Олигосахариды высшие

Номенклатура и классификация. Полисахаридами называются высокомолекулярные продукты поликонденсации моносахаридов, связанных друг с другом гликозидными связями и образующих линейные или разветвленные цепи. Молекулярный вес полисахаридов относительно высок и может быть измерен существующими методами лишь с известной степенью приближения это отличает полисахариды от олигосахаридов, степень полимеризации которых может быть точно определена классическими химическими и физико-химическими методами. [c.477]

Преимуществом колоночной хроматографии является возможность количественного фракционирования больших количеств веществ без превращения их в какие-либо производные. Однако хорошее разделение часто возможно лишь при малых скоростях элюирования, поэтому были разработаны новые виды колоночной хроматографии. Методы аффинной и адсорбционной хроматографии основаны на избирательной адсорбции молекул на нерастворимом адсорбенте, который содержит группы (молекулы), специфически взаимодействующие с молекулами подлежащих очистке соединений, например ингибиторы (для очистки ферментов) или антитела (для очистки антигенов) в настоящее время эти методы нашли широкое применение и для разделения углеводов. Невзаимодействующие с адсорбентом примеси удаляются, а связанный с адсорбентом сахар затем десорбируют способом, не приводящим к его разрушению. Десорбцию можно осуществить, изменяя pH, ионную силу среды или применяя соответствующий ингибитор взаимодействия, удерживающего вещество на адсорбенте. Для разделения ряда полисахаридов были использованы иммобилизованные формы (см. разд. 26.3.7.6) конканавалина А [40], являющегося фитогемагглютинином (лектином), который специфически взаимодействует с разветвленными полисахаридами определенного строения в настоящее время применяют и другие иммобилизованные фитогемагглютинины. Колоночная хроматография на носителях, покрытых полиароматическими соединениями [41], также находит применение для разделения полисахаридов. Благодаря достижениям в производстве носителей для жидкостной хроматографии под высоким давлением можно осуществить хроматографическое разделение быстро и избирательно описаны методы фракционирования небольших олигосахаридов, продолжающегося менее 1 ч [42]. [c.224]

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]

В конце 60-х-начале 70-х гг. при синтезе в-в сложной структуры начали применять в кач-ве катализаторов ферменты (т. наз. комбинированный химико-энзиматич. синтез). Этот подход был использован Г. Кораной для первого синтеза гена. Использование ферментов позволило осуществить строго избирательное превращение ряда прир, соед. и получить с высоким выходом новые биологически активные производные пептидов, олигосахаридов и нуклеиновых к-т. [c.288]

Вообще говоря, логично было бы сделать предположение о том, что ферментативная деструкция промежуточных олигосахаридов вплоть до малых фрагментов 0(, Ог легче происходит при низких pH, в то время как при высоких pH легче атакуются длинные олигосахариды, чем короткие (см. пример 5). Если бы последую-щ lя экспериментальная проверка этого предположения показала, что р11-зависимость начальной скорости гидролиза исходной мальтозы смещена в щелочную сторону по сравнению с рН-зависи-мостью гидролиза, например, тетра- или пентамеров, то подтвердилась бы именно такая трактовка, нежели предположение о рН-зависпмости эффективности множественной атаки . Однако авторы работы [9] не предусмотрели этой достаточно вероятной возможности (см. пример 4) и вместо этого постулировали наличие множественной атаки при pH 6,9. Обработка экспериментальных данных [9] в рамках механизма множественной атаки показала, что субстрат проскальзывает вдоль активного центра а-амилазы на два глюкозных остатка и максимальная степень множественной атаки при pH 6,9 составляет 2,2—3,5. [c.84]

Согласно этой схеме на первой (медленной) стадии происходит образование затравки по механизму диспропорционирования, на второй — трансгликозилирование с образованием мономера и олигосахарида с более высокой степенью полимеризации и на третьей стадии — относительно быстрый гидролиз олигосахарида. По-видимому, на третьей стадии может также происходить перенос гликоновой части субстрата на имеющийся в реакционной системе акцептор (G2, G3 или G4), что, в свою очередь, приведет к образованию продукта переноса еще более высокой степени полимеризации и т. д. В итоге в реакционной системе будет одновременно происходить множество самых разнообразных процессов ферментативного гидролиза и синтеза олигомеров с постепенной деструкцией их до мономера, конечного продукта гидролитической реакции. Медленный переход реакционной системы в подобный режим и должен характеризоваться индукционным периодом реакции. [c.189]

