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    甘草酸是很常用的药，是甘草甜味的有效成分，通常使用的是其水溶性的盐，称为干草甜素。它的特点是高甜度、低热能、安全无毒，起泡性和溶血作用很低。因此，在医药、食品、化妆品等行业使用广泛。甘草酸的化学结构是麦芽糖和类固醇两部分以3位糖苷键结合，但是文献上对甘草酸3位糖苷键的构型说法不一，有的说是alpha，有的说是beta。而且，国外的文献上都是beta构型，但中文文献全是alpha型，甚至连药品说明书都这么说。应该说，糖苷键的构型的指正现在应当是很容易的事了，为什么会有这种分歧？

    网友[leehvidxy]就这个问题发表了自己的看法。以下是网友[leehvidxy]的分析。

    日本学者的主流观点都是beta型的[Yakugaku Zasshi，2000，120（10）：849-862]，偶尔看到韩国Kim DH报道中说是alpha糖苷键[Biol Pharm Bull， 1997，20（8）：834-837]，其报道的C-1‘ 13C-NMR为106.95，但后来的文章中则有成甘草酸的C-1'-O糖苷键构型为beta型[Biol Pharm Bull， 1999，22（3）：320-322]，且其C-1‘ 13C-NMR还是为106.95，该作者以后的文章中均认定为beta构型。可见其[Biol Pharm Bull， 1997，20（8）：834-837]一文有误。

    用酶水解甘草酸时，常用的工具酶均为beta-glucuronidase，该酶对糖苷键的识别非常专一[这也是糖苷酶的特性之一]，不同的来源的beta-glucuronidase可以水解甘草酸的一个或两个糖苷键，这也间接证实了糖苷键的构型，但不是直接的证据，说服力不强。下面给一篇俄文翻译的文章，该文用13C-NMR证实了甘草酸中的两个糖苷键都是beta型而非alpha型的。

    Khalilov, L. M., L. A. Baltina, L. V. Spirikhin, E. V. Vasil'eva, R. M. Kondratenko, A. A. Panasenko and G. A. Tolstikov. "Carbon-13 Nmr Spectra of Biologically Active Compounds. Viii. Stereochemistry of a Triterpene Glycoside, Glycyrrhizic Acid, and Its Derivatives." Khimiya Prirodnykh Soedinenii, no. 4 (1989): 500-05.

    本文给出了甘草酸及其4个衍生物的详细13C-NMR数据，以此为依据，重新修正了糖链上异头中心的构型，并推定C-1‘的构型为beta型。

    文献中没有应用13C-NMR确定甘草酸的报道。

    此前我们报道了甘草次酸衍生物的的13-NMR数据。本文给出了甘草酸及其4个酯类衍生物的详细13C-NMR数据，并以此推定糖链的立体构型。

    Lythgeo和Trippett采用水解和水解产物酯化物的旋光数据确定了甘草酸糖链的立体化学结构。他们认为糖链中两个葡萄糖醛酸之间的糖苷键为beta构型，糖链与苷元之间的糖苷键为alpha构型。

    因此按照以前的研究成果，甘草酸的结构为3beta-[O-alpha-D-glucopyranuronosyl-(1 → 2)-beta-D-glucopyranuronosyloxy]-11-oxo-(18betaH)-olean-12-en-30beta-oic acid。

    我们详细考察了甘草酸和它的衍生物的13C-NMR数据，表1给出了它们的化学位移。衍生物的大多数信号与甘草酸的NMR信号一致。

    甘草酸及其衍生物的13C-NMR信号按照其苷元及其衍生物的13C-NMR信号和文献中相应糖苷的13C-NMR信号指认。甘草酸中三萜苷元部分很容易按照甘草次酸的13C-NMR数据鉴定出来，唯一的例外是与糖基相连C-3位醇碳原子，它在90.74ppm处发生共振。这种情况下，糖基化作用达到12ppm，表明O-C-3键为beta构型，这与甘草酸分子中苷元的立体化学结构一致。

    糖基中的两个羧基基团的信号出现在弱场区（172.29ppm）。弱场区的106.01和105.10 ppm分别对应于葡萄糖醛酸的C-1'和C-1"碳原子。连接末端葡萄糖醛酸残基的C-2'醇碳原子的信号与其他糖基碳原子相比（72.85-77.35 ppm），在低场出现（83.78ppm）。

    按照文献的结论，根据D-葡萄糖醛酸衍生物化学位移的增量可以推断C-1'异头中心碳原子的构型。通过比较计算值和实验数据，可以明确地确定C-1'异头中心碳原子的构型为beta型。如果按照alpha构型计算，以4C1构象为立体化学模型，存在1，3-立体二轴作用的贡献，C-3‘和C-5’信号应该在强场出现（计算值分别是72.5ppm和71.9ppm）。若以1C4构象为立体模型，所有的醇碳信号的应该出现抗磁性位移。

    在研究cyclosieversioside H的13C-NMR的糖链结构时，也得到了类似的数据。

    甘草酸五乙酰三甲酯的信号更为突出，其C-1‘和C-1“信号分别是103.43和100.88ppm，表明糖苷键为beta构型。

    与五乙酰纤维二糖的13C-NMR对比，也证实了甘草酸五乙酰三甲酯中不存在alpha型异头碳原子。表一给出计算值也说明C-1’异头中心为beta型。

    甘草酸三甲酯的醇碳碳原子的化学位移与甘草酸十分接近。甲氧羰基的羰基碳原子信号在弱场出现（169.00ppm），甲基信号比较接近（C-7‘：52.99和C-7“：53.18ppm）。

    由于氧甲基化作用，全甲基化的甘草酸的醇碳碳原子都在弱场出现，比甘草酸相应的碳原子低10ppm。

    甘草酸三甲酯的五苯甲酸酯在128-134ppm区出现芳香碳信号。

    根据上述甘草酸及其衍生物的13C-NMR数据，甘草酸的结构应该是3beta-[O-beta-D-glucopyranuronosyl-(
1→2)-beta-D-glucopyranuronosyloxy]-11-oxo-(18beta H)-olean-12-en-30beta-oic acid。

    上述13C-NMR数据通过化合物V的H-NMR进一步印证。H-NMR也证实了甘草酸中的糖苷键为beta构型。--------the end。

    目前的很多资料中对甘草酸的糖苷键的构型还存在模糊的认识，包括一些知名的试剂公司产品目录、检索工具甚至一些国家的药典。这个1955年结构就已经确定的化合物，到了今天应该有个正名。

    还有一个例子就是甘利欣，它就是甘草酸18位H异构体，但现在都被叫成了甘草酸二铵，而在检索工具上它也就成了甘草酸的二铵盐，所以导致老外根本就不明白甘草酸的二铵盐为什么会比单铵盐的疗效好。而且在甘利欣的说明书上给的结构式就是3-alpha糖苷键型的，而且也没有说明18位的H原子异构。

    文献[Lythgoe, B. and S. Trippett. "The Constitution of the Disaccharide of Glycyrrhinic Acid." Journal of the Chemical Society (Resumed) (1950): 1983-90.]证实alpha构型，采用的对比类似物的旋光度差异，也非直接证据。可能是这篇文章成为alpha构型定论的依据[被引用69次]。

    姚新生主编的天然药物化学第三版p268-269中，甘草酸为3-alpha构型，beta构型的叫乌拉尔甘草皂苷A[张如意，药学学报，1986，21：510]。而两者的熔点和旋光值都存在较大的差异。不可忽视的一个问题是，甘草酸的来源可能来自乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)、胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat.)和光果甘草(Glycyrrhiza glabra L.)，不同的来源可能是造成出现不一致的原因。

    关于糖苷酶的选择性可以参见"糖类的生物化学" [作者: 吴东儒等编著 出版日期: 1987]，具体哪一页我忘记了，手头没有书。对于糖苷键的构型确定，采用糖苷酶是一种常用的方法，一般是基于糖苷酶对糖的异头体C高度专一的特性。我认为例外是有可能的，所以也觉得这种方法有一定的缺陷。不过如果发现一种酶能同时水解alpha和beta糖苷键的话，估计也是一个很了不起的发现。

    还没有找到甘草酸的x-ray文献，一般认为甘草酸结晶会含1-5个结晶水，而且纯的甘草酸并不稳定，一般都是以盐的形式制备。从目前的文献报道看，甘草酸和乌拉尔甘草皂苷A是3-糖苷键的异构体，而市售甘草酸来自什么甘草就不清楚了，这两个东西还真是不好鉴别，除非用酶水解看水解反应的情况了。


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