第三章糖和苷类化合物化合物(天然药物化学)课件.ppt
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1、第第 三三 章章|第一节第一节 糖类化合物糖类化合物|第二节第二节 苷类化合物苷类化合物糖和苷类化合物糖和苷类化合物|第一节第一节 糖类化合物糖类化合物|第二节第二节 苷类化合物苷类化合物糖和苷类化合物糖和苷类化合物第一节第一节 糖类化合物糖类化合物 一、糖的概念与分类一、糖的概念与分类 (一)定义(一)定义:又称碳水化合物,又称碳水化合物,糖是多羟糖是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。分子通式为称。分子通式为C Cx x(H(H2 2O)O)y y,氢氧比为,氢氧比为2:12:1,所以又称为碳水化合物,但有的糖如鼠李所以又称为碳水化合物,但有的糖
2、如鼠李糖不符合这个通式为糖不符合这个通式为C C6 6H H1515O O5 5。 糖及其衍生物是天然药物的重要生物活性糖及其衍生物是天然药物的重要生物活性物质之一,如香菇多糖具有抗肿瘤活性,物质之一,如香菇多糖具有抗肿瘤活性,黄芪多糖具有增加免疫功能的作用。黄芪多糖具有增加免疫功能的作用。 糖类糖类与核酸核酸、蛋白质蛋白质、脂质脂质一起合称生命活动所必需的四大类化合物。 糖的生理活性: 营养、强壮、抗病毒、抗肿瘤、抗肝炎、抗心血管疾病、增强免疫等。 (二)分类(二)分类1.1.根据根据分子的大小分子的大小及其能否水解分类及其能否水解分类 单糖:单糖:是糖类物质的最小单位,也是构成其它糖类物质
3、的基本单元,不能再被简单地水解成更小分子的糖。如葡萄糖、鼠李糖等。天然单糖以五碳糖、六碳糖最为常见。 低聚糖:低聚糖:是由2-9个单糖通过糖苷键聚合而成的糖,能被水解为相应数目的单糖。如蔗糖、棉籽糖、麦芽糖、芸香糖等。 多聚糖:多聚糖:又称多糖,是由10个以上的单糖分子通过苷键聚合而成,分子量较大,一般由几百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。 许多天然药物中的多糖具有明显的生物活性,如: 香菇多糖抗肿瘤 人参多糖和黄芪多糖增强免疫 茶叶多糖抗血栓、调血脂作用。 多糖大致分为两类: 一类水不溶物一类水不溶物,在动植物体内起支持组织的作用,如植物中的纤维素和半纤
4、维素,动物甲壳素等,分子呈直糖链型。 另一类为水溶物另一类为水溶物,如动植物体内贮藏的营养物质淀粉、菊糖、粘液质、果胶等。由一种单糖组成的多糖为均多糖,由两种以上单糖组成的多糖为杂多糖。 植物多糖:植物多糖: A.A.淀粉淀粉:广泛存在于植物体,尤其是禾本科植物的果实及其它一些植物根茎及种子中。淀粉均由73%以上的胶淀粉和27%以下的糖淀粉组成。 B.B.纤维素纤维素:由3000-5000分子的D-葡萄糖通过苷键以反向相连接聚合而成的支链葡萄糖,分子成直线型,不易被稀酸或碱水解。不能被人或动物消化,因为任何动物体内没有水解纤维素的酶存在。纤维素的衍生物用途十分广泛,如羧甲基纤维素钠可作为医药品