Мембраны эритроцитов содержат около восьми основных полипептидов [6]. Пять из них являются внешними и составляют 40 % общего содержания белка. Основным внутренним белком является гликофорин, один из немногих внутренних белков с установленной аминокислотной последовательностью (рис. 25.3.7) . В его молекуле несколько аминокислотных остатков связано с олигосахаридными фрагментами, которые в основном определяют антигенные и рецепторные свойства эритроцитов эти олигосахариды локализованы исключительно в Л -концевой части аминокислотной последовательности и находятся на внешней поверхности мембраны. Примечательна также высокая концентрация остатков дикарбоновых аминокислот в С-концевой последовательности. Однако наибольший интерес представляет участок между М- и <--концевыми последовательностями, содержащий около двадцати [c.121]

С другой стороны, в результате высокого массового содержания ионов гидросульфита в варочном растворе усиливается окисление сахаров по карбонильной группе. По сравнению со щелоками сульфитной варки в 2 раза возрастет содержание альдоновых кислот, присутствующих не только в мономерной форме, но и в виде концевых групп олигосахаридов. Повышенная величина pH варочного раствора способствует также частичному сульфонированию углеводов, содержание которых может достичь 5 % массы органических веществ щелока. [c.212]

К числу перспективных вариантов относится совмещение ин версии щелока бисульфитной варки целлюлозы, высокого выхода и нейтрально-сульфитной варки полуцеллюлозы с частичной регенерацией химикатов. Для этого щелок пропускают через многокамерный электродиализатор, снабженный ионитовыми мембранами, проводя неполное декатионирование. Затем ставший сильно кислым щелок подвергают термовыдержке под атмосферным давлением при температуре 100 °С, в процессе которой происходит инверсия олигосахаридов. Степень декатионирования определяется выходом волокнистой массы из древесины если он не превышает 60%, достаточно удалить половину содержащихся в щелоке катионов, а при более высоком выходе— 4 катионов. Удержанные катионы возвращают на приготовление варочной кислоты. [c.260]

Задача разделения и идентификации метилированных моносахаридов аналогична той, которая возникает при установлении строения олигосахаридов методом метилирования, но отличается от нее, как правило, большей сложностью получаемых смесей и важным значением, которое приобретают для структурного анализа полисахарида компоненты, содержащиеся в смесях в незначительных количествах. Разделение таких смесей предъявляет весьма высокие требования к применяемым методам. [c.496]

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]

Наряду с ферментативной деструкцией реакция кислотного гидролиза является наиболее важной и типичной реакцией деструкции гликозидов, дисахаридов, олигосахаридов и полисахаридов. Гидролиз полисахаридов древесины — целлюлозы и полиоз — проводят в технических процессах и при анализе древесины. При варке и отбелке целлюлозы в кислой среде гидролитическое воздействие нежелательно [72, 95], а при осахаривании древесины для получения высокого выхода глюкозы требуется полный гидролиз целлюлозы (см. 18.3). [c.216]

Гликозидная природа полисахаридов обусловливает их гидролиз в кислой и высокую устойчивость в щелочной средах. Полный гидролиз приводит к образованию моносахаридов или их производных, неполный — к ряду промежуточных олигосахаридов, в том числе и дисахаридов. [c.414]

Частичный гидролиз полисахаридов проводят для получения олигосахаридов, важных для установления структуры. Олигосахариды можно исследовать с помощью хроматографии на бумаге образцы, необходимые для идентификации или структурного анализа, могут быть получены после хроматографического разделения на бумаге или на колонках, заполненных целлюлозой [55, 99], а также градиентным элюированием водным спиртом из колонки, заполненной смесью уголь — целит [8, 17, 56]. Было показано [114], что смеси олигосахаридов легко разделить в нейтральной среде на колонках со смолой дауэкс 50 (2% диви-нилбензола, величина частиц 40—80 мк, Ь1+) при элюировании водой. Элюирование протекает в порядке уменьшения размера молекул, и первыми вымываются из колонки олигосахариды с более высоким молекулярным весом. [c.304]

Далее, взяв в качестве исходной минимизацию 3 (см. табл. 19), проводили оптимизацию по сродству сайтов (табл. 20). Дальнейшую минимизацию в этом случае проводили по различным экспериментальным параметрам — относительным частотам расщепления связей, константе Михаэлиса, максимальной скорости ферментативной реакции, константе ассоциации К олигосахаридов высокой степени полимеризации с активным центром (при полном занятии всех сайтов), а также суммарно. При этом величина гидролитического коэффициента скорости полагалась равной или постоянной величине (ЛСа = 0) или последова-тел11Н0 1зозрастающей по мере заполнения сайтов (ДОа = сопз1). [c.71]

