephedra spp.中〕 平喘、解痉
一、概 述
HO
OH OH
O
OH O
r ut inos e
Rutin 芦丁
（槐花米 Sophora japonica 的花蕾中〕 降低血管脆性、防高血压和 动脉硬化的治疗辅助药
一、概 述
由于现代科学技术进步，特别是将波谱解析方法 （NMR、MS、IR、UV）用于推导化合物的结构，甚 至用X－晶体衍射来确定化合物结构的发展，以及分离 手段的进步，天然药化的发展速度大为加快，发现的 新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性成分的分 离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难 题了。天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、 结构鉴定，而是逐步发展成生测指导下的分离提取、 结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学 科。
基被氢原子取代的糖，常见的有6-去氧糖、甲基五
碳糖、2,6-二去氧糖及其3-O-甲醚等。该类糖在强心
苷和微生物代谢产物中多见，并有一些特殊的性质。
如L-黄花夹竹桃糖(L-thevetose)是2,6-二去氧糖的3-
O-甲醚。
三、糖和苷的分类
OH O C H3
H,OH
H3C O
8、 糖醛酸 (uronic acid) 单糖分子中的伯醇基氧化成 羧基，常结合成苷类或多糖存在，常见的如葡萄糖醛 酸(glucuronic acid)和半乳糖醛酸(galactocuronic acid)。
苷类又称配糖体(glycoside)，是由糖或糖 的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子 联接而成的化合物。
一、 概述
糖和苷类的生理活性是多种多样的，糖是植物光合 作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分 成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外， 还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的 药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类 种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血 管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎， 增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性， 苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。 许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、 桔梗、芍药等都含有苷类。
糖类的提取工艺和实例
以α-OH甘油醛为标准，将单糖分子的编号最大的 不对称碳原子的构型与甘油醛作比较而命名分 子构型的方法。
CHO H C OH
CH2OH
D型
CHO HO C H
CH2OH
L型 α-OH甘油醛
Fischer式中最后第二个碳原子上-OH向右的为D型，向左 的为L型。
Haworth式中C5向上为D型，向下为L型。
D-果糖 六碳酮糖
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖和吡喃 糖。
具有六元环结构的糖——吡喃糖（pyranose） 具有五元环结构的糖——呋喃糖（furanose）
CHO CH2OH
O
~
D-葡萄糖
糖处游离状态时用Fischer式表示 苷化后成环用Haworth式表示
㈡Fischer与Haworth的转换及其相对构型
O
NH3
OH
O OH
NH2
2-氨 基 -2-去 氧 -D-glucose
3.单糖衍生物
（1） 糖醇：单糖分子的醛或酮基还原成 羟基后所得的多元醇称糖醇。如：D-山梨 醇（D-sorbitol）等。
CH2OH
CHO
COOH
O
C5-OH氧化397 C成H酸2
O
CH2OH
D-山梨醇
CH3α- D-葡萄糖醛酸
