第二章糖和苷

1、1,Natural Products Chemistry,第三章,糖和苷 (Saccharide and Glycoside),2,[基本內(nèi)容],常見的幾種單糖的結(jié)構(gòu)特征；糖的化學性質(zhì)：過碘酸氧化、Smith降解、醚化 反應、?；磻?、縮酮和縮醛反應，以及硼酸 絡(luò)合反應；苷鍵的裂解規(guī)律和特征；糖的核磁共振譜學特征：糖上的質(zhì)子在1H-NMR 譜及碳原子信號在13C-NMR上出現(xiàn)的大致位 置。根

2、據(jù)J值判斷多數(shù)糖苷端基碳原子構(gòu)型。苷 化位移規(guī)律。,3,[基本要求] 掌握苷鍵的裂解規(guī)律和影響因素。 熟悉苷結(jié)構(gòu)特征、分類和鑒別方法；及糖苷 的核磁性質(zhì)和苷化位移規(guī)律。,4,第一節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖的理化性質(zhì)第四節(jié) 苷鍵的裂解第五節(jié) 提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,

3、5,,單糖（monosaccharide）：糖的基本單位，又稱碳水 化合物(Carbohydrates), 為多羥基的醛（polyhydroxylaldehyde)或多羥基酮（polyhydroxyketone）。 為重要的一次代謝產(chǎn)物. 具有醛基的單糖稱為醛糖（aldose），具有酮基的單糖稱為為酮糖（ketose）。,,第一節(jié) 單糖的立體化學,一 糖的定義,6,以D-葡萄糖（D-glucose）為

4、例：,Fischer投影式,Haworth式,Haworth簡式,優(yōu)勢構(gòu)象式,第一節(jié) 單糖的立體化學,,單糖的表示方法：Fischer、Haworth、優(yōu)勢構(gòu)象式,二 糖的表示方法,7,,,最早系統(tǒng)反應單糖立體結(jié)構(gòu)的為Fischer投影式,D、L-甘油醛,,規(guī)則：碳主鏈豎直放置，醛基（羰基）位于頂端，羥甲基位于底端，鏈上中間碳上的取代基水平放置兩端。投影式中，水平鍵朝向平面前，豎直健位于平面后。,第一節(jié) 單糖的立體化學,,8,部分單

5、糖的Fischer投影式如下：,D－木糖 D－果糖 D－葡萄糖 L－鼠李糖D-xylose D-fructose D-glucose L-rhamnose,第一節(jié) 單糖的立體化學,,9,D-glucose,,,第一節(jié) 單糖的立體化學,,10,第一節(jié) 單糖的立體化學,,三 糖的氧環(huán),D-葡萄糖,β-D-萄萄呋喃糖,α -D-萄萄呋喃糖,β-D-萄萄

6、吡喃糖,α -D-萄萄吡喃糖,五元氧環(huán)—呋喃環(huán),六元氧環(huán)—吡喃環(huán),,,單糖在水溶液中形成半縮醛環(huán)狀結(jié)構(gòu),11,第一節(jié) 單糖的立體化學,,四 糖的絕對構(gòu)型,習慣上將單糖的最后一個手性碳原子（距離羰基最遠的手性碳）的構(gòu)型定為單糖的絕對構(gòu)型。,1 Fischer投影式中單糖D、L構(gòu)型的規(guī)定 相對于左右旋（ L、D－）甘油醛而來，以距離醛基（或羰基）最遠的手性碳原子上的－OH而定，向右為D-構(gòu)型；向左為L-構(gòu)型。,D、L-甘油醛,12

7、,D-構(gòu)型,L-構(gòu)型,第一節(jié) 單糖的立體化學,,D-甘油醛,L-甘油醛,D-木糖,L-鼠李糖,13,,,2 Haworth式中，絕對構(gòu)型的判定：1)六碳醛糖和甲基五碳糖 構(gòu)成的吡喃糖：C5上的取代基：向上為D型，向下為L型。,,D- L-,六碳醛糖構(gòu)成的呋喃型，因C5、C6部分成為環(huán)外側(cè)鏈，構(gòu)型判斷仍以C5為標準，C5-R者為D型糖,C5-S者為L型糖。,R,,第一節(jié) 單糖的立體化學,,14,,,2 Ha

