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天然药物化学 第二章 糖和苷_PPT幻灯片

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天然药物化学糖和苷课件

天然药物化学糖和苷课件

糖和苷的生物活性
药理作用
糖和苷具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗菌等多种药理作用，在医药领域具有广 泛的应用。
临床应用
许多中草药的有效成分是糖和苷，如黄酮苷、皂苷等，其在心血管、神经系统 等疾病的治疗中发挥了重要作用。
02
糖的种类与结构
单糖
单糖是构成多糖的基本单位，是构成生物体的重要物质，常见的单糖有葡萄糖、果 糖、半乳糖等。
低聚糖在自然界中广泛存在， 如植物细胞壁中的纤维素、淀 粉和果胶等都是低聚糖。
多糖
多糖是由许多单糖分子通过酯键 连接而成的，是构成生物体的主
要物质之一。
多糖的结构复杂，常见的多糖有 淀粉、糖原、纤维素等。
多糖在生物体内具有多种功能， 如淀粉是主要的能源物质，纤维
素是植物细胞壁的主要成分。
03
苷的种类与结构
结构。
质谱法
通过测定糖和苷的分子离子峰，确 定其分子量及可能的分子结构。
红外光谱法
通过测定糖和苷分子中化学键的振 动频率，确定其分子结构。
05
糖和苷的应用与前景
药物研发
药物合成
糖和苷是药物合成的重要原料， 可用于合成多种药物，如抗生素
、抗癌药、抗病毒药等。
药物改造
通过糖和苷的修饰和改造，可以 改变药物的性质，如药效、代谢 和毒性等，提高药物的疗效和安
如黄酮苷。
实例
04
糖和苷的提取与分离
提取方法
溶剂提取法
利用有机溶剂将糖和苷从 天然药物中提取出来，常 用的有机溶剂有乙醇、甲 醇和水等。
热水提取法
将天然药物加热后用水提 取，适用于水溶性较好的 糖和苷。

超声波提取法
利用超声波的振动将糖和 苷从天然药物中提取出来 ，具有提取效率高、时间 短等优点。

天然药物化学-第二章-糖及苷类

天然药物化学-第二章-糖及苷类
一、酸催化水解：反应机理（以葡萄糖为例）
O H
O H
O H
O H
O H
H O HO O R+ H+O HO + O R R -O H
O
O H +HH +2 O
+ O HO O H 2H - +
O O H H O ,H
O H H O H H
O H
O H
O H O H
O H H O H
O H O H
苷键原子质子化 苷键断裂 阳碳离子溶剂化 脱去氢离子
天然药物化学-第二章-糖及 苷类
第一节 单糖的立体化学
一、概 述
单糖是多羟基醛或多羟基酮类化合 物，也是组成糖类及其衍生物的基本结 构单元。表示单糖结构式的方法有三种， 即Fischer投影式、Haworth投影式和优 势构象式。
基本概念：
绝对构型（D/L型） ：习惯上将单糖 Fischer 投影式中距羰基最远的那个不对 称碳原子的构型定为整个糖分子的绝对 构型。其羟基向右的为D型，向左的为L 型；而Haworth式中则看那个不对称碳 原子上的取代基，向上的为D型，向下的 为L型。
四、酶催化水解：
酶水解的特点及意义
条件温和 （水、30～40℃）
获得真正苷元
高度专属性： ａ–苷酶 ——ａ–苷 （麦芽糖酶 水解 ａ
-葡萄糖苷键） β–苷酶 ——β–苷 （苦杏仁酶 水解 β -葡萄糖苷键 和其他六碳糖的β–苷键）
苷键构型（ａ、β）的判断
第五节 糖的核磁共振
一、 糖的1H-NMR性质
H
H3C H HO
H
OH
O
H 2' OH
H 1'

糖和苷类(天然药物化学课件)

糖和苷类(天然药物化学课件)