2.Molish试验 取水浸液1ml置小试管中，加数滴 α-萘酚试剂，摇匀沿管壁缓缓滴加浓硫酸1m1，若 有糖类成分与甙类存在，则在二液面交界处出现紫 红色环。此反应为单糖、低聚糖、多聚糖及糖的衍 生物如甙类的共同反应。故须检识究属于何类成分 时，尚须配合其他反应。
3.成脎（sa）试验 样品溶液加数滴浓盐酸， 在沸水浴加热10min，水解后分成两份，其中一 份用10%NaOH调至中性，加入等体积费林试 剂，即重复上述实验，观察有无沉淀生成。另一 份在试管中加入0.5ml的15%醋酸钠和0.5ml 的10%苯肼置入沸水浴中加热并不断振荡，观 察脎结晶的生成速度和时间。如果样品在经盐酸 水解后与费林试剂反应后有棕红色沉淀生成，可 确定样品不是单糖。而另一份则先出现淡黄结晶 后逐步以黄色结晶出现则说明已有多种糖类特点 的糖脎生成从而再次确定样品为多糖化合物。
CHO H C OH
CH2OH
D型
CHO HO C H
CH2OH
L型 α-OH甘油醛
Fischer式中最后第二个碳原子上-OH向右的为D型，向左 的为L型。
Haworth式中C5向上为D型，向下为L型。
D-果糖 六碳酮糖
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖和吡喃 糖。
具有六元环结构的糖——吡喃糖（pyranose） 具有五元环结构的糖——呋喃糖（furanose）
CHO CH2OH
O
~
D-葡萄糖
糖处游离状态时用Fischer式表示 苷化后成环用Haworth式表示
㈡Fischer与Haworth的转换及其相对构型
O
NH3
OH
O OH
NH2
2-氨 基 -2-去 氧 -D-glucose
3.单糖衍生物
（1） 糖醇：单糖分子的醛或酮基还原成 羟基后所得的多元醇称糖醇。如：D-山梨 醇（D-sorbitol）等。
CH2OH
CHO
COOH
O
C5-OH氧化397 C成H酸2
O
CH2OH
D-山梨醇
CH3α- D-葡萄糖醛酸
2.Molish试验 取水浸液1ml置小试管中，加数滴 α-萘酚试剂，摇匀沿管壁缓缓滴加浓硫酸1m1，若 有糖类成分与甙类存在，则在二液面交界处出现紫 红色环。此反应为单糖、低聚糖、多聚糖及糖的衍 生物如甙类的共同反应。故须检识究属于何类成分 时，尚须配合其他反应。
3.成脎（sa）试验 样品溶液加数滴浓盐酸， 在沸水浴加热10min，水解后分成两份，其中一 份用10%NaOH调至中性，加入等体积费林试 剂，即重复上述实验，观察有无沉淀生成。另一 份在试管中加入0.5ml的15%醋酸钠和0.5ml 的10%苯肼置入沸水浴中加热并不断振荡，观 察脎结晶的生成速度和时间。如果样品在经盐酸 水解后与费林试剂反应后有棕红色沉淀生成，可 确定样品不是单糖。而另一份则先出现淡黄结晶 后逐步以黄色结晶出现则说明已有多种糖类特点 的糖脎生成从而再次确定样品为多糖化合物。
代谢(二)糖蛋白与蛋白聚糖结构、功能和代谢PPT模板
03
第二章研究糖蛋白结构的方法
第二章研究 糖蛋白结构 的方法
一、糖蛋白的分离和纯化 二、物理化学性质的研究 三、糖链结构分析
04
第三章糖蛋白的结构
第三章糖蛋白的结 构
一、糖链和肽链的连接方式 二、糖链结构 三、糖蛋白的全结构 四、立体构象 五、细胞膜糖蛋白的构造
05
第四章生物合成与降解代谢
代谢（二）糖蛋 白与蛋白聚糖结 构、功能和代谢
演讲人 2 0 2 X - 11 - 11
目录
1
目录
2
第一章糖蛋白研究概况
3
第二章研究糖蛋白结构的方法
4
第三章糖蛋白的结构
5
第四章生物合成与降解代谢
6
第五章糖蛋白的功能以及结构和功能
的关系
7
第六章蛋白聚糖
Hale Waihona Puke 01目录目录
02
第一章糖蛋白研究概况
第一章糖蛋白研究 概况
感谢聆听
第四章生物合成与 降解代谢
一、N-糖苷键型寡糖的生物合成 二、O-糖苷键型寡糖的生物合成 三、降解代谢
06
第五章糖蛋白的功能以及结构和功能的关系
第五章糖蛋白的功能以及结构和功能的关系
一、糖蛋白中糖链的功能 二、糖链结构与其功能的关系
07
第六章蛋白聚糖
第六章蛋白聚糖
一、概论 二、糖胺聚糖 三、蛋白聚糖
天然药物提取工艺课件---糖类提取工艺
2020/12/19
38
三、糖类的分离
1. 水提醇沉法 常用的多糖提取工艺。
➢ 是利用多糖溶于水或酸、碱、盐溶液而不溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂的特点，从不同