5、的混悬剂、粘合剂等。 C.C.粘液质:粘液质: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,冷却后呈胶冻状。有许多粘液质具有较好的生物活性。例如:从海洋药物昆布或海藻中提取的褐藻酸有预防白血病和骨风痛的作用。还有甘露糖醛酸和甘露醇对治疗急性肾功能衰竭、脑水肿、乙型脑炎、急性青光眼都很有效。昆布:昆布:消痰软坚、泄热利水、止咳平喘、祛脂降压、消痰软坚、泄热利水、止咳平喘、祛脂降压、散结抗癌。用于瘿瘤、瘰疬、疝气下堕、咳喘、水肿、散结抗癌。用于瘿瘤、瘰疬、疝气下堕、咳喘、水肿、高血压、冠心病、肥胖病。高血压、冠心病、肥胖病。 D.D.果聚糖:果聚糖:在高等植物及微生物中均有存
6、在。 例如菊糖,又称菊淀粉,是果聚糖的一种。此外,中药麦冬内含的麦冬多糖,桔梗中的桔梗多糖都是果聚糖的多糖。 麦冬:麦冬:养阴生津,润肺清养阴生津,润肺清心。用于肺燥干咳。虚痨咳嗽,心。用于肺燥干咳。虚痨咳嗽,津伤口渴,心烦失眠,内热消津伤口渴,心烦失眠,内热消渴,肠燥便秘;咽白喉。渴,肠燥便秘;咽白喉。治肺燥干咳,吐血,咯血,肺治肺燥干咳,吐血,咯血,肺痿,肺痈,虚劳烦热,消渴,痿,肺痈,虚劳烦热,消渴,热病津伤,咽干口燥,便秘。热病津伤,咽干口燥,便秘。 菌类多糖菌类多糖 A.猪苓多糖猪苓多糖:是从多孔菌科真菌猪苓中提取的,药理实验证明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
7、良好的免疫调节剂,具有抗肿瘤转移和调节机体免疫功能的作用,对慢性肝炎也有良好的疗效。 B.B.茯苓多糖茯苓多糖:是从多孔菌科真菌茯苓中提取的一种多糖,茯苓多糖本身无抗肿瘤,但茯苓次聚糖则有显著的抗肿瘤作用。 C.C.灵芝多糖灵芝多糖:多孔菌科真菌赤芝中提取得20多种多糖,具有抗肿瘤活性。茯茯 苓:苓: 概述概述: :茯苓为寄生在松树根上的菌类植物,形状像甘薯,外皮茯苓为寄生在松树根上的菌类植物,形状像甘薯,外皮黑褐色,里面白色或粉红色。中医入药,有利尿、镇静作用。黑褐色,里面白色或粉红色。中医入药,有利尿、镇静作用。 药物药物: :为多孔菌科真菌茯苓的干燥菌核,多寄生于马尾松或赤为多孔菌科真菌
8、茯苓的干燥菌核,多寄生于马尾松或赤松的根部。产于云南、安徽、湖北、河南、四川等地。松的根部。产于云南、安徽、湖北、河南、四川等地。 拉丁文:拉丁文: ganoderma lucidum 或或 glossy ganoderma别别 名:名:红芝、赤芝、丹芝、仙草、瑞草。红芝、赤芝、丹芝、仙草、瑞草。英文名:英文名: ling chih 我国最早的医著我国最早的医著神农本草经神农本草经中记载,灵芝具有中记载,灵芝具有“益心气,益心气,安精魂,补肝益气,坚筋骨,好颜色安精魂,补肝益气,坚筋骨,好颜色”等功效,药圣李时珍等功效,药圣李时珍也说灵芝常服可以也说灵芝常服可以“不老,延年,疗虚劳不老,延年,
9、疗虚劳”。药理研究证明:灵芝有镇静、镇痛、搞惊厥、降血脂、镇咳、药理研究证明:灵芝有镇静、镇痛、搞惊厥、降血脂、镇咳、祛痰、保肝解毒、抗缺氧、增强免疫力和抗癌作用。灵芝子祛痰、保肝解毒、抗缺氧、增强免疫力和抗癌作用。灵芝子实体含有灵芝多糖、多肽以及多种氨基酸和十多种微量元素,实体含有灵芝多糖、多肽以及多种氨基酸和十多种微量元素,营养丰富。营养丰富。 动物多糖动物多糖 a . 肝素: 是一种含硫酸酯的粘多糖,它的组分是氨基葡萄是一种含硫酸酯的粘多糖,它的组分是氨基葡萄糖,艾杜糖醛酸(糖,艾杜糖醛酸(iduroniciduronic acid acid)和葡萄糖醛酸。)和葡萄糖醛酸。广泛分布于哺乳
10、动物的内脏、肌肉和血液中,作广泛分布于哺乳动物的内脏、肌肉和血液中,作为天然抗凝血物质受到高度重视,用于预防和治为天然抗凝血物质受到高度重视,用于预防和治疗脑血栓并已经形成了一种肝素疗法。疗脑血栓并已经形成了一种肝素疗法。 来来 源源 本品最初得自肝脏,故名肝素。现多是从猪、本品最初得自肝脏,故名肝素。现多是从猪、牛等动物的肠粘膜或肝、肺中提取的一种粘多糖的硫酸牛等动物的肠粘膜或肝、肺中提取的一种粘多糖的硫酸酯。酯。 性性 状状 为白色或类白色粉末;有吸湿性。易溶于水。为白色或类白色粉末;有吸湿性。易溶于水。 作用与用途作用与用途 为体内外均能延长凝血时间的为体内外均能延长凝血时间的抗凝血药抗
11、凝血药。其抗凝血作用极为复杂,对凝血过程的许多环节都有影其抗凝血作用极为复杂,对凝血过程的许多环节都有影响。响。 b .b .透明质酸:透明质酸:是一种存在于眼球玻璃体、是一种存在于眼球玻璃体、关节液、皮肤等组织中的酸性粘多糖,其关节液、皮肤等组织中的酸性粘多糖,其主要功能是起润滑和撞击缓冲以及组织入主要功能是起润滑和撞击缓冲以及组织入侵的微生物及毒性物质的扩散。可用于视侵的微生物及毒性物质的扩散。可用于视网膜脱离手术,并作为天然保湿剂用于化网膜脱离手术,并作为天然保湿剂用于化妆品中。妆品中。 c. c.硫酸软骨素:硫酸软骨素:从动物软骨组织中得到的酸从动物软骨组织中得到的酸性粘多糖,具有降血
12、脂、抗血栓以及改善性粘多糖,具有降血脂、抗血栓以及改善动脉粥样硬化的作用动脉粥样硬化的作用。 d. d.甲壳素:甲壳素:是组成甲壳类动物外壳的多糖,是组成甲壳类动物外壳的多糖,其结构安定性与纤维素类似。甲壳素及脱其结构安定性与纤维素类似。甲壳素及脱乙酰甲壳素应用非常广泛,可制成透析膜、乙酰甲壳素应用非常广泛,可制成透析膜、超滤膜用作药物的载体具有缓解、持效的超滤膜用作药物的载体具有缓解、持效的特点,还可用于人造皮肤、人造血管、手特点,还可用于人造皮肤、人造血管、手术缝合线等。术缝合线等。2.根据根据糖的结构特点糖的结构特点分类分类(了解)(了解) (1 1)糖匀体:)糖匀体:指均由糖组成的物质
13、。如单指均由糖组成的物质。如单糖、低聚糖、多糖等糖、低聚糖、多糖等。 a.a.常见单糖常见单糖 b.氨基糖氨基糖 是指单糖的伯或仲醇羟基置换成氨基的糖是指单糖的伯或仲醇羟基置换成氨基的糖类。类。 c.糖醇糖醇 单糖的单糖的醛或酮基醛或酮基还原成还原成羟基羟基后所得的多元后所得的多元醇称糖醇。醇称糖醇。通常在C2上无-OH,强心苷中较多见。 d.去氧糖:去氧糖: 单糖分子的一个或二个羟基为氢原子代替的糖叫去氧糖。 e.糖醛酸糖醛酸 单糖分子中单糖分子中伯醇基氧化成羧基伯醇基氧化成羧基的化合物。的化合物。(2)糖杂体)糖杂体 糖与非糖组成的化合物糖与非糖组成的化合物。 二、糖类化合物的理化性质 (
14、一)性状 单糖和低聚糖多为无色或白色结晶,有甜味,多糖大多为无定形粉末,五天为单糖和具有游离半缩醛羟基的低聚糖有限关系。二、糖类化合物的理化性质 (二)溶解性 单糖:因其为多羟基小分子化合物,故极性大,易溶于水难溶于乙醇等极性有机溶剂,不溶于亲脂性有机溶剂。 低聚糖:与单糖相似 多糖:不溶于乙醇等有机溶剂,难溶于冷水,有的多糖能溶于热水;碱性多糖溶于稀酸,酸性多糖、半纤维素可溶于稀碱。 (三)化学性质 单糖和某些低聚糖:还原性 低聚糖和大多数多糖:易发生水解,产物为相应的单糖或单糖衍生物。三、糖类化合物的提取与检识(一)提取 单糖、低聚糖溶剂:水、稀醇 多糖:溶剂 :水、稀酸(氨基糖)、稀碱(
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