Определение структуры полисахаридов

Определение структуры полисахаридов [c.154]

Определение структуры полисахаридов по масс-спектру их [c.25]

Другой путь идентификации частично метилированных сахаров [24], применяемый при определении структуры полисахаридов [80, 81], включает восстановление частично метилированных сахаров, последующее ацетилирование и анализ с использованием системы газожидкостной хроматограф — масс-спектрометр. В этом случае для проведения анализа нужны заведомые образцы ацетатов частично метилированных альдитов. [c.418]

Природными соединениями называются органические соединения, образующиеся в результате химических превращений веществ в клетках организмов. Обычно они легко выделяются, и поэтому многие из этих соединений известны уже давно. Структура природных соединений разнообразна — от очень простой (как, например, у простейшего гормона роста растений — этилена) до сложной, иногда даже полимерной (например, у полисахаридов, белков и нуклеиновых кислот). Определение структуры некоторых природных продуктов потребовало многолетних усилий выдающихся исследователей, а в ряде случаев (например, для некоторых макромолекулярных комплексов полисахаридного характера) структурная проблема не решена удовлетворительно до сих пор. [c.178]

Таким образом, деградация по Смиту позволяет узнать очень многое о ближнем порядке в структуре полисахарида, включая последовательности из нескольких моносахаридных звеньев. Однако о дальнем порядке мы можем сказать еще меньше, чем в случае частичного гидролиза агарозы. Действительно, найденные сегменты цепей могут быть сгруппированы в блоки, могут чередоваться по определенному (достаточно сложному) закону, могут, наконец, распределяться по цепи хаотически. Обо всех этих характеристиках дальнего порядка мы остаемся в неведении. [c.94]

Пример комплексного использования нескольких методов для определения структуры сложного полисахарида приведен в табл. 2-12. [c.177]

Установление строения полисахарида начинается с идентификации моносахаридов, входящих в его состав. Следующим этапом является определение числа и места привязки моносахаридных заместителей к каждому моносахариду, положения неуглеводных заместителей, если они имеются в полисахариде, и одновременно установление размера циклов моносахаридов в полимерной молекуле. Далее нужно определить конфигурации гликозидных центров моносахаридов. Наконец, необходимо охарактеризовать полимерные молекулы в целом сточки зрения регулярности их построения и определить молекулярный вес и макромолекулярную (вторичную) структуру полисахарида. [c.492]

Последовательность мономеров в пептидных и олигосахаридных цепях. Для определения этой последовательности используются два пути— изучение последовательности мономеров в выделенных после глубокой деструкции фрагментах гликопротеинов и установление строения концевых групп гликопротеина. Нужно при этом иметь в виду, что общие методы, используемые при анализе структуры полисахаридов, — метилирование и периодатное окисление (см. гл. 19) в применении к самому гликопротеину могут дать пока крайне ограниченную информацию. Дело в том, что метилирование гликопротеинов, видимо из-за особенностей их вторичной структуры, с большим трудом проходит до конца и чаще всего [c.573]

Для установления структуры полисахаридов ГМЦ применяются в комплексе химические, биохимические, хроматографические и спектроскопические методы. Исторически первыми среди них получили развитие химические методы деструкции (кислотный гидролиз, окисление моносахаридов с расщеплением гликольных группировок) или модификации полисахаридов с последующей деградацией (метилирование). Для определения продуктов деградации широко используются хроматографические методы (бумажная, тонкослойная, газожидкостная хроматография) большую роль в последние годы играет масс-спектроскопия, которая применяется не только для идентификации производных, полученных при анализе полисахаридов методом метилирования, но и для анализа олигосахаридов непосредственно после нх перевода в летучие производные. И, наконец, в арсенал современных методов прочно вошла спектроскопия С-ЯМР — недеструктивный метод анализа структуры, позволяющий решить задачу установления строения полисахарида с минимальным использованием традиционных химических методов либо без них. Рассмотрим кратко характеристику этих методов. [c.58]

Наряду с электронным ударом в последние годы развиваются новые, более мягкие методы ионизации, в частности химическая ионизация [193]. Полученные с ее применением масс-спектры значительно удобнее для аналитических целей. Совершенствование технических возможностей метода уже сегодня иозволяет получать масс-спектры молекул, по массе близких полисахаридам. Его потенциал в области определения структуры олигосахаридов, несомненно, будет расширяться. [c.76]

