中药化学-3.糖和苷.ppt

1、第第3 3章章 糖和苷类化合物糖和苷类化合物#一、概述一、概述 糖类又称作碳水化合物(carbohydrates)，是植物光合作用的初生产物，除了作为植物的贮藏养料和骨架成分外，还是天然产物生物合成的前体。第第1 1节节 糖类化合物糖类化合物#糖类及其衍生物在自然界广泛存在，在植物中占其干重的80%-90%，和核酸、蛋白质、脂质一起合称为生命活动所必需的四大类化合物。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。#二、糖的结构和分类二、糖的结构和分类按能否水解和分子量大小分为：单糖单糖(monosaccharidesmon

2、osaccharides)：不能再被水解，最小单位。低聚糖低聚糖(oligosaccharides)(oligosaccharides)：29个单糖聚合而成。多糖多糖(polysaccharides)(polysaccharides)：10个以上单糖聚合而成。植物多糖、菌类多糖、动物多糖。#Fischer式Haworth式单糖结构表示方法：单糖结构表示方法：一、单糖一、单糖 单单糖糖是是多多羟羟基基醛醛或或酮酮类类化化合合物物，已已发发现现200200多多种种,天天然然单单糖糖以以五五碳碳糖糖、六六碳碳糖糖最最多多，多多数数在在生生物物体体内内呈呈结结合状态，只有葡萄糖、果糖等少数单糖游离存在

3、合状态，只有葡萄糖、果糖等少数单糖游离存在。#（一）五碳醛糖（一）五碳醛糖（aldopentosealdopentose）L-L-L-L-阿拉伯糖阿拉伯糖阿拉伯糖阿拉伯糖（L-L-L-L-arabinose,Araarabinose,Araarabinose,Araarabinose,Ara)D-D-D-D-核糖核糖核糖核糖 （D-ribose,RibD-ribose,RibD-ribose,RibD-ribose,Rib）D-D-D-D-木糖木糖木糖木糖（D-D-D-D-xylose,Xylxylose,Xylxylose,Xylxylose,Xyl）#（二）甲基五碳醛糖（二）甲基五碳醛糖

4、L-L-L-L-鼠李糖鼠李糖鼠李糖鼠李糖（L-L-L-L-rhamaose,Rharhamaose,Rharhamaose,Rharhamaose,Rha）L-L-夫糖夫糖（L-L-fucosefucose）#（三）六碳醛糖（三）六碳醛糖（aldohexosesaldohexoses）D-D-D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖（D-D-D-D-glucose,Glcglucose,Glcglucose,Glcglucose,Glc）D-D-D-D-甘露糖甘露糖甘露糖甘露糖 （D-mannose,ManD-mannose,ManD-mannose,ManD-mannose,Man）D-D-D-D-

5、半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖（D-D-D-D-allose,Allallose,Allallose,Allallose,All）#D-D-D-D-果糖果糖果糖果糖（D-D-D-D-fructose,Frufructose,Frufructose,Frufructose,Fru）L-L-L-L-山梨糖山梨糖山梨糖山梨糖（L-L-L-L-sorbosesorbosesorbosesorbose）（四）六碳酮糖（四）六碳酮糖（ketohexose,hexuloseketohexose,hexulose)#（五）六碳糖醛酸（五）六碳糖醛酸（uronicuronic acid acid）单糖中的伯醇基被氧化

6、成羧基的化合物。单糖中的伯醇基被氧化成羧基的化合物。D-D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸（D-D-glucuronicglucuronic acid acid）D-D-半乳糖醛酸半乳糖醛酸 （D-D-galactocuronicgalactocuronic）#（六）七碳糖（六）七碳糖 含有含有7 7个碳的单糖个碳的单糖#碳碳碳碳霉霉霉霉糖糖糖糖（L-L-L-L-mycarosemycarosemycarosemycarose）（七）去氧糖（七）去氧糖（deoxysugarsdeoxysugars）#NH32-2-2-2-氨基氨基氨基氨基-2-2-2-2-去氧去氧去氧去氧-D-D-D-D-葡萄糖葡萄糖葡

