糖和苷类化合物
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第二章_糖和苷类化合物总结
第二章_糖和苷类化合物总结糖是生物体内最常见的化学物质之一，它们在细胞代谢和能量产生过程中发挥着重要作用。
糖分为单糖、双糖和多糖三种类型。
单糖是最简单、最基本的糖类，由一个糖分子组成。
常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖等。
双糖由两个糖分子通过糖苷键连接而成，常见的双糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖等。
多糖则由多个糖分子通过糖苷键连接而成，常见的多糖有淀粉、纤维素、壳聚糖等。
糖苷类化合物是指由糖和非糖物质通过糖苷键连接而成的化合物。
糖苷类化合物广泛存在于生物体内，是细胞膜、血液中重要的组成部分，并在细胞信号传导、能量储存和物质代谢等生理过程中发挥着重要作用。
糖苷类化合物的命名按照糖的名称和连接的非糖物质的名称来确定。
例如，葡萄糖和甘氨酸连接形成的化合物被称为葡萄糖甘氨酸。
糖苷类化合物的糖部分可以是单糖、双糖或多糖中的任意一种，而非糖物质可以是氨基酸、酚类、醇类或其他物质。
糖苷类化合物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗癌、抗炎、抗菌等作用。
例如，黄酮糖苷是一类常见的天然产物，具有抗氧化和抗癌活性。
黄酮糖苷能够清除自由基，阻止细胞氧化损伤，并抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
另外，糖苷类化合物还可以作为药物的载体，将药物与糖分子结合起来，增加药物的稳定性和生物利用度。
糖苷类化合物在食品工业中也有广泛的应用。
例如，葡萄糖苷是一种常用的甜味剂，可以替代糖和甜味剂，为食品提供甜味，同时减少对身体的不良影响。
另外，糖苷类化合物还可以用作食品添加剂，增加食品的保湿性、稳定性和口感。
总的来说，糖和苷类化合物在生物体内具有重要的生物功能和生理作用，是细胞代谢和能量产生过程中不可缺少的一部分。
糖苷类化合物具有多种生物活性，包括抗氧化、抗癌和抗炎等作用，在医药和食品工业中有广泛的应用。
糖和苷类化合物的研究将有助于深入理解生物体的生物过程和开发新的药物和食品产品。
中药化学-3.糖和苷
个新的手性碳原子。
该碳原子形成的一对异构体为端基差向异构体 （anomer），有α、β两种构型。 端基碳上H被称为端基H，OH被称为端－OH
#
Fischer投影式： 新形成的羟基与距离羰基最远的手性碳原子上 的羟基在同侧时为α构型，在异侧时为β构型。
H H HO H H CH2OH OH OH H OH O
苷—亲水性（与连接糖的数目、位置有关）。一般随着糖基 的增多而增大。大分子苷元（如甾醇等）的单糖苷常可 溶解于低极性的有机溶剂，如果糖基增多，亲水性增加， 在水中的溶解度也就增加。
#
因此，用不同极性的溶剂顺次提取药材时，
在各提取部分都有发现苷类化合物的可能。 碳苷与氧苷不同，无论在水中还是在其他溶 剂中溶解度一般都较小。
由半缩醛或半缩酮上的羟基通过脱水缩合而成的聚糖没
有还原性，为非还原糖。
#
O HOH O O
O O O
β-D-Glcp-(1→2)-D-glcp
槐糖（还原糖)
α-D-Fruf-(1→1)-α-D-Glcp
蔗糖（非还原糖)
#
植物中的三糖大多是以蔗糖为基本结构再接上其它单 糖而成的非还原性糖，四糖和五糖是三糖结构再延长，也 是非还原性糖。 O
1、植物多糖： （1）纤维素：直链葡聚糖。不易被稀酸或碱水解。 （2）淀粉： ������ 直链的糖淀粉：1α 4连接的D-葡萄吡喃糖，聚 合度300-350，可溶于热水成透明溶液。 ������ 支链的胶淀粉：1α 4连接的D-葡萄吡喃糖，但 有1α 6的分支链，平均支链长25个单位，不溶于冷 水，溶于热水成粘胶状。 ������ 糖淀粉遇碘显兰色，胶淀粉显紫色。 ������ 淀粉在制剂中作赋形剂，工业上作生产葡萄糖 的原料。 （3）植物树胶及粘液质 #
第二章——糖和苷类化合物
抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、 抗炎、抗菌、降压、解痉