材料中进行提取。
➢ 提取时一般先将原料物质脱脂与脱游离色素，然后用水或稀酸、碱、盐溶液提取，提取
液浓缩后即以等重或数倍的甲醇、乙醇、或丙酮等沉淀析出，得粗多糖。
➢ 单糖：单糖是构成各种糖分子的基本单位。 ➢ 低聚糖：(寡糖),由2-9个单糖分子聚合而成。 ➢ 多聚糖：由10个以上单糖分子聚合而成，通常由几百甚至几千个单糖分子组成。
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5
➢ 单糖：多呈结晶状态、有甜味，易溶于水，可溶于稀醇，难溶于高浓度乙醇，不溶于乙
醚、氯仿等低极性溶剂，具有旋光和还原性。
具有还原性的糖可用将铜试剂还原称氧化亚铜红棕色沉淀 而多糖无还原性，但在无机酸条件下，水解成具有还原性的单糖；可由此反应判断单 糖还是多糖 d. 成脎反应： 成糖脎是多糖的特征反应
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二、糖类提取方法
➢ 天然多糖主要是从植物或农副产品中提取分离而得到的
常用方法：
热水浸提法
酸碱浸提法
试剂可与游离或多糖中的戊糖、己糖中的醛酸起显色反应。 测试：在样品溶液中加入苯酚，摇匀，再沿壁滴加浓硫酸，发现有棕色环出现，表明含有 糖类化合物。 b. 蒽酮-硫酸法： 糖类化合物与硫酸发生脱水称糠醛及其衍生物，然后与蒽酮缩合变成绿色物质。
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24
2. 糖类的性质鉴定 c. 费林试剂反应：
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14
真菌多糖的主要生物活性和功能：
1.激活巨噬细胞 巨噬细胞在抵御各种干扰和抗肿瘤方面具有主要作用，因而激活巨噬细胞可提高机体抗病能
5-糖链的生物学功能糖生物技术课件
糖链的生物学功能糖链作为信息分子参与细胞生物几乎所有的生物命过程特异性的识别、介导与调控作用糖蛋白•糖链对蛋白质的功能起修饰作用，它通过影响蛋白质的整体构象从而影响由构象决定的所有功能糖脂蛋白聚糖糖链是血型的决定物质并在神经系统中起作用主要有维持或抑制细胞生长以及在正常发育和病理条件下结合、储存及向靶细胞释放生长因子和参与信号转导等作用一、糖链影响糖蛋白的构象、转运和活性（一）、糖链影响蛋白新生链的折叠和聚合糖蛋白N-糖链参与新生肽链的折叠和聚合，以维持蛋白质正确的空间构象1、影响新生肽链的折叠去糖基化α1-抗胰蛋白酶的圆二色谱发生改变，不能折叠成正确的构象；G寡糖中的Glc残基与肽链的折叠密切相关；在糖蛋白合成过程中，当G寡糖被修整除去3个Glc残基后，如果肽链尚未折叠或折叠发生错误，则由葡萄糖基转移酶重新向此糖链加接1个Glc残基。
Glc残基会多次加接和去除，直至糖蛋白折叠完全正确后糖基化才停止。
这不是普遍规律，不少去糖基化的糖蛋白，如胰糖核酸酶B和溶酶体α-L-岩藻糖苷酶仍能维持正常的折叠和构象。
糖链在亚基聚合中的作用可能是：（1）维持亚基的正确构象（2）亚基间通过糖链相互识别和结合；（3）亚基间存在糖链-糖链间的相互作用；2、影响亚基的聚合运铁蛋白受体一种二聚体的跨膜蛋白，由两个亚基组成，每个亚基含有3条N-糖链，其中Asn251的糖链为三天线复杂型，该位点若被突变去糖基化后，就不能形成正常的二聚体，并影响受体的转运和功能。
整合蛋白整合蛋白去N-糖链后不能形成二聚体（二）、糖链影响蛋白的转运和分泌1、糖链影响糖蛋白的转运和水解糖蛋白N-糖链对新生肽链的折叠和聚合产生影响，从而影响糖蛋白转运。
若糖蛋白N-糖链肽链的折叠和聚合不正确，糖蛋白的空间构象受到改变或破坏，因而糖蛋白也不能转运至细胞膜。
¾Tf受体、Fn受体和IgG在去N-糖链后，其空间构象的改变或亚基不能聚合，导致糖蛋白堆积于内质网中，不能投送至细胞膜。
糖链结构测定及糖的提取分离PPT课件
主要看610nm出吸收值，合并馏分。 （五）凝胶G进一步纯化
通常采用G-100或G-200不断进行纯化 （六）纯度检测
采用高效液相凝胶柱进行检测
第17页/共19页
• 调节免疫 • 抗肿瘤 • 抗炎 • 抗凝血 • 抗病毒 • 降血糖 • 降血脂等活性
多糖生理活性
第18页/共19页
感谢您的观看！
第19页/共19页
NMR谱法测定 利用端基质子的偶合常数 如：5ppm(1H, d, J=7Hz)为下面哪个结构？
