Моносахариды анализ

Первой задачей Фишера было решить, какую же из этих шестнадцати формул имеет правовращающая глюкоза — самый важный, самый распространенный моносахарид. Основой решения для этого вопроса послужил логический анализ следующих экспериментальных фактов. [c.624]

Образование озазонов (общая методика для качественного анализа). Встряхивают 0,5 мл фенилгидразина с 0,5 мл ледяной уксусной кислоты и 2 мл воды до полного растворения образуется ацетат фенилгидразина. К. этому раствору добавляют 0,2 г соответствующего сахара в 1 мл воды и нагревают 30 мин на кипящей водяной бане. Озазоны моносахаридов начинают выпадать уже после кратковременного нагревания, озазоны дисахаридов образуются медленнее. Затем дают раствору очень медленно охладиться, фильтруют и кристаллизуют из воды или спирта. [c.61]

В полисахаридах легко расщепляемые связи — гликозидные. Разрыв всех гликозидных связей в полисахариде приводит к образованию моносахаридов, из остатков которых был построен полисахарид. Разрыв части гликозидных связей ведет к получению более крупных фрагментов, например олигосахаридов. После того как установлена структура единичных блоков — моносахаридов (что является относительно простой задачей), структурный анализ исходной системы состоит уже в расстановке не десятков тысяч или тысяч атомов, а немногих тысяч или немногих сотен моносахаридных остатков по определенным местам — задача, все еще весьма сложная, но уже разрешимая. Для ее решения надо узнать, каким путем (из множества возможных) эти мономеры соединены в полисахаридной молекуле, выяснить размеры циклов моносахаридных остатков (пиранозные или фуранозные) в исходной цепи и установить конфигурации их гликозидных связей. [c.49]

Количественный анализ состава смеси метилированных моносахаридов, полученных из полисахарида, позволяет установить также среднюю длину линейных участков цепей, или среднюю частоту разветвлений (по соотношению продуктов типа 2 и 3), а также оценить среднюю молекулярную массу полисахарида по соотношению продуктов типа 2 и 1 (для неразветвленных полисахаридов) . [c.54]

Для восстановления утраченных характеристик структуры полисахаридов нужны принципиально другие методы, и мы их разберем в последующих главах. Но сначала надо рассказать о том, как устанавливают строение моносахаридов и их метиловых эфиров, т. е. о структурной концовке мономерного анализа. [c.55]

Значит, нужно сделать еще что-то. Тут два пути. Можно выделить моносахарид (или его производное) в индивидуальном состоянии и определить его удельное вращение. А можно воспользоваться ферментом, катализирующим ту или иную реакцию этого моносахарида — уж ферменты-то отличают правое от левого Но ферменты — реагенты тонкие и капризные. Надежный анализ с помощью ферментативной реакции требует проверки с применением образцов заведомых моносахаридов, вводимых в ту же реакцию с тем же самым препаратом фермента. И вот тогда только у исследователя появляется действительная уверенность в том, что вещество — моносахарид — идентифицировано. [c.59]

Конечно, оба эти метода — исключительно мощные инструменты исследования. Однако это отнюдь не черные ящики , где на входе — вещество, а на выходе готовая структура. На выходе — всего лишь спектр, а структура появляется в результате интерпретации спектра. Последняя же совсем не трафаретна и требует от исследователя (именно от самого исследователя, а не от того, кто управляет прибором и выдает спектры) больших знаний, опыта, интуиции . Помимо спектроскопии, современная химия углеводов располагает целым комплексом точных и тонких методов структурного анализа, которые, хотя и не опираются на новейшие приборы, позволяют делать не менее надежные заключения о структуре. Бывает так, что самыми примитивными, известными с прошлого века пробирочными пробами можно узнать о структуре моносахарида не меньше, чем используя самую совершенную аппаратуру. Мы, конечно, далеки от того, чтобы пропагандировать идею возврата к эпохе жаровен и реторт, но хотим подчеркнуть широту и многообразие накопленного к настоящему времени арсенала методов структурных исследований. И в оценке той или иной работы самую последнюю роль должны играть соображения новизны примененных методов или, тем более, их модности. [c.85]

