Выделение - полисахарид
Cтраница 2
Химия и биохимия полисахаридов - это области, в которых хроматографические методы разделения упоминаются почти в каждом сообщении и высокие темпы развития этих областей связаны главным образом с применением хроматографии. Однако главное назначение хроматографии состоит в выделении полисахаридов из естественных продуктов, в которых они смешаны с различными соединениями, такими, как белки, нуклеиновые кислоты или же вещества более низкой молекулярной массы. Последние соединения очень отличаются по характеру от полисахаридов, и их разделение, следовательно, здесь не рассматривается. [16]
Гемицеллюлозы часто выделяют из растительного материала или делигнифицированного растительного материала экстракцией водными растворами щелочей. При подкислении полученного экстракта 50 % - ной уксусной кислотой до рН 4 5 гемицеллюлоза А выпадает в осадок, а в растворе остается гемицеллюлоза Б - гетерогенная смесь полисахаридов, которую можно осадить, прибавив 3 объема спирта. Удобным методом выделения чистых полисахаридов из разбавленного водного раствора гемицеллюлозы Б служит фракционное осаждение при постепенном прибавлении спирта. [17]
К настоящему моменту известно значительное число лекти-нов, обладающих сродством к определенным остаткам Сахаров. Детальный обзор последних достижений в этой области составлен Голдштейном и Хайесом [192]; некоторые примеры приведены в табл. 7.4. Из данных таблицы следует, что в аффинной хроматографии находит применение довольно значительное число лектинов, присоединенных к подходящей матрице, причем некоторые из подобного рода носителей уже производятся рядом фирм. Однако данный метод находит применение и для выделения различных полисахаридов. [18]
Со времени появления в третьем издании обзора по хроматографии углеводов [1] в этом направлении произошли кардинальные изменения, обусловленные быстрым развитием ВЭЖХ. Множество классических методик, которым ранее придавалось большое значение в химии углеводов, в настоящее время вытеснены методами ВЭЖХ, и эта тенденция устойчиво сохраняется. Необходимо также отметить все более широкое применение аффинной хроматографии при выделении полисахаридов и глико-пептидов, а также открытие в самое последнее время большого числа специфических лектинов. ГЖХ, особенно в сочетании с масс-спектрометрией, представляет собой один из наиболее важных методов структурного изучения углеводов. Продолжение широких исследований в этой области связано прежде всего с модернизацией способов получения летучих производных, повышением эффективности неподвижных фаз и улучшением других параметров, определяющих степень разрешения в такого рода анализах. Существенный прогресс в плоскостной хроматографии связан в последние годы с появлением пластинок для ВЭТСХ, обеспечивающих гораздо большую скорость и эффективность разделения, чем при использовании ТСХ. В настоящей главе в основном обсуждаются новейшие методики разделения и анализа углеводов и их производных и, кроме того, рассмотрены такие не утратившие до настоящего времени своего значения традиционные методы, как ионообменная и гель-хроматография, особенно с точки зрения их сравнения с различными современными автоматическими системами обнаружения, используемыми при хроматографическом анализе углеводов. [19]
Сложнейшим элементом исследования полисахаридов и углеводсо-держащих смешанных биополимеров является выделение индивидуальных соединений. Даже отделение примесей неуглеводного характера в ряде случаев представляет собой трудно разрешимую задачу, но главной проблемой остается разделение на компоненты смесей полисахаридов, получаемых при экстракции разнообразных природных объектов. Несмотря на быстрый прогресс в технике разделения смесей высокомолекулярных соединений, требуются значительные усилия для усовершенствования имеющихся и создания новых способов выделения индивидуальных полисахаридов и смешанных углеводсодержащих биополимеров. Мало удовлетворительны и аналитические методы контроля индивидуальности выделяемых веществ. [20]
 |
Прибор для лиофилизации полисахаридов. [21] |
Лиофилизацией называется метод высушивания веществ в замороженном состоянии. В процессе замораживания не происходит ороговения вещества и не теряется их химическая активность. Вещество получается рыхлым, пористым, обладающим большой поверхностью и высокой скоростью растворения. Метод лиофилизации используется также для выделения полисахаридов из водного раствора. [22]
В естественных условиях микроорганизмы образуют естественные ансамбли либо в виде микроколоний из однородных организмов, погруженных в общую слизь, либо в виде обрастаний твердых поверхностей. Первые работы были проведены на так называемых стеклах обрастания Н. Г. Холодным и потом подробно документированы К. Процесс прикрепления начинается с сорбции клеток, причем важную роль играют гидрофобные взаимодействия. Ряд организмов имеют специальные приспособления для прикрепления: прикрепительные диски на конце стебелька у каулобактеров, полярные ансамбли нитевидных придатков - пилей у многих палочковидных бактерий, часто образующих звездчатые агрегаты. После первоначального прикрепления пионеров заселения поверн хности начинается выделение полисахаридов слизи, к которой могут прикрепляться организмы других видов, создавая мозаичную структуру из разнородных микроколоний, осуществляющих взаимодействие между собой. [23]
Растворимость полисахаридов ГМЦ определяется спецификой их макромолекул, обладающих большим количеством свободных и, следовательно, высокополярных гндроксильных групп. В связи с этим они практически нерастворимы в слабополярных органических растворителях ( метанол, этанол, ацетон), растворяясь в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, воде, растворах щелочей. Как правило, в последних - значительно лучше, что обусловлено частичной ионизацией макромолекул полисахаридов в этих условиях, а значит, и лучшей гидратацией. На растворимость полисахаридов ГМЦ влияют степень их разветвленности, молекулярная масса, содержание функциональных групп - карбоксильных, ацетильных, метоксильных. Арабиногалактаны и арабиноксиланы легкорастворимы в воде, глтокоманнаны и глюкуроноксиланы труднорастворимы. Ацетильные группы увеличивают способность полисахаридов к гидратации, создавая стерические затруднения для упорядочения макромолекулярных цепей, облегчая доступ к ним воды. Метокснльные группы могут включаться в состав полисахаридов как посредством сложноэфпрной связи, в которой принимают участие карбоксильные группы остатков уроновых кислот, имеющихся в составе глюкуроно - и арабиноглюкуроноксиланов, так и посредством простой эфирной связи, которая осуществляется с участием гндроксильных групп нейтральных моносахаридных остатков. Последняя весьма устойчива как в кислой, так и в щелочной средах, тогда как сложноэфирная связь весьма лабильна, и поэтому для выделения полисахаридов ГМЦ, содержащих на-тивные ацетильные группы, требуются определенные щадящие условия. На растворимость полисахаридов ГМЦ существенное влияние оказывают неорганические соли, высокие концентрации которых уменьшают гидратацию макромолекул и способствуют осаждению полисахарида. [24]
Страницы: 1 2