HH O 4HO 6H 3H O 5beH H 2taO OH H 1 O 第10R 页/共1H 9页 H O 4HO 6H 3H O 5aH H l2pO O haO H 1 H R
八、糖及苷类的提取和分离
第1页/共19页
七、结构的测定
苷中糖的数目的测定
质谱：苷分子量-苷元分子量，求出糖的数目。 核磁：氢谱中端基质子信号数(5ppm左右)，碳谱中端基碳信号的数目(90-112ppm)。
第2页/共19页
七、结构的测定
苷元和糖之间连接位置的确定
13C-NMR：苷化位移规律，将苷和苷元的碳谱相比较。
成苷后，α-C约+8ppm,β-C约-4ppm
小分子的极性大于大分子的极性
常用溶剂极性： 水 > 甲醇 > 乙醇 > 丙酮 > 乙酸乙酯 > 氯仿 > 乙醚 >己烷
H2O>MeOH>EtOH>CH3COCH3> EtOAc>CHCl3>EtOEt>CH3(CH2)4CH3
第12页/共19页
石油醚部分 （多为油脂）
中药
E tO H 八、苷类的提取和分离
通常采用G-100或G-200不断进行纯化 （六）纯度检测
采用高效液相凝胶柱进行检测
第17页/共19页
• 调节免疫 • 抗肿瘤 • 抗炎 • 抗凝血 • 抗病毒 • 降血糖 • 降血脂等活性
多糖生理活性
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感谢您的观看！
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NMR谱法测定 利用端基质子的偶合常数 如：5ppm(1H, d, J=7Hz)为下面哪个结构？
HH O 4HO 6H 3H O 5beH H 2taO OH H 1 O 第10R 页/共1H 9页 H O 4HO 6H 3H O 5aH H l2pO O haO H 1 H R
八、糖及苷类的提取和分离
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七、结构的测定
苷中糖的数目的测定
质谱：苷分子量-苷元分子量，求出糖的数目。 核磁：氢谱中端基质子信号数(5ppm左右)，碳谱中端基碳信号的数目(90-112ppm)。
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七、结构的测定
苷元和糖之间连接位置的确定
13C-NMR：苷化位移规律，将苷和苷元的碳谱相比较。
成苷后，α-C约+8ppm,β-C约-4ppm
小分子的极性大于大分子的极性
常用溶剂极性： 水 > 甲醇 > 乙醇 > 丙酮 > 乙酸乙酯 > 氯仿 > 乙醚 >己烷
H2O>MeOH>EtOH>CH3COCH3> EtOAc>CHCl3>EtOEt>CH3(CH2)4CH3
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石油醚部分 （多为油脂）
中药
E tO H 八、苷类的提取和分离
糖链的结构测定课件见6
22
- 0.8
- 1.2 + 10.3
HO
3
17 15 4 C
C
COOH
β -D-Glc
C1=95.7 - 3.9 酯苷键
- 0.2 + 0.3 醇苷键Fra bibliotekC1= 106.9
β -D-Glc
无法通过J值来判定
第六节 糖的核磁共振性质
所以无法通过J值来判断构型
呋喃型糖偶合常数变化不大,不能用端基质子偶 合常数判断苷键构型
第六节 糖的核磁共振性质
二、糖的13CNMR性质 1.化学位移及偶合常数 • 端基碳： 95-105; CH-OH (C2、C3、C4) －－ 70~85 CH2-OH (C6) 62 左右 CH3 < 20
第六节 糖的核磁共振性质
苷元β位有取代时的苷化位移： ①苷元α-碳手性和糖端基手性都为R（或S）时， 苷化位移值与苷元为β-位无取代的环醇相同。 如：
- 4.7
O O
R
R-R - 0.6
R
+ 3.4
+ 6.8
第六节 糖的核磁共振性质
②苷元α- 碳和糖端基碳手性不同时，端基碳和 α-碳的苷化位移值比苷元为β-无取代的相应碳 的苷化位移值大约为3.5个化学位移单位。
第六节 糖的核磁共振性质
2.苷化位移(Glycosylation shift, GS) 定义：糖与苷元成苷后,苷元的-C,-C和糖的 端基碳的化学位移值发生了变化,这种变化称苷 化位移. • 应用: 推测糖与苷元,糖与糖的连接位置,苷元被 苷化碳的绝对构型及碳氢信号归属.