8、worth式中，絕對構(gòu)型的判定：2)五碳醛糖構(gòu)成的吡喃糖：C4上的取代基：向上為L型，向下為D型。,,L- D-,第一節(jié) 單糖的立體化學,,3)五碳醛糖構(gòu)成的呋喃糖：C4上的取代基：向上為D型，向下為L型。,L- D-,15,第一節(jié) 單糖的立體化學,,五 糖的端基差向異構(gòu),差向異構(gòu)體：具有多個手性中心的化合物，只有一個手性中心不同而

9、形成的異構(gòu)體。端基差向異構(gòu)體：單糖成環(huán)后形成了一個新的手性碳原子，該原子成為端基碳，形成的一對異構(gòu)體稱為端基差向異構(gòu)體，具有α、β兩種構(gòu)型。,16,第一節(jié) 單糖的立體化學,,1 Fischer投影式中端基差向異構(gòu)體構(gòu)型的確定同α異β：C1-OH（端基碳）與距離羰基最遠的手性碳原子上的OH在同側(cè)者為α型,異側(cè)者為β型.,五 糖的端基差向異構(gòu),異β,同α,D-glucose,17,,2 Haworth式中端基差向異構(gòu)體構(gòu)型的確定：

10、1)六碳醛糖和甲基五碳糖構(gòu)成的吡喃糖：,,β- α-,第一節(jié) 單糖的立體化學,,同β異α：C1-OH（端基碳）與距離羰基最遠的手性碳原子上的C5-OH 在同側(cè)者為β 型,異側(cè)者α為型.,18,,,2 Haworth式中端基差向異構(gòu)體構(gòu)型的確定：2)五碳醛糖構(gòu)成的吡喃糖：C1-OH和C4-OH 在同側(cè) 者為α 型,異側(cè)者為β型.,,第一節(jié) 單糖的立體化學,,α- β-,3)五碳醛

11、糖構(gòu)成的呋喃糖：C1-OH和C4-取代基在 同側(cè)者為β 型,異側(cè)者為α型.,β- α-,19,,,第一節(jié) 單糖的立體化學,,α、β 表示的是糖端基碳的相對構(gòu)型，從端基碳絕對構(gòu)型來看： β-D和 α-L， α -D和 β –L型糖（優(yōu)勢構(gòu)象一樣時）的端基碳的絕對構(gòu)型是一樣的,β-D,α -L,20,第一節(jié) 單糖的立體化學,,六 糖的構(gòu)象,,單糖的構(gòu)象式呋喃型糖:五元氧環(huán),信封式吡喃型糖:椅式構(gòu)象為優(yōu)勢構(gòu)象(C

12、1, 1C式),4C1式,簡稱C1式,1C4式,簡稱1C式,,,21,第一節(jié) 單糖的立體化學,,六 糖的構(gòu)象,,a 鍵 e 鍵的書寫方法： 面上的碳a鍵在面上 面下的碳a鍵在面下 e 鍵隔鍵平行,22,,,,D型糖,L型糖,規(guī)律1：D型糖采取C1式更穩(wěn)定，L型葡萄糖采取1C式。,規(guī)律2：b-構(gòu)型的端基OH總是處于平伏鍵。,以DL-葡萄糖為例總結(jié)：,23,必須記住的十種常見單糖：,2,3,4,2,3,5,24,第一

13、節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖的理化性質(zhì)第四節(jié) 苷鍵的裂解第五節(jié) 提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,25,一. 糖的分類（按照糖單位數(shù)目） 1.單糖: (1) 單糖： 五碳醛糖, 六碳醛糖, 六碳酮糖, 甲基五碳醛糖, 支碳鏈糖 (2)單糖衍生物: 氨基糖, 去氧糖, 糖醛酸, 糖醇, 環(huán)醇,,第二節(jié) 糖和苷的分類,2