Пример 6. В недавней работе Хироми с сотр. [9] провели исследование множественной атаки с помощью флуоресцентного метода регистрации деструкции амилозы со средней степенью полимеризации 17 под действием панкреатической свиной а-амилазы. Авторы обнаружили, что при низких значениях pH (6,9 и ниже) короткие олигосахариды О], Ог образуются в больших количествах, чем при высоких pH (до 10,5) и, напротив, длинные олиго-сахарнды 64, 65 доминировали при pH 10,5 по сравнению с pH 6,9. Следовательно, в распределении продуктов реакции по степени полимеризации происходит изменение в зависимости от pH. [c.84]

Для действия Така-амилазы А было найдено, что без учета множественной атаки теоретическая модель достаточно хорошо описывает экспериментальные данные, за исключением кинетической кривой образования глюкозы, которая в эксперименте образуется в более высоких концентрациях и на более ранних стадиях гидролиза (например, в концентрации М на глубине 6% вместо расчетной глубины 27%). При действии бактериальной а-амилазы экспериментальные кривые не совпадают с расчетными для образования мальтозы и мальтотриозы, причем в эксперименте мальтотриоза образуется в наибольщих количествах по сравнению с другими сахарами, в то время как по расчетным данным олигосахарид G3 должен следовать за Ge, G2 и G5. Наконец, при действии глюкоамилазы на амилозу отклонения расчетных кинетических кривых от экспериментальных наблюдаются для всех промежуточных олигосахаридов (со степенью полимеризации 2—7), особенно в начальный период реакции. Если расчеты показывают, что промежуточные олигосахариды со степенью полимеризации 2—7 должны появляться в реакционной системе в заметной степени лишь после заметной степени конверсии исходногсу субстрата (мальтоза — после 50% конверсии, мальтотриоза — 40%, мальтогексаоза — 25% и т. д.), то на практике эти промежуточные продукты появляются почти сразу же после начала реакции (мальтоза — при степени конверсии около 10%). [c.92]

Реакции трансгликозилирования, катализируемые карбогидразами, известны достаточно давно (см. [126]) и традиционно рассматриваются как характерная особенность гликозидаз. При этом обычно полагают, что реакции гидролиза и трансгликозилирования (переноса гликона на соответствующий акцептор, как углеводной, так и неуглеводной природы) протекают параллельно (см. схему 155). Такие реакции часто приводят к появлению в реакционной системе промежуточных олигосахаридов более высокой степени полимеризации, чем исходный субстрат. Это легко проиллюстрировать с помощью схемы (155), если роль внешнего нуклеофильного агента (акцептора) играет сам исходный субстрат [c.188]

Обилие гидроксильных групп с их неподеленными парами электронов кислородных атомов создает высокую электронную плотность вдоль всей молекулы полисахарида. Это обусловливает легкость образования внутри- и межмолекулярных водородных связей, которые имеют, по-видимому, существенное значение для стабилизации вторичной структуры полисахаридов и для связывания их с другими биополимерами клетки. Высокая электронная плотность внутри полости циклических олигосахаридов (циклодекстрины — см. стр. 425) объясняет легкое образование ими соединений включения . Свойства молекул, включенных в такиесо-единения, заметно изменяются. Этим, например, обусловлена каталитическая активность циклoдeк тpинoв Возможно, что аналогичное дей- [c.607]

Мы уже неоднократно упоминали о том, что олигосахариды могут служить удобными, в некоторых случаях идеальными моделями иолисахаридов, с иомощью которых удается относительно легко выяснить многие вопросы химии и биохимии их более сложных прототипов — самих полисахаридов. Действительно, типичный олигосахарид — это в полном смысле слова маленький полисахарид и все те особенности структуры и свойств полисахаридов, которые не связаны специфическим образом с их высоко-молекулярностью, в полной мере обнаруживаются и для олиго сахаридов. Более того, в большом классе биологических явлений, включающих взаимодействие биополимеров один с другим и даже клеток друг с другом, нередко определяющим фактором ока.зываются контакты поверхностных участков, представляющих собой невосстанавливающие концы полисахаридных цепей. [c.132]

