药物化学课件-糖和苷类化合物课件

糖和苷类化合物
Carbohydrates and glycosides
本章基本内容
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷的分类 四、糖和苷的物理性质 五、糖的化学性质 六、苷键的裂解 七、糖的提取分离 八、糖的鉴定和糖链结构的测定
一、概述
糖类又称碳水化合物（carbohydrates），是植物光合 作用的初生产物，是一类丰富的天然产物，如：蔗糖、粮 食(淀粉)、棉布的棉纤维等。
D-葡萄糖
（二）单糖的绝对构型 • D型和L型
判断依据：离羰基最远的手性碳原子上-OH
的取向。
CHO
-OH向右的为D型，
CH2OH O
向左的为L型。
CH2OH
CH2OH
D-葡萄糖
D-果糖
（三）Fischer与Haworth的转换及其相对构型
1 HCO H C2 OH HO C3 H H C 4 OH H C5 OH
（四）苷类化合物 糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元或配基）
通过糖的端基碳原子连结而成的一类化合物。
O
OH
+ HO
R
-H2O H+
NH2 R
HS R
HR
糖
苷元
O OR NHR SR R
苷
苷的分类： 1．按苷原子不同分类
⑴ 氧苷 如：红景天苷
OO OH
红景天苷
按苷键氧的来源不同氧苷又可分为：
⑴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。
5．按糖链个数分 1个位置成苷——单糖链 2个位置成苷——双糖链
6．按生物体内存在分 原生苷——在植物体内原存在的苷； 次生苷——原生苷水解掉一个或一个以上单糖
所形成的苷。
苦杏仁苷 （原生苷）
野樱苷 （次生苷）
四、糖和苷的物理性质
1.性状 苷均为固体。含糖基少者为结晶型固体，含糖基多者为无
定型粉末。 味觉: 单糖~低聚糖——甜味; 多糖——无甜味 （随着糖的聚合度增高，则甜味降低） 苷类——苦、甜等（甜菊苷）
如：蔗糖（D-葡萄糖-D-果糖） 麦芽糖（葡萄糖1→4葡萄糖）
多糖：水解后能生成多个单分子的，称为多糖。 如：淀粉、纤维素等

二、单糖的立体化学
（一）糖的表示式 单糖是多羟基醛或酮。从三碳糖至八碳糖天然界都有存
在。以Fischer式表示如下：
CHO
CHO
CHO
CHO O
CH2OH
D-木糖 五碳醛糖
O OH
NH3
O OH
NH2
2-氨 基 -2-去 氧 -D-glucose
3．糖醇 单糖的醛或酮基还原成
羟基后所得的多元醇。
CH2OH
CH2OH
D-山梨醇
4．去氧糖 单糖分子的一个或二个羟基被 氢原子代替的糖。
CHO
CH 397 2
CH3
D-毛地黄毒糖
5．糖醛酸 单糖分子中伯醇基氧化成羧基的化合物。
O
C5-OH氧化成酸
COOH O
α - D-葡萄糖醛酸
（二） 低聚糖类 按照含有单糖的个数分；
环糊精 6-8个葡萄糖
按照是否具有还原性分；
OH O CH3
O
O OH H,OH
OH OH OH OH
HO
O O
OH
O
OH H,OH
OH
OH OH
OH
芸香糖(rutinose)
龙胆二糖(gentiobiose)
CH3
L-鼠李糖
CH2OH
D-葡萄糖
甲基五碳醛糖 六碳醛糖
CH2OH
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
~
链状结构--Fischer式
环状结构--Haworth式
NH2
N
N
HO N N O
NH2
N
N
N
NO
腺苷
巴豆苷
⑶硫苷：如萝卜苷。
⑷碳苷：如牡荆素。
N-OSO3
OH
glc
HO
O
OS
S
O
OH O
萝卜 苷
OH O OH
牡荆素
HO H
O OH
OH OH
CH2OH
芦荟苷
2．按苷元不同分类 如：黄酮苷、蒽醌、香豆素、强心苷、皂苷等
3．按端基碳构型分 α苷；β苷。
4．按连接单糖个数分 1个糖——单糖苷； 2个糖——双糖苷 3个糖——叁糖苷
CH2OH O OH
OH
OH
H
OH
CH2OH
（Haworth式）
OH
OH
OH
OH
OH
HO
H
异侧
O CH2OH
同侧
O
β
CHO
CH2OH
D-葡萄糖
H
OH
O CH2OH
同侧
O
α
异侧
Haworth式：
C1-OH与C5（或C4）上取代基之间的关系： 同侧为β ，异侧为α 。
C5向上为D型，向下为L型。
O
⑵酚苷：是通过酚羟基而成的苷，如天麻苷。 ⑶酯苷：苷元以-COOH和糖的端基碳相连接的
是酯苷，如山慈菇苷A。 ⑷氰苷：是指一类α -羟腈的苷，如野樱苷。
O glc
CH2OH
OO O
CH2OH
天麻苷
NC OR
OO
H C
山慈菇苷A
R=H 野 樱 苷 R=β -D-glc 苦 杏 仁 苷
⑵氮苷：如腺苷 。
（三）多糖类 按照在生物体内的功能分(支持组织和养料贮存）； 按照单糖的组成分（均多糖和杂多糖）； 按照多糖的来源分：
植物多糖（纤维素、淀粉、粘液质、果聚糖、树胶） 动物多糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、甲壳素）
产品开发
香菇多糖注射液——免疫调节剂， 用于恶性肿瘤辅助治疗。
黄芪多糖注射液—— 提高人体白细胞诱生干扰素的功能。
β -D-葡萄糖
α -L-鼠李糖
O CH3
（四）环的构象
O
4
1
O
(5)
(2)
3
2
(4) (3)
4
5O
1
2
3
C1式
O
5
1
O
4
3
2
1C式
三、糖和苷的分类 （一）单糖类 1．常见单糖
CHO
CH2OH
D-葡萄糖
CHO
O
β
O
β
CHO
O CH3
α
CH2OH
D-半乳 糖
α
CH3
L-鼠李糖
2．氨基糖 是指单糖的醇羟基置换成氨基的糖类。
6CH2OH
向右横倒
（Fischer式）
6 H H OH HCH2C 5 4 3
OH OH H
H H5
OH 4 OH
OH 3 H
6 CH2OH H CHO
1
2
OH
6 CH2OH
H5 H
4 OH
OH 1
H CHO
羟基缩合
OH 3
2
H
OH
H 2
CH1 O
保持C2-C3 键
OH
不动，向右扭曲
C6-羟甲基 向上扭转
糖类、核酸、蛋白质、脂质 ——生命活动所必需的四大类化合物。
化学结构：多羟基醛或多羟基酮的衍生物及其聚合物。
CHO
CH2OH O
CH2OH
D-葡萄糖
CH2OH
D-果糖
根据其分子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和多糖。
单糖：不能再被水解成为更小分子的糖，是糖的基本组 成单元。
如；葡萄糖等 低聚糖：水解后生成 2-9 个单糖分子的糖。