14、6,,,天然界的單糖從三碳糖至八碳糖都有存在。,最簡單的醛糖 甘油醛（glyceraldehyde）最簡單的酮糖 二羥基丙酮（1,3－dihydroxyacetone）,甘油醛,二羥基丙酮,第一節(jié) 單糖的立體化學,,27,2. 低聚糖類 2-9個單糖通過苷鍵結(jié)合而成的直鏈或支鏈聚糖。3. 多聚糖類 (1)植物多糖: 淀粉, 纖維素, 果聚糖,半纖維素,樹膠,粘液質(zhì)。 (2)動

15、物多糖: 糖原, 甲殼素, 肝素, 硫酸軟骨素, 透明質(zhì)酸。,,第二節(jié) 糖和苷的分類,28,二 苷的分類 苷(配糖體):由糖或糖的衍生物如氨基糖、糖醛酸等的端基碳上的羥基與另一非糖物質(zhì)（苷元）通過縮合形成的化合物稱為苷，故有α苷和β苷之分。 分類： 根據(jù)生物體內(nèi)的存在形式:原生苷,次生苷 根據(jù)所連單糖的個數(shù): 單糖苷,雙糖苷等 根據(jù)糖鏈的

16、數(shù)目:單糖鏈苷,雙糖鏈苷 根據(jù)苷元的不同: 黃酮苷,蒽醌苷 根據(jù)生物活性或特性: 強心苷, 皂苷 根據(jù)苷鍵原子:氧苷, 氮苷,硫苷,碳苷,,第二節(jié) 糖和苷的分類,29,根據(jù)苷鍵原子分類: 1.氧苷(O-苷) ①醇苷: 苷元為醇。如： 紅景天苷,,第二節(jié) 糖和苷的分類,②酚苷： 苷元為酚。如：天麻苷,③氰苷: 指苷元為α-羥腈形成的苷,易

17、分解成醛或酮和氫氰酸。 如：苦杏仁苷,30,,,④酯苷(酰苷): 苷元的羧酸基與糖或糖衍生物的半縮醛(半縮酮)羥基脫水縮合成苷. 如：山慈菇苷A,,第二節(jié) 糖和苷的分類,1.氧苷(O-苷),⑤吲哚苷: 苷元為吲哚醇 如：靛苷,根據(jù)苷鍵原子分類:,31,,2.硫苷: 苷元的巰基與糖或糖的衍生物的半縮醛(半縮酮)羥基脫水縮合成苷. 如：白芥子苷,,第二節(jié) 糖和苷的分類,根據(jù)苷鍵原子分類:,3.氮苷

18、(N-苷): 苷元的胺基與糖或糖的衍生物的半縮醛(半縮酮)羥基脫水縮合成苷化合物. 如：腺苷,32,4.碳苷（C-苷）: 苷元碳上的氫與糖或糖的衍生物的半縮醛(半縮酮)羥基脫水縮合成苷.苷元多為間苯二酚、間苯三酚類化合物，常見黃酮、蒽醌、酚酸類。 如：牡荊素,,第二節(jié) 糖和苷的分類,根據(jù)苷鍵原子分類:,33,第一節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖的理化性質(zhì)第四節(jié) 苷鍵的裂解第五節(jié)

19、提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,34,一 一般性質(zhì) 1. 溶解性： 糖:小分子糖極性大,水溶度大;多糖隨聚合度增大,水溶度下降. 2. 極性: 單糖>雙糖>叁糖 苷的極性:苷元<單糖苷<雙糖苷<叁糖苷 3. 味: 單糖、低聚糖有甜味;多糖無甜味。 4. 旋光性：多有旋光性。,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),,二、化學性質(zhì) 1.