Высокая селективность Ф. м. а. обусловлена образованием фермент-субстратного комплекса в процессе каталитич. акта, требующим структурного соответствия активного центра фермента и субстрата. Поэтому большинство ферментов активно только в р-циях с субстратом одного определенного типа или с фуппой субстратов, имеющих общие структурные фуппы. Напр., фермент глюкозооксвдаза катализирует окисление практически только одного вида глюкозы - Р-П-глюкозу, к-рую можно определять без разделения сложной смеси моно-и олигосахаридов. В данном случае проявляется субстратная специфичность фермента. [c.79]

Это было окончательно подтверждено тем, что при обработке целлюлозы уксусной кислотой в присутствии небольшого количества серной кислоты (ацетолиз)с высоким выходом образуется ацетат дисахарида — октаацетилцеллобиоза, для которой было обычным методом доказано -строение 4-р-глюкопиранозидо-глюкопиранозы. Таким образом, строение целлобиозы аналогично строению мальтозы, с тою разницей, что в этом случае налицо Р-глюкозидная, а не а-глюкозидная связь. Поскольку в мягких условиях ацетолиза не могло произойти изменений в глю-козных остатках, то целлобиоза представляет собою неизменный фрагмент целлюлозной молекулы, и, следовательно, в последней имеются действительно пиранозные кольца глюкозы, связанные друг с другом через С(4). Этот вывод был подтвержден также выделением и установлением строения высших олигосахаридов — аналогов целлобиозы — целлотриозы и целлотетраозы. [c.155]

Наибольшее число синтезов полисахаридов выполнено первым путем. Как правило, эти синтезы основываются на поликонденсации свободных сахаров под влиянием кислых агентов, т. е. путем образования гликозидных связей по реакции, аналогичной синтезу гликозидов по Фишеру. Обработка концентрированных водных растворов моносахаридов кислотами (кислотная реверсия) " ° приводит к олигосахаридам и полисахаридам низкого молекулярного веса поликонденсация в твердой фазе в присутствии газообразного хлористого водорода или фосфорной кисло-дает полисахариды с весьма высоким молекулярным весом (до 10 ). Была использована также поликонденсация в неводных средах — в растворе диметилсульфоксида в расплаве сахаров с катионитами и другие приемы. С той же целью применяют термическую поликонденсацию ангидридов гексоз, протекающую с образованием гликозидных связей между моносахаридными звеньями , а также поликонденсацию гликозилфторидов в присутствии пиридина . [c.555]

При гидросульфитной (бисульфитной) варке (pH 4...5) скорость гидролиза полисахаридов снижается и можно использовать древесину как хвойных, так и лиственных пород с получением целлюлозы высокого выхода. Перешедшие в варочной раствор углеводы гидролизуются до моносахаридов в значительно меньше степени, чем при кислой сульфитной варке. Повышение концентрации ионов гидросульфита усиливает окисление углеводов в альдоновые кислоты, которые присутствуют не только в мономерной форме, но и в виде концевых звеньев олигосахаридов. Кроме этого происходит сульфирование углеводов с образованием углеводсуль-фоновых кислот. На схеме 11.27 приведены возможные варианты сульфирования углеводов. Углеводсульфоновые кислоты относятся к сильным кислотам (константа диссоциации 10 ..10 ). При нейтрально-сульфитных [c.344]

Независимое доказательство искажения конформации углевода в участке D было получено в результате изучения связывания аналогов субстрата. Так, сила связывания олигомеров (NAG) возрастает вплоть до (NAG)3 [136]. Однако для тетрамера, пентамера и гексамера дальнейшего увеличения энергии связывания не наблюдается, а (NAG-NAM)2 связывается даже хуже, чем NAG-NAM-NAG [137]. Эти отклонения легко объяснимы в рамках предложенной выше модели, выведенной на основе структурных данных. Каждый из участков А, В и С может связывать углеводный остаток, поэтому при связывании трисахарида наблюдается максимальная энергия связывания. Четвертое моносахаридное звено тетрасахарида не будет связываться в основной конформации с участком D до тех пор, пока подвижность обоих концов олигосахарида не ограничивается в силу дальнейшего связывания остатков 5 и 6 в участках Е и F, после чего четвертый остаток сдвигается в участок 0(рис. 24.1.17). Выигрыш в энергии связывания в участках Е и F при этом в большой степени нейтрализуется невыгодным связыванием в участке D, где происходит искажение конформации остатка NAM, проходящее с затратой энергии. В результате этот остаток приобретает конформацию (87) с относительно высокой энергией, которая и фиксируется на ферменте. В этой связи особенно интересно то, что продукт окисления (NAG)4, лактон (88), который содержит планарный атом С-1 и поэтому находится в конформации полукресла, связывается с лизоцимом более прочно, чем трисахарид (NAG)a [138], что предполагает связывание природного субстрата в конформации полукресла . [c.530]

