1、第二章糖与苷概述 1 糖类 Saccharide carbohydrates 2 糖在天然药物中的存在 占植物干重的80 90 如人参 黄芪 灵芝 香菇等 3 糖类与核酸 蛋白质 脂质一起合称为生命活动所必需的四大类化合物 4 糖的分类 根据糖能否水解及水解产物 单糖 低聚糖 多糖5 苷类 glycosides 也叫苷或配糖体 是由糖或糖的衍生物与另一非糖物质 称苷元 通过糖的半缩醛羟基与苷元脱水形成的一类物质 6 苷元 如黄酮 蒽醌 萜 生物碱等 第一节单糖的立体化学一 单糖 monosaccharide 多羟基醛或多羟基酮类及其缩聚物二 单糖结构的三种表示方法 一 Fischer投影式1
2、书写注意事项 碳链尽量放在垂直方向上 氧化态高的碳原子置于上端 氧化态低的置于下端 其他基团放在水平方向上 垂直方向碳链应伸向纸面后方 水平方向碳链应伸向纸面前方 横前竖后 将分子结构投影到纸面上 横线与竖线的交叉点表示碳原子 投影式只能在纸面上旋转 180 n 不能脱离纸面翻转 投影式中的基团两两交换的次数不能是奇数 D 葡萄糖 D glucose 1 2 3 4 5 6 Fischer投影式 R R R S 二 Haworth投影式1 糖在水溶液中主要是以环状半缩醛或半缩酮的形式存在 2 Haworth投影式特点 右下左上 与Fischer投影式对应 成环碳原子 C4或C5 旋转120 环
3、上 OH可不标出3 五元氧环的糖 呋喃糖六元氧环的糖 吡喃糖 D 葡萄吡喃糖 D 葡萄呋喃糖 4 糖的绝对构型表示法 仍采用D L法 1 以甘油醛为标准 将单糖分子中编号最大的不对称碳原子的构型与甘油醛作比较来命名糖分子的绝对构型 甘油醛 2 Fischer投影式中 距离羰基最远的C 即编号最大的C 上 OH处于右侧者为D 型糖 处于左侧者为L 型糖 3 Haworth式中C5 R R 烃基 处于环平面上方者为D型糖 C5 R处于环平面下方者则为L型糖 编号最大的C 被称为确立构型的C D 甘油醛 5 5 4 差向异构化现象 端基碳 单糖成环后所形成的一个新的手性碳原子 C 端基差向异构体 由
4、端基手性碳原子所形成的一对旋光异构体 有 之分 Fischer投影式中 新生成的半缩醛羟基与单糖分子中确定构型的C 上的 OH处于同侧者为 型 处于异侧者为 型 D 葡萄糖 D 葡萄糖 新生成的半缩醛羟基 Haworth投影式中 对于五碳吡喃型糖 其端基C的羟基 C1 OH 与C4 OH处于同侧者为 型 处于异侧者为 型 Haworth投影式中 对于五碳呋喃型糖 C4 R与端基C的羟基 C1 OH 处于同侧者为 型 处于异侧者为 型 D 葡萄呋喃糖苷 D 葡萄呋喃糖苷 1 4 1 4 4 1 异侧 同侧 三 优势构象式1 呋喃糖五元环接近在同一平面上 2 吡喃型糖六元氧环不在同一平面上 有船式
5、和椅式两类可能的构象 3 4 4 5 2 3 1 2 1 4 5 2 3 4 5 3 2 1 4C1 1C4 C1式或N式 1C式或A式 以C2 C3 C5 O四个原子构成的平面为准 C4处面上 C1处面下的标为4C1 简称C1式或N式 如C4处面下 C1处面上者则称为1C4式 简称1C式或A式 如 葡萄糖的二种构象式的比较 对于 D和 L型吡喃糖 当优势构象是C1式时 C1 OH将处于e键上 如优势构象是1C式时 C1 OH将处于a键上 D和 L型吡喃糖的情况与之相反 椅式构象书写注意 第二节糖与苷的分类一 单糖类 一 五碳醛糖 L 阿拉伯糖D 来苏糖D 木糖D 核糖 Ara Rib 二 六