黄酮苷
芦丁
抗炎、维生素P样作用
苷类
苷元
香豆素苷 皂苷
东莨菪苷
抗炎、抗菌、抗凝血、 镇痛、利尿、治疗痢疾
人参皂苷
抗肿瘤、增强免疫力
蒽醌苷
芦荟苷
降压、软化血管、抗炎
醇苷
红景天苷
苷类
苷键
酚苷 酯苷
天麻苷 山慈菇苷A
氰苷
苦杏仁苷
抗疲劳、抗衰老、免疫 调节、清除自由基
植物中的三糖大多是以蔗糖为基本结构再接上其它单糖而成 的非还原性糖，四糖和五糖是三糖结构再延长，也是非还原性糖。
O
O O
O O
O
O
O
O
三糖：
1、增殖双歧杆菌，调节肠内菌群
2、防止便秘，抑制腹泻，双向调节
3、抑制内毒素，保护肝脏功能
4、增强免疫力，提高抗肿瘤能力调节人体
棉子糖
免疫系统，增强免疫力； 5、内服可抗过敏，有效改善神经性、过敏
存在于卷心草、花椰菜、马铃薯、甜菜、 性皮炎和痤疮等皮肤病，外涂可保湿锁水；
洋葱、葡萄、香蕉、猕猴桃、小麦、水稻、 6、合成维生素，促进钙吸收
燕麦、大豆、葵花籽、棉籽、花生等。
7、调节血脂，降低血压
8、抗龋齿
9、具膳食纤维生理功效
四糖：水苏糖
泽兰、大豆、绿豆等豆类，泽兰（地灵、银条）中含量最高，活性 与棉籽糖类似。
天然单糖以五碳糖、六碳糖最多，多数在生物体内呈结合 状态，只有葡萄糖、果糖等少数单糖游离存在。
阿拉伯糖苷
木糖糖苷
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖 （五元环）和吡喃糖（六元环）。
CHO O
~ 糖处游离状态时
黄酮苷
芦丁
抗炎、维生素P样作用
苷类
苷元
香豆素苷 皂苷
东莨菪苷
抗炎、抗菌、抗凝血、 镇痛、利尿、治疗痢疾
人参皂苷
抗肿瘤、增强免疫力
蒽醌苷
芦荟苷
降压、软化血管、抗炎
醇苷
红景天苷
苷类
苷键
酚苷 酯苷
天麻苷 山慈菇苷A
氰苷
苦杏仁苷
抗疲劳、抗衰老、免疫 调节、清除自由基
植物中的三糖大多是以蔗糖为基本结构再接上其它单糖而成 的非还原性糖，四糖和五糖是三糖结构再延长，也是非还原性糖。
O
O O
O O
O
O
O
O
三糖：
1、增殖双歧杆菌，调节肠内菌群
2、防止便秘，抑制腹泻，双向调节
3、抑制内毒素，保护肝脏功能
4、增强免疫力，提高抗肿瘤能力调节人体
棉子糖
免疫系统，增强免疫力； 5、内服可抗过敏，有效改善神经性、过敏
存在于卷心草、花椰菜、马铃薯、甜菜、 性皮炎和痤疮等皮肤病，外涂可保湿锁水；
洋葱、葡萄、香蕉、猕猴桃、小麦、水稻、 6、合成维生素，促进钙吸收
燕麦、大豆、葵花籽、棉籽、花生等。
7、调节血脂，降低血压
8、抗龋齿
9、具膳食纤维生理功效
四糖：水苏糖
泽兰、大豆、绿豆等豆类，泽兰（地灵、银条）中含量最高，活性 与棉籽糖类似。
天然单糖以五碳糖、六碳糖最多，多数在生物体内呈结合 状态，只有葡萄糖、果糖等少数单糖游离存在。
阿拉伯糖苷
木糖糖苷
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃糖 （五元环）和吡喃糖（六元环）。
CHO O
~ 糖处游离状态时
糖和苷类
Lucidum Karst）。具有补
气安神、止咳平喘、延年 益寿的功效。
（3）动物多糖：
肝素： 是一种含硫酸酯的粘多糖，它的组分是氨基葡萄糖，艾杜糖 醛酸（iduronic acid）和葡萄糖醛酸。广泛分布于哺乳动物 的内脏、肌肉和血液中，作为天然抗凝血物质受到高度重视， 用于预防和治疗脑血栓并已经形成了一种肝素疗法。 [来 [性 源]本品最初得自肝脏，故名肝素。现多是从猪、牛 状]为白色或类白色粉末；有吸湿性。易溶于水。 等动物的肠粘膜或肝、肺中提取的一种粘多糖的硫酸酯。
（4）按连接单糖个数分类
1个糖——单糖苷；2个糖——双糖苷；
3个糖——叁糖苷 （5）按苷的生理活性分：强心苷等。 （6）按植物来源分：人参皂苷、柴胡皂苷等。
三、糖和苷的一般性质
1、性状
糖：单糖和一些分子量较小的低聚糖为无色或白色结 晶；相对分子量较大的低聚糖常为白色粉末。 苷： 一般少糖苷多为结晶，多糖苷多为无定形粉末。 具吸湿性，含糖越多吸湿性越强（如皂苷），苷多无 味，少数具甜或苦味。苷的颜色随苷元不同而不同， 苷比相应的苷元色浅。
本单元,不能再被简单地水解成更小分子的糖。如葡萄糖、
鼠李糖等。按含糖或醛基的不同又可分为醛糖和酮糖。
下面介绍几种单糖及其衍生物：
常见单糖：
氨基糖： 是指单糖的伯或仲醇羟基置换成氨基的糖类。