3.酯苷
HO
OH OH
OO
OH
O
CH2OH R
R=H 山慈菇苷A R=OH 山慈菇苷B
O
HO
O
H+
+
OH
OH
R
R=H 山慈菇内酯A
O
H,OH
OH
R=OH 山慈菇内酯B
缩醛和酯的性质
43
第一节 糖和苷的分类
classification of saccharides and glycosides
4.氰苷
CHO
HOH2C
OH
H
OH
H
OH
OHC
OH
H
OH
HO
H
CH2OH
CH3
D-金缕梅糖 L-链霉糖
12
第一节 糖和苷的分类
classification of saccharides and glycosides
D-芹糖
CHO
H
OH
HOH2C
OH CH2OH
13
第一节 糖和苷的分类
classification of saccharides and glycosides
H,OH
OH OH
L-鼠李糖
CH3
O OH
H,OH
OH OH
D-鸡纳糖
8
第一节 糖和苷的分类
classification of saccharides and glycosides
3.六碳醛糖
OH
OH
O OH
H,OH
OH
OH
D-葡萄糖
OH
OH O
OH
H,OH
OH

第二章糖和苷(天然药物化学)

第二章糖和苷(天然药物化学)

NHCOCH3
CH3 OH
OH
O
OH
A型血
去氧糖
单糖分子中的一个或两个羟基被氢原子取代 的糖。
CHO
H OH
HO
CH3
HO H
HO H
CH3
CHO
HH
HO
CH3
HO H
HO H
CH3
红霉糖
碳霉糖
糖醛酸
单糖中的伯羟基被氧化成羧基的化合物。
CHO H OH HO H H OH H OH
COOH
HO
OH
OH OH
肌醇（6个异构体）
2.低聚糖
定义：由2～9个单糖基通过苷键键 合而成的直糖链或支糖链的聚糖。
分类： 按单糖的个数可分为二糖、三糖、 四糖等； 按分子的还原性分为还原性糖和非 还原性糖。
二糖
HO HO
OH O
OH O
OH O OH
OH OH
（＋）-蔗糖
Cl HO
OH O
OH O
O
O
O
O
也可用下列方法表示低聚糖：
O O
O O
O O
O H,OH
β-D-Galp-(1 4)-β-D-Glcp-(1 4)-D-Glcp
6
1 β-D-Fruf “p”表示吡喃型，“f”表示呋喃型，数字表示糖与 糖之间的连接位置。
环糊精(cyclodextrin,CD)
是经浸解杆菌淀粉酶作用于淀粉后生成的环 状低聚糖的总称。
糖连接位置的数目： 单糖链苷、双糖链苷
按苷原子分： 氧苷、氮苷等
成苷官能团分： 醇苷、酯苷、氰苷等
按苷元不同分： 黄酮苷、皂苷、三萜苷等

天然药物化学课件(全)ppt课件

天然药物化学课件(全)ppt课件
C2 H OH
O C2 H OH H,OH
HO HOOH
三、糖和苷的分类
6、 氨基糖(amino sugar) 单糖的一个或几个醇羟基
置换成氨基。如庆大霉素的结构：
C H2N H2 OO
OH O N H2
OH NHCH3 OH
O
NH2 H2N
绛红糖 胺
2-脱 氧 链 酶 胺
加 洛 糖胺

7 、去氧糖(deoxysugars) 单糖分子的一个或二个羟
天然药物来源: 植物（为主）、动物、矿物天然 药物中的活性成分是其药效的物资基础。 例如：
一、概 述
HO C H
CH3 C
H NHC H3
l-ephedrine 左旋麻黄素
（麻黄 Ephedra spp.中〕 平喘、解痉
一、概 述
HO
OH OH
O
OH O
r utinos e
Rutin 芦丁
（槐花米 Sophora japonica 的花蕾中〕 降低血管脆性、防高血压和 动脉硬化的治疗辅助药
第二章
第二章 糖和苷
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷的分类 四、苷类化合物的理化性质 五、苷键的裂解 六、糖的核磁共振性质 七、糖链的结构测定 八、糖和苷的提取分离
一、 概述
糖又称作碳水化合物(carbohydrates)，是自 然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所 必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起称 为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合 程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。
CH 2 OH H C OH HO C H H C OH H C OH
CH 2 OH
4 、甲基五碳糖
O HO

