苷类化合物由什么组成（植物功效成分-苷类分解制备苷元）

苷类-苷键的分解苷键的裂解反应是苷类结构的重要反应要了解苷类的化学性质及结构必须了解苷元结构、糖的组成，苷元与糖以及糖与糖之间的连接方式，采用某种方法使苷键断裂制备苷元是重要的方法苷键裂解的常用方法有酸水解、碱水解、酶解、乙酰解、氧化开裂法等，我来为大家科普一下关于苷类化合物由什么组成?以下内容希望对你有帮助!

苷类化合物由什么组成

苷类-苷键的分解

苷键的裂解反应是苷类结构的重要反应。要了解苷类的化学性质及结构必须了解苷元结构、糖的组成，苷元与糖以及糖与糖之间的连接方式，采用某种方法使苷键断裂制备苷元是重要的方法。苷键裂解的常用方法有酸水解、碱水解、酶解、乙酰解、氧化开裂法等。

1、酸催化水解反应

苷键属于缩醛结构，易被稀酸催化水解。常用的酸有盐酸、硫酸、甲酸、乙酸等，反应一般在水或烯醇溶液中进行。

酸水解反应是苷键原子首先质子化，质子化后使得苷键键力松弛，然后断键，苷元与糖断开，糖生成阳碳离子中间体，然后在水中溶剂化，脱掉一个氢离子而生成糖分子。以氧苷中的葡萄糖苷为例说明其反应机制。

从上述反应机制可以看出，糖的酸水解难易的关键在于苷键原子的质子化，即苷键原子接受H 的难易程度以及其空间环境。苷键原子周围的电子云密度越高，空间位阻越小，H 越易进攻，苷键原子越易质子化，水解反应也就越易。相反，苷键原子周围的电子云密度低，空间位阻大，水解反应也就越困难。

苷键酸水解的难易有如下的规律。

（1）按苷键原子的不同，酸水解的易难程度为：N-苷＞0-苷＞S-苷＞C-苷。 从碱度比较也是N>O>S>C，N上电子云最丰富，易接受质子，故最易水解。 而C上无游离电子对，不能质子化，很难水解，除非用剧烈条件。如长时间在酸中加热C-葡萄糖甘，才能在水解液中检出少量水解的葡萄糖。

（2）按苷中糖的种类不同，酸水解易难程度为：呋喃糖苷＞吡喃糖苷。因为五元呋喃环的平面性使各取代基处于重叠位置，张力大于六元环，形成水解中间体可使张力减小，故有利于水解。而六元吡喃环处于椅式结构较稳定，因而较难水解。在天然糖苷中，果糖、核糖多为呋喃糖，阿拉伯糖两种形式都有，葡萄糖、半乳糖、甘露糖一般以吡喃糖存在。

酮糖苷＞醛糖苷，因为酮糖大多为呋喃糖结构，而且酮糖端基上接有一个大基团-CH2OH，水解时形成的中间体可减少分子中的立体障碍，使反应利于向水解方向进行。

(3) 吡喃糖苷中，由于空间位阻的影响，吡喃环C-5上的取代基越大越难水解，因此其水解速率顺序是：五碳糖苷＞甲基五碳糖苷＞六碳糖苷＞糖醛酸苷。

(4) 吸电子基团的存在与否对苷的水解有较大影响。由于苷键原子邻近吸电子基团的诱导效应，尤其是C-2位上如存在吸电子取代基，因其竞争性吸引，使苷键原子的电子云密度降低，导致质子化困难，使水解难度增大。其水解难易程度是：2-氨基糖苷＜2-羟基糖苷＜6-去氧糖苷＜2-去氧糖苷<2, 6-二去氧糖苷。 6-去氧糖苷比同样的羟基已糖苷水解速率快5倍，2, 6-二去氧糖苷用0.02~0. 05 mol/L HCI就可水解。但当羟基、氨基被乙酰化后，水解又变得容易了。

(5) 芳香苷较脂肪苷易于水解。芳香苷如蒽醌苷、香豆素苷甚至不用酸，只加热也能水解，而脂肪苷如萜苷、甾体苷等，酸水解条件就要严格些。这是因为芳香苷的苷元含有供电子结构，使苷键原子电子云密度增大。

(6)苷元结构大小对水解也有影响。苷元结构若较小，则苷键为e键较a键易于水解，因为e键暴露在外，苷键原子易质子化；苷元若为大基团，则苷键为a键较e键易于水解，因为苷元大，苷键处于a键不稳定而易于水解。

酸催化水解常采用稀酸，对于难水解的苷类则须采用较为剧烈的条件，而这会使苷元发生脱水等变化的可能。为防止结构发生变化，可用二相酸水解法，即在反应混合液中加入与水不相混溶的有机溶剂（如氯仿），苷元一旦生成即刻溶入有机相，避免与酸长时间接触，以制备得到苷元。

