文档介绍：第三章糖和苷类化合物
第一节糖类化合物
 
一、概述
1、糖的含义:糖(harides)是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。糖的分子中含有碳、氢、氧三种元素,大多数糖分子中氢和氧的比例是2:1,因此,具有Cx(H2O)y的通式,所以,糖又称为碳水化合物
(carbohydrates),但有的糖分子组成并不符合这个通式,如鼠李糖(rhamnose)为C6H12O5。
2、存在:在自然界中,糖的分布极广,无论是在植物界还是动物界。糖可分布于植物的各个部位,植物的根、茎、叶、花、果实、种子等大多含有葡萄糖、果糖(fructose)、淀粉和纤维素(cellulose)等糖类物质。
3、主要生物活性:糖类化合物多具有抗肿瘤活性(香菇多糖)或具有增强免疫功能(黄芪多糖)。
二、糖类的结构与分类
根据其能否水解和分子量的大小可分为:
单糖(harides) :不能再被简单地水解
成更小分子的糖。如葡萄糖、鼠李糖等。
低聚糖(harides):由2~9个单糖聚合而
成,也称为寡糖。如蔗糖、麦芽糖等。
多糖(harides): 由10个以上的单糖聚合
而成,分子量很大。其性质也大大不同
于单糖和低聚糖。如淀粉、纤维素等。
(一)单糖
1、常见的单糖及其衍生物
(1)五碳醛糖:D-木糖(D-xylose,xyl)、L-阿拉伯糖(L-arabinose,ara)。
(2)甲基五碳糖:L-夫糖(L-fucose,fuc)、D-鸡纳糖(D-quinovose)、L-鼠李糖(L-rhamnose,rha)。
D-木糖 L-阿拉伯糖 L-鼠李糖
(3)六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)、D-甘露糖(D-mannose,man)、D-半乳糖(D-galactose,gal)。
D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖
(4)六碳酮糖:D-果糖(fructose,fru)
(5)糖醛酸:D-葡萄糖醛酸(D-glucuronic acid)、D-半乳糖醛酸(D-galacturonic acid)等。
D-葡萄糖醛酸 D-半乳糖醛酸
(6)糖醇:单糖的醛或酮基还原成羟基后所得到的多元醇称糖醇。糖醇在天然界分布也很广,亦多有甜味。如卫矛醇、D-甘露醇、D-山梨醇。
(7)其他:
①去氧塘:在单糖的2,6位失去氧,就成为2,6-二去氧糖,主要存在于强心苷等成分中。
②氨基糖:单糖的伯或仲羟基被置换为氨基,就成为氨基糖。天然氨基糖存在于动物和菌类中较多。自然界亦发现一些有分支碳链的糖,如D-芹糖。
2、单糖的构型
(1)绝对构型:在哈沃斯(Haworth)式中,只要看六碳吡喃糖的C5(五碳呋喃糖的C4)上取代基的取向,向上的为D型,向下的为L型。
(2)相对构型:端基碳原子的相对构型α或β是指C1羟基与六碳糖C5(五碳糖C4)取代基的相对关系,当C1羟基与六碳糖C5(五碳糖C4)上取代基在环的同一侧为β构型,在环的异侧为α构型(以下糖结构式中的部分羟基未画出)。
α-D-糖β-D-糖α-L-糖β-L-糖
(二)低聚糖
按组成低聚糖的单糖基数目,低聚糖分为二糖、三糖、四糖等。常见的二糖有蔗糖、龙胆二糖(gentiobiose)、麦芽糖(maltose)、芸香糖(rutinose)、蚕豆糖(vicianose)、槐糖(sophorose)等。
芸香糖
龙胆二糖
麦芽糖
(三)多糖
多糖分子量较大,一般由几百个甚至几万个单糖分子组成,已失去一般单糖的性质,一般无甜味,也无还原性。由一种单糖组成的多糖为均多糖(harides),由二种以上单糖组成的为杂多糖(harides)。
(1)纤维素(cellulose) 由3000~5000分子的D-葡萄糖通过1→4苷键以反向连接聚合而成的直链葡聚糖,分子结构直线状,不易被稀酸或碱水解。
纤维素
(2)淀粉(starch) 淀粉是葡萄糖的高聚物,淀粉在制剂中常用作赋形剂,在工业上常用作生产葡萄糖的原料。
(3)粘液质(mucilage) 是植物种子、果实、根、茎和海藻中存在的一类粘多糖。粘液质可溶于热水,冷后呈胶冻状。
(4)树胶(gum) 树胶是植物在受伤害或毒菌类侵袭后分泌的物质,干后呈半透明块状物。如中药没药内含64%树胶,是由D-半乳糖(4份)、L-阿拉伯糖(1份)和4-甲基-D-葡萄糖醛酸(3份)组成的酸性杂多糖。
(1)猪苓多糖:能显著提高荷瘤小鼠巨噬细胞的吞噬能力,促进抗体形成,是良好的免疫调节剂,具有抗肿瘤转移和调节机体细胞免疫功能的作用。此外,对慢性肝炎也有良好的疗效。
(2)茯苓多糖:本身无抗肿瘤活性,若切断其所含的1β→6吡喃葡聚糖支链,成为单纯的1β→3葡聚糖(称为茯苓次聚糖pachyma