天然药物化学(糖与苷)

天然药物化学(糖与苷)
CHO OH H H OH COOH
葡萄糖醛酸
半乳糖醛酸
ppt课件 27
（八）糖醇
CH2OH H HO H H OH H OH OH CH2OH HO HO H H CH2OH H H OH OH CH2OH
D-山梨醇
(D-sorbitol)
D-甘露醇
(D-mannitol)
ppt课件
28
二、低聚糖类
※ 胶淀粉遇碘分子则显紫色。
ppt课件 37
2.纤维素
①是存在最广、存量最多的一种多糖
②较难β-1，4苷键结合的直链葡聚糖，
聚合度为3000-5000。
④ 人类无法消化利用纤维素（因为人体内能够
水解β-1，4苷键的酶很少）。
ppt课件
38
CHO OH H OH OH CH3 HO H H HO
CHO H OH OH H CH3
L-鼠李糖 (Rha)
D-鸡纳糖 (Quinovose)
L-夫糖 （Fuc）
ppt课件
23
（五）氨基糖
2
1
(葡萄糖 )
(葡萄糖胺 )
ppt课件
24
常见氨基糖:
CHO H HO H H NH2 H OH OH CH2OH
2-氨基-2-去氧 -D-葡萄糖 （D-glucosamine)
CHO H HO HO H NH2 H H OH CH2OH H3CNH H HO HO
CHO H OH H H CH2OH
2-氨基-2-去氧2-氨基-2-去氧D-半乳糖 L-葡萄糖 （D-galactosamine)
ppt课件
25
（六）去氧糖
CH 2OH
D-葡萄糖
D-甘油醛
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• Haworth投影式： C1-OH与原C5(六碳糖)或C4(五碳糖)-取 代基，异侧的为，同侧的为。
二、单糖的立体化学
单糖的差向异构体
Fisher投影式： C1-OH与原C5(六碳糖)或C4 (五碳糖)-OH，顺式的为，反式的为。
Haworth投影式： C1-OH与原C5(六碳糖)或C4 ( 五碳糖)-取代基，异侧的为，同侧的为。
糖和苷
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷测定 八、糖和苷的提取分离
二、单糖的立体化学
单糖(Monosaccharide)是多羟基醛或多羟基酮类化合物及 其衍生物(主要是氧化产物醛糖酸及氨基糖)。通常分为两大类 ——醛糖(aldoses)和酮糖(ketoses)。
糖和苷
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷的分类 四、糖的化学性质 五、苷键的裂解 六、糖的核磁共振性质 七、糖链的结构测定 八、糖和苷的提取分离
一、概述
糖类（saccharide）:
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。
H
O
H OH H OH
H OH
OH
H
H
O
CH2OH
OH H
OH
H OH
OH
D型
L型
二、单糖的立体化学
单糖的差向异构体
➢ 单糖成环后新形成的一个不对称碳原子称为端基碳 (anomeric carbon)，生成的一对差向异构体有、 两种构型(端基碳的相对构型)。
• Fisher投影式： C1-OH与原C5(六碳糖)或C4(五碳糖)-OH， 顺式的为，反式的为
CH 2OH OO HO
OH +
H 3O
-H 2O OH
OH
CH 2OH OH
OH HO
O HO
+
OH
OH
凡水解后能生成糖和非糖物质的一类化合物，通称为苷类。
一、概述
苷类种类繁多，结构不一，其生理活性也多种样，在心 血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎， 增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性，苷类 已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。许多常见 的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪黄芩、桔梗、芍药等都 含有苷类。