20、氧化反應： 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：,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),,,,,單糖結(jié)構(gòu)中反應活潑性順序: 端基碳原子> 伯碳 > 仲碳 銀鏡反應(Tollen reaction): 以Ag+為氧化劑 費林反應(Fehling reaction):以Cu2+為氧化劑 過碘酸反應:氧化鄰二羥基等, 生成醛等.

21、 主要作用于： 鄰二醇、α-氨基醇、α-羥基醛（酮）、鄰二酮和某些活性次甲基等結(jié)構(gòu),第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),鄰羥基：,,,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),,,,α-羥基酮：α -氨基醇：鄰二酮：,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),,,,,反應特點：①反應定量進行（試劑與反應物基本是1:1）；②在水溶液中進行或有水溶液（否則不反應）；③反應速度：順式 > 反式 （因順式易形成環(huán)式中間體）；④游離單糖產(chǎn)物及

22、消耗過碘酸用Fischer式計算; 成苷時糖產(chǎn)物及消耗過碘酸用Haworth式計算;⑤在異側(cè)不能扭轉(zhuǎn)的鄰二醇不起反應。,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),以D-葡萄糖為例對其Fischer式和Haworth式消耗過碘酸的計算：,需要5分子過碘酸,,,在異側(cè)不能扭轉(zhuǎn)的鄰二醇不起反應，如：,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),1, 6-β-D-葡萄呋喃糖酐,1, 6-α-D-葡萄呋喃糖酐,用途：①推測糖中鄰二-OH多少；

23、 （試劑與反應物基本是1:1）；②同一分子式的糖，推測是吡喃糖還是呋喃糖；,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),具有三羥基可產(chǎn)生甲酸,無甲酸產(chǎn)生,③推測低聚糖和多聚糖的聚合度；④推測1,3連接還是1,4連接（糖與糖連接的位置）⑤鑒別糖的種類：氨基糖反應中有氨氣產(chǎn)生,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),β-D-glucose,,二、化學性質(zhì) 2. 糠醛形成反應（Molish反應）,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),單糖,,濃酸（4-10N）,加熱 -3H2

24、O,呋喃環(huán)結(jié)構(gòu),多糖,,礦酸,10%HCl,單糖,,脫水,,糠醛,5-羥甲糠醛,Molish反應： 樣品 + 濃H2SO4 + α-萘酚 → 棕色環(huán)多糖、低聚糖、單糖、苷類——Molish反應均為陽性,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),糠醛衍生物,芳胺或酚類,+,,顯色,（苯酚、萘酚、苯胺、蒽酮）,二、化學性質(zhì)3.羥基反應 糖的-OH反應——醚化、酯化和縮醛（酮）化。 反應活性順序： 半縮醛羥基（C1-

25、OH）>伯醇基（C6-OH） >仲醇（伯醇因其處于末端的空間，對反應有利，因此活性高于仲醇。）,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),,3.1 醚化反應（甲基化）①Haworth法（不常用）含糖樣品 + Me2SO4 + 30%NaOH → 醇-OH全甲基化（需反復多次） 用紅外光譜判斷是否有-OH吸收峰 制備成甲苷—— 用限量試劑，即克分子比1∶1時，可得甲苷。,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),3.1 醚

26、化反應（甲基化） ②Purdic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。 ③Hakomori法（箱守法） 樣品 + DMSO + NaH + MeI → 全甲基化（一次） 該反應是在非水溶劑中，即二甲基亞砜（DMSO）溶液中進行反應。,,第三節(jié) 糖的

27、理化性質(zhì),3.1 醚化反應（甲基化） ④重氮甲烷法（CH2N2） 樣品 + CH2N2 / Et2O + MeOH → 部分甲基化 （-COOH、-CHO等） 3.2．?；磻セ磻?羥基活性與甲基化反應相同，即C1-OH、C6-OH較易、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-OH等。,,

28、第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),3.3 縮酮和縮醛化反應 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有適當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,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),糖 + 丙酮 → 五元環(huán)縮酮 (異丙叉衍生物) 六碳醛糖 + 丙酮 → 多為雙異丙叉

