Частичное расщепление олигосахаридов

ЧАСТИЧНОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ОЛИГОСАХАРИДОВ [c.446]

Ферментативное расщепление. Помимо химического гидролиза для частичного расщепления олигосахаридов применяют также ферменты, расщепляющие гликозидные связи — гликозидазы (см. стр. 399). Ферментативный гидролиз гликозидных связей протекает в чрезвычайно мягких (физиологических) условиях. Применение специфических гликозидаз позволяет производить избирательное расщепление олигосахаридов по вполне определенным типам связей. Кроме того, отношение данной гликозидной связи к ферменту, субстратная специфичность которого известна, позволяет сделать заключение о конфигурации этой связи, размере цикла моносахаридного остатка, его структуре и абсолютной конфигурации. Рассмотрим в качестве иллюстрации ферментативный гидролиз раффинозы. [c.449]

ЧАСТИЧНОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ ОЛИГОСАХАРИДОВ 451 [c.451]

Кислотный гидролиз. Резкие различия в скоростях гидролиза гликозидных связей разных типов (см. стр. 208) легко могут быть использованы для частичной деструкции олигосахаридов, а условия гидролитического расщепления позволяют делать заключения о типе гликозидной связи, подвергающейся гидролизу. [c.447]

Метод частичного расщепления полимерной цепи на блоки — универсальный прием для установления строения любого полимера — в последние годы находит широкое применение и в исследовании полисахаридов. Он заключается в расщеплении полисахарида на олигосахарид- [c.504]

Кислотный гидролиз остается пока важнейшим способом частичного расщепления полисахаридов. Гидролиз проводится так, чтобы расщепить лишь часть гликозидных связей полисахарида, в результате чего наряду с моносахаридами образуются и олигосахаридные фрагменты. Максимальные выходы олигосахаридов разной степени полимеризации соответствуют разным степеням гидролиза и для идеального случая, когда расщепление всех гликозидных связей полисахарида равновероятно, могут быть рассчитаны статистически [c.505]

Однако при изучении полисахаридов методами частичного расщепления основные трудности представляет само получение соответствующих фрагментов полимерных молекул. С одной стороны, здесь необходимо решить сложную проблему разделения олигосахаридов по молекулярному весу (возможно, хорошие результаты удастся получать при использовании сефадексов с высокой степенью сшивки) и, что гораздо труднее, научиться разделять изомерные олигосахариды. Разделение изомеров возможно, по-видимому, при хроматографировании олигосахаридов в присутствии комплексообразователей типа борной кислоты, взаимодействие с которыми зависит от тонких структурных различий олигосахаридных молекул. [c.633]

ГЛИКОЛЯТЫ, соли и эфиры гликолевой к-ты. См. также Натрия гликолят, Натрия-цирконила гликолят. ГЛИКОПЕПТИДЫ, вещества, в к-рых к пептидной цепи из неск. аминокислот присоединены О- или N-гликозид-ными связями остатки моно- или олигосахаридов. Получ. при частичном расщеплении прир. гликопротеинов или синтетически. [c.137]

Важнейшим источником олигосахаридов являются продукты частичного гидролиза полисахаридов, состоящего в расщеплении полисахаридов на олигомерные фрагменты. Установление строения этих фрагментов дает важную информацию о структуре исходного полимера (см. стр. 504). При расщеплении регулярных гомополисахаридов получают набор олиго- [c.423]

Метод метилирования, имеющий со времени Хеуорса исключительно большое значение в установлении строения полисахаридов, заключается в получении полностью метилированного производного полисахарида, последующем полном его гидролизе и разделении, идентификации и количественном определении образующихся полностью или частично-метилированных моносахаридов. Основы метода рассмотрены при установлении строения олигосахаридов (см. стр. 433), однако его применение при исследовании полисахаридов имеет ряд особенностей. Поскольку метод включает стадию расщепления полисахарида на мономеры, он характеризует только состояние моносахаридов в полимерной молекуле-(число и положение заместителей и размер цикла у каждого моносахарида), но не дает сведений о последовательности мономеров в полимерной, цепи. [c.494]

