第二章　糖类药物的制备

多糖是自然界中分子结构复杂且种类繁多的糖类物质，由单糖或单糖的衍生物缩合而成。不同的多糖其分子形状和存在形式存在着差别。有的多糖呈一条直链，如直链淀粉、纤维素、肝素、透明质酸等；有的多糖则呈分支结构，如支链淀粉、糖原等。有的多糖单独存在，如淀粉、糖原、纤维素等；有的多糖则以与其他物质结合的形式存在，如硫酸软骨素、肝素等黏多糖以与蛋白质结合的形式存在，许多微生物来源的多糖以与脂质类物质结合的形式存在。

在自然界中，从低等生物到高等生物均含有多糖，不同的生物所含多糖的种类和量不同，不同的多糖其存在部位和形式也不相同。例如淀粉，几乎存在于所有绿色植物的所有组织中，特别是在植物种子（如小麦、玉米等）、块茎（如薯类）以及干果（如栗子、莲子等）中，以游离的颗粒或块团状存在；壳多糖主要存在于虾、蟹及昆虫的甲壳中，以与蛋白质结合的形式存在；而黏多糖作为构成组织的成分几乎没有例外地与蛋白质以共价结合的形式存在。在黏多糖与蛋白质形成的蛋白聚糖中，已确定存在三种类型的糖与蛋白质的连接方式：①在木糖和丝氨酸羟基之间的一个O-糖苷键；②在N-乙酰氨基半乳糖和丝氨酸或苏氨酸羟基之间的一个O-糖苷键；③在N-乙酰氨基葡萄糖和门冬酰胺的酰胺基之间的一个N-氨基糖残基的键。

由于多糖的种类不同，同一种类的多糖其糖苷键、相对分子质量（Mr）、一些基团（如乙酰基、硫酸基等）的含量等也不相同，因此各种多糖都有其特殊的性质。但是，多糖亦有一些共同的性质。

1.大分子性

多糖的Mr一般比较大，可从几千到几亿道尔顿。因此，多糖表现有大分子的性质，如溶解时需经溶胀的过程，且速度较慢；形成的溶液比较黏；分子受物理和化学因素的影响易于断裂等。

2.Mr的不均一性

由于多糖是由单糖聚合而成，其Mr不像单糖、双糖和三糖那样确定，不同种类的多糖有不同的Mr分布，同一种类的多糖的Mr也是不均一的。例如，肝素的Mr分布为3kD～50kD，硫酸软骨素的Mr分布为10kD～30kD，透明质酸的Mr分布为100kD～8000kD，纤维素的 Mr为50kD～4×106kD。

3.可降解性

多糖在酸、碱、氧化剂和相应酶等的作用下可发生不同程度的降解，生成不同Mr的片段或单糖单位。例如，淀粉在酸和体内淀粉酶的作用下水解生成糊精、麦芽糖，最终生成葡萄糖；肝素在pH2.5的条件下可被亚硝酸钠降解为低分子肝素（low molecular weight heparin，LMWH），在强酸性环境和加热的情况下可水解为糖醛酸和氨基葡萄糖。

4.旋光性

组成多糖的单糖因含有不对称碳原子而有旋光性，因此多糖也表现有旋光性。多糖的旋光度对特定的多糖在一定的条件下是一个常数，常作为该多糖的定性指标之一。

5.亲水性

由于多糖分子中含有大量的羟基等亲水基团，因此多糖一般均具有强的亲水性。以Mr为4000kD的透明质酸为例，当浓度达到0.1%时，其分子即可占据溶液的所有空间，或者说透明质酸可结合其重量1000倍的水。

6.水溶性

大多数多糖均可溶于水，而且可以达到以任何比例与水混溶的程度，特别是黏多糖，如硫酸软骨素、透明质酸等在浓度高的情况下呈凝胶状，随着浓度的降低逐渐变为黏度逐渐降低的溶液。但是，有些多糖由于其自身结构的原因，在水中不溶解，如支链淀粉、纤维素、壳多糖等。多糖一般不溶于有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、乙醚等，因此常利用这一性质向多糖的溶液中加入与水混溶的有机溶剂使多糖从溶液中沉淀出来。