29、衍生物 例：,,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),二、化學性質(zhì)4.羰基反應還原糖 + 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）。 應用——糖的鑒定、分離和純化。,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),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

30、、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是接受電子對的Lewis酸）,,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),二、化學性質(zhì)5.硼酸絡(luò)合反應,硼酸絡(luò)合反應的應用：①絡(luò)合后，中性可變?yōu)樗嵝?，因此可進行酸堿中和滴定；②可進行離子交換法分離；③可進行電泳鑒定；④在混有硼砂緩沖液的硅膠薄層上色譜。,

31、,第三節(jié) 糖的理化性質(zhì),55,第一節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖的理化性質(zhì)第四節(jié) 苷鍵的裂解第五節(jié) 提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,六、苷鍵的裂解,一 苷鍵裂解的目的和應用 為鑒定苷的結(jié)構(gòu)，如糖和糖的連接方式、苷元和糖的連接方式、糖的種類、個數(shù)等。二 苷鍵裂解法： 1.酸催化水解反應 2.乙酰解反應 3.堿催

32、化水解 4.酶催化水解反應 5.氧化開裂法（Smith降解法）,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,二 苷鍵裂解法：1.酸催化水解反應 苷鍵屬縮醛結(jié)構(gòu)，易為稀酸水解。 反應機理：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。,,半椅型,第四節(jié) 苷鍵的裂解,酸水解的規(guī)律：,,難易順序:C-苷>S-苷>O-苷>N-苷醇苷>酚苷, 烯醇苷2-氨

33、基糖>2-羥基糖>6-去氧糖>2-去氧糖> 2,6-二去氧糖(苷)吡喃糖苷>呋喃糖苷; 醛糖苷>酮糖苷糖醛酸>七碳糖>六碳糖>甲基五碳糖>五碳糖,第四節(jié) 苷鍵的裂解,在構(gòu)象相同的糖中: a鍵(豎鍵)-OH多則易水解。芳香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)）苷元為小基團苷鍵橫鍵比豎鍵易水解( e

34、> a ) （橫鍵易質(zhì)子化）苷元為大基團苷鍵豎鍵比橫鍵易水解( a > e ) （苷的不穩(wěn)定性促使其易水解）,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,二 苷鍵裂解法： 2. 乙酰解反應 常用試劑：醋酐 + 酸 所用酸如：H2SO4、HClO4、CF3COOH或Lewis酸（ZnCl2、BF3）等。 反應條件：一般是在室溫放置數(shù)天。 反應機理：

35、與酸催化水解相似，以CH3CO+(乙?；?，Ac）為進攻基團。,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,※乙酰解反應易發(fā)生糖的端基異構(gòu)化。,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,乙酰解應用?；梢员Ｗo苷元上的-OH，使苷元增加親脂性，可用于提純和鑒定。乙酰解法可以開裂一部分苷鍵而保留另一部分苷鍵。,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,β-苷鍵的葡萄糖雙糖的反應速率： （乙酰解難易程度） （1→6）>>（1→4）>>（1→3）>&g

36、t;（1→2）,二 苷鍵裂解法： 3.堿催化水解 一般苷鍵對稀堿是穩(wěn)定的，但某些特殊的苷易為堿水解，如： 酯苷、酚苷、與羰基共軛的烯醇苷、β-吸電子基取代的苷,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,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 。,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,,二 苷鍵裂解法： 4. 酶催化水解反應特點：反應條件溫和

37、，專屬性高；保持苷元結(jié)構(gòu)不變，判斷苷鍵構(gòu)型。常用的水解酶：杏仁苷酶：只水解?-六碳醛糖苷鍵麥芽糖酶：只水解?-D-葡萄糖糖苷鍵纖維素酶：只水解?- D-葡萄糖糖苷鍵蝸牛酶：只水解?-苷鍵轉(zhuǎn)化糖酶：只水解?-果糖苷鍵,第四節(jié) 苷鍵的裂解,二 苷鍵裂解法：5. 氧化開裂法（Smith降解法） 試劑：過碘酸(HIO4)、四氫硼鈉(NaBH4)、稀酸 反應過程：分三步反應。(1)NaIO4氧化開裂成醛;