7、萄糖葡萄糖 （D-D-D-D-glucosamingglucosamingglucosamingglucosaming）（八）（八）-氨基糖（氨基糖（-amino sugaramino sugar）#（九）支碳链单糖（九）支碳链单糖 D-D-D-D-芹糖芹糖芹糖芹糖（D-D-D-D-apioseapioseapioseapiose）L-L-L-L-链酶糖链酶糖链酶糖链酶糖(L-(L-(L-(L-rhamaose,Rharhamaose,Rharhamaose,Rharhamaose,Rha）#（十）糖醇（十）糖醇 单糖中的羰基被还原成羟基的化合物。单糖中的羰基被还原成羟基的化合物。D-D-D-

8、D-甘露醇甘露醇甘露醇甘露醇（D-D-D-D-mannitolmannitolmannitolmannitol）D-D-D-D-山梨醇山梨醇山梨醇山梨醇（D-D-D-D-mannitolmannitolmannitolmannitol)#单单糖糖在在水水溶溶液液中中形形成成半半缩缩醛醛环环状状结结构构，即即成成呋喃糖和吡喃糖。呋喃糖和吡喃糖。五元氧环糖称五元氧环糖称五元氧环糖称五元氧环糖称为呋喃型糖为呋喃型糖为呋喃型糖为呋喃型糖（furanosefuranosefuranosefuranose)六元氧环糖称六元氧环糖称六元氧环糖称六元氧环糖称为吡喃型糖为吡喃型糖为吡喃型糖为吡喃型糖（pyran

9、osepyranosepyranosepyranose）#-D-Glc-D-GlcD-D-葡萄糖的葡萄糖的FischerFischer式与式与HaworthHaworth式之间的转变。式之间的转变。#FischerFischer式式:距离羰基最远的手性碳原子上的羟基在距离羰基最远的手性碳原子上的羟基在右侧的称为右侧的称为D D型糖型糖，在左侧的称为，在左侧的称为L L型糖型糖。D-D-D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖L-L-L-L-鼠李糖鼠李糖鼠李糖鼠李糖糖的绝对构型：糖的绝对构型：D D，L L#HaworthHaworth式式五碳吡喃型糖：五碳吡喃型糖：C4-OHC4-OH在面下为在面下为

10、 D D型糖，在面上为型糖，在面上为L-L-型糖。型糖。D-D-D-D-木糖（木糖（木糖（木糖（D-D-D-D-xylose,Xylxylose,Xylxylose,Xylxylose,Xyl）#甲基五碳、六碳吡喃型糖：甲基五碳、六碳吡喃型糖：C5-RC5-R在面下时为在面下时为L-L-型型糖，在面上为糖，在面上为D D型糖。型糖。L-L-L-L-鼠李糖鼠李糖鼠李糖鼠李糖（L-L-L-L-rhamaose,Rharhamaose,Rharhamaose,Rharhamaose,Rha）D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖（D-D-glucose,Glcglucose,Glc)#五五五五碳碳碳碳呋喃

11、型糖：呋喃型糖：呋喃型糖：呋喃型糖：C C C C4 4 4 4-R-R-R-R在面下在面下在面下在面下时为时为时为时为L L L L型糖，在面上时为型糖，在面上时为型糖，在面上时为型糖，在面上时为D-D-D-D-型糖。型糖。型糖。型糖。D-D-D-D-核糖（核糖（核糖（核糖（D-ribose,RibD-ribose,RibD-ribose,RibD-ribose,Rib）#端基碳端基碳（anomericanomeric carbon carbon）：单糖成环后形成了一个新的手性碳原子。该碳原子形成的一对异构体为端基差向异构体（anomer），有、两种构型。糖的相对构型：糖的相对构型：、端基碳

12、上H被称为端基H，OH被称为端OH#FischerFischer投影式：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构型，在异侧时为构型。-构型构型-构型构型#五碳吡喃型糖：C4-OH与端基碳上的羟基在同侧的为型，在异侧为型。-D-D-木糖木糖-D-D-木糖木糖HaworthHaworth投影式投影式#五碳呋喃型糖：C4-R与端基羟基在同侧为型，异侧为型。-D-D-核糖核糖-D-D-核糖核糖#甲基五碳、六碳吡喃型糖：C5-R与端基羟基在同侧为构型，异侧为构型。-D-D-葡萄糖葡萄糖-D-D-葡萄糖葡萄糖#、仅表示端基碳的相对构型仅表示端基碳的相对构型 。从糖的端基。从糖的端