Для повышения выхода олигосахаридов при частичном кислотном гидролизе предложено несколько специальных приемов, назначение которых — защитить образовавшиеся низкомолекулярные фрагменты от последующего расщепления. К ним относится гидролиз с одновременным диализом , при котором отщепившиеся олигосахариды удаляются из зоны реакции в качестве гидролизующего агента используется растворимая в воде, но не способная диализоваться полистиролсульфокислота. Применяется также гидролиз в виде нескольких последовательных обработок полисахарида кислотой, после каждой из которых проводится отделение низкомолекулярных фрагментов хроматографией на сефадексе . Наконец, предложена предварительная химическая модификация полисахаридов — получение диэтиламиноэтиловых эфиров той или иной степени замещения с последующим гидролизом полистиролсульфокислотой небольшой концентрации . Необходимость в диализе для защиты олигосахаридов от расщепления при этом очень интересном методе гидролиза отпадает мицеллы полианиона — полистиролсульфокислоты, находящиеся в растворе, создают на своей поверхности высокую концентрацию противоионов — ионов водорода там же адсорбированы и молекулы по- [c.506]

Полный кислотный гидролиз хитина приводит к глюкозамину , причем образуется эквимолекулярное количество уксусной кислоты в более мягких условиях можно получить N-ацетилглюкозамин . Из продуктов частичного гидролиза удалось выделить смесь однотипно построенных гомологичных олигосахаридов Эти данные совместно с данными ацетолиза и ферментативного расщепления позволяют считать хитин однородным линейным полимером N-ацетилглюкозамина, в котором моносахаридные остатки в пиранозной форме связаны между собой р-1- 4-связями [c.540]

Частичный кислотный гидролиз основан на неизбирательном разрыве полисахаридной цепи. Хотя в принципе таким путем можно получить сведения о всех гликозидных связях полимерной молекулы, технические трудности, связанные с выделением и установлением строения многочисленных фрагментов, заставляют подыскивать строго избирательные методы разрыва полисахаридной цепи, позволяющие значительно увеличить выходы определенных олигосахаридов и одновременно составить представление о типе расщепленных гликозидных связей. [c.633]

Данные, полученные с помощью непрямых методов — торможения серологической и ферментативной активности простыми соединениями известного строения и последовательного ферментативного расщепления,— дают очень ценную информацию о природе детерминантных групп в веществах крови. Однако более однозначные данные можно получить путем выделения и идентификации активных фрагментов непосредственно из групповых веществ. Фрагменты, выделенные из продуктов частичного кислотного гидролиза групповых веществ крови человека. Отщепление от групповых веществ крови фукозы и сиаловой кислоты в условиях кислотного гидролиза, при которых происходит лишь незначительное отщепление других компонентов, указывает на то, что эти сахара являются концевыми или имеют латеральное расположение по отношению к основным углеводным цепям. При гидролизе групповых веществ крови человека 1 н. уксусной кислотой при 100° в течение 16 час независимо от их специфичности освобождается около 95% общей фукозы в виде свободного сахара [53]. Обработка групповых веществ Ье кислотой в очень мягких условиях (0,1 н. серная кислота, 80°, 1 час) приводит к освобождению всей сиаловой кислоты [68]. В продуктах частичного кислотного гидролиза групповых веществ олигосахариды, содержащие фукозу или сиаловую кислоту, не найдены если такие олигосахариды и образуются, то, очевидно, в очень незначительных количествах. [c.198]

Сведения о конфигурации гликозидных центров и последовательности моносахаридных остатков в полимере получают, проводя частичное расщепление молекул П. и устанавливая строение образующихся при этом олигосахаридов. Универсальным методом расщепленпя является частичный кислотный гидролиз, однако в общем случае он дает сложные смеси олигосахаридов с небольшими выходами. Лучшие результаты получаю-рся при более специфич. поздейст-вии на молекулу П. хнм. реагентами (ацетолиз, сольволиз безводным HF) или ферментами. [c.23]