Молекулярная масса полисахаридов относительно высока и может быть измерена существующими методами лишь с известной степенью приближения. Это отличает полисахариды от олигосахаридов, степень полимеризации которых может быть полно определена классическими химическими методами. Иными словами, однотипно построенные а б молекулы химически однородных полисахаридов чаще всего различаются величиной. Поэтому вьвделяемые индивидуальные полисахариды, как правило, являются смесями полимер-гомологов. [c.181]

Для щелока бисульфитной варки целлюлозы высокого выхода, содержащего в основном олигосахариды, неутилизируе-мые применяемыми в промышленности культурами микроорганизмов, первой стадией подготовки становится операция инверсии. В принципе в качестве катализатора инверсии могут быть использованы серная и сернистая кислоты. Однако при проведении этой операции под атмосферным давлением при температуре 100 °С в связи с высоким значением pH бисульфитного щелока требуется большой расход серной кислоты. Если же инверсию проводить под избыточным давлением при температуре 130 °С, то достаточная концентрация серной кислоты 0,2— 0,5 %, а продолжительность термовыдержки может быть ограничена двумя часами. Вводимая в щелок серная кислота кроме прямого каталитического действия вытесняет также из гидросульфитов и сульфитов диоксид серы. Благодаря этому исключается образование биохимически неутилизируемых сахарогидросульфитных соединений. [c.260]

Вместе с тем соли альдоновых кислот, которые также присутствуют в технических лигносульфонатах, оказывают положительное действие и даже рекомендуются в качестве самостоятельной присадки к цементам и бетонам. Значительное количество альдоновых кислот, в том числе в олигомерной форме, содержится в щелоках бисульфитных варок целлюлозы высокого выхода. Это позволяет использовать и эти щелока. Здесь особенно эффективна обработка смесью нитрита и нитрата— в этом случае происходит окисление не только лигносульфонатов, но и олигосахаридов, усиливающее поверхностноактивные свойства продукта. Такие же функции выполняют и присутствующие в этих щелоках углеводсульфоновые кислоты. [c.320]

Как видно из табл. 3, величины метоксилов для фракций 1 и 2 весьма низкие, несмотря на относительно малое содержание серы, тогда как их восстановительная способность была высокой. Это указывает, очевидно, на присутствие некоторых олигосахаридов или полиуроновых кислот. Последние также могут давать высокое отношение кислотных групп к сере. [c.217]

Хроматограмму опрыскивают смесью равных объемов 0,1 М анилина и 0,1 М Н3РО4, растворенными в насыщенном водой н-ВиОН. Прогревают, как в выше описанной методике 1. Этот реагент позволяет определять широкий набор сахаров с более высокой чувствительностью, особенно в случае восстанавливающих олигосахаридов. [c.400]

Вместо соляной можно использовать водно-этанольные растворы фосфорной кислоты, что позволяет определять более широкий набор сахаров при такой обработке в меньшей степени разрушается бумага. Этот реагент получают путем смешивания 0,2%-ного раствора резорцина, нафторезорцина, а-нафтола, флороглюцина или орцина в этаноле с 0,1 объемами Н3РО4 d 1,85). При применении нафторезорциновых растворов достигается очень высокая чувствительность это превосходный реагент для локализации высших олигосахаридов, содержащих сахарозу. [c.400]

Основным аналитическим методом, применяемым для контроля хода разделения и проверки однородности олигосахаридов, является хроматография на бумаге . Ввиду высокой полярности большинства олигосаха- [c.425]

Каталитическое окисление углеводов над платиновыми катализаторами, как правило, высоко селективно [96]. Селективное окисление моно- и олигосахаридов позволяет получать уроновые кислоты, аминоуроновые кислоты, уронозиды, альдоновые кислоты и промежуточные соединения в синтезе аскорбиновой кислоты. Следует отметить, что обычно первичные гидроксигруппы окисляются легче вторичных, что позволяет проводить их селективное окисление. [c.350]

Пэйнтер [160] получил высокие выходы олигосахаридов при ферментативном гидролизе полисахаридов с одновременным удалением образующихся низкомолекулярных сахаров диализом, что предотвращало их дальнейший распад. [c.303]