По-видимому, универсальный (гипотетический) метод определения конфигурации гликозидных связей в полисахаридах можно представить себе следующим образом. Это должен быть такой метод расщепления гликозидных связей, который приводил бы количественно к производным моносахаридов подобно кислотному гидролизу. Но с той, однако, разницей, что структура этих производных должна зависеть от конфигурации расщепляемой гликозидной связи исходного остатка. Тогда мы имели бы метод мономерного анализа, который одновременно давал бы информацию и о природе каждого мономерного звена, и о конфигурации его гликозидной связи. К сожалению, ничем похожим на такое идеальное решение углеводная химия пока не располагает (хотя препятствий принципиального характера к разработке подобного метода не видно). Наилучшее доступное сейчас приближение к идеалу — это окисление ацетатов полисахаридов хромовым ангидридом в уксусной кислоте. Суть этого метода состоит в следующем. [c.96]

Идентификацию М. осуществляют по характеру моносахаридов, входящих в М., подвижности при электрофорезе и по спектрам ЯМР. Важную роль в анализе играет способность М. расщепляться специфич. ферментами, к-рые могут катализировать гидролиз отдельных гликозидных связей (гидролазы), элиминирование заместителя из положения [c.148]

При гидролизе с соляной кислотой обычно применяют 2%-ные ее растворы и нагревание (при слабом кипении раствора) в течение 3 ч. Соляную кислоту из гидролизатов удаляют выпариванием раствора при низкой температуре, обработкой его слабоосновными анионитами (например, АВ-17) или нейтрализацией карбонатом серебра с последующим удалением ионов серебра действием сероводорода. При использовании гидролизата для анализа хроматографией на бумаге можно ограничиться концентрированием рас-торов. Остающаяся при этом кислота не мешает хроматографиче- скому разделению моносахаридов и их определению. [c.62]

Анализ гидролизатов на содержание моносахаридов может быть проведен также с помощью биохимических методов. Для этого в гидролизат, содержащий гексозы и пентозы, после нейтрализации добавляют дрожжи-сахаромицеты, которые сбраживают только гексозы. По разности содержания сахаров в гидролизате до и после брожения определяют количество гексоз. < [c.68]

В настоящее время разработаны более совершенные методы анализа. Наиболее широкое распространение из них получили следующие распределительная хроматография на бумаге или на колонках с целлюлозой, углем и другими адсорбентами хроматография в тонком слое адсорбента газожидкостная хроматография производных моносахаридов электрофорез на бумаге. [c.70]

При гидролизе растительной ткани концентрированной кислотой с последующим разбавлением водой и инверсией образовавшихся декстринов все полисахариды, без разделения на легко- и трудногидролизуемые, превращаются в моносахариды, смесь которых затем подвергается количественному анализу. Этим методом определяют в растительной ткани содержание маннана, ксилана, арабана и других углеводов, входящих в состав различных сложных полисахаридов гемицеллюлоз, строение которых было подробно рассмотрено выше. [c.300]

В дальнейшем с помощью метода бумажной хроматографии был подвергнут анализу состав гидролизованных полисахаридов в молодой и спелой древесине березы и осины [29]. Результаты анализа смеси моносахаридов из молодой и спелой древесины березы бородавчатой приведены в табл. 67. [c.313]

В ряде случаев в равновесной смеси моносахарида в растворе представлены все пять таутомеров, и в этом случае анализ ее весьма труден. [c.47]

Предполагая, чго читатель знаком с основами конформационного анализа карбоциклических систем, остановимся лишь на использовании его основных положений в химии моносахаридов. [c.50]

Конформационные изомеры, которые могут быть приняты в расчет при рассмотрении структуры углеводов, относятся, очевидно, только к пиранозам. Для фуранозных структур, имеющих жесткий пятичленный цикл, существование заметно отличающихся конформаций невозможно. С другой стороны, открытые альдегидные формы моносахаридов могут существовать в виде большого числа конформационных изомеров, мало отличающихся один от другого энергетически, и анализ реакционной способности отдельных связей теряет в этом случае смысл. [c.50]