第六节 糖的核磁共振性质
本 章 内 容
第一节 单糖的立体化学
第二节 糖和苷的分类
- 0.8
- 1.2 + 10.3
HO
3
17 15 4 C
C
COOH
β -D-Glc
C1=95.7 - 3.9 酯苷键
- 0.2 + 0.3 醇苷键Fra bibliotekC1= 106.9
β -D-Glc
无法通过J值来判定
第六节 糖的核磁共振性质
所以无法通过J值来判断构型
呋喃型糖偶合常数变化不大,不能用端基质子偶 合常数判断苷键构型
第六节 糖的核磁共振性质
二、糖的13CNMR性质 1.化学位移及偶合常数 • 端基碳： 95-105; CH-OH (C2、C3、C4) －－ 70~85 CH2-OH (C6) 62 左右 CH3 < 20
第六节 糖的核磁共振性质
苷元β位有取代时的苷化位移： ①苷元α-碳手性和糖端基手性都为R（或S）时， 苷化位移值与苷元为β-位无取代的环醇相同。 如：
- 4.7
O O
R
R-R - 0.6
R
+ 3.4
+ 6.8
第六节 糖的核磁共振性质
②苷元α- 碳和糖端基碳手性不同时，端基碳和 α-碳的苷化位移值比苷元为β-无取代的相应碳 的苷化位移值大约为3.5个化学位移单位。
第六节 糖的核磁共振性质
2.苷化位移(Glycosylation shift, GS) 定义：糖与苷元成苷后,苷元的-C,-C和糖的 端基碳的化学位移值发生了变化,这种变化称苷 化位移. • 应用: 推测糖与苷元,糖与糖的连接位置,苷元被 苷化碳的绝对构型及碳氢信号归属.
第六节 糖的核磁共振性质
本 章 内 容
第一节 单糖的立体化学
第二节 糖和苷的分类
糖基分离方法介绍PPT(完整版)
添分加离原文理本：肼解作用
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2.Radoslaw P. Kozak.Suppression of peeling during the release of O-glycans by hydrazinolysis. Analytical Biochemistry, ,423:119-128
1. Radoslaw P. Kozak.Improved nonreductive O-glycan release by hydrazinolysis with ethylenediaminetetraacetic acid addition. Analytical Biochemistry, ,453:29-57
添加无水肼
15min
添方加法沿文革本
➢ 几乎所有的分离糖基的方法都是化学方法，因为
尚无适用于所有O链点接击糖添蛋加文白本的酶
➢ 最常用的化学方法是β消化法，但是这会导致糖基
被还原，生成糖醇，无法进行定量检测
➢ 其它方法点还击有添乙加文二本胺、氨、氢氧化锂法，但是分
离的量非常少
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1. Radoslaw P. Kozak.Improved nonreductive O-glycan release by hydrazinolysis with ethylenediaminetetraacetic acid addition. Analytical Biochemistry, ,453:29-57
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➢ 缺点：退化（peeling） 指每一步中残端减少点一击添个加单文糖本 结构
➢ 改进方法：肼化前去除水分子并加入低浓 度的已二酸已二胺，可以有效降低peeling
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糖链结构测定及糖的提取分离
七、糖链结构的测定
组成苷的苷元和单糖的鉴定
将苷用稀酸或酶进行水解，使生成苷元和各种单糖 苷元的结构鉴定
在有关章节中逐一介绍。 组成苷中糖的种类鉴定