В идеальном случае ферментативный гидролиз полисахаридов следует проводить ферментами высокой степени чистоты, специфичность которых установлена по их действию на производные гликозидов и на олиго- или полисахариды с точно известной структурой. Эти условия были реализованы нри исследовании ферментативного гидролиза гликогена, амилозы, амилопектина и некоторых родственных им по структуре полисахаридов. Расщепление полисахарида специфическим ферментом может указать на присутствие в нем связи (или связей), для которой этот фермент специфичен. В случае полисахарида, содержащего не один тип связей, а более, можно провести избирательный гидролиз определенной связи, и полученный остаток проанализировать физическими, химическими или иммунологическими методами, либо для получения дополнительной структурной информации подвергнуть дальнейшей деструкции, действуя другими специфическими ферментами. [c.299]

Мягкие условия и селективность делают этот реагент незаменимым при восстановлении карбоксильных групп в сложных природных соединениях. Реагент был использован при определении структуры сложного полисахарида — альгиновой кислоты [96]. Успешно проведено специфическое восстановление карбоксильных групп в белках [97]. [c.270]

Однако, прежде чем говорить о распространении или о структурных и функциональных особенностях отдельных полисахаридов, следует, вероятно, сказать несколько слов об общем состоянии структурных исследований в этой области. В последние годы здесь достигнуты большие успехи. Ежегодно удается выделить 10—20 новых полисахаридов. Определение последовательности моносахаридов в полисахаридах в некоторых отношениях легче, а в некоторых — труднее, чем определение последовательности мономеров в полипептидах или нуклеиновых кислотах. Легче оно главным образом потому, что полисахариды обычно построены из относительно небольшого числа повторяющихся единиц и каждый мономер повторяется на протяжении всей молекулы регулярным образом. В противоположность этому индивидуальные аминокислоты или нуклеотиды, по-видимому, распределены беспорядочно или почти беспорядочно в молекулах соответствующих полимерных соединений. Если полисахарид строго регулярен, то определения структуры повторяющейся единицы и молекулярного веса полимера достаточно для установления его полной первичной структуры. Однако в большинстве случаев встречаются некоторые особенности (например, наличие в молекуле точек разветвления), которые в значительной степени усложняют задачу. Главным осложняющим фактором в химии полисахаридов является наличие нескольких типов связей между остатками моносахаридов. В отличие от белков, в которых все аминокислотные остатки связаны пептидными связями, и от нуклеиновых кислот, в которых нуклеотиды всегда соединены между собой 3, 5 -фосфодиэфирными связями, молекулы полисахаридов могут содержать различные связи а-(1 2), р-(1 3), а-(1 4) и т. д. Что касается числа типов мономерных единиц в отдельных полисахаридах, то в этом последние более сходны с нуклеиновыми кислотами, чем с белками в пределах одной молекулы полисахарида редко встречается более четырех типов мономеров. Стоит отметить как общее правило, что установить последовательность мономеров в полимере, содержащем малое число типов мономерных звеньев,. гораздо труднее при большом числе типов эта задача решается проще. [c.265]

Особенности структуры полисахаридов в кристаллах, гибкость их в коллоидных растворах и другие свойства, связанные с геометрией цепей, могут быть объяснены на уровне атом-атом потенциалов. Как показывает рассмотрение молекулярных моделей, основную роль в определении геометрии цепи и свойств полисахаридов играют взаимодействия двух соседних пиранозных колец, соединенных одно с. другим глико-зидными связями. [c.348]

Для установления структуры полисахаридов с линейной формой макромолекул достаточно определить состав и строение элементарного звена, форму и типы связи между звеньями, и порядок чередования связей разных типов. При определении строения более сложных полисахаридов, к которым относятся полиозы, этих данных недостаточно. При разветвленной форме макромолекул необходимо дополнительно определить строение структурной единицы макромолекулы. Структурной единицей называют участок цепи, многократным повторением которого построена макромолекула. Для установления строения повторяющейся структурной единицы необходимо дополнительно определить число и порядок чередования элементарных звеньев в структурной единице. [c.515]

Процессы промежуточного обмена веществ происходят главным образом в клетках и связаны со строго определенными структурами клеток (краткое представление о структуре клеток дано в кн. I, стр. 7—14). В органеллах клеток локализованы ферменты, ферментные системы, субстраты, активаторы и ингибиторы. Так, мембрана эндоплазматической сети включает ферменты, катализирующие биосинтез фосфолипидов, стероидов, полисахаридов, а также реакции гидроксилирования алифатических и ароматических аминов и других соединений. В цитоплазматической жидкости находятся ферменты, участвующие в активации [c.397]