13、基碳绝对构型来看，碳绝对构型来看，-D-D和和-L-L、-D-D和和-L-L构构型是一样的。型是一样的。-D-D-糖糖-D-D-糖糖-L-L-糖糖-L-L-糖糖-D-D-糖糖 -L-L-糖糖-D-D-糖糖-L-L-糖糖#二、低聚糖（二、低聚糖（oligosaccharidesoligosaccharides）1.1.按含有单糖的个数分为二糖、三糖、四糖等。按含有单糖的个数分为二糖、三糖、四糖等。2.2.按是否含有游离的半缩醛羟基分为按是否含有游离的半缩醛羟基分为还原糖还原糖和和非还原糖非还原糖。具有游离半缩醛羟基的糖为具有游离半缩醛羟基的糖为还原糖还原糖。由半缩醛或半缩酮上的羟基通过脱水缩合而

14、成的聚糖没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，为有还原性，为非还原糖非还原糖。由由2 29 9个单糖通过苷键结合而成的直链或支链聚糖。个单糖通过苷键结合而成的直链或支链聚糖。#槐糖槐糖（还原糖还原糖)蔗糖（蔗糖（非还原糖非还原糖)-D-Glcp-(12)-D-glcp-D-Fruf-(11)-D-Glcp#植物中的三糖大多是以植物中的三糖大多是以蔗糖蔗糖为基本结构再接上其它单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。非还原性糖。二糖：蔗糖二糖：蔗糖三糖：棉子糖三糖：棉子糖四糖：

15、水苏糖四糖：水苏糖五糖：毛蕊糖五糖：毛蕊糖#由十个以上单糖通过苷键连接而成的糖称为多聚糖。由十个以上单糖通过苷键连接而成的糖称为多聚糖。三、多聚糖类（三、多聚糖类（polysaccharidespolysaccharides）3 3、按来源：、按来源：植物多糖；动物多糖植物多糖；动物多糖1 1、按功能：、按功能：不溶于水的作为动植物的支持组织的多糖；不溶于水的作为动植物的支持组织的多糖；溶于水的作为动植物的贮存养料的多糖。溶于水的作为动植物的贮存养料的多糖。2 2、按单糖组成：、按单糖组成：均多糖均多糖(homosaccharidehomosaccharide)（由同种单糖组（由同种单糖组 成

16、）和杂多糖成）和杂多糖(heterosaccharideheterosaccharide)（由多种单糖组成）（由多种单糖组成）分类：分类：#1 1、植物多糖：、植物多糖：（1 1）纤维素：直链葡聚糖。）纤维素：直链葡聚糖。不易被稀酸或碱水解。不易被稀酸或碱水解。（2 2）淀粉：）淀粉：直链的糖淀粉：直链的糖淀粉：1 41 4连接的连接的D-D-葡萄吡喃糖，聚合葡萄吡喃糖，聚合度度300-350300-350，可溶于热水成透明溶液。，可溶于热水成透明溶液。支链的胶淀粉：支链的胶淀粉：1 41 4连接的连接的D-D-葡萄吡喃糖，但有葡萄吡喃糖，但有1 61 6的分支链，平均支链长的分支链，平均支链长2525个单位，不溶于冷水，个单位，不溶于冷水，溶于热水成粘胶状。溶于热水成粘胶状。糖淀粉遇碘显兰色，胶淀粉显紫色。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淀粉在制剂中作赋形剂，工业上作生产葡萄糖的原料。料。（3 3）植物树胶及粘液质）植物树胶及粘液质#2 2、菌类多糖、菌类多糖猪苓多糖、茯苓多糖、灵芝多糖猪苓多糖、茯苓多糖、灵芝多糖抗肿瘤抗肿瘤3 3、动物多