通常采用PC、TLC等方法对水解液进行鉴定。 糖类的PC常用的展开剂大多为含水的溶剂系统，如正丁 醇-醋酸-水(4:1:5)，EtOAc-吡啶-水(2:1:2)等，其Rf值与 溶剂的含水量有关。
二维核磁共振谱(如HMQC COSY及HMBC谱)等技术广泛用于 确定连糖位置。
七、糖链结构的测定 糖与糖的连接位置的确定
全甲基化物进行甲醇解，分析其甲醇解产物。
七、糖链结构的测定
采用的方法通常是将这些甲醚化的单糖进行了 TLC鉴定，并与标准品对照。近来亦有用GC-MS联 用仪对其进行鉴定的报道。 全甲基化甲醇解：
n-B uOH 提 取 液 （ 含 糖 较 多 的 苷 ）
糖和苷的提取分离
药材
水
水提液
3倍量以上乙醇
醇水溶液 （苷）
沉淀 （多糖）
多糖提取分离
（一）提取
水提得到的粗多糖水溶液，加入95%乙醇使含醇量达80%，4摄氏度 静置过夜，多糖析出。减压抽滤，用95%乙醇洗至溶液无色。沉淀（多 糖）挥干醇。
（二）除蛋白
这是至关重要的一步，由于蛋白是大分子，它的存在会干扰多糖的 纯化。一般选用sevage法萃取或离心，多糖浓度为1mg/ml, 氯仿-正丁 醇比例通常在3:1-5:1之间，变性的蛋白质一般在两相交界处产生一条 白色的带。
（三）检测
除蛋白前后用紫外分光光度计检测280nm（蛋白质）和260nm（核 酸）下的吸收值，多糖浓度为0.4mg/ml对照验证除蛋白的效果。
样品浓度在20mg/ml左右。先用水洗脱，再用NaCl梯度洗 脱，小试时的梯度应密集一些，0.05, 0.1, 0.3, 0.5mol/L洗脱， 每瓶8ml, 10min左右一瓶即可。根据紫外检测的结果，再进 行梯度的修改。
< 3>合并流分 硫酸-蒽酮法结合紫外检测
（1）硫酸-蒽酮试剂的配制 称取0. 1g蒽酮至容量瓶中，加少量浓硫酸，搅拌使其溶解，加浓硫酸至 50ml摇匀，得0.2%的硫酸-蒽酮试剂，尽量现配先用。 （2）方法 馏分隔管检测，每管取0.5ml，在冰浴中加入2ml硫酸-蒽酮试剂，然后在 沸水中煮10~15min, 自来水冷却，放至室温。 （3）紫外检测
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
七、糖链结构的测定
(3)Kuhn改良法：在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加 入碘甲烷和氧化银或硫酸二甲酯及氢氧比钡(或氧化 钡)，在搅拌下进行甲基化。本法的缺点是反应较缓 慢。
(4) Hakomari法(箱守法)：二甲基亚砜
(DMSO)，氢化钠，碘甲烷
七、糖链结构的测定
• (四)离子交换纤维素(DEAE-纤维素)进行初步分离 一般选用DE-52型离子交换纤维素（二乙氨基乙基纤维素52）
<1 >柱的预处理 加蒸馏水浸泡过夜，期间换几次水，每次除去细小颗粒，
用0.5mol/LHCl溶液浸泡1~2h, 蒸馏水漂洗至中性；再用 0.5mol/LNaOH溶液浸泡1~2h, 蒸馏水漂洗至中性。 <2>洗脱
七、糖链结构的测定
如：已知某二糖甲醇解后得到下列产物， 请推测该二糖的结构（连接位置）
HHO3C
1'
O
OH O OH 6
HHOO
O OH
OH
全甲基化甲醇解
OH
6
6' 5'
1'
MMee 4 OO 352O O1M OeM+eMHe 3CO 439;
OMe OMe
七、糖链结构的测定
提原生苷：先杀酶。
常用的方法是在中药中加入CaCO3,或用甲醇、乙醇或沸水提 取，同时提取过程中要尽量勿与酸或碱接触，以免苷类分解。
提苷原：可利用酶活性
八、糖及苷类的提取和分离 化合物的极性
• 功能基的种类：(-COOH)> (-OH)> (–C=O)> (COOR) > -O- > (-CnHm)
甲基化反应
(1)Haworth法：用硫酸二甲酯和氢氧化钠(或碳 酸钠、碳酸钾)，可使醇羟基甲基化。其缺点是甲 基化能力较弱，如果欲进行全甲基化反应，必须 进行多次反应才能达到目的， (2)Purdie法：用碘甲烷和氧化银为试剂(一般可 在丙酮或四氢呋喃中进行)，可使醇羟基甲基化， 但因氧化银具有氧化作用，只能用于苷的甲基 化．而不能用于还原糖的甲基化。
七、结构的测定
苷中糖的数目的测定