Методы определения сахаров в элюате являются в большинстве случаев более точными и применяются, в частности, при исследованиях структуры полисахаридов. Эти методы более длительны, и для серийных анализов ими пе пользуются. Только отдельные модификации их, при которых образовавшееся при проявлении красящее вещество элюируется непосредственно из бумаги, приемлемы и с точки зрения продолжительности анализа. [c.276]

Химическая стабильность эфирной связи в простых эфирах позволяет использовать при структурных исследованиях различные методы деградации без затрагивания эфирной связи аналогичным образом, существует широкий круг синтетических методик, позволяющих превращать простые эфиры в гораздо более сложные структуры. Например, устойчивость эфирных групп к расщеплению и миграции в ходе гидролиза, восстановления и превращения в удобные для анализа производные служит важным фактором, превращающим метилирование в один из самых надежных методов определения структуры полисахаридов [164]. В то же время такая устойчивость к расщеплению ограничивает возможности использования эфирных групп для защиты гидроксильных функций в ходе синтетических последовательностей лишь некоторыми специальными случаями [165]. Один из таких случаев наблюдается при достаточной устойчивости конечного продукта в относительно жестких условиях удаления защищающих групп. К немногим эфирным группам, которые могут широко использоваться для защиты вследствие легкости их удаления, следует отнести бензильную, другие арилметильные и силильную (см. часть 13). [c.332]

Для полной хар Гктеристики отдельных полисахаридов необходимо определить химический состав макромолекул, их структуру, а также физические и физико-химические свойства. Все эти этапы исследования находятся в тесной взаимосвязи. Так, определение структуры требует предварительных сведений о химическом составе макромолекул физико-химические и физические свойства тесно связаны с составом и строением молекул и изучение этих свойств способствует выяснению деталей структуры полисахаридов. [c.55]

Из четырех основных типов биополимеров — нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и белков — последние наиболее изучены к настоящему времени, поскольку они доступнее для выделения и анализа. Белки оказались на переднем крае исследования биополимеров более столетия назад, когда Кюне [1] выделил и охарактеризовал фермент трипсин, а Хоппе-Сейлер [2] получил кристаллы гемоглобина. Эти опыты показали, что белки имеют вполне определенную структуру, что, однако, не было общепризнанным до тех пор, пока не удалось непосредственно наблюдать детали их атомного строения с помощью дифракции рентгеновских лучей. [c.8]

Если гликозидную связь образует восстанавливающая группа 2-амино-2-дезоксиальдозы, возникающая в кислом растворе NHg -группа электростатически защищает от атаки ионов водорода соседние гликозидные связи и для их гидролитического расщепления требуются жесткие условия [63]. Гликозидная связь, образованная восстанавливающей группой уроповой кислоты, очень устойчива к кислотному гидролизу. Установлено, что постепенный гидролиз полисахаридов, содержащих уроновые кислоты , часто ведет к выделению важных для определения структуры альдобиуроноБых кислот. [c.292]

Выделение небольших количеств 3-0-(а-Х)-глюкопиранозил)-2)-глюкопиранозы из гидролизатов маисового крахмала [223], гликогена бычьей печени [224] и флоридного крахмала [164], видимо, указывает па то, что а этих-полисахаридах присутствует ограниченное число сх-1->3-/)-глюкозидных связей, так как при кислотной реверсии / -глюкозы в аналогичных условиях этот дисахарид не образуется. Обычно принимают, что олигосахарид, выделяемый при частичном гидролизе полисахарида, не является результатом реверсии и может быть использован для определения структуры, если он образуется с гораздо большим выходом по сравпепию с выходом того же сахара при реверсии составляющего моносахарида в аналогичных условиях. Трудность проведения достоверной контрольной реакции можно продемонстрировать тем, что, хотя кислотная реверсия глюкозы не дает 3-0-(а- )-глюкопиранозил)- )-глюкозу, Пазур и Будо-вич [163] получили этот дисахарид действием соляной кислоты на смесь / -глюкозы и мальтозы. Есть указания [166], что лучшим методом контроля за образованием продуктов реверсии при [c.294]