38、 (2)NaBH4還原成醇; (3)酸化水解.,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,67,特點: 條件溫和，易得到原苷元 適合于苷元不穩(wěn)定的苷和碳苷的裂解.,,第四節(jié) 苷鍵的裂解,二 苷鍵裂解法：5. 氧化開裂法（Smith降解法）,68,第一節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖的理化性質(zhì)第四節(jié) 苷鍵的裂解第五節(jié) 提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié)

39、 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,69,一、提取 提取單糖、低聚糖、苷常用水或稀醇提取。多糖用水或稀堿液提取精制： 水提醇沉法: 醇溶為苷,低聚糖; 沉淀為多糖 系統(tǒng)分離法: EtOAc層: 單糖苷; 正丁醇層: 低聚糖苷, 單糖.,,第五節(jié) 提取分離,70,二、分離1.季銨鹽沉淀法：用于酸性多糖的分離2.分級沉淀或分級溶解：多糖在不同濃度的醇或丙

40、 酮中具有不同的溶解度。3.離子交換色譜：適用于分離酸性,中性多糖和粘 多糖4.纖維素柱色譜：兼有吸附色譜和分配色譜的性質(zhì)5.紙色譜:單糖的鑒定, 展開劑BAW(n-BuOH: HAc:H2O 4:1:5,上相); 極性小, Rf值大.,,第五節(jié) 提取分離,71,二、分離6.凝膠柱色譜 常用凝膠:葡聚糖凝膠(Ｓephadex G),瓊脂糖凝膠(Ｓephar

41、ose Bio-gelＡ),聚丙烯酰胺凝膠(Bio-gel P)等. 洗脫劑:各種濃度的鹽溶液及緩沖液 分離多糖,按分子大小和形狀不同分離,第五節(jié) 提取分離,,72,第一節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖的理化性質(zhì)第四節(jié) 苷鍵的裂解第五節(jié) 提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,73,一、糖的1HNMR性質(zhì)1.化學位移：糖端基質(zhì)子：? 4.3-6.0C6-CH

42、3（鼠李糖）:? 1.0(3H,d,J=6Hz),其它碳上質(zhì)子:? 3.2-4.2,,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),2.偶合常數(shù):J1,2判斷苷鍵構(gòu)型,吡喃型糖C1式苷鍵為?-D或?-L型,當端基質(zhì)子和C2-H為豎鍵,J=6-8Hz;C2-H為橫鍵, J=2-4Hz.苷鍵為?-D或?-L型,端基質(zhì)子為橫鍵,J=2-4Hz.,74,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,D-葡萄糖,可通過J 值來判定端基碳構(gòu)型,75,,無法通過J值來判定,第六

43、節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,76,,所以無法通過J值來判斷構(gòu)型,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,呋喃型糖偶合常數(shù)變化不大,不能用端基質(zhì)子偶合常數(shù)判斷苷鍵構(gòu)型,77,二、糖的13CNMR性質(zhì) 1.化學位移及偶合常數(shù)端基碳：? 95-105; CH-OH (C2、C3、C4) －－ 70~85 CH2-OH (C6) 62 左右

44、 CH3 < 20,,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),78,Glc的一般13C-NMR譜規(guī)律,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,79,偶合常數(shù)1JC1-H1:吡喃糖:(優(yōu)勢構(gòu)象C1式) ?-D或?-L型苷鍵,170-175Hz; ?-D或?-L型苷鍵,160-165Hz，用于苷鍵的判定。鼠李糖優(yōu)勢構(gòu)象1C式, ?-L型,170-175Hz, ?-

