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文檔簡介

糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件分布——植物細(xì)胞及組織的重要營養(yǎng)物質(zhì)和支持物質(zhì),廣泛分布于植物各部位,根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等多含葡萄糖、果糖、淀粉和纖維素等。生物活性香菇多糖——抗腫瘤活性黃芪多糖——增強(qiáng)免疫功能糖的分布和生物活性2分布——植物細(xì)胞及組織的重要營養(yǎng)物質(zhì)和支持物質(zhì),廣泛分布于植分布——尤以高等植物分布最多。分布于植物各個(gè)部位,如人參的、根莖、莖、葉、花、種子均含三萜皂苷。生物活性人參皂苷——免疫促進(jìn)天麻苷——安神鎮(zhèn)靜強(qiáng)心苷——強(qiáng)心作用黃酮苷——抗菌、止咳、平喘、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈血管苷的分布和生物活性3分布——尤以高等植物分布最多。分布于植物各個(gè)部位,如人參的、香菇多糖注射液——免疫調(diào)節(jié)劑,用于惡性腫瘤輔助治療。

黃芪多糖注射液(熱毒干擾素)

提高人體白細(xì)胞誘生干擾素的功能。產(chǎn)品開發(fā)4香菇多糖注射液——免疫調(diào)節(jié)劑,用于惡性腫瘤輔助治療。

黃復(fù)方甘草酸苷片:慢性肝病,改善肝功能異常,用于治療濕疹,皮膚炎、斑禿。

白芍總苷膠囊:抗炎免疫調(diào)節(jié)藥,用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。

黃芩片:消炎解毒。用于上呼吸道感染,細(xì)菌性痢疾等。5復(fù)方甘草酸苷片:慢性肝病,改善肝功能異常,用于治療濕疹,皮膚

第一節(jié)糖的結(jié)構(gòu)和分類一、糖的結(jié)構(gòu)糖(saccharides)——多羥基醛或多羥基酮及其衍生物、聚合物結(jié)構(gòu)表示方法:Fischer式(直鏈?zhǔn)剑?/p>

Haworth式(透視式)

Reeve式(構(gòu)象式)6第一節(jié)糖的結(jié)構(gòu)和分類一、糖的結(jié)構(gòu)6

Fischer式Haworth式端基C及最遠(yuǎn)的*C(C5或C4)上的O成環(huán)

C5旋轉(zhuǎn)120°使環(huán)張力最小將投影式向右傾倒90°7Fischer式Hawo

1、糖的絕對構(gòu)型

---距端基C最遠(yuǎn)的*C(C5或C4)構(gòu)型

Haworth式:C5(或C4)-取代基:向上——D型,向下——L型2、糖的端基碳原子差向異構(gòu)體(苷鍵構(gòu)型)

---C1及C5(或C4)相對構(gòu)型

C1-OH與C5(或C4)-取代基:同側(cè)——β構(gòu)型,異側(cè)——α構(gòu)型

β-D-糖α-L-糖81、糖的絕對構(gòu)型2、糖的端基碳原子差向異構(gòu)體(苷鍵構(gòu)型)α-D-糖β-D-糖α-L-糖β-L-糖

α-D-糖β-D-糖α-L-糖β-L-糖

9α-D-糖β-D-糖α-L-糖3、糖的氧環(huán)吡喃糖:六元氧環(huán)呋喃糖:五元氧環(huán)D-芹糖D-葡萄糖103、糖的氧環(huán)D-芹糖D-葡萄糖104、糖的構(gòu)象

呋喃糖:平面信封式

吡喃糖:椅式(Reeve式)1C4=1C(A式)4C1=C1(N式)114、糖的構(gòu)象

呋喃糖:平面信封式

吡喃糖:椅式(Reeve式二、糖的分類根據(jù)能否水解和分子量大小分為:單糖(monosaccharides)低聚糖(oligosaccharides):2~9個(gè)單糖多糖(polysaccharides):10個(gè)以上單糖,一般幾百甚至幾萬個(gè)單糖組成。12二、糖的分類根據(jù)能否水解和分子量大小分為:12(一)單糖三碳糖~八碳糖,五碳(戊)糖和六碳(己)糖最常見,衍生物中糖醛酸和糖醇最常見。五碳醛糖:D-木糖(D-xyl)甲基五碳糖:L-鼠李糖(L-rhamnose,L-rha)D-xylL-rha13(一)單糖五碳醛糖:D-木糖(D-xyl)甲基五碳糖:六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)六碳酮糖:D-果糖(D-fru)糖醛酸:

D-葡萄糖醛酸14六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)六碳酮糖:(二)低聚糖1、單糖數(shù)目:二糖(蔗糖、麥芽糖)、三糖、四糖等例:環(huán)糊精——6~8個(gè)葡萄糖組成,六聚體:α-環(huán)糊精,七聚體:β-環(huán)糊精,八聚體:γ-環(huán)糊精。

環(huán)狀分子內(nèi)側(cè)疏水性,增大難溶性藥物溶解性,提高穩(wěn)定性。2、是否含游離醛基或酮基:還原糖:有游離醛基或酮基,如麥芽糖。非還原糖:兩個(gè)單糖以端基羥基脫水縮合形成,無游離醛基或酮基。如蔗糖。蔗糖麥芽糖

15(二)低聚糖1、單糖數(shù)目:二糖(蔗糖、麥芽糖)、三糖(三)多糖1.植物多糖(1)纖維素(cellulose)(2)淀粉(starch)(3)粘液質(zhì)(mucilage)(4)樹膠(gum)2.菌類多糖豬苓多糖——抗腫瘤轉(zhuǎn)移和調(diào)節(jié)免疫功能3.動(dòng)物多糖肝素——天然抗凝血物質(zhì)甲殼素——甲殼類昆蟲外殼,濃堿處理得脫乙酰甲殼素。制成透析膜、超濾膜,作藥物載體具緩釋、持效的優(yōu)點(diǎn),還用于人造皮膚、人造血管、手術(shù)縫合線等。16(三)多糖1.植物多糖16第二節(jié)苷的結(jié)構(gòu)及分類