Интересным вариантом частичного расщепления является ацетолиз гликозидных связей, осуществляемый путем обработки полного ацетата олигосахарида раствором серной кислоты в уксусном ангидриде. Соотношения скоростей расщепления различных гликозидных связей при гидролизе и ацетолизе достаточно различны, в связи с чем эти методы в известной мере дополняют друг друга. Наибольшее применение ацетолиз находит в химии полисахаридов, но используется также и при изучении олигосахаридов. Таким путем, например, ацетат 2-0-(а- )-глюкопиранозил)-4-0-(Р- )-галактопиранозил)-1)-глюкозы был расщеплен до койибиозы . [c.449]

Окисление тетраацетатом свинца . Эта реакция, в принципе аналогичная окислению сахаров перйодатом, применяется в химии олигосахаридов главным образом как метод частичного расщепления олигосахаридной цепи. Основные закономерности взаимодействия тетраацетата свинца с сахарами уже рассматривались выше (см. стр. 91). Их приложение можно проиллюстрировать на примере установления строения трисаха- рида XXXIV, выполненного почти исключительно с помощью окисления [c.451]

Основным способом установления строения полисахаридов служит расщепление полимерной молекулы на фрагменты, установление строения этих фрагментов и последующее воссоздание структуры исходного соединения. При исследовании полисахаридов обычно применяют расщепление нескольких типов во-первых, полный гидролиз всех гликозидных связей, позволяющий определить, из каких моносахаридов состоит данный полимер во-вторых, частичное расщепление, дающее низшие олигосахариды, строение которых соответствует отдельным участкам полимерной молекулы. Весьма употребительным приемом является предварительная модификация полисахаридной молекулы. Она производится либо с целью зафиксировать свободные гидроксильные группы, как в методе метилирования, либо чтобы упростить на первых этапах изучения слишком сложную полисахаридную молекулу. Примерами использования предварительной модификации может служить дезацетилирование частично ацетилированных или десульфирование сульфированных полисахаридов, превращение полиуронидов в нейтральные полисахариды с помощью восстановления карбоксильных групп уроновых кислот, получение так называемых деградированных полисахаридов путем частичной деструкции (гидролизом или периодатным окислением), удаляющей главным образом концевые моносахариды, и т. д. И только для установления молекулярного веса и макромолекулярной структуры полисахаридов с помощью физико-химических методов исследования нет необходимости прибегать к расщеплению полимерной молекулы. [c.492]

Заслуживают особого упоминания хорошо известные модификации кислотного расщепления полисахаридов — ацетолиз и метанолиз, имеющие в ряде случаев существенные преимущества перед обычным гидролизом. Ацетолиз заключается в обработке полисахаридов смесью серной и уксусной кислот в уксусном ангидриде и приводит к ацетилированным фрагментам. Характерной чертой ацетолиза является повышенный выход олигосахаридов интересно отметить, что ацетолиз часто позволяет получать дисахариды с сохранением гликозидных связей 6-дезоксигексоз , в то время как при гидролизе эти связи разрушаются, как правило, раньше, чем соответствующие гликозидные связи обычных гексопираноз. Причины, вызывающие различную устойчивость гликозидных связей при ацетолизе и гидролизе, неизвестны, тем не менее ацетолиз весьма широко используется для частичного расщепления полисахаридов (см., например, [c.509]

Т. е. для биополимеров, не имеющих регулярной структуры, необходимо установление общего плана построения молекул сюда относятся как сведения об архитектонике молекулы (число и относительное расположение разветвлений, природа и размеры внутренних и внешних цепей), так и данные о последовательности моносахаридов на каждом конкретном участке молекулы полимера. Нельзя не отметить, что задача установления общего плана построения полимерной молекулы при выяснении первичной структуры белков и нуклеиновых кислот (биополимеров с единственным типом межмономерной связи) не ставится и является характерной для полисахаридов, приобретая особое значение в случае смешанных углеводсодержащих биополимеров. В настоящее время для решения этой задачи применяют фрагментацию полисахаридной цепи на олигомеры посредством частичного расщепления гликозидных связей. Методы установления строения низших олигосахаридов, получаемых при такой фрагментации, в настоящее время разработаны достаточно хорошо и применимы к небольшим количествам вещества, но они весьма трудоемки. Поэтому требует внимания разработка прямых физико-химических методов идентификации и установления строения олигосахаридов. [c.633]

