多糖结构分析

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1、多糖结构讨论方法多糖及其复合物是来自于高等动、植物细胞膜和微生物细胞壁中的自然大分子物质之一，自然界含量丰富，与人类生活紧密相关，对维护生命活动起至关重要的作用；多糖和核酸、蛋白质、脂类构成了最基本的4类生命物质；由于多糖的生物活性与多糖的结构关系亲密，因此清晰熟悉多糖的结构是进行多糖讨论和利用的基础；多糖结构比蛋白质和核酸的结构更加复杂，可以说是自然界中最复杂的生物大分子；从化学观点来看，多糖结构解析最大的难点就在于其结构的复杂性；糖的结构分类可沿用蛋白质和核酸的分类方法，即多糖的结构也可分为一级、二级、三级和四级结构；与蛋白质或核酸大分子相比，糖链的一级结构“含义

2、”要特别丰富；测定糖链的一级结构，要解决以下几个问题：〔1〕相对分子质量；〔2〕糖链的糖基组成，各种单糖组成的摩尔比；〔3〕有无糖醛酸及详细的糖醛酸类型和比例；〔4〕各单糖残基的D-或L．构型，毗喃环或呋喃环形式；〔5〕各个单糖残基之间的连接次序；〔6〕每个糖苷键所取的a-或B．异头异构形式；〔7〕每个糖残基上羟基被取代情形：〔8〕糖链和非糖部分连接情形；〔9〕主链和支链连接位点：（10〕糖残基可能连接硫酸酯基、乙酰基、磷酸基、甲基的类型等；多糖的二级结构是指多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的有规章的构象，与分子主链的构象有关，不涉及侧链的空间排布；多糖的三级结构和

3、四级结构是指以二级结构为基础，由于糖单位之间的非共价相互作用，导致二级结构在有序的空间里产生的有规章的构象四；多糖结1/11下载文档可编辑构的分析手段很多；不仅有仪器分析法，如红外、核磁共振、质谱等，仍有化学方法，如完全酸水解、部分酸水解、高碘酸氧化、Smith降解、甲基化反应等，以及生物学方法，如特异性糖苷酶酶切、免疫学方法等；1质谱〔MS〕由于MS法在糖链结构分析中具有快速灵敏，样品用量少、结构信息直观的特点而得到越来越广泛的应用；近年来各种软电离技术的产生，如快原子轰击质谱〔FAB—MS〕，电喷雾质谱〔ESI—MS〕，基质帮助激光解析离子化质谱〔MALDI-MS

4、〕等，使得糖结构分析的讨论取得了日新月异的进展；(1)快原子轰击质谱〔FAB—MS〕FAB-MS是上世纪80岁月初进展起来的一种新的软电离质谱技术；其显著区分于传统质谱之处在于样品受加速原子或离子的轰击，可直接在基质溶液中电离；FAB-MS的引入使传统质谱技术难以分析的极性强，难挥发以及热不稳固的化合物不经衍生化就可以直接进行质谱分析，而且对生物大分子的讨论取得了重大突破；FAB-MS已被证明是分析糖结构最为有力的方法之一，它不仅可以测定寡糖及其衍生物的分子量，而且可以测定聚合度高于30的糖的分子量；同时，FAB-MS仍可以确定糖链中糖残基的连接位点和序列，已广泛用于

5、糖类的分析；(2)电喷雾质谱〔ESI-MS〕ESI-MS是将溶液中分子转变成气相离子特别有效的手段，是目2/11下载文档可编辑前最软的一种电离方式；这种电离方式所产生的分子离子往往带有多电荷；因此ESI-MS可以测定的分子量范畴大大扩展；对多糖而言，ESI-MS可以分析nh25个甚至更多单糖残基组成的含有羧基或硫酸根等官能团的多糖；近年来，ESI-MS已在多糖的结构分析中显示了强大的生命力；它能用于衍生化和非衍生化多糖的测定；ESI-MS易与HPLC，CE等技术联用，大大提高了工作效率以及灵敏度和精确度，如ESI-MS与I-IPLC联用分析寡糖及其衍生物；(1)基质帮

6、助激光解析离子化质谱〔MALDI-MS〕MALDI-MS于上世纪80岁月末问世；由于技术的特点，这种离子化方式电离出的离子常用飞行时间〔TOF〕检测器检测，因此MALDI-MS常与TOF一起称为基质帮助激光解析离子化飞行时间质谱〔MALDI-TOF-MS；〕它也是一种软电离方式，产生的分子离子特别稳定，不易裂解，所以适用于检测大分子质量的生物样品；1红外光谱〔IR〕红外光谱〔infraredspectroscopy，IR〕是一种吸取光谱；由于红外光只能激发分子内原子核之间的振动和转动能级的跃迁，所以红外吸取光谱是通过测定振动和转动能级跃迁的信息来讨论分子结构的；在红

7、外光谱图中，纵坐标一般用线性透光率作标度，称为透射光谱图；也有采纳非线性吸光度为标度的，称为吸取光谱图；谱图中的横坐标是以红外辐射光的波数〔锄d〕为标度；较少采纳波长〔pm〕为标度；波长和波数的关系依照式为：v〔cml〕×u岬〕=104；红外辐射光的波数可分为近红外区〔10000-4000cm-1〕、中红外区2/11下载文档可编辑〔4000-400cm-1〕和远红外区〔400-10cnl-1〕；其中最常用的是中红外区，大多数化合物的化学键振动能级的跃迁发生在这一区域，因此主要讨论中红外区域的吸取光谱即分子的振动光谱，可以对各种高分子材料进行分析、测定