一、苷的含義

糖+非糖物質(zhì)苷苷鍵原子苷元苷鍵端基碳原子β-D-葡萄糖苷

糖的端基碳原子非糖部分——苷元(genin)苷鍵:苷元及糖之間的鍵,即苷鍵原子和端基C原子之間的鍵。苷鍵原子:苷元上形成苷鍵以連接糖的原子,O、N、S、C。17第二節(jié)苷的結(jié)構(gòu)及分類一、苷的含義苷鍵原子β-D-葡萄苷元+糖→苷糖的構(gòu)型

絕對構(gòu)型端基碳原子相對構(gòu)型依C5-R取向

依C1-OH及C5-R相對位置

D-型(向上)L-型(向下)β-型(同側(cè))α-型(異側(cè))多形成Β-D-葡萄糖α–L-鼠李糖18苷元+糖→苷糖的構(gòu)型絕對構(gòu)型端基碳原子相二、苷的結(jié)構(gòu)分類1、氧苷:苷元通過氧原子和糖連接,依苷元-OH類型分為:

醇苷:紅景天苷酚苷:天麻苷、白藜蘆醇苷酯苷:山慈菇苷A、B

氰苷:苦杏仁苷(一)苷鍵原子:氧苷、硫苷、氮苷、碳苷19二、苷的結(jié)構(gòu)分類1、氧苷:苷元通過氧原子和糖連接,(一)苷鍵紅景天苷(醇苷)致適應(yīng)原

白藜蘆醇苷(酚苷)保護(hù)心臟、抗血栓、降血脂

天麻苷(酚苷)安神鎮(zhèn)靜20紅景天苷(醇苷)白藜蘆醇苷(酚苷)天麻苷(酚苷)20苦杏仁苷(氰苷)

R=H山慈菇苷AR=OH山慈菇苷B

(酯苷)先緩慢分解成α-羥基苯乙腈,再分解為苯甲醛(苦杏仁味)、氫氰酸(小劑量抑制呼吸中樞鎮(zhèn)咳,大劑量中毒甚至死亡)。21苦杏仁苷R=H山慈菇苷A先緩慢分解成α-羥基2、硫苷:糖半縮醛羥基及苷元巰基縮合,常存在于十字花科植物,如黑(白)芥子苷、蘿卜苷。黑芥子苷蘿卜苷222、硫苷:糖半縮醛羥基及苷元巰基縮合,常存在于十字花科植物,3、氮苷:糖端基碳及苷元氮原子連接。腺苷、鳥苷等,生化中多見。如巴豆苷水解后產(chǎn)生苷元巴豆毒素具大毒。腺苷(氮苷)巴豆苷(氮苷)233、氮苷:糖端基碳及苷元氮原子連接。腺苷、鳥苷等,生化中多見4、碳苷:糖端基碳直接及苷元碳原子連接。苷元多為黃酮、蒽醌類。水溶性小、難于水解。蘆薈苷:致瀉

(蒽酮碳苷)

牡荊素:抗腫瘤、降壓、抗炎及解痙

(黃酮碳苷)

244、碳苷:糖端基碳直接及苷元碳原子連接。蘆薈苷:致瀉牡荊其他分類方法:苷元類型:黃酮苷、蒽醌苷、香豆素苷存在狀態(tài):原生苷、次生苷特殊性質(zhì):皂苷生理作用:強(qiáng)心苷糖種類和名稱:木糖苷、葡萄糖苷單糖基數(shù)目:單糖苷、雙糖苷糖鏈數(shù)目:單糖鏈苷、雙糖鏈苷25其他分類方法:苷元類型:黃酮苷、蒽醌苷、香豆素苷25

蘆丁七葉苷(黃酮苷)(香豆素苷)大黃素甲醚-8-O-β-D龍膽雙糖苷(蒽醌苷)

26蘆丁七葉

苦杏仁苷野櫻苷(原生苷)(次生苷)

苦杏仁苷酶27苦杏仁苷野櫻苷第二節(jié)苷的理化性質(zhì)

一、性狀形態(tài)—糖基少:結(jié)晶糖基多:無定型粉末,吸濕性。

顏色—取決于苷元(共軛系統(tǒng)及助色團(tuán))

如黃酮苷、蒽醌苷有顏色。

氣味—無味、苦味;個(gè)別甜味(甘草皂苷),刺激性(皂苷)。28第二節(jié)苷的理化性質(zhì)一、性狀28二、旋光性:變旋作用苷有旋光性且多呈左旋,糖多為右旋。苷苷元+糖

多呈右旋多呈左旋混合物多呈右旋應(yīng)用:檢識苷和多糖。苷:①變旋作用。②水解液含非糖(苷元)。29二、旋光性:變旋作用苷苷元+糖三、溶解性

水甲(乙)醇苯、乙醚、氯仿

石油醚苷(親水性)++--苷元(親脂性)-+++(-)苷:①糖部分:糖基數(shù)目↑,親水性↑。②苷元部分:大分子苷元(如甾醇、萜醇等)的單糖苷,極性較小,親水性↓,溶于低極性溶劑(如氯仿)。③碳苷:溶解度?。ㄋ推渌軇?0三、溶解性水甲(乙)四、苷鍵的裂解酸水解、酶解、堿水解、氧化開裂法等(一)酸水解反應(yīng)機(jī)理(以葡萄糖苷為例)

苷鍵原子質(zhì)子化(水解難易關(guān)鍵)31四、苷鍵的裂解酸水解、酶解、堿水解、氧化開裂法等苷鍵原子影響苷鍵原子質(zhì)子化的因素

苷鍵原子周圍電子云密度(電子云密度大,易于接受質(zhì)子,水解容易)空間環(huán)境(周圍取代基大,不利于接受質(zhì)子,水解困難)酸水解規(guī)律

32影響苷鍵原子質(zhì)子化的因素苷鍵原子周圍電子云密度(電子云密度

1.苷鍵原子:N―苷>O―苷>S―苷>C―苷(易接受質(zhì)子)(無孤對電子)例:巴豆苷>天麻苷>黑芥子苷>蘆薈苷水解規(guī)律2.吡喃糖苷C2取代:

2-去氧糖苷>2-羥基糖苷>2-氨基糖苷(無)(競爭性吸引質(zhì)子)331.苷鍵原子:N―苷>O―苷>S―苷>C3.吡喃糖苷C5取代:五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>糖醛酸苷(空間位阻?。ù螅?.芳香族苷>脂肪族苷(苷元供電性)4.呋喃糖苷>吡喃糖苷(分子平面性,張力大)5.酮糖苷>醛糖苷(多為呋喃糖)(多為吡喃糖)343.吡喃糖苷C5取代:6.芳香族苷>脂肪族苷(二)堿水解苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)(苷鍵原子的負(fù)電性)

——對稀堿(OH-)穩(wěn)定,很少用堿水解。酯苷、酚苷、烯醇苷、β–吸電子基取代的苷(苷鍵原子的正電性)——堿水解。35(二)堿水解苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)(苷鍵原子的負(fù)電性)35(三)酶水解

條件溫和專屬性高(水、30~40℃)α–苷酶——α–苷(麥芽糖酶

水解

α-葡萄糖苷鍵)

β–苷酶——β–苷(苦杏仁苷酶

水解

β-葡萄糖苷鍵和其它六碳醛糖β-苷鍵)

獲得真正苷元苷鍵構(gòu)型(α、β)的判斷36(三)酶水解條件溫和(四)氧化開裂反應(yīng)(Smith降解法)步驟---三步:β-D-葡萄糖苷1.過碘酸二元醛2.四氫硼鈉二元醇(O-苷)(氧化鄰二醇)(還原)(穩(wěn)定性差)3.稀酸室溫多元醇羥基乙醛苷元(溫和)37(四)氧化開裂反應(yīng)(Smith降解法)β-D-葡萄糖苷

難水解的碳苷苷元不穩(wěn)定的苷(人參皂苷)氧化開裂法—Smith降解法獲得真正苷元β-D-葡萄糖苷(C-苷)帶醛基的苷元用途38難水解的碳苷氧化開裂法—Smith降解法

五、顯色反應(yīng)Molish反應(yīng):

α-萘酚和濃硫酸樣品紫紅色環(huán)結(jié)果:含糖或苷,鑒別苷及苷元.注意:C-苷和糖醛酸呈陰性。例:丹皮苷(+)丹皮酚(-)苯胺-鄰苯二甲酸反應(yīng):

105℃

棕色斑點(diǎn)糖PC檢識顯色劑39五、顯色反應(yīng)39第三節(jié)糖和苷的提取分離一、糖的提取——水(堿)提醇沉法藥材水(堿水)提取,濃縮水提液高濃度乙醇沉淀(粗多糖)溶液缺點(diǎn):蛋白質(zhì)較多40第三節(jié)糖和苷的提取分離一、糖的提取——水(堿)提醇沉法藥除蛋白質(zhì)方法Sevag法——正丁醇-氯仿按1:4混合后及多糖水溶液振搖,放置,使蛋白質(zhì)變性沉淀。TCA法:粗多糖提取液,加三氯乙酸溶液,冰箱保存過夜,離心,得上清液。41除蛋白質(zhì)方法41實(shí)例——香菇多糖的提取香菇子實(shí)體加蒸餾水90℃-100℃加熱回流,提取,用氯仿-正丁醇去蛋白,經(jīng)水流動(dòng)透析,用72%乙醇沉淀多糖,得香菇多糖,收得率為3.32%。42實(shí)例——香菇多糖的提取42

二、苷的提取

提取目的:原生苷or次生苷、苷元?

苷及酶共存避免or利用酶解?

溶解性差異原生苷:親水性次生苷、苷元:親脂性

43二、苷的提取43提取原生苷提取次生苷、苷元

抑制酶的活性①甲醇、乙醇或沸水提②藥材加鹽(碳酸鈣)拌勻避免酸、堿接觸利用酶的活性(水、30~40℃、24~48h)加酸或堿水解、預(yù)發(fā)酵等有機(jī)溶劑提?。捍?、乙醚、氯仿提取注意事項(xiàng)44提取原生苷提取次生苷、苷元

系統(tǒng)溶劑法45系統(tǒng)溶劑法45次生苷、苷元的提取

46次生苷、苷元的提取46三、苷的分離初步精制溶劑萃取法——乙酸乙酯、正丁醇溶劑沉淀法——水液加丙酮或乙醚大孔樹脂法——先水洗無機(jī)鹽、糖等,不同濃度乙醇洗苷

總苷47三、苷的分離初步精制溶劑萃取法——乙酸乙酯、正丁醇分離:色譜法(為主)

硅膠:多用氯仿-甲醇或氯仿-甲醇-水系統(tǒng)洗脫。反相硅膠:Rp-18、Rp-8(極性成分適用);水-甲醇或水-乙腈為流動(dòng)相葡聚糖凝膠:SephedexLH-20(有機(jī)相適用)

不同濃度乙醇洗脫(分子量不同)單體成分48分離:色譜法(為主)硅膠:多用氯仿-甲醇或氯仿-甲醇-水系白芍——毛莨科植物芍藥(paeonialactifloraPall)干燥根。

功效——養(yǎng)血、柔肝、斂陰、收汗、緩急止痛等。

成分——芍藥苷(paeoniflorin)、羥基芍藥苷(hydroxy-paeoniflorin)、芍藥花苷(paeonin)、芍藥內(nèi)酯苷(albiflorin)、苯甲酰芍藥苷(benzoylpaeoniflorin)等,總稱白芍總苷(totalglucosidesofpaeonia,TGP)。實(shí)例1:白芍總苷的提取分離49白芍——毛莨科植物芍藥(paeonialactiflor白芍原植物白芍藥材50白芍原植物白芍藥材50乙醇提取白芍飲片100g,粉碎成粗顆粒,70%乙醇回流提取兩次,第1次加8倍量提取60min,第2次加6倍量提取30min,過濾,合并濾液,回收至無醇味,加水至藥液濃度1g生藥/ml。大孔樹脂分離

2倍AB-8大孔樹脂吸附,柱徑高比為12∶1,樹脂柱上吸附30min后,以3BV蒸餾水洗去糖,收集5BV70%乙醇洗脫液,流速為3BV/h。結(jié)果:浸膏中白芍總苷含量達(dá)60%以上。方法可靠,成本較低,可進(jìn)行工業(yè)化大生產(chǎn)。51乙醇提取51柴胡——傘形科植物柴胡BupleurumchinenseDC.或狹葉柴胡BupleurumscorzonerifoliumWilld.的干燥根。