Нек-рые линейные регулярные гомополисахариды (целлюлоза, хитин, маннаны) не раств. в воде иэ-за прочной межмол. ассоциации более сложные, особенно разветвл. П. (гликоген, декстраны), раств. в воде или склонны к образованию гелей (агар, альгиновые кислоты, пектины). Гидроксильные, группы П. алкилируются, ацилируются, окисляются. Кислотный гидролиз приводит к полному иля частичному расщеплению гликозидных связей и образованию моно- или олигосахаридов. [c.466]

ДЕКСТРИНЫ ( eHioOs) — продукты частичного расщепления крахмала и гликогена Д. легко растворимы в поде. Д. образуются из полисахаридов при их термич. обработке, кислотном гидролизе, а также под действием различных ферментов, расщепляющих полисахариды типа крахмала и гликогена (а- и -амилазы и фосфорилазы). При этом образуются соответственно a-, - и Ф-Д. Свойства Д. в значительной степени обусловливаются их мол. весом, зависящим от глубины распада исходного полисахарида. По мере убывания величины молекул Д., образующихся при а-амило-лизе крахмала, увеличиваются их восстанавлпшаю-щая способность, растворимость в спирте, уменьшается уд. вращение окраска Д. иодом меняется от синефиолетовой до красно-бурой, оранжевой и желтой. В зависимости от окраски иодом и растворимости в спирте различают а м и л о д е к с т р и н ы, э р и-т р о д е к с т р II н ы, а X р о д е к с т р и п ы и м а-л ь т о д е к с т р и н ы. Конечные а-Д. — олигосахариды, состоящие из небольшого числа глюк озных остатков. Конечные - и Ф-Д. характеризуются высокой степенью полимеризации. [c.529]

В качестве первого шага при частичном расщеплении рекомендуется получение олигосахаридов, содержащих сиаловую кислоту. В свете вышеизложенного очевидно, что гидролиз водными минеральными кислотами непригоден для этой цели, но ацетолиз вполне может быть использован. Так, обработка ганглиозида головного мозга Ох (13) смесью уксусного ангидрида, уксусной кислоты и концентрированной серной кислоты в соотношении 10 10 1 (по объему) (комнатная температура, 3 дня) с последующим 0-дезацетилированием метанольным раствором аммиака дает такие олигосахариды, как 0-а-в-сиалил-(2 3)-в-галактоза, и трисахарид, содержащий сиаловую кислоту [107]. При гидролизе этих олигосахаридов 0,1 н. серной кислотой при 80° легко отщепляется сиаловая кислота. Такая повышенная относительная устойчивость сиалопиранозидной связи в условиях ацетолиза почти наверняка связана с тем обстоятельством, что карбоксильная группа сиаловой кислоты полностью не ионизована в этих условиях, что затрудняет протонирование гликозидного атома кислорода (см. стр. 197). [c.262]

Весьма существенное значение имеет для установления структуры полисахаридов расщепление их до олигосахаридов частичный ферментативный гидролиз). Этим путем могут быть получены сведения о последовательности распределения моносахаридных остатков в полисахаридах ак, с помощью фермента пектиназы в результате гидролиза глюкуроноксилана белой березы [171] были получены ксилоза — 34%, нейтральные олигосахариды — 26% и кислые олигосахариды — 40%. Из кислых олигосахаридов была выделена альдопентауроновая кислота, г сследование продуктов гидролиза позволяет установить, из каких структурных единиц построена мо-.лекула полисахарида. Д [c.122]