Напротив, пиранозный цикл, подобно циклогексановому кольцу, способен существовать лишь в виде нескольких конформационных изомеров с различной устойчивостью, анализ которых может дать, так же как н анализ алициклических производных, ценные сведения о реакционной способности отдельных атомов и групп, а также о сравнительной устойчивости той или другой конфигурации. Поскольку пиранозная форма является той формой, в которой преимущественно находятся все моносахариды как в твердом состоянии, так и в растворе (стр. 48), то конформационный анализ этих форм. моносахаридов представляет как раз наибольший интерес. [c.50]

Таким образом, первой задачей конформационного анализа моносахаридов, рещение которой позволяет использовать этот метод для выяснения ряда вопросов структурной химии углеводов, является рассмотрение факторов, неблагоприятствующих той или иной конформации (и соответственно благоприятствующих другой). [c.51]

Имея в виду эти три фактора неустойчивости пиранозных циклов, можно предсказать, в виде какого из конформационных изомеров будет существовать данный моносахарид. Ниже приводятся несколько примеров анализа возможных конформаций моносахарида. [c.52]

Применение газовой хроматографии в сахарной промышленности. Часть. РаздеУ1е-ние моносахаридов. (Анализ пентоз и гексоз в виде ацетильных производных.) [c.135]

Анализ моносахаридов Анализ аминокислот Элементнб/й анализ Метод Лоури [c.63]

Завершая обсуждение вопроса о выборе SB, заметим, что эта задача значительно упрощается в тех случаях, когда при анализе целевой структуры уже с первого взгляда можно обнаружить связи, явно не пригодные на роль стратегических. Это связи в составе гетероциклических и карбоциютических ароматических систем (см., однако, исключение из этого правила в синтезе эстрона по Фольгардту) и связи, локализованные в составе других легко доступных фрагментов (таких, как остатки моносахаридов, природных аминокислот, природных жирных кислот и т.п.). [c.348]

В химии полимеров мономерным анализом называют выяснение вопроса о том, из каких мономерных остатков построен изучаемый полимер. В химии полисахаридов мономерный анализ должен прежде всего установить, из каких моносахаридов построен полисахарид. Для этого нужно расщепить его до моносахаридов, т. е. разорвать все гликозидные связи. Важнейшая реакция, с помощью которой такой результат может быть достигнут,— это кислотный гидролиз гликозидных связей, представленный ] на примере гидролиза фрагмента Р-1 3-связанного<1 D-глюкана [c.50]

После гидролиза можно выделить образовавшиеся моносахариды, установить их строение и таким образом узнать, каков моносахаридный состав полисахарида. Конечно, знание моносахаридного состава не позволяет сделать никаких заключений о последовательности моносахаридных остатков в цепи, о регулярности или нерегулярности ее структуры , о наличии или отсутствии разветвлений — словом, ни об одной характеристике макромолекулы как целого. В этом смысле его можно уподобить данным элементного анализа низкомолекулярного веш,ест-ва. Более tojo, моносахаридный состав полисахарида умалчивает даже о многих особенностях строения самих моносахаридных остатков в полисахаридной цепи. [c.51]

Известно, из каких моносахаридов построен полисахарид, в какой циклической форме их остатки входят в его состав, каково положение межмономерных связей в остатках каждого типа, каков тип структуры (разветвленный — неразветвленный). Для разветвленных полисахаридов, кроме того, известны степень разветвленности и структура точек ветвления. Это не мало, но это еш,е не структура. Что же еш е не известно Для всех типов полисахаридов — конфигурация гликозидных связей и последовательность расположения моносахаридных остатков в цепи, а также, за редкими исключениями, молекулярная масса. Для разветвленных полисахаридов к этому еш,е прибавляется вопрос о распределении остатков между основной и боковыми цепями, о длине боковых цепей и о положении различных точек ветвления (они могут располагаться в главной цепи, в первых от главной боковых цепях, во вторых от главной боковых цепях и т. д.). А для полисахаридов, имеюш,их неуглеводные заместители, надо еще установить положение этих заместителей. И только для одного — простейшего — типа полисахаридов мономерный анализ дает почти всю структурную информацию — для линейных регулярных полисахаридов, построенных из однотипно связанных остатков одного единственного моносахарида, каковы, например, целлюлоза и амилоза. [c.86]