2、碱催化水解反应

苷键为缩醛型的配键，一般来说对碱性试剂相对稳定。但对于酯苷、酚苷、烯醇苷或苷键原子的β-位有吸电子基的苷，遇碱就能够水解。

苷类碱水解是因为OH-离子的进攻，酯苷、酚苷、烯醇苷或苷键原子的β-位有吸电子基的苷，其苷键周围的电子云密度降低，有利于OH-离子的进攻，也就有利于碱水解。

酚苷或酯苷在碱水解时，如果糖的C2-OH和C-苷键处于反式则较顺式的易水解，前者水解得到1,6-糖苷，后者得到正常的糖。

3、酶催化水解反应

由于酸、碱催化水解比较剧烈，糖和苷元部分均有可能发生进一步的变化，使产物复杂化，并且无法区别苷键的构型。与此相反，酶水解的特点是：专属性高，条件温和。因此，用酶水解苷键可以得知苷键的构型，并可保持苷元和糖的结构不变，还可保留部分苷键得到次级苷或低聚糖，以便获知苷元和糖、糖和糖之间的连接方式。

水解苷的酶是一些基团特异性的酶，即只需要底物分子的一部分构造适合就可以发生水解反应。

麦芽糖酶(maltase)可选择性地水解a-葡萄糖甘键。苦杏仁苷酶（emulsin)为一种混合酶，能水解β-葡萄糖苷和其他β-六碳酵糖苷键。纤维素酶(cellulase)也是β-葡萄糖苷水解酶。如穿心莲中的穿心莲内酯苷用硫酸水解产生脱氧和末端双键移位，而用纤维素酶水解可得真正苷元。转化糖酶(invertase）是β-果糖苷酶，可选择性水解β-果糖苷键，因而对蔗糖、龙胆三糖和棉籽糖或由其组成的苷水解时，可去掉一分子果糖而保留次级苷结构。鼠李糖苷酶(rhamnodiastase）是β-葡萄糖苷水解酶，但比苦杏仁酶专属性高，主要使芸香糖苷、樱草糖苷等二糖苷中与苷元相连的β-葡萄糖苷水解，生成苷元和二糖。还有橙皮苷酶(hesperidinase)、蜗牛酶(heloxpomatiase)等，也比较常用。

由于水解酶的纯化较困难，近年来有人用微生物培养法水解苷类。在微生物培养液中加入苷，利用微生物体内的酶促反应，将苷键水解，某些微生物会把节中的糖基当作碳源消耗掉，只留下苷元，达到同步制备苷元的目的，酵母菌即是一例。

4、氧化裂解反应

Smith降解法是常用的氧化开裂法，在波谱法应用于测定结构之前，Smith降解法是最常用于糖、苷、多元醇的鉴定和结构研究的化学方法。反应在水溶液中进行；过碳酸氧化作用缓和而选择性高，氧化作用限于邻二醇、α-氨基醇、α-羟基醛（酮）、α-羧基酸、邻二酮、α-酮酸以及某些活性亚甲基等结构上。过磺酸开裂邻二醇羟基的反应几乎是定量进行的，生成的HI03可以滴定，而且可以得到稳定的最终降解产物，如甲醛、甲酸等。从过磺酸的消耗量到甲醛、甲酸等生成量的测定，可推断糖的种类、糖的氧环大小、碳原子构型，对多糖中糖的连接位置和聚合度的推断等也有很大的帮助。

（1）氧化开裂对象 上述氧化开裂对象中以邻二醇、α-氨基醇作用较快，而糖苷中主要是醇羟基，故Smith降解法适合于糖的裂解。

（2）反应过程 反应分为三步：第一步在水或烯醇中，用过碘酸在室温条件下将糖基中具邻羟基结构的基团，氧化开裂为二元醛；第二步将二元醛用硼氢化钠还原成醇，以防醛与醇进一步缩合而使水解困难，否则醛在酸性条件下不稳定；第三步调节pH2左右，室温放置让其水解，由于这种醇的中间体具有真正的缩醛结构，比糖的环状缩醛更易被稀酸催化水解。

过磺酸氧化过程中，要先形成五元环状酯的中间体，顺式邻二醇与过磺酸形成的五元环是平面结构，而反式形成环时障碍多，故顺式邻二醇较反式邻二醇容易氧化，在开环多元醇中苏式较赤式易氧化。

5、乙酰解反应

用乙酰解反应可以开裂一部分苷键，保存另一部分苷键，在水解产物中得到乙酰化的低聚糖，再用薄层分析法等加以鉴定。这是在波谱法问世之前，用以获得多糖基节中糖与糖之间连接的一种方法。 乙酰解用醋酐与不同的酸组合使用，如H2S04, HCI04或Lewis酸（ZnCl2, BF3)等。