實(shí)例2:柴胡總皂苷的提取52柴胡——傘形科植物柴胡Bupleurumchinense功效——和解表里,疏肝,升陽。用于感冒發(fā)熱,寒熱往來,胸脅脹痛,月經(jīng)不調(diào),子官脫垂,脫肛。

用于寒熱往來、感冒發(fā)熱等癥。成分——柴胡皂苷(saikosapoinsa、b、c、d等),甾醇,揮發(fā)油(柴胡醇、丁香酚等)等。柴胡制成的單味或復(fù)方注射液,對外感發(fā)熱有較好的解表退熱作用。

53功效——和解表里,疏肝,升陽。用于感冒發(fā)熱,53

柴胡總皂苷的提取柴胡細(xì)粉用含5%吡啶的甲醇提取(中和植物酸,防止皂苷次生化),回收甲醇得濃縮物。加水后用水飽和正丁醇萃取,回收正丁醇,加入乙醚使沉淀,過濾得粗總皂苷。54柴胡總皂苷的提取54第四節(jié)苷的結(jié)構(gòu)研究研究一般程序:

1.物理常數(shù)的測定

mp,[α]D等。2.分子式測定——

元素分析:定性定量分析元素種類和比例。質(zhì)譜分析法:分子量和分子式。

電子轟擊質(zhì)譜(EI-MS):不易獲得分子離子峰(極性大)化學(xué)電離質(zhì)譜(CI-MS)、場解吸質(zhì)譜(FD-MS)、快原子轟擊質(zhì)譜(FAB-MS):可用高分辨快原子轟擊質(zhì)譜(HR-FAB-MS):直接測分子式55第四節(jié)苷的結(jié)構(gòu)研究研究一般程序:55(1)酸水解得到苷元和糖(2)苷元結(jié)構(gòu)鑒定(3)糖種類鑒定紙色譜(PC):分配原理固定相:水展開劑:正丁醇-乙酸-水(4:5:1,上層)BAW顯色劑:苯胺-鄰苯二甲酸試劑3.組成苷的苷元、糖的鑒定

56(1)酸水解得到苷元和糖3.組成苷的苷元、糖的鑒定56薄層色譜(TLC):硅膠——硼酸或無機(jī)鹽溶液鋪板如0.3mol/L磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉水液①增大溶解度,提高點(diǎn)樣量(可達(dá)400~500μg)。②降低吸附力,改善分離效果。氣相色譜(GLC):水解、制備TMS衍生物(具揮發(fā)性)。超導(dǎo)FT-NMR光譜:各糖不同質(zhì)子的δ、J及標(biāo)準(zhǔn)糖比較各糖不同碳原子的δ與標(biāo)準(zhǔn)糖比較5757(4)糖數(shù)目測定

●光密度掃描法:測定各糖斑點(diǎn)含量,計(jì)算各糖分子比,推算糖數(shù)目?!褓|(zhì)譜法:測定苷及苷元分子量,計(jì)算差值,求糖的數(shù)目?!?H-NMR譜:測定糖端基質(zhì)子信號(δ4~

5ppm,較大)數(shù)目;制成全乙?;蛉谆?,測定乙酰氧基、甲氧基信號(δ、J)數(shù)目。●13C-NMR譜:測定糖端基碳信號(δ90~112ppm)數(shù)目;苷總碳信號數(shù)減去苷元碳信號數(shù),推算糖數(shù)目。

58(4)糖數(shù)目測定●光密度掃描法:測定各糖斑點(diǎn)含量,計(jì)算各糖4.測定苷元及糖、糖與糖連接位置(1)化學(xué)方法:

苷全甲基化物進(jìn)行甲醇解,鑒定(及對照品色譜)未全甲醚化單糖,游離羥基所在位置即糖與糖之間的連接位置。594.測定苷元及糖、糖與糖連接位置(1)化學(xué)方法:59(2)13C-NMR譜法:原理:苷化位移(GS)規(guī)律——糖和苷元成苷后,苷元α-C、β-C和糖的端基C化學(xué)位移改變。苷元和糖連接位置:

方法:比較苷和苷元13C-NMR譜,苷元-OH成苷碳原子(α-C)和相鄰碳原子(β-C)信號發(fā)生位移,其它C幾乎不變。辯別苷元的哪個(gè)碳原子及糖相連接。醇羥基苷化——苷元α-碳向低場位移(δ+4~10ppm),

β-碳向高場位移(δ-0.9~4.6ppm)酚羥基苷化——苷元α-碳向高場位移,

β-碳向低場位移。

αβ60(2)13C-NMR譜法:αβ60糖及糖之間連接位置:

依據(jù):被苷化的糖中,α-C位移較大,β-C稍有位移。

方法:比較苷及相應(yīng)單糖的13C-NMR譜,若內(nèi)端糖的某C原子向低場移動(dòng)(δ+4~7ppm),相鄰兩C略向高場移動(dòng)(δ-1~4ppm),內(nèi)端糖的該C原子就是連糖的位置。αββ61糖及糖之間連接位置:依據(jù):被苷化的糖中,α-C位移較大,β5.糖及糖之間連接順序的確定

苷緩和酸水解酶水解乙酰解全甲基化甲醇解部分苷鍵斷裂的裂解產(chǎn)物推斷糖和糖連接順序(1)部分水解法625.糖及糖之間連接順序的確定苷緩和酸水解部分苷鍵斷裂推斷(2)波譜分析法

質(zhì)譜(MS)法

:依據(jù):糖基碎片離子峰或分子離子脫糖基的碎片離子峰,判斷糖的連接順序。

EI-MS(全甲基化、乙?;蛉谆杳鸦?——各單糖及雙糖的全乙?;?、TMS衍生物碎片離子峰。

FD-MS或FAB-MS:

——脫去不同程度糖基的碎片離子峰。

核磁共振(NMR)法:13C-NMR譜依據(jù):C原子自旋-弛豫時(shí)間(T1),隨糖鏈增加而增大。內(nèi)側(cè)糖NT1小,外側(cè)糖NT1大。63(2)波譜分析法質(zhì)譜(MS)法:63(1)酶水解法——(酶的專屬性)麥芽糖酶——α-苷鍵苦杏仁苷酶——β-苷鍵6.苷鍵構(gòu)型的確定64(1)酶水解法——(酶的專屬性)6.苷鍵構(gòu)型的確定64(2)Klyne經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算Δ[M]D=[M]D苷-[M]D苷元及各糖一對甲苷(α-、β-)的[M]D比較與α-甲苷接近——α-構(gòu)型與β-甲苷接近——β-構(gòu)型[M]D=[α]D×MW/100分子比旋度65(2)Klyne經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算Δ[M]D=[M]D苷-1H-NMR譜——端基質(zhì)子偶合常數(shù)J1ˊ2ˊH-2ˊ為a鍵(葡萄糖、木糖、半乳糖)H-2ˊ為e鍵(鼠李糖、甘露糖)

α-苷鍵β-苷鍵a-苷鍵β-苷鍵

J1ˊ2ˊ=2~3HzJ1ˊ2ˊ=6~9HzJ1ˊ2ˊ=2HzJ1ˊ2ˊ=

2Hz(Jae、Ф60°)(Jaa、180°)(Jee、60°

)(Jae、60°)J1ˊ2ˊ不相等

J1ˊ2ˊ相等

用于構(gòu)型判斷不能用于構(gòu)型判斷(3)核磁共振(NMR)661H-NMR譜——端基質(zhì)子偶合常數(shù)J1ˊ2ˊH-2ˊ為aα-D-葡萄糖苷J(rèn)1ˊ2ˊ=Jae=2~3Hzβ-D-葡萄糖苷

J1ˊ2ˊ=Jaa=6~9Hzφ=180°φ=60°H-2ˊ為a鍵的糖67α-D-葡萄糖苷β-D-葡萄糖苷φ=180°φ=60°α-L-鼠李糖苷J(rèn)1ˊ2ˊ=Jae=2Hzβ-L-鼠李糖苷J(rèn)1ˊ2ˊ=Jee=2Hzφ=60°φ=60°H-2ˊ為e鍵的糖---不能測定68α-L-鼠李糖苷β-L-鼠李糖苷φ=60°φ=60°13C-NMR譜:端基碳原子化學(xué)位移絕大多數(shù)單糖甲苷(除D-甘露糖、L-鼠李糖外)α-型及β-型的化學(xué)位移相差4ppm端基碳與端基質(zhì)子偶合常數(shù)JC1-H1α-甲苷J(rèn)C1-H1≈170Hzβ-甲苷J(rèn)C1-H1≈160HzΔδ10ppm6913C-NMR譜:69謝謝謝謝糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件糖和苷類化合物課件分布——植物細(xì)胞及組織的重要營養(yǎng)物質(zhì)和支持物質(zhì),廣泛分布于植物各部位,根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等多含葡萄糖、果糖、淀粉和纖維素等。生物活性香菇多糖——抗腫瘤活性黃芪多糖——增強(qiáng)免疫功能糖的分布和生物活性72分布——植物細(xì)胞及組織的重要營養(yǎng)物質(zhì)和支持物質(zhì),廣泛分布于植分布——尤以高等植物分布最多。分布于植物各個(gè)部位,如人參的、根莖、莖、葉、花、種子均含三萜皂苷。生物活性人參皂苷——免疫促進(jìn)天麻苷——安神鎮(zhèn)靜強(qiáng)心苷——強(qiáng)心作用黃酮苷——抗菌、止咳、平喘、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈血管苷的分布和生物活性73分布——尤以高等植物分布最多。分布于植物各個(gè)部位,如人參的、香菇多糖注射液——免疫調(diào)節(jié)劑,用于惡性腫瘤輔助治療。

黃芪多糖注射液(熱毒干擾素)

提高人體白細(xì)胞誘生干擾素的功能。產(chǎn)品開發(fā)74香菇多糖注射液——免疫調(diào)節(jié)劑,用于惡性腫瘤輔助治療。

黃復(fù)方甘草酸苷片:慢性肝病,改善肝功能異常,用于治療濕疹,皮膚炎、斑禿。

白芍總苷膠囊:抗炎免疫調(diào)節(jié)藥,用于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。

黃芩片:消炎解毒。用于上呼吸道感染,細(xì)菌性痢疾等。75復(fù)方甘草酸苷片:慢性肝病,改善肝功能異常,用于治療濕疹,皮膚

第一節(jié)糖的結(jié)構(gòu)和分類一、糖的結(jié)構(gòu)糖(saccharides)——多羥基醛或多羥基酮及其衍生物、聚合物結(jié)構(gòu)表示方法:Fischer式(直鏈?zhǔn)剑?/p>

Haworth式(透視式)

Reeve式(構(gòu)象式)76第一節(jié)糖的結(jié)構(gòu)和分類一、糖的結(jié)構(gòu)6

Fischer式Haworth式端基C及最遠(yuǎn)的*C(C5或C4)上的O成環(huán)

C5旋轉(zhuǎn)120°使環(huán)張力最小將投影式向右傾倒90°77Fischer式Hawo

1、糖的絕對構(gòu)型

---距端基C最遠(yuǎn)的*C(C5或C4)構(gòu)型

Haworth式:C5(或C4)-取代基:向上——D型,向下——L型2、糖的端基碳原子差向異構(gòu)體(苷鍵構(gòu)型)

---C1及C5(或C4)相對構(gòu)型

C1-OH與C5(或C4)-取代基:同側(cè)——β構(gòu)型,異側(cè)——α構(gòu)型

β-D-糖α-L-糖781、糖的絕對構(gòu)型2、糖的端基碳原子差向異構(gòu)體(苷鍵構(gòu)型)α-D-糖β-D-糖α-L-糖β-L-糖

α-D-糖β-D-糖α-L-糖β-L-糖

79α-D-糖β-D-糖α-L-糖3、糖的氧環(huán)吡喃糖:六元氧環(huán)呋喃糖:五元氧環(huán)D-芹糖D-葡萄糖803、糖的氧環(huán)D-芹糖D-葡萄糖104、糖的構(gòu)象

呋喃糖:平面信封式

吡喃糖:椅式(Reeve式)1C4=1C(A式)4C1=C1(N式)814、糖的構(gòu)象

呋喃糖:平面信封式

吡喃糖:椅式(Reeve式二、糖的分類根據(jù)能否水解和分子量大小分為:單糖(monosaccharides)低聚糖(oligosaccharides):2~9個(gè)單糖多糖(polysaccharides):10個(gè)以上單糖,一般幾百甚至幾萬個(gè)單糖組成。82二、糖的分類根據(jù)能否水解和分子量大小分為:12(一)單糖三碳糖~八碳糖,五碳(戊)糖和六碳(己)糖最常見,衍生物中糖醛酸和糖醇最常見。五碳醛糖:D-木糖(D-xyl)甲基五碳糖:L-鼠李糖(L-rhamnose,L-rha)D-xylL-rha83(一)單糖五碳醛糖:D-木糖(D-xyl)甲基五碳糖:六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)六碳酮糖:D-果糖(D-fru)糖醛酸:

D-葡萄糖醛酸84六碳醛糖:D-葡萄糖(D-glucose,glc)六碳酮糖:(二)低聚糖1、單糖數(shù)目:二糖(蔗糖、麥芽糖)、三糖、四糖等例:環(huán)糊精——6~8個(gè)葡萄糖組成,六聚體:α-環(huán)糊精,七聚體:β-環(huán)糊精,八聚體:γ-環(huán)糊精。

環(huán)狀分子內(nèi)側(cè)疏水性,增大難溶性藥物溶解性,提高穩(wěn)定性。2、是否含游離醛基或酮基:還原糖:有游離醛基或酮基,如麥芽糖。非還原糖:兩個(gè)單糖以端基羥基脫水縮合形成,無游離醛基或酮基。如蔗糖。蔗糖麥芽糖

85(二)低聚糖1、單糖數(shù)目:二糖(蔗糖、麥芽糖)、三糖(三)多糖1.植物多糖(1)纖維素(cellulose)(2)淀粉(starch)(3)粘液質(zhì)(mucilage)(4)樹膠(gum)2.菌類多糖豬苓多糖——抗腫瘤轉(zhuǎn)移和調(diào)節(jié)免疫功能3.動(dòng)物多糖肝素——天然抗凝血物質(zhì)甲殼素——甲殼類昆蟲外殼,濃堿處理得脫乙酰甲殼素。制成透析膜、超濾膜,作藥物載體具緩釋、持效的優(yōu)點(diǎn),還用于人造皮膚、人造血管、手術(shù)縫合線等。86(三)多糖1.植物多糖16第二節(jié)苷的結(jié)構(gòu)及分類

一、苷的含義

糖+非糖物質(zhì)苷苷鍵原子苷元苷鍵端基碳原子β-D-葡萄糖苷

糖的端基碳原子非糖部分——苷元(genin)苷鍵:苷元及糖之間的鍵,即苷鍵原子和端基C原子之間的鍵。苷鍵原子:苷元上形成苷鍵以連接糖的原子,O、N、S、C。87第二節(jié)苷的結(jié)構(gòu)及分類一、苷的含義苷鍵原子β-D-葡萄苷元+糖→苷糖的構(gòu)型

絕對構(gòu)型端基碳原子相對構(gòu)型依C5-R取向

依C1-OH及C5-R相對位置

D-型(向上)L-型(向下)β-型(同側(cè))α-型(異側(cè))多形成Β-D-葡萄糖α–L-鼠李糖88苷元+糖→苷糖的構(gòu)型絕對構(gòu)型端基碳原子相二、苷的結(jié)構(gòu)分類1、氧苷:苷元通過氧原子和糖連接,依苷元-OH類型分為:

醇苷:紅景天苷酚苷:天麻苷、白藜蘆醇苷酯苷:山慈菇苷A、B

氰苷:苦杏仁苷(一)苷鍵原子:氧苷、硫苷、氮苷、碳苷89二、苷的結(jié)構(gòu)分類1、氧苷:苷元通過氧原子和糖連接,(一)苷鍵紅景天苷(醇苷)致適應(yīng)原

白藜蘆醇苷(酚苷)保護(hù)心臟、抗血栓、降血脂

天麻苷(酚苷)安神鎮(zhèn)靜90紅景天苷(醇苷)白藜蘆醇苷(酚苷)天麻苷(酚苷)20苦杏仁苷(氰苷)

R=H山慈菇苷AR=OH山慈菇苷B

(酯苷)先緩慢分解成α-羥基苯乙腈,再分解為苯甲醛(苦杏仁味)、氫氰酸(小劑量抑制呼吸中樞鎮(zhèn)咳,大劑量中毒甚至死亡)。91苦杏仁苷R=H山慈菇苷A先緩慢分解成α-羥基2、硫苷:糖半縮醛羥基及苷元巰基縮合,常存在于十字花科植物,如黑(白)芥子苷、蘿卜苷。黑芥子苷蘿卜苷922、硫苷:糖半縮醛羥基及苷元巰基縮合,常存在于十字花科植物,3、氮苷:糖端基碳及苷元氮原子連接。腺苷、鳥苷等,生化中多見。如巴豆苷水解后產(chǎn)生苷元巴豆毒素具大毒。腺苷(氮苷)巴豆苷(氮苷)933、氮苷:糖端基碳及苷元氮原子連接。腺苷、鳥苷等,生化中多見4、碳苷:糖端基碳直接及苷元碳原子連接。苷元多為黃酮、蒽醌類。水溶性小、難于水解。蘆薈苷:致瀉

(蒽酮碳苷)

牡荊素:抗腫瘤、降壓、抗炎及解痙

(黃酮碳苷)

944、碳苷:糖端基碳直接及苷元碳原子連接。蘆薈苷:致瀉牡荊其他分類方法:苷元類型:黃酮苷、蒽醌苷、香豆素苷存在狀態(tài):原生苷、次生苷特殊性質(zhì):皂苷生理作用:強(qiáng)心苷糖種類和名稱:木糖苷、葡萄糖苷單糖基數(shù)目:單糖苷、雙糖苷糖鏈數(shù)目:單糖鏈苷、雙糖鏈苷95其他分類方法:苷元類型:黃酮苷、蒽醌苷、香豆素苷25

蘆丁七葉苷(黃酮苷)(香豆素苷)大黃素甲醚-8-O-β-D龍膽雙糖苷(蒽醌苷)

96蘆丁七葉

苦杏仁苷野櫻苷(原生苷)(次生苷)

苦杏仁苷酶97苦杏仁苷野櫻苷第二節(jié)苷的理化性質(zhì)

一、性狀形態(tài)—糖基少:結(jié)晶糖基多:無定型粉末,吸濕性。

顏色—取決于苷元(共軛系統(tǒng)及助色團(tuán))

如黃酮苷、蒽醌苷有顏色。

氣味—無味、苦味;個(gè)別甜味(甘草皂苷),刺激性(皂苷)。98第二節(jié)苷的理化性質(zhì)一、性狀28二、旋光性:變旋作用苷有旋光性且多呈左旋,糖多為右旋。苷苷元+糖

多呈右旋多呈左旋混合物多呈右旋應(yīng)用:檢識苷和多糖。苷:①變旋作用。②水解液含非糖(苷元)。99二、旋光性:變旋作用苷苷元+糖三、溶解性

水甲(乙)醇苯、乙醚、氯仿

石油醚苷(親水性)++--苷元(親脂性)-+++(-)苷:①糖部分:糖基數(shù)目↑,親水性↑。②苷元部分:大分子苷元(如甾醇、萜醇等)的單糖苷,極性較小,親水性↓,溶于低極性溶劑(如氯仿)。③碳苷:溶解度?。ㄋ推渌軇?。100三、溶解性水甲(乙)四、苷鍵的裂解酸水解、酶解、堿水解、氧化開裂法等(一)酸水解反應(yīng)機(jī)理(以葡萄糖苷為例)

苷鍵原子質(zhì)子化(水解難易關(guān)鍵)101四、苷鍵的裂解酸水解、酶解、堿水解、氧化開裂法等苷鍵原子影響苷鍵原子質(zhì)子化的因素

苷鍵原子周圍電子云密度(電子云密度大,易于接受質(zhì)子,水解容易)空間環(huán)境(周圍取代基大,不利于接受質(zhì)子,水解困難)酸水解規(guī)律

102影響苷鍵原子質(zhì)子化的因素苷鍵原子周圍電子云密度(電子云密度

1.苷鍵原子:N―苷>O―苷>S―苷>C―苷(易接受質(zhì)子)(無孤對電子)例:巴豆苷>天麻苷>黑芥子苷>蘆薈苷水解規(guī)律2.吡喃糖苷C2取代:

2-去氧糖苷>2-羥基糖苷>2-氨基糖苷(無)(競爭性吸引質(zhì)子)1031.苷鍵原子:N―苷>O―苷>S―苷>C3.吡喃糖苷C5取代:五碳糖苷>甲基五碳糖苷>六碳糖苷>糖醛酸苷(空間位阻?。ù螅?.芳香族苷>脂肪族苷(苷元供電性)4.呋喃糖苷>吡喃糖苷(分子平面性,張力大)5.酮糖苷>醛糖苷(多為呋喃糖)(多為吡喃糖)1043.吡喃糖苷C5取代:6.芳香族苷>脂肪族苷(二)堿水解苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)(苷鍵原子的負(fù)電性)

——對稀堿(OH-)穩(wěn)定,很少用堿水解。酯苷、酚苷、烯醇苷、β–吸電子基取代的苷(苷鍵原子的正電性)——堿水解。105(二)堿水解苷鍵的縮醛結(jié)構(gòu)(苷鍵原子的負(fù)電性)35(三)酶水解

條件溫和專屬性高(水、30~40℃)α–苷酶——α–苷(麥芽糖酶

水解

α-葡萄糖苷鍵)

β–苷酶——β–苷(苦杏仁苷酶

水解

β-葡萄糖苷鍵和其它六碳醛糖β-苷鍵)

獲得真正苷元苷鍵構(gòu)型(α、β)的判斷106(三)酶水解條件溫和(四)氧化開裂反應(yīng)(Smith降解法)步驟---三步:β-D-葡萄糖苷1.過碘酸二元醛2.四氫硼鈉二元醇(O-苷)(氧化鄰二醇)(還原)(穩(wěn)定性差)3.稀酸室溫多元醇羥基乙醛苷元(溫和)107(四)氧化開裂反應(yīng)(Smith降解法)β-D-葡萄糖苷

難水解的碳苷苷元不穩(wěn)定的苷(人參皂苷)氧化開裂法—Smith降解法獲得真正苷元β-D-葡萄糖苷(C-苷)帶醛基的苷元用途108難水解的碳苷氧化開裂法—Smith降解法

五、顯色反應(yīng)Molish反應(yīng):

α-萘酚和濃硫酸樣品紫紅色環(huán)結(jié)果:含糖或苷,鑒別苷及苷元.注意:C-苷和糖醛酸呈陰性。例:丹皮苷(+)丹皮酚(-)苯胺-鄰苯二甲酸反應(yīng):

105℃

棕色斑點(diǎn)糖PC檢識顯色劑109五、顯色反應(yīng)39第三節(jié)糖和苷的提取分離一、糖的提取——水(堿)提醇沉法藥材水(堿水)提取,濃縮水提液高濃度乙醇沉淀(粗多糖)溶液缺點(diǎn):蛋白質(zhì)較多110第三節(jié)糖和苷的提取分離一、糖的提取——水(堿)提醇沉法藥除蛋白質(zhì)方法Sevag法——正丁醇-氯仿按1:4混合后及多糖水溶液振搖,放置,使蛋白質(zhì)變性沉淀。TCA法:粗多糖提取液,加三氯乙酸溶液,冰箱保存過夜,離心,得上清液。111除蛋白質(zhì)方法41實(shí)例——香菇多糖的提取香菇子實(shí)體加蒸餾水90℃-100℃加熱回流,提取,用氯仿-正丁醇去蛋白,經(jīng)水流動(dòng)透析,用72%乙醇沉淀多糖,得香菇多糖,收得率為3.32%。112實(shí)例——香菇多糖的提取42

二、苷的提取

提取目的:原生苷or次生苷、苷元?

苷及酶共存避免or利用酶解?

溶解性差異原生苷:親水性次生苷、苷元:親脂性

113二、苷的提取43提取原生苷提取次生苷、苷元

抑制酶的活性①甲醇、乙醇或沸水提②藥材加鹽(碳酸鈣)拌勻避免酸、堿接觸利用酶的活性(水、30~40℃、24~48h)加酸或堿水解、預(yù)發(fā)酵等有機(jī)溶劑提?。捍?、乙醚、氯仿提取注意事項(xiàng)114提取原生苷提取次生苷、苷元

系統(tǒng)溶劑法115系統(tǒng)溶劑法45次生苷、苷元的提取

116次生苷、苷元的提取46三、苷的分離初步精制溶劑萃取法——乙酸乙酯、正丁醇溶劑沉淀法——水液加丙酮或乙醚大孔樹脂法——先水洗無機(jī)鹽、糖等,不同濃度乙醇洗苷

總苷117三、苷的分離初步精制溶劑萃取法——乙酸乙酯、正丁醇分離:色譜法(為主)

硅膠:多用氯仿-甲醇或氯仿-甲醇-水系統(tǒng)洗脫。反相硅膠:Rp-18、Rp-8(極性成分適用);水-甲醇或水-乙腈為流動(dòng)相葡聚糖凝膠:SephedexLH-20(有機(jī)相適用)

不同濃度乙醇洗脫(分子量不同)單體成分118分離:色譜法(為主)硅膠:多用氯仿-甲醇或氯仿-甲醇-水系白芍——毛莨科植物芍藥(paeonialactifloraPall)干燥根。

功效——養(yǎng)血、柔肝、斂陰、收汗、緩急止痛等。

成分——芍藥苷(paeoniflorin)、羥基芍藥苷(hydroxy-paeoniflorin)、芍藥花苷(paeonin)、芍藥內(nèi)酯苷(albiflorin)、苯甲酰芍藥苷(benzoylpaeoniflorin)等,總稱白芍總苷(totalglucosidesofpaeonia,TGP)。實(shí)例1:白芍總苷的提取分離119白芍——毛莨科植物芍藥(paeonialactiflor白芍原植物白芍藥材120白芍原植物白芍藥材50乙醇提取白芍飲片100g,粉碎成粗顆粒,70%乙醇回流提取兩次,第1次加8倍量提取60min,第2次加6倍量提取30min,過濾,合并濾液,回收至無醇味,加水至藥液濃度1g生藥/ml。大孔樹脂分離

2倍AB-8大孔樹脂吸附,柱徑高比為12∶1,樹脂柱上吸附30min后,以3BV蒸餾水洗去糖,收集5BV70%乙醇洗脫液,流速為3BV/h。結(jié)果:浸膏中白芍總苷含量達(dá)60%以上。方法可靠,成本較低,可進(jìn)行工業(yè)化大生產(chǎn)。121乙醇提取51柴胡——傘形科植物柴胡BupleurumchinenseDC.或狹葉柴胡BupleurumscorzonerifoliumWilld.的干燥根。

實(shí)例2:柴胡總皂苷的提取122柴胡——傘形科植物柴胡Bupleurumchinense功效——和解表里,疏肝,升陽。用于感冒發(fā)熱,寒熱往來,胸脅脹痛,月經(jīng)不調(diào),子官脫垂,脫肛。

用于寒熱往來、感冒發(fā)熱等癥。成分——柴胡皂苷(saikosapoinsa、b、c、d等),甾醇,揮發(fā)油(柴胡醇、丁香酚等)等。柴胡制成的單味或復(fù)方注射液,對外感發(fā)熱有較好的解表退熱作用。

123功效——和解表里,疏肝,升陽。用于感冒發(fā)熱,53

柴胡總皂苷的提取柴胡細(xì)粉用含5%吡啶的甲醇提取(中和植物酸,防止皂苷次生化),回收甲醇得濃縮物。加水后用水飽和正丁醇萃取,回收正丁醇,加入乙醚使沉淀,過濾得粗總皂苷。124柴胡總皂苷的提取54第四節(jié)苷的結(jié)構(gòu)研究研究一般程序:

1.物理常數(shù)的測定

mp,[α]D等。2.分子式測定——

元素分析:定性定量分析元素種類和比例。質(zhì)譜分析法:分子量和分子式。

電子轟擊質(zhì)譜(EI-MS):不易獲得分子離子峰(極性大)化學(xué)電離質(zhì)譜(CI-MS)、場解吸質(zhì)譜(FD-MS)、快原子轟擊質(zhì)譜(FAB-MS):可用高分辨快原子轟擊質(zhì)譜(HR-FAB-MS):直接測分子式125第四節(jié)苷的結(jié)構(gòu)研究研究一般程序:55(1)酸水解得到苷元和糖(2)苷元結(jié)構(gòu)鑒定(3)糖種類鑒定紙色譜(PC):分配原理固定相:水展開劑:正丁醇-乙酸-水(4:5:1,上層)BAW顯色劑:苯胺-鄰苯二甲酸試劑3.組成苷的苷元、糖的鑒定

126(1)酸水解得到苷元和糖3.組成苷的苷元、糖的鑒定56薄層色譜(TLC):硅膠——硼酸或無機(jī)鹽溶液鋪板如0.3mol/L磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉水液①增大溶解度,提高點(diǎn)樣量(可達(dá)400~500μg)。②降低吸附力,改善分離效果。氣相色譜(GLC):水解、制備TMS衍生物(具揮發(fā)性)。超導(dǎo)FT-NMR光譜:各糖不同質(zhì)子的δ、J及標(biāo)準(zhǔn)糖比較各糖不同碳原子的δ與標(biāo)準(zhǔn)糖比較12757(4)糖數(shù)目測定

●光密度掃描法:測定各糖斑點(diǎn)含量,計(jì)算各糖分子比,推算糖數(shù)目?!褓|(zhì)譜法:測定苷及苷元分子量,計(jì)算差值,求糖的數(shù)目。●1H-NMR譜:測定糖端基質(zhì)子信號(δ4~

5ppm,較大)數(shù)目;制成全乙?;蛉谆?,測定乙酰氧基、甲氧基信號(δ、J)數(shù)目?!?3C-NMR譜:測定糖端基碳信號(δ90~112ppm)數(shù)目;苷總碳信號數(shù)減去苷元碳信號數(shù),推算糖數(shù)目。

128(4)糖數(shù)目測定●光密度掃描法:測定各糖斑點(diǎn)含量,計(jì)算各糖

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