糖醇： 单糖的醛或酮基还原成羟基后所得的多元醇称糖
醇。
去氧糖：
单糖分子的一个或二个羟基为氢原子代替的糖叫去
甲壳素：是组成甲壳类动物外壳的多糖，其 结构安定性与纤维素类似。甲壳素及脱乙酰 甲壳素应用非常广泛，可制成透析膜、超滤 膜用作药物的载体具有缓解、持效的特点， 还可用于人造皮肤、人造血管、手术缝合线
糖和苷类化合物
D-木糖——D-鸡纳糖——D-木糖
—— 2-β1
1β-3
D-葡萄糖甲醚——D-葡萄糖
（AcO）2O 四乙酰木糖+四乙酰鸡纳糖
ZnCl2
+乙酰化三糖+乙酰化四糖
O OH HO
HO
Me
O
OH O
OH OH O
OMe
HO HO
O OR OH O
OH O O
O HO
HO
五糖苷（R＝苷元基）
O OAc H,OAc
原人参二醇(20R)
HO O
人参二醇
HO
对难水解的碳苷，用此法水解，以避免使用 剧烈的酸，可获得连有一个醛基、但其它结 构保持不变的苷元。
OH OR
OH
HO HO
CH2OH
CHOH +
CH2OH
R CHOH CH2OH
+ R-CHO HCOOH
课后练习
写出下列糖氧化开裂的产物?
O OR
O OR CH3
葡萄糖酸钠
凡能被多伦试剂和费林试剂氧化的糖叫做还原糖 。 不能被氧化的糖叫做非还原糖。 单糖：都是还原糖。
双糖：麦芽糖、乳糖为还原糖。蔗糖为非还原糖
可以利用这两个反应来区别还原糖和非还原糖。
苷的检识
理化检识的应用
水解
苷
糖 + 苷元 （鉴别特点和意义）
菲林试剂 （-） 多伦试剂 （-） Molish反应（+） (ａ-萘酚、浓硫酸）
室温，条件温和，可得到原生苷元。 C-苷难以酸水解，可用Smith裂解水解。
机理
用过碘酸氧化糖苷，使之生成二元醛以及甲酸
四氢硼钠还原成二元醇(二元醇具有简单的缩醛结 构，比苷的稳定性差得多)
糖和苷类化合物
第六节 苷类的结构研究
一、物理常数测定
二、分子式测定：质谱法
三、苷元和糖的鉴定：
1、糖的种类 TLC，PC，HPLC 用1HNMR，13CNMR ，2D-NMR数据鉴定 2、糖的数目的测定： 用TLC，PC，HPLC定量法 用1HNMR，13CNMR中端基氢或端基碳的数
目来确定；用COSY数据确定
CH2 O H
OH HO
OH OH CH2 O H
D-山梨醇
α-去氧糖
1、Molish反应
糖(或苷)+ α-萘酚—浓硫酸 紫红色环
两液面处出现
应注意碳苷和糖醛酸常呈阴性反应
2、Tollen 反应(银镜反应）
还原糖+氨性硝酸银[即Ag（NH3） 2+] Ag↓ (银镜或黑色沉淀)
3、Fehling反应
1 CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
5
6 C H2O H
D--（+）-----葡萄糖
H
OH
H H
H
OH
HO
HO
HO
H
H
OH2O H C H2OH
H
OH
OH H
OH
OH
H OH
α-D—吡喃葡萄糖
OH OH HO OH H
5
O
H HO
H
OH
O
HO
HO
H
OH
H
5
C H2O H
β-D—吡喃葡萄糖
者为-。
试命名下列糖类
R O
OH
R OOH
OOH R
O
R OH
R O OH
第三章 糖和苷类化合物
适用范围
结果
Fehling试剂反应
Tollen试剂反应
Molish试剂反应 （糠醛形成反应）
第一节 糖类化合物
检识
名称
适用范围
结果
Fehling试剂反应 还原性糖
砖红色氧化亚铜 沉淀
Tollen试剂反应
Molish试剂反应 （糠醛形成反应）
第一节 糖类化合物
检识
名称
适用范围
结果
Fehling试剂反应 还原性糖
OH
o OH
去氧糖C-OOOHHo 被OHH取代 CH3 o OH
OH
OH
OH
NH2
葡糖胺
OH
OH
D-葡萄糖醛酸
OH
OH
D-洋地黄毒糖
第一节 糖类化合物
结构类型
单 单糖在水溶液中形成 五元氧环 呋喃型糖 糖 半缩醛环状结构 六元氧环 吡喃型糖
CH2OH
OH O
OH
OH
OH
β-D-葡萄呋喃糖
OH
o OH
第三章 糖和苷类化合物
➢导学 ➢第一节 糖类化合物 ➢第二节 苷类化合物
导学
学习目标： 掌握：苷的概念与分类。 熟悉：糖类化合物的检识方法，苷类化合物的理化性
