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2016年执业药师中药化学复习重点:第三章第五节

2016-09-30 09:28 来源:网络 阅读(

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  2016年执业中药师专业知识一中药化学复习重点:第五节结构测定

  第五节 结构测定

  苷是由糖和苷元两部分组成的。

  苷的分解,首先了解基本的分子量的大小,就把苷通过水解的办法变成两部分,变成苷元部分、糖部分,然后分别对苷元部分、糖部分分别来进行结构研究,最后将两部分结构,拼揍在一起,还原成一个苷的完整的结构。

  一、糖的鉴定

  (一)纸色谱

  展开剂以正丁醇-乙醇-水和水饱和的苯酚两种系统应用最为普遍。正丁醇醋酸水简称BAW系统,B代表正丁醇,A代表醋酸,W代表水。比例为4:1:5的上层溶液。糖类的纸色谱常用显色剂有:硝酸银试剂;三苯四氮唑盐试剂;苯胺-邻苯二甲酸盐试剂;3,5-二羟基甲苯-盐酸试剂;过碘酸加联苯胺试剂等。

  在用纸层吸来进行分离,最常见的糖是葡萄糖和鼠李糖,这两个糖Rf值的大小一般的规律是,鼠李糖因为极性,小于葡萄糖,在用纸色谱检识时,鼠李糖的Rf值一般大于葡萄糖。不同的糖Rf值的大小都会有比较大的差别。

  常用显色剂有:硝酸银试剂,使还原糖显棕黑色;三苯四氮唑盐试剂,使单糖和还原性低聚糖呈红色;苯胺-邻苯二甲酸盐试剂,使单糖中的五碳糖和六碳糖所呈颜色略有区别;3,5-二羟基甲苯-盐酸试剂,使酮糖和含酮糖的低聚糖呈红色;过碘酸加联苯胺,使糖、苷和多元醇中有邻羟基结构者呈蓝底白边。

  (二)薄层色谱

  糖的极性大,在硅胶薄层上进行层析时,点样量不宜过多。若点样太多,斑点就会明显拖尾,Rf值也下降,使一些Rf值相近的糖难以获得满意的分离。若硅胶用0.03mol/L硼酸溶液或一些无机盐的水溶液代替水调制吸附剂涂铺薄层,则样品承载量可明显增加,分离效果也有改善。

  (三)气相色谱

  (四)离子交换色谱

  (五)液相色谱

  二、糖链的结构测定

  测定糖链的结构主要解决三个问题:单糖的组成;糖与糖的连接位置和顺序;苷键的构型。

  (一)分子量的测定 苷的分子量测定目前大多采用质谱法。但由于其极性大导致热挥发性差,电子轰击法(EI)和化学电离(CI)常不能得到理想的结果,一般采用场解吸(FD)、快原子轰击(FAB)、电喷雾(ESI)等方法获得[M+H]+、[M+Na]+等准分子离子峰。

  (二)单糖的鉴定 苷中糖链的研究首先要了解由哪些单糖所组成,各种单糖之间的比例如何。一般是将苷键全部酸水解,然后用纸色谱检出单糖的种类。经显色后用薄层扫描仪求得各种糖的分子比。单糖的定性定量也可以通过苷全甲基化并水解后得到的甲基化单糖的气相色谱决定,但需要各种各样的甲基化单糖作标准品。

  (三)单糖之间连接位置的确定

  单糖之间连接位置的确定的两种方法是:苷全甲基化甲醇解,13CNMR苷化位移。

  将苷全甲基化,然后水解苷键,鉴定所有获得的甲基化单糖,其中游离的一OH的部位就是连接位置。水解要尽可能温和,否则会发生去甲基化反应和降解反应。

  (四)糖链连接顺序的确定

  早期决定糖连接顺序的方法主要是缓和水解法,即用稀酸(包括有机酸)水解、酶解、乙酰解、碱水解等方法,将苷的糖链水解成较小的片段(各种低聚糖),然后分析这些低聚糖的连接顺序,从低聚糖的结构推测整个糖链的结构。Smith裂解法也广泛用于糖连接顺序的决定,只是分析碎片的工作比较繁琐。

  近年质谱分析也已用于糖链连接顺序的研究。在快原子轰击质谱(FABMS)中有时会出现苷分子中依次脱去末端糖的碎片离子峰。如果单糖的质量不同,可由此确定糖的连接顺序。

  目前,2D-NMR和NOE差谱技术在确定糖链连接位置和顺序的研究中有了广泛的应用。如在以下化合物HMBC谱中可以观察到1″-H和7-C,1′″-H和3″-C以及l″″-H和6″′-C的远程相关,由此可判断糖与苷元及单糖之间的连接顺序。

  (五)苷健构型的确定

  糖与糖之间的苷键和糖与非糖部分的苷键,本质上都是缩醛键,也都存在端基碳原子的构型问题。测定苷键构型的问题主要有三种方法,即酶催化水解方法、分子旋光差法(Klyne法)和NMR法。

  1.利用酶水解进行测定 如麦芽糖酶能水解的为α一苷键,而杏仁苷酶能水解的为β一苷键。但必须注意并非所有的β一苷键都能为杏仁苷酶所水解。

  2.利用Klyne经验公式进行计算

  Klyne根据前人的经验,得出一个计算公式,即先测定未知苷键构型的苷及其水解所得苷元的旋光度,再通过计算得到其分子比旋[M]D,然后用苷的分子比旋[M]D苷减去苷元的分子比旋[M]D苷元,求得其差值为△[M]D。公式如下:

  △[M]D=[M] D苷一[M] D苷元

  3.利用NMR进行测定 1HNMR:葡萄糖,β-苷键JH1-H2=6~8Hz,α-苷键JH1-H2=3~4Hz。注意鼠李糖、甘露糖不能用上法鉴别。

  13CNMR:1JC1-H1=170Hz(α-苷键),1JC1-H1=160Hz(β-苷键)。

  练习题

  X型题

  苷类化合物确定糖链结构要解决的问题是

  A.糖链中糖的元素比

  B.糖链中糖的种类和比例

  C.糖之间的连接位置

  D.糖之间的连接顺序

  E.糖之间苷键的构型

  『正确答案』BCDE

  确定苦杏仁苷苷键的构型,可选用的方法有

  A.苦杏仁酶酶解法

  B.1H—NMR谱端基H的J值

  C.13C—NMR谱端基C的lJch值

  D. 13C—NMR谱端基C的δ值

  E. 1H—NMR谱端基H的δ值

  『正确答案』ABCD

  确定苷键构型的方法有

  A. 酸水解法

  B. 碱水解法

  C. 酶催化水解法

  D. 克分子比旋光差(Klyne)法

  E. NMR法

  『正确答案』CDE

  B型题

  (1~5)

  A.糖的种类

  B.苷元的种类

  C.苷的分子量

  D.单糖间连接位置

  E.苷键的构型

  1.苷经酸水解后有机溶剂层的薄层色谱可检识

  『正确答案』B

  2.苷经酸水解后水层的纸色谱可检识

  『正确答案』A

  3.苷的1HNMR谱中的JH1—H2 可确定

  『正确答案』E

  4.苷的13CNMR谱的苷化位移可确定

  『正确答案』D

  5.苷的FAB-MS可确定

  『正确答案』C
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