质谱：苷分子量-苷元分子量，求出糖的数目。
核磁：氢谱中端基质子信号数(5ppm左右)，碳谱
中端基碳信号的数目(90-112ppm)。
七、结构的测定
苷元和糖之间连接位置的确定
13C-NMR：苷化位移规律，将苷和苷元的碳谱相比较。 成苷后，α-C约+8ppm,β-C约-4ppm
此法反应迅速、完全、无需特殊装置、可在室温下连续反 应，是目前最常用的全甲基化方法。但因在反应中，所用 二甲亚砜和NaH均呈强碱性，故分子中有酯键的苷类不 宜用本法。
七、糖链结构的测定-苷键构型的确定
酶水解 转化糖酶--------水解β-果糖苷键 麦芽糖酶--------水解α-葡萄糖苷键 杏仁苷酶--------水解β-葡萄糖苷键,专属性较低 纤维素酶--------水解β-葡萄糖苷键
中药
E tO H 八、苷类的提取和分离
EtOH 提 取 物
减 压 回 收 EtOH
流程图
浓缩物
石油醚提取
残留物 E t2O 或 C H C l3 提 取
E t2O 或 C H C l3 提取物（苷元）
残留物 EtOAc 提 取
EtOAc 提 取 液
残留物
（含单糖苷或含糖较少的苷）
n-B uOH 提 取
NMR谱法测定 利用端基质子的偶合常数 如：5ppm(1H, d, J=7Hz)为下面哪个结构？
H OH
4 6 5 HO
HH OO3H
2 1 OR OH
H beta H
H OH
4 6 5 HO
HH OO3H
2 1H OH
H
OR alpha
八、糖及苷类的提取和分离
一 、提取
植物体内，苷类常与水解该苷的酶共存。
• 极性功能个数 • 分子内氢键降低极性 • 化合物大小
小分子的极性大于大分子的极性
常用溶剂极性：
水 > 甲醇 > 乙醇 > 丙酮 > 乙酸乙酯 > 氯仿 > 乙醚 >己烷
H2O>MeOH>EtOH>CH3COCH3> EtOAc>CHCl3>EtOEt>CH3(CH2)4CH3
石油醚部分 （多为油脂）
七、糖链结构的测定
组成苷的苷元和单糖的鉴定
将苷用稀酸或酶进行水解，使生成苷元和各种单糖 苷元的结构鉴定
在有关章节中逐一介绍。 组成苷中糖的种类鉴定
通常采用PC、TLC等方法对水解液进行鉴定。 糖类的PC常用的展开剂大多为含水的溶剂系统，如正丁 醇-醋酸-水(4:1:5)，EtOAc-吡啶-水(2:1:2)等，其Rf值与 溶剂的含水量有关。
二维核磁共振谱(如HMQC COSY及HMBC谱)等技术广泛用于 确定连糖位置。
七、糖链结构的测定 糖与糖的连接位置的确定
全甲基化物进行甲醇解，分析其甲醇解产物。
七、糖链结构的测定
采用的方法通常是将这些甲醚化的单糖进行了 TLC鉴定，并与标准品对照。近来亦有用GC-MS联 用仪对其进行鉴定的报道。 全甲基化甲醇解：
n-B uOH 提 取 液 （ 含 糖 较 多 的 苷 ）
糖和苷的提取分离
药材
水
水提液
3倍量以上乙醇
醇水溶液 （苷）
沉淀 （多糖）
多糖提取分离
（一）提取
水提得到的粗多糖水溶液，加入95%乙醇使含醇量达80%，4摄氏度 静置过夜，多糖析出。减压抽滤，用95%乙醇洗至溶液无色。沉淀（多 糖）挥干醇。
（二）除蛋白
这是至关重要的一步，由于蛋白是大分子，它的存在会干扰多糖的 纯化。一般选用sevage法萃取或离心，多糖浓度为1mg/ml, 氯仿-正丁 醇比例通常在3:1-5:1之间，变性的蛋白质一般在两相交界处产生一条 白色的带。
（三）检测
除蛋白前后用紫外分光光度计检测280nm（蛋白质）和260nm（核 酸）下的吸收值，多糖浓度为0.4mg/ml对照验证除蛋白的效果。
样品浓度在20mg/ml左右。先用水洗脱，再用NaCl梯度洗 脱，小试时的梯度应密集一些，0.05, 0.1, 0.3, 0.5mol/L洗脱， 每瓶8ml, 10min左右一瓶即可。根据紫外检测的结果，再进 行梯度的修改。
< 3>合并流分 硫酸-蒽酮法结合紫外检测
（1）硫酸-蒽酮试剂的配制 称取0. 1g蒽酮至容量瓶中，加少量浓硫酸，搅拌使其溶解，加浓硫酸至 50ml摇匀，得0.2%的硫酸-蒽酮试剂，尽量现配先用。 （2）方法 馏分隔管检测，每管取0.5ml，在冰浴中加入2ml硫酸-蒽酮试剂，然后在 沸水中煮10~15min, 自来水冷却，放至室温。 （3）紫外检测