质、提取方法及检识方法。 了解：糖的概念与分类。 重点难点： 糖的分类和检识方法，苷类化合物的概念、分类及其 溶解性。
第一节 糖类化合物
糖类
砖红色氧化亚铜 沉淀
Tollen试剂反应 还原性糖 Ag↓（银镜）
Molish试剂反应 （糠醛形成反应）
第一节 糖类化合物
检识
名称
适用范围
结果
Fehling试剂反应 还原性糖
中药化学第三章 糖和苷类
是组成甲壳类昆虫外壳的主要成分，其结构
和安定性与纤维素类似。甲壳素及脱乙酰甲壳素 应用非常广泛，可制成透析膜、超滤膜，用作药
物的载体，还可用于人造皮肤、人造血管等。
第二节 苷类化合物
一、概述
（一）定义 苷类（配糖体）：糖或糖的衍生物与另
一非糖物质（苷元、配基）通过糖的端基 碳连接而成的化合物。 其连接的键为苷键。
第三节 提取分离方法
一、糖和苷类的提取 （一）糖的提取
糖类一般用水和稀醇。抑制酶水解保持糖的原存形式。 加入无机盐或加热回流破坏酶。避免与酸接触。
P56页提取方法。 多糖为大分子极性化合物，多数采用不同温度的水和稀
碱液、稀醇。避免用酸提取。 可过滤或离心除去不溶物后，上清液加2~5倍量的乙醇
2. 多糖采用分级沉淀法
使不同分子量的多糖分步沉淀。
除蛋白：三氟三氯乙烷法和sevag法。即正丁醇-氯仿1： 4混合后与多糖水溶液振摇放置，使蛋白质变性。
凝胶柱层析 常用有DEAE-Sephadex
A-25或A-50。大分子先洗下。
电泳法：分离酸性多糖 超速离心法：根据分子量大小。
第三章 糖和苷类化合物
授课教师:北京中医药大学 李强
目标要求
1. 糖类化合物
单糖（葡萄糖，鼠李糖）;二糖（麦芽糖，蔗糖，芸 香糖）;多糖的分类
糖的分离:常用的填料
2. 苷类化合物:
分类;不同苷键原子的代表化合物名称 不同苷键的水解难易情况
3. 检识 4. 苷的结构研究
糖与糖连接位置的确定—全甲基化—甲醇解 苷键构型的研究
（四）苷键的裂解
苷键的裂解反应是研究苷键和糖链结构的重 要反应。
常用的裂解方法有酸水解，碱水解，酶水解， 氧化开裂法。
和安定性与纤维素类似。甲壳素及脱乙酰甲壳素 应用非常广泛，可制成透析膜、超滤膜，用作药
物的载体，还可用于人造皮肤、人造血管等。
第二节 苷类化合物
一、概述
（一）定义 苷类（配糖体）：糖或糖的衍生物与另
一非糖物质（苷元、配基）通过糖的端基 碳连接而成的化合物。 其连接的键为苷键。
第三节 提取分离方法
一、糖和苷类的提取 （一）糖的提取
糖类一般用水和稀醇。抑制酶水解保持糖的原存形式。 加入无机盐或加热回流破坏酶。避免与酸接触。
P56页提取方法。 多糖为大分子极性化合物，多数采用不同温度的水和稀
碱液、稀醇。避免用酸提取。 可过滤或离心除去不溶物后，上清液加2~5倍量的乙醇
2. 多糖采用分级沉淀法
使不同分子量的多糖分步沉淀。
除蛋白：三氟三氯乙烷法和sevag法。即正丁醇-氯仿1： 4混合后与多糖水溶液振摇放置，使蛋白质变性。
凝胶柱层析 常用有DEAE-Sephadex
A-25或A-50。大分子先洗下。
电泳法：分离酸性多糖 超速离心法：根据分子量大小。
第三章 糖和苷类化合物
授课教师:北京中医药大学 李强
目标要求
1. 糖类化合物
单糖（葡萄糖，鼠李糖）;二糖（麦芽糖，蔗糖，芸 香糖）;多糖的分类
糖的分离:常用的填料
2. 苷类化合物:
分类;不同苷键原子的代表化合物名称 不同苷键的水解难易情况
3. 检识 4. 苷的结构研究
糖与糖连接位置的确定—全甲基化—甲醇解 苷键构型的研究
（四）苷键的裂解
苷键的裂解反应是研究苷键和糖链结构的重 要反应。
常用的裂解方法有酸水解，碱水解，酶水解， 氧化开裂法。
糖和苷类化合物
R-CHO + R'-CHO + NH3 R-COOH + R'-COOH
糖的化学性质
反应特点
1、反应机理：生成五元环状酯中间体； 2、反应定量进行（试剂与反应物基本是
1:1）； 3、在水溶液中进行或有水溶液（否则不反
应）； 4、反应速度：顺式 > 反式；
糖的化学性质
5、游离单糖产物及消耗过碘酸用Fischer 式计算； 成苷时糖产物及消耗过碘酸用Haworth式 计算；
单糖的立体结构
糖的绝对构型（D、L）
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
α -OH甘油醛
L型
Fischer式中倒数第二个碳原子上-OH向 右的为D型，向左的为L型。