Частичный гидролиз полисахаридов позволяет выделить фрагменты с промежуточной молекулярной массой и разделить их с помощью таких хроматографических методов, как гель-фильтрация, ионообменная или распределительная хроматография. Строение этих более простых олигосахаридов установить легче, чем строение исходного полисахарида. Если все гликозидные связи в полисахариде гидролизуются с одной и той же скоростью (как, например, в линейных гомополисахаридах), то, например, в случае-амилозы продукт частичного гидролиза будет состоять из глюко.чы и ряда олигосахаридов — мальтозы, мальтотриозы и мальтотетра-озы. В гетерополисахаридах присутствуют гликозидные связи разных типов, и скорости гидролиза их различны. Фуранозиды обычно гидролизуются быстрее пиранозидов в 10—1000 раз, что приводит например, к удалению остатков арабинофуранозы, связанных с остатками ксилопиранозы в арабиноксиланах. Условия гидролиза влияют также на специфичность расщепления полисахарида. (1- 6)-Связи более устойчивы к действию минеральных кислот чем (1- 4)-связи, однако если гидролиз проводился в уксусном ангидриде, содержащем около 5 % серной кислоты, менее устойчивы (1-)-б)-связи. Параллельное использование этих двух методов гидролиза, приводящих к образованию фрагментов разного состава, позволит лучше воспроизвести строение полисахарида. Концентрация углеводов в реакционной смеси должна быть ниже [c.219]

Рис. 13.15. Биодеградация целлюлозы. Гидролиз цепей начинается с расщепления эндоглюканазой (3-1.4-связей в неплотно упакованных областях. Затем экзоглюканаза(ы) и целлобиогидролаза(ы) отщепляют олигосахариды с нередуцирующего конца частично гидролизованных цепей. Далее [З-глюкозидаза катализирует превращение целлобиозы и целлотриозы в глюкозу.

Реакции полуацетального гидроксила, способного переходить в карбонильную группу весьма сходны с реакциями моносахаридов (см. ч. I Моносахариды ). Это мутаротация, образование гликозидов, альдобионовых кислот (аналогичных альдоновым), озазонов и т. д. Однако при проведении подобных реакций необходимо помнить о наличии легко гидролизующейся гликозидной связи олигосахаридов, что затрудняет или исключает проведение некоторых реакций. Так, обычные условия получения меркапталей и синтез гликозидов действием спиртовых растворов хло М1Стого водорода вызывают полный или частичный гидролиз гликозидной связи. Вместе с тем некоторые реакции, протекающие в кислой среде, как получение галогеноз и ал-килиденовых производных, могут быть проведены с олигосахаридами без их расщепления. [c.28]

Известна еще одна группа природных манна-нов, которые служат структурным элементом мембран или конститутивным материалом клетки типичным примером таких маннанов служат структурные элементы мягкой древесины, а также маннан дрожжей. Строение дрожжевого маннана было изучено Хэуортом и сотр. [82] данные по метилированию и данные изучения продуктов расщепления этого соединения заставляют предполагать наличие в нем (1,2)-, (1,6)- и (1,3)-связей в соотношении 3 2 1. Однако последующие исследования Пита и сотр. [142] показали, что в результате частичного кислотного гидролиза образуется смесь гомологов олигосахаридов с (1,6)-связями, возможно а-(1,6)-связями. Таким образом, структурный скелет маннана дрожжей, по-видимому, построен из остатков маннозы, соединенных а-(1,6)-связями боковые цепи присоединяются к главной цепи другими связями. [c.156]

Описанные до сих пор олигосахариды были получены из продуктов гидролиза групповых веществ крови с применением в качестве катализатора минеральной кислоты. Обработка групповых веществ таким способом неизбежно приводит к тому, что большая часть полисахаридной компоненты распадается до моносахаридов, и выход олигосахаридов, которые можно было бы разделить и идентифицировать, уменьшается. Так, для получения нескольких миллиграммов олигосахаридов необходимо обработать несколько граммов группового вещества. Кроме того, при частичном кислотном гидролизе полисахаридов, содержащих остатки N-ацетилгексозамина, наряду с разрывом гликозидных связей происходит N-деацетилирование гексозаминов. Для предотвращения этого явления можно применить частичный ацетолиз [197, 198], однако при последующем О-деацетилировании ацетолизата может происходить экстенсивный распад олигосахаридов. Применение водорастворимой, недиализуемой полистиролсульфокислоты в качестве катализатора для контролируемого расщепления групповых веществ повышает выход олигосахаридов и уменьшает степень N-деацетилирования продуктов гидролиза [199—201]. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология