Cтраница 2
Структурный анализ методом метилирования не позволяет установить ни конфигурации гликозидных связей, ни последовательности моносахаридных остатков в гетерополисахариде. Однако сравнение результатов, полученных при метилировании, с данными частичного гидролиза и периодатного окисления часто позволяет определить специфическую структуру данного полисахарида. [16]
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 глико-зидной связи исходного остатка. [17]
Простой и изящный метод определения размера кольца гликози-дов и конфигурации гликозидной связи, который разработали Джексон и Хадсон ( 1936), состоит в окислении углеводов и их производных йодной кислотой в водном растворе. [18]
При изучении ГМЦ ИК-спектры наиболее широко используются для характеристики конфигурации гликозидных связей. [19]
Приведенный пример характерен, так как обычно в полисахаридах именно конфигурация гликозидных связей оказывается наиболее консервативным, а молекулярная масса - наиболее вариабельным параметром структуры. Однако подчеркнем еще раз: в каждом типе полисахаридов могут быть свои консервативные и вариабельные элементы. Вопрос в том, что именно нужно для биологической функции. Но вот этого-то мы чаще всего и не знаем, и в конечном итоге именно для выяснения этого вопроса и работают исследователи структуры полисахаридов. [20]
В некоторых случаях изучение скорости дезаминирования может дать представление о конфигурации гликозидной связи в дезаминиру-емом остатке аминосахара. [21]
Гликозидазы широко применяются при химических исследованиях, главным образом для определения конфигурации гликозидных связей в природных олигосахаридах и для их специфического гидролиза. [22]
Следует подчеркнуть, что при гидролизе целлюлозы и крахмала, независимо от конфигурации гликозидной связи, после полного гидролиза, как и при мутаротации, получается одна и та же равновесная смесь тауто-мерных форм D-глюкозы, главным образом p - D-глюкопиранозы, a - D-глюкопиранозы и небольшого количества открытой альдегидной формы ( схема 11.5); фуранозными формами можно пренебречь. То же самое относится и к другим моносахаридам. Поэтому в схемах гидролиза принято использовать условное обозначение для смеси аномерных концевых редуцирующих звеньев. Превращение р-аномера в a - аномер и обратно происходит только через открытую форму. [23]
Скорости гидролиза гликозидных связей варьируют достаточно широко в зависимости от природы гликозид-ного остатка, конфигурации гликозидной связи и особенно сильно - от размера цикла. [24]
Как было показано [26], в ряде случаев ЙК-спектроскопия может быть использована для установления конфигурации гликозидных связей. [25]
Для установления строения гликозида необходимо выяснить природу углеводного остатка и агликона, а также конфигурацию гликозидной связи. Наиболее мощным средством решения этих вопросов служат физико-химические методы анализа: ЯМР и масс-спектрометрия. Относительная простота спектров ЯМР гликозидов дает возможность определить не только основные структурные черты гликозидного остатка и агликона, но и конфигурацию гликозидной связи. Масс-спектрометрия позволяет провести дальнейшую детализацию структуры производных гликозидов. [26]
Структура макромолекул полисахарида, построенного из одинаковых или различных мономерных остатков, определяется: природой мономеров; конфигурацией гликозидных связей; положением атомов, соединенных гликозидными связями; последовательностью распределения разных типов связи в полимерной цепи; природой, числом и местоположением ответвлений. Исчерпывающие сведения об этих деталях структуры позволяют составить представление о строении полисахарида и дать схематическую формулу структуры макромолекул. [27]
Для определения конфигурации гликозидных связей в средних и высших олигосахаридах проводят их ступенчатое расщепление, а затем определяют конфигурацию гликозидных связей в отдельных звеньях, содержащих одну-две гликозидные связи. Определение конфигурации гликозидных связей может быть осуществлено также исследованием продуктов ферментативного гидролиза. Отношение данной гликозидной связи к ферменту с известной субстратной специфичностью позволяет сделать заключение о конфигурации этой связи. [28]
Поскольку метод метилирования предусматривает гидролиз всех гликозидных связей, то по продуктам гидролиза метилированного олигосахарида нельзя получить информацию о конфигурации гликозидных связей олигосахарида. Кроме того, для мо-носахаридных звеньев, несущих заместители в положениях 4 или 5 ( например, в случае альдоз), теряется также информация о размере цикла и месте присоединения заместителя, так как строение частично метилированных моносахаридов, образующихся из пиранозы с заместителем при С4 и из фуранозы с заместителем при С &, одинаково. [29]
На основании приведенных данных можно сделать вывод, что при гидролизе в гомогенной среде различие в строении элементарного звена и конфигурации гликозидной связи не приводит к резкому изменению устойчивости этой связи. Только в том случае, когда вместо ацетальной связи имеется кетальная связь ( инулин), устойчивость гликозидной связи к гидролизу резко снижается. Интересно отметить, что в отличие от целлюлозы, являющейся структурно неоднородным препаратом, некоторые полисахариды ( амилоза, галактан) гидролизуются с постоянной скоростью. [30]