45、L型160-165Hz,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,80,2.苷化位移(Glycosylation shift, GS) 定義：糖與苷元成苷后,苷元的?-C,?-C和糖的端基碳的化學位移值發(fā)生了變化,這種變化稱苷化位移.應用: 推測糖與苷元,糖與糖的連接位置,苷元被苷化碳的絕對構(gòu)型及碳氫信號歸屬.,,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),81,規(guī)律：苷化位移值與苷元的結(jié)構(gòu)有關(guān)，與糖的種類無關(guān)。如：苷元為鏈狀結(jié)構(gòu)，端基碳的苷化位移隨著苷

46、元為伯、仲、叔基而遞減，苷元的α-C、β-C變化不大。當苷元為環(huán)醇時，羥基的β-位無烷基取代，則α-C和端基碳的苷化位移值與開鏈的仲醇相似，若有烷基取代，則苷化位移值與α-C和糖的端基碳手性都有關(guān)系。具體如下：,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,82,,苷元β位有取代時的苷化位移：①苷元α-碳手性和糖端基手性都為R（或S）時，苷化位移值與苷元為β-位無取代的環(huán)醇相同。如：,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,83,,②苷元α-碳和糖端基碳手

47、性不同時，端基碳和α-碳的苷化位移值比苷元為β-無取代的相應碳的苷化位移值大約為3.5個化學位移單位。,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,84,,酯苷、酚苷的苷化位移： 當糖與-OH形成酯苷鍵或酚苷鍵時，其苷化位移值較特殊，端基碳和苷元α-碳均向高場位移。,,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),,85,,,第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì),酯苷、酚苷的苷化位移：,86,第一節(jié) 單糖的立體化學第二節(jié) 糖和苷的分類第三節(jié) 糖和苷的理化性質(zhì)第四節(jié)

48、苷鍵的裂解第五節(jié) 提取分離第六節(jié) 糖的核磁共振性質(zhì)第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,本 章 內(nèi) 容,,?,87,1.純度測定多糖純品實質(zhì)上是一定分子量范圍的均一組分.常用方法: 超離心法 高壓電泳法(制成硼酸絡(luò)合物) 凝膠色譜法 旋光測定法(分級沉淀,測比旋度),,第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,88,2.分子量測定質(zhì)譜法FDMS（場解析質(zhì)譜）FABMS（快原子轟擊質(zhì)譜）ESIMS（電噴霧質(zhì)譜）MALDI-TO

49、F-MS（基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜）,,第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,89,3.單糖的鑒定全水解PC,TLC: 與單糖對照品比較-鑒定糖的種類薄層掃描:測定單糖的分子比氣相色譜, HPLC等定性定量分析,,第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,90,4.糖連接位置的測定糖鏈(多糖,苷)?全甲基化?水解?甲基化單糖?氣相色譜定性定量分析(游離羥基的部位為糖的連接位置)1HNMR:全乙?；?測1HNMR,CHOAc,CHOR, CH2O

50、Ac,CH2OR的質(zhì)子信號化學位移不同苷化位移,,第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,91,5.糖鏈連接順序的確定部分水解法:稀酸水解,甲醇解,乙酰解,堿水解等質(zhì)譜分析:FABMS, FDMS,CIMS等,分析質(zhì)譜碎片(從外側(cè)糖依次裂解)13CNMR的弛豫時間:外側(cè)糖的自旋弛豫時間T1比內(nèi)側(cè)糖大.2D－NMR(H-H COSY,HMQC,HMBC,NOESY, HOHAHA等),,第七節(jié) 糖鏈的結(jié)構(gòu)測定,92,6.苷鍵構(gòu)型的確定(?和

51、?型)核磁共振法；糖端基質(zhì)子JH1,2,;端基碳JC1,H1和 化學位移酶解法；分子旋光差法(Klyne法):將苷和苷元的分子旋 光差與組成該苷的糖的一對甲苷(?和?型)的 分子旋光度比較,數(shù)值相近的一個便是與之有 相同苷鍵者.紅外法：α葡萄糖苷在770、780 cm-1有強吸收 峰。,,第七節(jié)