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
七、糖链结构的测定
(3)Kuhn改良法：在二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加 入碘甲烷和氧化银或硫酸二甲酯及氢氧比钡(或氧化 钡)，在搅拌下进行甲基化。本法的缺点是反应较缓 慢。
(4) Hakomari法(箱守法)：二甲基亚砜
(DMSO)，氢化钠，碘甲烷
七、糖链结构的测定
• (四)离子交换纤维素(DEAE-纤维素)进行初步分离 一般选用DE-52型离子交换纤维素（二乙氨基乙基纤维素52）
<1 >柱的预处理 加蒸馏水浸泡过夜，期间换几次水，每次除去细小颗粒，
用0.5mol/LHCl溶液浸泡1~2h, 蒸馏水漂洗至中性；再用 0.5mol/LNaOH溶液浸泡1~2h, 蒸馏水漂洗至中性。 <2>洗脱
七、糖链结构的测定
如：已知某二糖甲醇解后得到下列产物， 请推测该二糖的结构（连接位置）
HHO3C
1'
O
OH O OH 6
HHOO
O OH
OH
全甲基化甲醇解
OH
6
6' 5'
1'
MMee 4 OO 352O O1M OeM+eMHe 3CO 439;
OMe OMe
七、糖链结构的测定
提原生苷：先杀酶。
常用的方法是在中药中加入CaCO3,或用甲醇、乙醇或沸水提 取，同时提取过程中要尽量勿与酸或碱接触，以免苷类分解。
提苷原：可利用酶活性
八、糖及苷类的提取和分离 化合物的极性
• 功能基的种类：(-COOH)> (-OH)> (–C=O)> (COOR) > -O- > (-CnHm)
甲基化反应
(1)Haworth法：用硫酸二甲酯和氢氧化钠(或碳 酸钠、碳酸钾)，可使醇羟基甲基化。其缺点是甲 基化能力较弱，如果欲进行全甲基化反应，必须 进行多次反应才能达到目的， (2)Purdie法：用碘甲烷和氧化银为试剂(一般可 在丙酮或四氢呋喃中进行)，可使醇羟基甲基化， 但因氧化银具有氧化作用，只能用于苷的甲基 化．而不能用于还原糖的甲基化。
七、结构的测定
苷中糖的数目的测定
质谱：苷分子量-苷元分子量，求出糖的数目。
核磁：氢谱中端基质子信号数(5ppm左右)，碳谱
中端基碳信号的数目(90-112ppm)。
七、结构的测定
苷元和糖之间连接位置的确定
13C-NMR：苷化位移规律，将苷和苷元的碳谱相比较。 成苷后，α-C约+8ppm,β-C约-4ppm
此法反应迅速、完全、无需特殊装置、可在室温下连续反 应，是目前最常用的全甲基化方法。但因在反应中，所用 二甲亚砜和NaH均呈强碱性，故分子中有酯键的苷类不 宜用本法。
七、糖链结构的测定-苷键构型的确定
酶水解 转化糖酶--------水解β-果糖苷键 麦芽糖酶--------水解α-葡萄糖苷键 杏仁苷酶--------水解β-葡萄糖苷键,专属性较低 纤维素酶--------水解β-葡萄糖苷键
中药
E tO H 八、苷类的提取和分离
EtOH 提 取 物
减 压 回 收 EtOH
流程图
浓缩物
石油醚提取
残留物 E t2O 或 C H C l3 提 取
E t2O 或 C H C l3 提取物（苷元）
残留物 EtOAc 提 取
EtOAc 提 取 液
残留物
（含单糖苷或含糖较少的苷）
n-B uOH 提 取
NMR谱法测定 利用端基质子的偶合常数 如：5ppm(1H, d, J=7Hz)为下面哪个结构？
H OH
4 6 5 HO
HH OO3H
2 1 OR OH
H beta H
H OH
4 6 5 HO
HH OO3H
2 1H OH
H
OR alpha
八、糖及苷类的提取和分离
一 、提取
植物体内，苷类常与水解该苷的酶共存。
• 极性功能个数 • 分子内氢键降低极性 • 化合物大小
小分子的极性大于大分子的极性
常用溶剂极性：
水 > 甲醇 > 乙醇 > 丙酮 > 乙酸乙酯 > 氯仿 > 乙醚 >己烷
H2O>MeOH>EtOH>CH3COCH3> EtOAc>CHCl3>EtOEt>CH3(CH2)4CH3
石油醚部分 （多为油脂）