Гликопиранозильный остаток, гидроксилы которого защищены от окисления ацетилированием, при обработке хромовым ангидридом в уксусной кислоте претерпевает окисление, при котором гликозидная связь превращается в сложнозфирную. Остаток моносахарида превращается при этом в остаток кетоальдоновой кислоты, В эту реакцию вступают только гликозильные остатки, у которых водород при гликозидном центре аксиален (см. схему на с. 97). Поэтому из двух возможных аномеров моносахаридного остатка внутри полисахаридной цепи окислению подвергается только один. Если далее такой окисленный полисахарид подвергнуть мономерному анализу, то по исчезновению тех или иных моносахаридов из гидролизата (по сравнению с исходным полисахаридом) можно судить о том, что именно эти остатки в полисахаридной цепи имели окисляемую конфигурацию (с аксиальным водородом при С-1), а сохранившиеся — неокисляемую (с экваториальным водородом при С-1). [c.96]

Согласно предложению Хеуорса, формулы всех циклов представляют схематически плоскими, что удобно для представления взаимного расположения гидроксильных групп, а для пяти-члеиных циклов это близко к истине При анализе циклических структур моносахаридов первое, что мы можем отметить — ЭТО исчезновение карбонильной функции и появление новой гидроксильной функции при С (называемой полуацетальной вообще или гликозидной, применительно к углеводам) и, соответственно, нового асимметрического центра при этом же углеродном атоме Так вот, в силу планарности карбонильной группы,присоединение реагента к ней возможно с обеих сторон плоскости, результатом чего является пара циклических изомеров (диастереомеров), называемых а- и 3-формами (а- и р-аномерами) А во-вторых, возникает вопрос, что же является истиной для моносахаридов в структурном плане" Многочисленными пионерскими работами в начале двадцатого столетия, основанными на [c.35]

По хим. св-вам А. подобны др. моносахаридам. Нек-рое своеобразие обусловлено одноврем. присутствием амино-и ОН-групп и (или) др. группировок. Важнейшие превращения А.-избират. ацилирование группы КН2, этерификация ОН-групп, используемая, в частности, для их защиты в синтезах и структурном анализе углеводсодержащих биополимеров (метилирование), а также превращение N-aцилиpo-ванных А. в оксазолиновые производные, особенно в 2-замещенные глико-[2,1- ]-2-оксазолина, используемые как гликозилирующие агенты. [c.144]

Существующие методики метилирования П. (напр., метод Хакомори-действие NaH в ДМСО и затем H3I) обладают весьма высокой эффективностью и пригодны для микроколичеств в-ва. Анализ продуктов метилирования проводится с применением хромато-масс-спектро.метрии и дает надежные сведения о положении групп СН3 в производных моносахаридов. [c.23]

В наиболее ранних работах разделение и идентификацию углеводов в гидролизатах осуществляли действием химических реагентов (фенилгидразина и др.) с образованием соответствующих производных, позволяющих выделить из смеси отдельные компоненты и установить их природу. Возможность разделения и идентификации этим путем основана на способности моносахаридов давать кристаллизующиеся фенилгидразоны и озазоны, по температурам плавления которых можно установить природу исходных моносахаридов. Такой анализ можно проводить с каплей раствора, наблюдая под микроскопом форму кристаллов и температуру их плавления при медленном нагревании препарата. Подсчетом кристаллов соответствующих фенилпроизводных сахаров О Двайэр [22] количественно определила содержание моносахаридов в некоторых гидролизатах гемицеллюлоз древесины дуба. [c.64]