糖分子化学反应的活泼性： 端基碳原子 > 伯碳 > 仲碳 （即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH）
糖的化学性质
1、溴水和硝酸的氧化
COOH
Br2 / H2O
CHO
稀 HNO3
COOH
CH2OH
CH2OH
COOH
糖的化学性质
2、过碘酸反应
主要作用于：邻二醇、α -氨基醇、α -羟基 醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构。
分类：醚化、酯化和缩醛（酮）化。
糖的化学性质
醚化反应（甲基化反应）
1、Haworth法 含糖样品 + Me2SO4 + 30%NaOH → 醇-OH
全甲基化 需反复6~8次。 判断反应是否完全的方法：
糖的化学性质
反应特点
1、反应机理：生成五元环状酯中间体； 2、反应定量进行（试剂与反应物基本是
1:1）； 3、在水溶液中进行或有水溶液（否则不反
应）； 4、反应速度：顺式 > 反式；
糖的化学性质
5、游离单糖产物及消耗过碘酸用Fischer 式计算； 成苷时糖产物及消耗过碘酸用Haworth式 计算；
单糖的立体结构
糖的绝对构型（D、L）
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
α -OH甘油醛
L型
Fischer式中倒数第二个碳原子上-OH向 右的为D型，向左的为L型。
糖分子化学反应的活泼性： 端基碳原子 > 伯碳 > 仲碳 （即C1-OH、C6-OH、C2 C3 C4-OH）
糖的化学性质
1、溴水和硝酸的氧化
COOH
Br2 / H2O
CHO
稀 HNO3
COOH
CH2OH
CH2OH
COOH
糖的化学性质
2、过碘酸反应
主要作用于：邻二醇、α -氨基醇、α -羟基 醛（酮）、邻二酮和某些活性次甲基等结构。
分类：醚化、酯化和缩醛（酮）化。
糖的化学性质
醚化反应（甲基化反应）
1、Haworth法 含糖样品 + Me2SO4 + 30%NaOH → 醇-OH
全甲基化 需反复6~8次。 判断反应是否完全的方法：
《糖和苷类化合物》课件
糖苷化反应
糖苷化反应是苷类化 合物分解的反应，通 过水解糖苷键得到糖 和非糖组成的物质。
重要的苷类化合物
苷类化合物在生物体 内扮演重要角色，包 括激素、抗生素和抗 癌药物等。
应用
糖类化合物的应用
糖类化合物在食品、医药和工业 等领域有广泛应用，如调味剂、 药物和生物合成。
苷类化合物的应用
苷类化合物被广泛应用于中药、 天然药物和药物研发领域，具有 抗氧化在生物体内起着重要的作用，对细胞代谢、信号传导和抗体识别等具有重 要影响。
糖类和苷类化合物的应用
糖类和苷类化合物的结合广泛应 用于食品、饮料和保健品等领域， 以增加口感和营养价值。
结论
糖类和苷类化合物的共同点
糖类和苷类化合物都是生物体中重要的有机化合物，具有特定的化学结构和生物学功能。
糖类和苷类化合物的不同点
糖类化合物是由糖分子组成，而苷类化合物是由糖和非糖分子组成的复合物。
糖类化合物
单糖
单糖是糖类化合物的基本单位，可通过化学键连接形成多糖。
低聚糖
低聚糖由少量的单糖分子组成，具有特定的生物活性。
高聚糖
高聚糖是由大量的单糖分子通过糖苷键连接形成的多糖。
苷类化合物
苷的结构
苷类化合物由糖分子 和非糖分子通过糖苷 键连接而成，具有不 同的生物活性。
脱水反应
脱水反应是苷类化合 物合成中的重要步骤， 通过去除水分形成糖 苷键。
《糖和苷类化合物》PPT 课件
在这个《糖和苷类化合物》的PPT课件中，我们将介绍糖和苷类化合物的结构、 特点以及应用。通过本课件，你将了解到糖和苷类化合物的重要性和应用领 域。
什么是糖和苷类化合物？
糖和苷类化合物是生物体中常见的有机化合物，具有重要的生物学功能。糖 类化合物包括单糖、低聚糖和高聚糖，而苷类化合物是由糖和非糖组成的复 合物。
第二章_糖和苷类化合物
二、糖的结构与分类 糖醇：
单糖的醛或酮基还原成羟基后得到的多元醇称为糖醇。
二、糖的结构与分类 其他：
去氧糖、 氨基糖、支链碳糖
二、糖的结构与分类 2. 低聚糖： 2-9个单糖组成。 双糖、三糖、四糖等；还原糖、非还原糖
二、糖的结构与分类 3. 多聚糖： 10个以上的单糖组成。无甜味 可分为直糖链型和支糖链；均多糖和杂多糖。 (1)植物多糖:
