难水解的苷类在剧烈的条件下,常可使昔元发生脱水,形成脱水苷元,而不能得到真正的苷元,如用二相水解法,即在反应液中加入与水不相混溶的有机溶剂(如苯),这就可使苷元一旦生成,立即溶于水不相混溶的有机溶剂中,以避免苷元与酸长时间接触,从而得到真正的苷元以供结构测定的需要。
2.碱催化水解:一般的苷键对稀碱是稳定的,不易被碱催化水解,故苷类多数是采用稀酸水解的,很少用碱水解,仅酯苷、酚苷、烯醇苷和p一吸电子基取代的苷等才易为碱所水解,如藏红花苦苦、靛苷、蜀黍苷等都可为碱所水解。但有时水解后得到的是脱水苷元,例如在藏红花苦苷的结构中,其苷键的邻位碳原子上有受吸电子基活化的质子,加破后往往起消除反应,而生成双烯醛爱爱医.编辑整理。
3.酶催化水解:由于酸碱催化水解条件总的说来比较剧烈,糖和苷元部分均有可能发生进一步的变化,使产物复杂化,而且无法区别苷键的构型。与此相比,酶催化反应具有专属性高,条件温和的特点。用酶水解苷键可以获知苷键的构型,可以保持苷无结构不变,还可以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。
常用的酶有转化糖酶,水解β-果糖苷键。麦芽糖酶专使α-葡萄糖苷键水解。杏仁苷酶是一种β-葡萄糖苷水解酶,专属性较低,水解一般葡萄糖苷和有关六碳醛糖苷。纤维素酶也是β葡萄糖背水解酶,穿心莲(Audngraphis pqniculata)中的穿心莲内酯19-卜D-葡萄糖苷用硫酸水解时将发生去氧和末端双键移位,而用纤维素酶水解可得到苷元。此外蜗牛酶、高峰糖化酶、橙皮苷酶、柑桔苷酶等也常用于苷键水解。
虽然β-葡萄糖苷水解酶类水解氰苷的作用早已发现,但多数酶的确切作用至今尚不清楚,由于纯化酶很困难,目前使用的多数仍然为未提纯的混合酶。例如杏仁苷酶就是一种混合酶,其中存在的β-葡萄糖苷酶水解苦杏仁苷认为是分段进行的。一种β-葡萄糖苷酶首先水解端点的葡萄糖;得到野樱苷,然后第二种酶水解野樱背得到苯羟乙睛,完整的龙胆双糖单体在水解中没有得到。最后苯羟乙睛在酶作用下分解成苯甲醛和氢氰酸。反应式见本章。
总的来说水解酶是一些基因特异性的酶,即只需底物分子的一部分构造适合就可起反应。这是一些同工酶,即分子结构、大小、形状不同而可催化同一类反应的一类酶。
pH条件对酶水解反应是十分重要的,例如芥子苦酶是十字花科植物特别是芥菜子中含有的一种特殊的酶,对芥子背起专属性的水解作用。水解产物随pH改变而不同。在pH7时酶解生成异硫氰酸酯,在 pH3~4时酶解生成睛和硫磺。
植物体内含有苷也含有水解这种苷的酶,但在未损伤的植物组织中,底物和水解酶是完全分隔开的。例如幼高粱(So呼为un vulgore)中的蜀黍苷分布于表皮细胞的液泡中,而β-葡萄糖苷酶集中在叶内细胞,组织粉碎后卜葡萄糖苷酶才发生作用。由于水解酶纯化的麻烦,近来有人用微生物的培养法水解苷类。在微生物培养液中加入苷,利用微生物体内的酶催化反应,将苷键水解。某些微生物会把苷中的糖元当作碳源消耗掉,只留下苷元。酵母菌即是一例。