Исследования термической деструкции полисахаридов в специально подобранных условиях показали, что этот процесс протекает очень сложно и что изучение продуктов пиролиза может дать лишь незначительные сведения относительно структуры полисахарида 152, 126, 176]. Перлин [172] показал, что при 255° С полиурониды легко декарбоксилируются, причем определение выхода двуокиси углерода, образующейся из остатков уроновых кислот, может служить методом их количественного определения, не уступающим по точности методу титрования и методу декарбоксилирования с помощью 12%-ной соляной кислоты [110]. [c.307]

Особенно специфичен ферментативный гидролиз полисахаридов. Ферменты, каталитически ускоряющие гидролиз полисахаридов (носящие общее название карбогидраз), действуют строго избирательно, например только на а-гли-козидную связь (а-гликозидазы) или только на р-гликозидную связь (р-глико-зидазы). Избирательность действия карбогидраз зависит также от ряда других, более тонких особенностей структуры полисахарида. Так, например, некоторые ферменты вызывают гидролиз только тех гликозидных связей, которые находятся на определенном по счету месте от конца полигликозидной цепи (известны карбогидразы, гидролизующие каждую вторую гликозидную связь, каждую пятую или каждую шестую гликозидную связь). В связи с избирательным действием карбогидраз ферментативный гидролиз полисахаридов является важным методом изучения их строения. [c.677]

Избирательность действия карбогидраз зависит также от ряда других, более тонких особенностей структуры полисахарида. Так, например, некоторые ферменты вызывают гидролиз только тех глюкозидных связей, которые находятся на определенном по счету месте от конца полиглюкозидной цепи (известны карбогидразы, гидролизующие каждую вторую глюкозидную связь, каждую пятую или шестую глюкозидную связь). [c.584]

Такого рода исследованйя возможны лишь в тех случаях, когда другие моносахаридные остатки полисахаридной цепи (кроме первого) при периодатном окислении не дают формальдегида (так, например, формальдегид не будет образовываться из других моносахаридных остатков полисахарида при наличии 1,4 пиранозидных связей). При таких определениях необходимо учитывать структуру полисахарида и в других отношениях в частности, при расчетах принимать во внимание, сколько молей формальдегида может образоваться из концевого альдегидного остатка в вышеприведенной схеме, т. е. при связи уг [c.58]

Гликопротеины группоспецифических веществ крови. Одной из наиболее изученных антигенных систем организма являются эритроциты. Поверхность эритроцитов покрыта веществами, обусловливающими групповую опецифичность. Каждой группе крови присущ вещества вполне определенной структуры. Они являются комплексами полисахаридов, белков и, в ряде случаев, липидов и называются агглютиноге-нами. За групповую специфичность ответственны отдельные участки ге-терополисахаридных цепей. [c.93]

Однако наибольшее значение имеет ирнложение масс-снектрометрического метода для установления строения частично метилированных сахаров, т. е. определения в них положения незамещенных гидроксильных грунн (Н. К. Кочетков, О. С. Чижов, 1964—1966 гг.). Развитие этого метода имеет очень большое значение для структурного анализа полисахаридов и углеводсодержащих биополимеров. Далее метод был распространен на моносахариды, особенно часто встречающиеся в составе полисахаридов и смешанных биополимеров — дезок-сисахара, пентозы, аминосахара. Наконец, в самое последнее время сделаны первые попытки применения масс-снектрометрического метода для определения структуры олигосахаридов. [c.531]

Первоначально считалось, что йодная кислота и ее соли, обычно перйодат натрия и реже перйодат калия, расщепляют только а-гликоль-ные группировки. Реакция выражается уравнением, приведенным выпге. Алкилдиолы-1,2 с прямой цепью окисляются с образованием двух алкил-альдегидов циклический диол-1,2 окисляется в а,о)-диальдегид с прямой цепью. В настоящее время известно, что перйодат окисляет и другие типы соединений, например а-оксиальдегиды, а-оксикетоны и а-ами-поспирты [1], но в основном эта реакция в химии углеводов применяется для окисления а-гликольных групп. Обычно эта реакция используется в аналитических целях д.ля определения числа соседних гидроксильных групп, но ее можно также применять и как метод синтеза. Эта реакция, в частности, служит для установления структуры полисахаридов [1 и для подтверждения строения гликозидов [2]. Каждая а-гликольная группа поглотцает 1 моль перйодата, и при прочих равных условиях скорость реакции зависит главным образом от стереохимии а-гликольной группировки. [c.59]