的连接方式、苷键的构型等。 2.苷键裂解的方法 1）酸催化水解反应 2）碱催化水解 3）酶催化水解 4）乙酰解反应 5）氧化开裂法（Smith降解法） 6）甲醇解
五、苷键的裂解 1）酸催化水解反应
苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解。 反应机理：苷原子先质子化，然后断键生成阳碳离子或半 椅型的中间体，在水中溶剂化而成糖。
(2)单糖衍生物: 氨基糖, 去氧糖,
糖醛酸, 糖醇, 环醇
二、糖的结构与分类 五碳醛糖：
D-木糖（D-xylose，xyl）、L-阿拉伯糖（L-arabinose，ara） D-核糖（D-ribose，rib）。
二、糖的结构与分类 甲基五碳糖糖：
L-夫糖（L-fucose，fuc）、D-鸡纳糖（D-quinovose）、 L-鼠李糖（L-rhamnose，rha）。
CN CH
苦杏仁苷
HO O OH HO HO O CN CH
+
glc
野樱苷
O H C
+
HCN
CN HO CH
+
glc
二、苷的分类
⑵硫苷：如萝卜苷。 ⑶氮苷：如腺苷 。 ⑷碳苷：如牡荆素。
N N NH2 N N
腺苷
O
N-OSO3 O S
HO S O
中药化学 第三章 糖和苷类化合物
② 酚苷 苷元分子中的酚性羟基与糖脱水而成的苷。
③ 酯苷 苷元中羧基与糖缩合而成的苷，其苷键既有缩 醛性质又有酯的性质，易为稀酸和稀碱所水解。如山慈菇 苷A和B（是山慈菇中抗霉菌的活性成分）被水解后，苷元 立即环合生成山慈菇内酯A和B。
④ 吲哚苷：靛苷，苷元为吲哚醇。 ⑤ 氰苷 氰苷主要是指一类具有α-羟基腈的苷，数目不多，但 分布广泛。这种苷易水解，尤其是在有稀酸和酶催化时水 解更快，生成的苷元α-羟腈很不稳定，立即分解为醛（酮 ）和氢氰酸；而在浓酸作用下，苷元中的-CN基易氧化成COOH基，并产生NH4+；在碱性条件下，苷元容易发生异 构化而生成α-羟基羧酸盐。 苦杏仁苷（amygdalin）存在于杏的种子中，具有α 羟基腈结构，属于氰苷类（cyanogenic glycosides）。苦杏 仁苷在人体内会缓慢分解生成不稳定的α -羟基苯乙腈， 进而分解成为具有苦杏仁味的苯甲醛以及氢氰酸。小剂量 口服时，由于释放少量氢氰酸，对呼吸中枢产生抑制作用 而镇咳。大剂量口服时因氢氰酸能使延髓生命中枢先兴奋 而后麻痹，并能抑制酶的活性而阻断生物氧化链，从而引 起中毒，严重者甚至导致死亡。
2．其它分类方法 （1）按苷元的化学结构类型：分为香豆素苷、蒽醌苷、 黄酮苷、吲哚苷等。 （ 2 ） 按苷类 在 植 物体 内 的 存在 状 况：分 为 原生苷 （ primary glycosides原存在于植物体内），苷，称为次生苷（ secondary glycosides原生苷水解失去一部分糖后生成的）。 如苦杏仁苷是原生苷，野樱苷是次生苷。 （3）按苷的生理作用分类：强心苷。 （4）按苷的特殊物理性质分类：皂苷。 （5）按糖的种类或名称分类：葡萄糖苷、木糖苷、去氧 糖苷等。 （6）按苷分子所含单糖的数目分类，可分为单糖苷、双 糖苷、三糖苷等。 （7）按苷分子中的糖链数目分类，可分为单糖链苷、双 糖链苷等。 （8）按其植物来源分类，例如人参皂苷、柴胡皂苷等。
糖和苷类化合物
第三章 糖和苷类化合物本章重点是苷类化合物，苷类是糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元）通过糖的端基碳原子连接而成的一类化合物，在自然界中，由于各种类型的天然成分均可以和糖结合成苷，因此，苷类的分布广泛，化合物很多，是普遍存在的天然产物，苷的共性在糖的部分，所以学习时，要先了解糖的结构和苷健性质。
第一节 糖类化合物这一节要掌握糖的含义、结构和分类、常见单糖和糖的检识方法。
重点和难点是单糖的绝对构型、端基差向异构体以及低聚糖还原性判断。
㈠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 式表示天然常见糖如下：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 ） 单糖处于环状结构时，可用Haworth 式表示。
如：葡萄糖（糖游离状态时用Fischer 式表示，苷化后成环用Haworth 式表示）CH 2OHCHOCHOCH 3CHOCH 2OHOCHO CH 2OHD-木糖L-鼠李糖D-葡萄糖D-果糖五碳醛糖甲基五碳醛糖六碳醛糖六碳酮糖CHOCH 2OH OD-葡萄糖~㈡Fischer 与Haworth 的转换及其相对构型单糖成环后新形成的一个不对称碳原子称为端基碳（如上述D-葡萄糖的C1），生成的一对差向异构体有α、β二种构型。
从Fischer 式看（C 1与C 5的相对构型）C 1-OH 与原C 5（六碳糖）或C 4（五碳糖）-OH ，顺式为α，反式为β。
从Haworth 式看C 1-OH 与C 5（或C 4）上取代基之间的关系：同侧为β，异侧为α。
㈢糖的绝对构型（D 、L ）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。
Fischer 式中最后一个手性碳原子上-OH 向右的为D 型，向左的为L 型。
第二章_糖和苷类化合物总结
七、糖和苷的结构研究
1.分子量的测定
质谱法
FD-MS（场解析质谱） FAB-MS（快原子轰击质谱） ESI-MS（电喷雾质谱） MALDI-TOF-MS（基质辅助激光解析电离飞行 时间质谱）
七、糖和苷的结构研究
2.单糖的种类鉴定
全水解
PC, TLC:
与单糖对照品比较-鉴定糖的种类
HPLC等定性定量分析
糖醛酸>七碳糖>六碳糖>甲基五碳糖>五碳糖
五、苷键的裂解
1）酸催化水解反应 ⑸ 氨基糖苷较羟基糖苷难水解，羟基糖苷又较去氧
糖苷（尤其2-去氧糖苷）难水解
2-氨基糖<2-羟基糖<6-去氧糖<2-去氧糖<2,6-二去氧糖(苷)
⑹ 醇苷<酚苷, 烯醇苷
练习
1.
B D A C
2.
a
五、苷键的裂解
2）碱催化水解
H
+
O OR
+ H+
O OR
- ROH
中间体
+
H2O
O OH2
+
- H+
O
H,OH
O
O
+H
半椅式
H
阳碳离子
五、苷键的裂解 1）酸催化水解反应
难易程度： ⑴ 按苷原子不同： N > O > S > C ⑵ 呋喃糖苷较吡喃糖苷易水解。 ⑶ 酮糖苷较醛糖苷易水解 ⑷ 吡喃苷中：
① C5上的取代基团越大越难水解 ② C5上有-COOH取代时，最难水解
297
注意：（苷类的提取）
1. 提取原生苷要抑制或破坏酶的活性。 2. 提取次生苷要利用酶的活性。
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第二节 苷类化合物
苷类（glycosides） 是糖或糖的衍生物与 另一非糖物质通过糖 的端基碳原子连接而 成的一类化合物，又 称为配糖体。苷中的 非糖部分称为苷元或 配基。
HO OH OH
CH2OH
单糖
去氧糖、氨基糖
D-洋地黄毒糖
CH3 O H,OH
HO OH
2-氨基-2-去氧-D-葡萄糖
HO
O
OH HO
H,OH
NH2
糖的构型
环化
糖的构型
环化
糖的构型
绝对构型相对构型
糖的构型
优势构象
低聚糖
低聚糖
低聚糖
低聚糖
还原糖
含有游离 的醛基或 酮基
非还 原糖
不含游离 的醛基或 酮基
单糖的立体结构
Fischer投影式
单糖的立体结构
C1-OH与原C5（六碳糖）或C4（五碳糖）-OH，顺式 的为a型，反式的为b型
单糖的立体结构
CHO
O
Haworth投影式
~
C H2 O H
D-葡萄糖
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 具有五元环结构的糖——呋喃糖 糖处游离状态时用Fischer式表示，
氧苷
苷元通 过氧原 子和糖 相连接 而成的 苷
氧苷
醇苷
HO
O
O
OH
OH
HO HO
红景天苷
氧苷
OH
熊果苷
酚苷
glc O
天麻苷
O glc
CH2OH
氧苷
酯苷
HO O
O OH HO
HO
CH 2OH OR
R=H 山慈菇苷 A
氧苷
氰苷
HO
O
O OH HO
HO
O OH HO
HO
CN O CH
原生苷、次生苷
苷类的结构
从结构上看，绝大多数的苷类化合物是 糖的半缩醛羟基与苷元上羟基脱水缩合，成 为具有缩醛结构的物质。
糖
-H2O
OH+HO R
糖 OR
苷类的结构
糖
-H2O
OH+HO R
糖 OR
苷键 苷原子 键
苷类的结构
苷类的分类
按苷键原子 分类
其它分类方 法
按苷键原子分类
氧苷
硫苷
氮苷
碳苷
硫苷
糖的半缩 醛羟基与 苷元上巯 基缩合而 成的苷
低聚糖
HO
O
OH HO
HO
HOO O
HO CH2OH
HO
HO
HO
O OH HO
HO
O
OH O
H,OH
OH
蔗糖
麦芽糖
HO
O
OH HOHO
H,OH
OO OH HO
HO
槐糖
多聚糖
纤维素
多聚糖
淀粉
starch_600x
多聚糖
淀粉
胶淀粉遇碘呈紫红色 糖淀粉遇碘呈蓝色
多聚糖
粘液质
多聚糖
树胶
多聚糖
菌类多糖
O
β
O
α
异侧
糖类化合物
1
糖的 分类
糖的分类
多糖
糖 低聚糖
单糖
糖的分类
不能再被简单地水解成更小分 单 糖 子的糖
由2～9个单糖通过糖苷键聚合 低聚糖 而成的糖
由10个以上的单糖通过糖苷键 多聚糖 聚合而成的化合物
糖的分类
不能再被简单地水解成更小分 单 糖 子的糖
五 糖甲 六 六 糖 糖
碳
基碳碳醛醇
醛
五醛酮酸
糖
碳糖糖
单糖
五碳醛糖
D-木糖
O O H H O ,H H O
O H
D-核糖
H O
O H O ,H
O HO H
L-阿拉伯糖
H O O O H H O ,H
O H
单糖
甲基五碳糖
L-夫糖
O C H3 H OHO ,H H O O H
D-鸡纳糖
C H3 O
O H HO ,H H O
O H
L-鼠李糖
H O O C H3 HO ,H O HO H
单糖
六碳醛糖
D-葡萄糖
O H O
O H HO ,H
H O O H
D-甘露糖
O H O
O HH OHO ,H H O
D-半乳糖
O H H O O
O H HO ,H
O H
单糖
D-果糖
O H O O (H)C H2 O H H O O H
六碳酮糖
糖和苷类化合物
讲授内容
单糖的立体结构（知识回顾） 糖和苷的分类（重点） 糖的化学性质（了解实际应用意义） 苷的理化性质（重点） 糖和苷的提取分离（熟悉） 糖的核磁共振性质与糖链结构的测定（了解）
单糖的立体结构
单糖的立体结构
Fischer与Haworth投影式 单糖的差向异构体 单糖的绝对构型 单糖的构象
HO
O
O OH HO
HO
O OH HO
HO
CN O CH
苦杏仁苷
HO
O HC
+ HCN
O OH HO
HO
CN O CH
野樱苷
CN HO CH
+ glc
+ glc
苷类的一般性质
1
苷类 的 性状
2
苷类 的 旋光性
3
苷类 的 溶解性
苷键的裂解
1、酸水解反应（重点掌握） 2、碱水解反应（熟悉） 3、酶水解（重点掌握） 4、Smith降解（熟悉） 5、乙酰解（了解）
苷键的裂解 1．酸催化水解
OH
OH O OR + H+HO OH NhomakorabeaOH
O
OH
H,OH
HO OH
OH +H
O OR
OH
ROH O H
HO
H
OH
O+
OH
H
OH +
HO
O OH 2
OH
H+ O H
+H2O
HO
H
OH
苷键的裂解 1．酸催化水解
按苷原子的不同，苷类酸水解的易难顺序为： N-苷
易
O-苷 S-苷 C-苷
OH
N OS3H
O OH
S
C CH2CH2 CH CH S CH3
HO
O
OH
萝卜苷
水解
萝卜芥子油（异硫氰酸酯类）
氮苷
糖上的端 基碳与苷 元上氮原 子相连接 而成的苷
N H2
N
N
N
N
O
腺苷
碳苷
glc
糖基的端 基碳原子 直接与苷 元碳原子 相连接而 成的苷
HO
O
OH
OH O
牡荆素
特点：水溶性小，难于水解
L-山梨糖
H O O H O O (H)C H2 O H
O H
单糖
D-葡萄糖醛酸
COOH
O
OH H,OH
HO
OH
糖醛酸
D-半乳糖醛酸
COOH HO O
OH H,OH OH
单糖
卫矛醇
CH2OH HO
OH OH HO CH2OH
糖醇
D-甘露醇
CH2OH
HO HO
OH OH CH2OH
D-山梨醇
CH2OH OH
苷化后成环用Haworth式表示。
单糖的立体结构
C1-OH与C5（或C4）上取代基（C6或C5）之间的关系，同侧 为b型，异侧为a型，C5上取代基向上为D型，向下为L型。
单糖的立体结构
Fischer与Haworth的转换
HO
H
异侧
O CH2OH
CHO
CH2OH
D-葡萄糖
H
OH
O CH2OH
同侧
同侧
难
苷键的裂解
1．酸催化水解
呋喃糖苷 较
吡喃糖苷 容易水解
苷键的裂解 1．酸催化水解
酮糖苷较醛糖苷易于水解，这是因为酮糖大 多为呋喃糖结构所致。