单糖在水溶液中形成半缩醛或半缩酮环状结构，即成 呋喃糖和吡喃糖。 具有六元氧环结构的糖——吡喃型糖（pyranose） 具有五元氧环结构的糖——呋喃型糖（furanose）
CHO
O
~ 糖处游离状态时用Fischer式表示
CH2OH
苷化后成环用Haworth式表示
D-葡萄糖
二、单糖的立体化学
单糖的绝对构型
CHO
CHO
CH2OH
D-葡萄糖
CHO H C OH
CH2OH
D 型 α-OH甘油醛
CH3
L-鼠李糖
O
β-D-葡萄糖
O
α-L-鼠李糖 CH3
二、单糖的立体化学
单糖的绝对构型
CHO
CHO
H OH H OH
HO H HO H
H OH H OH
H OH HO H
CH2OH
CH2OH
D型
L型
CH2OH
最简单的醛糖是甘油醛，最简单的酮糖是αα′-二羟基丙酮。
二、单糖的立体化学
单糖结构的表示方法
单糖是多羟基醛或酮。从三碳糖至八碳糖天然界都有存在。 含有4个碳原子的多羟基醛或酮称为丁糖，5个碳原子的称为 戊糖，6个碳原子的称为己糖等等。以Fischer式表示如下：
二、单糖的立体化学
单糖结构的表示方法：
示例: 鼠李糖 判断 L/D ?? α/β??
二、单糖的立体化学
单糖的构象
自然界的糖都以六元或五元氧环的形式存在。五元氧 环 的 称 为 呋 喃 糖 （ furanose) ， 六 元 氧 环 的 称 为 吡 喃 糖 （pyranose)。
Haworth式更接近糖结构的真实情况，但仍是一种简化的表示方 法。 呋喃环：五元氧环基本为一平面（如：信封式），无明显的构象 变化。 吡喃环：六元氧环不在同一个平面，有船式和椅式两种构象，以 椅式构象为优势构象，即C1或1C式。C表示椅式(chair form)
CH2OH
H
OH
O
O
H OH H
CHO
OH
OH
H OH
H OH
HO H
H OH
H OH
CH2OH
CH2OH
H H
O OH
OH H
O
O
OH
H
H OH
Fisher式
Haworth式
Haworth简略式
优势构象
成环状结构后，多了一个手性碳------端基碳
二、单糖的立体化学
单糖由 Fisher投影式到Haworth透视式的书写规则
学习要求
掌握
糖的构型确定，什么是苷、苷元及苷化位移的含义；掌 握常用的苷键水解方法，糖和苷基本理化性质；掌握糖的核 磁共振性质。
熟悉
低聚糖和多糖的提取分离方法；糖和苷的结构特点；糖 的化学性质中的氧化性，过碘酸氧化，四醋酸铅氧化，糖醛 酸形成反应，甲基化反应，乙酰化反应，缩酮和缩醛化反应， 硼酸络合反应以及羰基反应，熟悉苷化位移的规律以及糖链 结构的鉴定方法。
CHO CH2O H
HHO HH
H O C H2
C H O
O HO HHO H
H
H
CH2OH
OH OH
H CH
O
OH H OH
CH2OH
H
OH
H OH
H CH
O
OH H OH
C H2O H
H
O OH
H
OH H
OH
H
H OH
C H2O H
H
OH
H
OH H
OH
OH
H OH
二、单糖的立体化学
单糖结构的表示方法
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：多羟基半缩醛(酮)及其缩聚物。根据其分 子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和多糖。
一、概述
苷类（glycosides）:又叫配糖体或糖杂体等，是一类
极为复杂、涉及面极广、数目庞大的天然药物化学成分，其
生物活性及药物效用涉及医学的各个领域，是极为重要的一 类化学成分。英文命名常以-in or -oside作后缀，如葛根黄 素(puerarin)、葛根黄素木糖苷(puerarin xyloside)。苷是糖 的衍生物，是糖在植物体内的一种储存形式，因为苷经水解 后能释放出糖。如
1）以甘油醛为标准，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 OH
CH2OH
D-（+）-甘油醛
CHO HO H
CH2OH
L-（-）-甘油醛
Fischer式中距羰基最远的那个不对称碳原子上-OH 向右的为D型，向左的为L型。
Haworth式中看距羰基最远的那个不对称碳原子上的 取代基，向上为Ｄ型，向下为Ｌ型。