6、碳醛糖 D 葡萄糖D 甘露糖D 半乳糖D 阿洛糖 Glc Man Gal All 三 六碳酮糖 D 果糖L 山梨糖 Fructose Sorbose 四 甲基五碳醛糖 L 鼠李糖D 鸡纳糖L 夫糖 Rha Guinovose 五 氨基糖 葡萄糖胺 葡萄糖 1 2 常见氨基糖 2 氨基 2 去氧 D 葡萄糖 D glucosamine 2 氨基 2 去氧 D 半乳糖 D galactosamine 六 去氧糖 红霉糖 6 去氧糖 七 糖醛酸 葡萄糖醛酸半乳糖醛酸 O D 葡萄糖 八 糖醇 D 山梨醇D 甘露醇 D sorbitol D mannitol 二 低聚糖类 1 概念 由2 9个单糖通过
7、苷键结合而成的直链或支链聚糖 2 化学命名法 以末端糖为母体 其他的糖作为糖基 同时应标明糖与糖之间的连接位置 糖的成环形式以及苷键的构型等 例如 槐糖 D 葡萄糖1 2 D 葡萄糖 又如 蔗糖 D 葡萄糖1 2 D 果糖 1 1 2 2 3 schardinger糊精 淀粉在酶作用下水解生成的一种由6 8个葡萄糖分子以1 4 环状结合的结晶性低聚糖 环糊精 由6个葡萄糖分子结合而成 环糊精 由7个葡萄糖分子结合而成 环糊精 由8个葡萄糖分子结合而成 4 环糊精的特性 1 具有良好的水溶性 环状分子内侧具有疏水性 2 环糊精具有多个手性中心 5 低聚糖结构简明表示法 以单糖的缩写符号表示低聚糖
8、的结构 p 代表吡喃型 f 代表呋喃型 数字代表糖与糖的连接位置 例如 下列四糖结构 D Galp 1 4 D Glcp 1 4 D Glcp 6 1 D Fruf 三 多聚糖类 一 概述1 多糖 由10个以上单糖通过苷键结合而成 2 分类 均多糖 由同种单糖组成 例如 葡聚糖 果聚糖等 杂多糖 由两种以上单糖组成 例如 葡萄甘露聚糖 半乳甘露聚糖等 3 多糖具有较强的生物活性例如 香菇多糖 灵芝多糖 抗癌活性 黄芪多糖 人参多糖 增强免疫 银耳多糖 保护肝细胞 4 多糖具有明确的三维空间结构 可以用一 二 三 四级结构来描述 5 多糖分子结构的确定比蛋白质困难得多 二 植物多糖1 淀粉 可溶
9、于热水成胶体溶液 分为直链的糖淀粉与支链的胶淀粉 糖淀粉 以 1 4苷键连接而成的D 葡萄吡喃聚糖 聚合度300 350 有时可高达1000 胶淀粉 以 1 4苷键连接成D 葡萄吡喃聚糖 但分子结构中存在 1 6苷键连接的支链 聚合度为3000左右 颜色反应 淀粉遇碘分子可显色 具体颜色与聚合度有关 聚合度越大 颜色越深 红色 紫色 紫蓝色 蓝色 糖淀粉遇碘分子显蓝色 胶淀粉遇碘分子则显紫色 2 纤维素 是存在最广 存量最多的一种多糖 较难水解 只有在浓硫酸或在高温高压下才能被稀酸水解 结构 是以 1 4苷键结合的直链葡聚糖 聚合度为3000 5000 人类无法消化利用纤维素 因为人体内能够水
10、解 1 4苷键的酶很少 3 半纤维素 与纤维素 木质素一起共同组成了细胞壁 是植物的支持组织 溶解性 不溶于水但能被稀碱溶出 半纤维素包括木聚糖 甘露聚糖 半乳聚糖以及由两种以上糖组成的杂多糖 结构特点 在糖的支链上多连有糖醛酸 所以半纤维素是酸性多糖 三 动物多糖1 糖原 存在 主要存在在肌肉与肝中 作用 为动物贮存养料 结构 类似于胶淀粉 且聚合度更大 分支程度更高 显色反应 遇碘分子显示红褐色 2 甲壳素 主要存在于昆虫 甲壳类动物的外壳中 结构特点 由N 乙酰基葡萄糖胺通过 1 4苷键连接而成 类似于纤维素 大多数甲壳素在水中不溶解 对稀酸 稀碱都很稳定 类似于纤维素 用途 经过酶解后甲壳素可形成聚合度不同的低聚糖