Другой метод количественного анализа смеси моносахаридов газожидкостной хроматографией [82] состоит в том, что полученные после гидролиза полисахаридов моносахариды восстанавливают боргидридом натрия в соответствующие многоатомные спирты (альдитолы) и затем превращают их в ацетильные производные, которые затем разделяют в газожидкостном хроматографе. Условия хроматографирования позволяют разделить ацетаты альдитолов за 30—45 мин. [c.85]

При разделении метиловых эфиров газожидкостной хроматографией в качестве твердого носителя применяют целлит, жидкой фазой может служить полибутанолсукционат или Апиезон М, в качестве газоносителя применяют аргон. Анализ частично метилированных производных моносахаридов успешно осуществляется сочетанием газожидкостной хроматографии с масс-спектромет-рией [158]. [c.100]

В другой серии исследований [6] анализ древесины сосны по годовым кольцам проводился более подробно, с количественным хроматографическим определением всех моносахаридов, входящих в состав легко- и трудногидролизуемых гемицеллюлоз. Исследованию подвергалась древесина сосны (Pinus silvestris) в возрасте 111 лет при высоте 26 м. Пробы отбирались на поперечном срезе, сделанном на высоте 1,3 лг от основания. Диаметр ствола в этом месте был равен 45 см без коры. Полученные при этом данные приведены в табл. 62. [c.304]

Так, из сульфитного щелока, полученного при варке холоцеллюлозы, были выделены производные углеводов, содержащие прочно связанную серу [И]. Так, среди продуктов взаимодействия ксилозы и арабинозы с горячим раствором сульфит-бисульфита натрия при pH 6,3—6,6 была идентифицирована сахаросульфоновая кислота СбНюОтЗ. Анализ сульфитных щелоков показал наличие в них значительных количеств непрочных альдегидбисульфит-ных соединений, образовавшихся в результате присоединения би-сульфитных ионов к альдегидным группам моносахаридов ио схеме [c.352]

Распад по Волю. В отличие от метода Руффа эта реакция дает возможность провести строго избирательное отщепление лишь одного углеродного атома в цепи моносахарида однако из-за многоста-дийности использование этого метода в препаративных целях затруднено, и он применяется почти исключительно для анализа. Общая схема распада по Волю ясна из примера на стр. 27. [c.26]

Перспективным методом является, по-видимому, инфракрасная спектроскопия. Хотя конфигурацию моносахарида в целом при точности метода, достигнутой в настоящее время, нельзя вывести из данных инфракрасных спектров, тем не менее отдельные частные закономерности могут быть установлены так, по данным Стейси и Уиффена, инфракрасные спектры дают возможность различить а- и р-аномеры моносахаридов и их производных, поскольку для а-конфигурации связи С(1) —О характерна полоса 844 см а для р-конфигурации полоса около 890 см . Инфракрасная спектроскопия применима и для структурного анализа полисахаридов, где имеется, например, возможность различить глюкозаны 1,3 и 1,6-тнпа. [c.46]

Две креслообразные конформации более устойчивы. В незамещенном или симметрично замещенном циклогексановом кольце, они соответствуют вполне идентичным конформациям, полученным при конверсии этого кольца, наоборот, в замещенном пиранозном цикле креслообразные конформации обычно достаточно четко различаются по запасу внутренней энергии следовательно, моносахарид обычно существует в одной из дву.х креслообразных форм. Эти две конформации (1 или С1) являются изомерами, получающимися при конверсии пиранозного цикла, в результате которой все аксиальные заместители становятся экватори-альнььми и наоборот. Отсюда достаточно ясно, что предпочтительность той или иной конформации (1 или I) определяется имеющимися в пиранозном кольце заместителями и их пространственным расположением, т. е. другими словами, строением и конфигурацией моносахарида. В то же время, выяснив конфор.мацию того или иного производного моносахарида, мы можем, наоборот, используя законы конформационного анализа, сделать заключение о его стереохимии. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология