5.糖分析(精)
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醛糖和酮糖与芳香胺的反应
醛糖和酮糖在冰乙酸中与不同的芳香胺发生络 合反应产生有色产物。产物的最大吸收波长通常对 某一种糖具有特异性。但芳香胺类化合物的致癌性 不适合于实验室使用。常用的芳香胺有邻茴香胺、 对氨基水杨酸、对氨基苯甲酸、二苯胺和对氨基苯 酚等。这些试剂与某一种或某一类糖的反应具有选 择性，所以对于选择性测定很有用。
7
7.2 糖的化学分析法 许多早期糖的化学分析方法都是利用糖的反 应活性。当向糖的溶液中加入一种合适的试剂 时糖就被转化为有颜色的物质。这些方法由于
具有简单、便宜等优点而被广泛使用。但这些
方法的明显不足是特异性差，并且许多使用的 试剂具有危害性。这种低选择性是由于许多单 糖具有类似的化学组成和反应特性，尽管它们 的生物功能是完全不同的。
羰基的反应是糖的许多定性及定量分析方法 的基础。这种方法通常用于测定样品中糖的总 量。但在某些情况下通过控制反应条件可以实 现一定程度上的特异性反应。
10
还原法
某些糖类化合物具有还原性，最常见的还原反应 是 将 Cu2+ 还 原 为 Cu+ ， 在 碱 性 溶 液 中 形 成 黄 色 CuOH，在加热的情况下继续转化为不溶性Cu2O。 在定性鉴定中，如果有黄色或橘红色沉淀生成，则 证明有还原糖的存在。在严格控制实验条件的情况 下， Cu2O 生成量的多少可以作为糖量多少的定量 指标。但对相同量的不同糖， Cu2O 的生成量可能 会不同。 Cu2O 的量可以通过其还原磷钼酸为深蓝 色钼蓝进行定量，其吸收波长在700～750 nm。
第五章 糖分析
1
糖又称为碳水化合物，在自然界中大量存在， 并与生命活动的各种形式紧密相关。它与蛋白质 和核酸一起并列构成生命体的三大物质单元。生 物学家长期以来认为糖类的生物功能．仅仅是为 生物机体提供能源，维持生命。
2
近年分子生物学、细胞生物学和生物化学等的
发展，揭示了许多重要生物活性物质含有糖成分，
17
对连接糖的键具有特异性水解功能的酶对于多 糖的结构及组成的分析非常有用，一般通过测定水 解下来的非糖成分及单糖衍生物实现结构分析。结 构研究中如果涉及糖分支的程度、糖苷键的性质及 非糖成分时，需采用过氧化及全甲基化等反应。X射 线衍射、核磁共振、质谱及旋光的测定对于提供多 糖高级结构的信息很有效。
8
就己糖而言，虽然其化学组成都相同，但异
构体的数目非常多，有些在碱性溶液中可以相
互转化。因此，要在其它异构体的存在下测定 某一种异构体是非常困难的。化学方法对于单 糖的类别也很难进行区分，因为化学法一般利 用羰基的反应性，而羰基是所有单糖所共有的。
所以，化学分析法的局限性很大。
9
7.2.1羰基的反应
通过选择反应条件及 酚类试剂可以实现对某 一种或某一类糖的选择 性测定。
-3H2O H2SO4
CH CH C CH2OH
O
5-羟基甲基糖醛
13
7.2.2 多糖的结构分析 糖的结构分析包括定性和定量两方面。从方 法学上可分为化学分析法和仪器分析法。
14
化学分析法 寡聚多糖与碘的反应可以作为一些多糖定性 分析的基础。
淀粉 碘 糖原、糊精 纤维素 无色
15
多糖的定量分析通常是对多糖的糖苷键进行水
解，一般在浓盐酸溶液中于60℃下加热30 min。然
后选择合适的方法测定单糖。但在强酸中有些糖可
能被破坏，所以有时采用更温和一些的条件。如用
乙酸和低浓度的盐酸(0.1-2.0mol/L)。
百度文库16
在温和条件下对糖进行甲基化衍生反应可以得 到甲基化的衍生物，适合于气相或液相色谱分析。 一般的甲基化试剂为硫酸二甲酯或碘甲烷。
糖链与蛋白质、脂质及磷酸脂等结合成为一类“糖
复合物” ，如血浆、酶、激素及细胞外膜中均含
有糖蛋白。某些抗菌素、毒素、凝集素等含有糖复 合物，这些复合物作为信息分子对于细胞的识别、 增生、分裂具有重要的作用，生物体的免疫力、抗 辐射、抗肿瘤活性都与糖复合物相关，于是糖类成
为继蛋白质和核酸之后，为人们所重视的生物大分
及糖的构型分析时常涉及到核磁共振技术及酶的使 用。
5
现代糖分析的发展趋势是超微量糖的分析，所采
用的技术包括:
基于伏安法检测的流动注射分析，
利用荧光和光散射检测的自动化液相色谱分析、
离子色谱、毛细管电泳分离分析法、
基于酶电极的生物传感器、
核磁共振及质谱分析技术
6
7.1糖的结构
一般把糖分为三类：即单糖、低聚糖和多糖， 前两者是结晶形的、溶于水、具有甜味，后者绝 大多数不溶于水，个别虽然溶于水，但成为胶体 溶液，它们都是“无结晶”形的、无甜味的物质。
子。
3
测定糖类结构包括： (1)分子量；
(2)糖链中糖残基的种类和数量；
(3)糖残基接合的位置－连接点；
(4)构型。
4
关于糖的分析已有一百年的历史。早期的显色分 析法、滴定分析法及基于比重的分析法仍然是目前
常用的方法，但已逐渐被快速、灵敏、准确、自动
化的分析法所取代。在糖分析上的一个重大突破是
HPLC分离技术与光谱及电化学检测技术的结合，涉
18
测定寡糖和多糖的结构，传统的方法是用酸 全部水解后，经纸色谱或薄层色谱与标准样品 对照鉴定单糖成分，并用气相色谱法测出各糖 的相对含量。用过碘酸氧化、Smith降解等方法 可确定糖的连接点，然后用酶降解，逐步测出 糖链顺序．用光散射法或凝胶渗透色谱法测出
多糖的平均分子量。
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过碘酸反应
过碘酸氧化邻二醇羟基的反应，常用于糖类的多 元醇的结构研究以及在化学合成上制备手性化合物。 它的氧化作用缓和而选择性高，氧化作用限于邻二醇、 - 氨基醇、 - 羟基醛 ( 酮 ) 、邻二酮和某些活性次甲 基等结构上。过碘酸开裂 1,2-二元醇的反应几乎是定 量进行的，而且可以得到稳定的最终降解产物，如甲 醛、甲酸等，从过碘酸的消耗量到甲醛、甲酸等生成 量的测定，对糖类结构的推测，如糖和苷中氧环大小， 碳原子构型，多糖中糖的连接位置和聚合度的决定等 都有很大的用处。
12
与强酸和酚的反应 戊糖和己糖与强酸和酚一起加热反应时会分别产生呋喃 或羟甲基呋喃衍生物，醛基然后与酚缩合产生有颜色的化合 物。这是最早糖定量分析方法的基础。
HC O HC C O CHOH CHOH CHOH CH2OH
-3H2O H2SO4
CH CH HC
O
糖醛
HC O HC C O CHOH CHOH CHOH CHOH CH2OH
醛糖和酮糖与芳香胺的反应
醛糖和酮糖在冰乙酸中与不同的芳香胺发生络 合反应产生有色产物。产物的最大吸收波长通常对 某一种糖具有特异性。但芳香胺类化合物的致癌性 不适合于实验室使用。常用的芳香胺有邻茴香胺、 对氨基水杨酸、对氨基苯甲酸、二苯胺和对氨基苯 酚等。这些试剂与某一种或某一类糖的反应具有选 择性，所以对于选择性测定很有用。
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7.2 糖的化学分析法 许多早期糖的化学分析方法都是利用糖的反 应活性。当向糖的溶液中加入一种合适的试剂 时糖就被转化为有颜色的物质。这些方法由于
具有简单、便宜等优点而被广泛使用。但这些
方法的明显不足是特异性差，并且许多使用的 试剂具有危害性。这种低选择性是由于许多单 糖具有类似的化学组成和反应特性，尽管它们 的生物功能是完全不同的。
羰基的反应是糖的许多定性及定量分析方法 的基础。这种方法通常用于测定样品中糖的总 量。但在某些情况下通过控制反应条件可以实 现一定程度上的特异性反应。
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还原法
某些糖类化合物具有还原性，最常见的还原反应 是 将 Cu2+ 还 原 为 Cu+ ， 在 碱 性 溶 液 中 形 成 黄 色 CuOH，在加热的情况下继续转化为不溶性Cu2O。 在定性鉴定中，如果有黄色或橘红色沉淀生成，则 证明有还原糖的存在。在严格控制实验条件的情况 下， Cu2O 生成量的多少可以作为糖量多少的定量 指标。但对相同量的不同糖， Cu2O 的生成量可能 会不同。 Cu2O 的量可以通过其还原磷钼酸为深蓝 色钼蓝进行定量，其吸收波长在700～750 nm。
第五章 糖分析
1
糖又称为碳水化合物，在自然界中大量存在， 并与生命活动的各种形式紧密相关。它与蛋白质 和核酸一起并列构成生命体的三大物质单元。生 物学家长期以来认为糖类的生物功能．仅仅是为 生物机体提供能源，维持生命。
2
近年分子生物学、细胞生物学和生物化学等的
发展，揭示了许多重要生物活性物质含有糖成分，
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对连接糖的键具有特异性水解功能的酶对于多 糖的结构及组成的分析非常有用，一般通过测定水 解下来的非糖成分及单糖衍生物实现结构分析。结 构研究中如果涉及糖分支的程度、糖苷键的性质及 非糖成分时，需采用过氧化及全甲基化等反应。X射 线衍射、核磁共振、质谱及旋光的测定对于提供多 糖高级结构的信息很有效。
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就己糖而言，虽然其化学组成都相同，但异
构体的数目非常多，有些在碱性溶液中可以相
互转化。因此，要在其它异构体的存在下测定 某一种异构体是非常困难的。化学方法对于单 糖的类别也很难进行区分，因为化学法一般利 用羰基的反应性，而羰基是所有单糖所共有的。
所以，化学分析法的局限性很大。
9
7.2.1羰基的反应
通过选择反应条件及 酚类试剂可以实现对某 一种或某一类糖的选择 性测定。
-3H2O H2SO4
CH CH C CH2OH
O
5-羟基甲基糖醛
13
7.2.2 多糖的结构分析 糖的结构分析包括定性和定量两方面。从方 法学上可分为化学分析法和仪器分析法。
14
化学分析法 寡聚多糖与碘的反应可以作为一些多糖定性 分析的基础。
淀粉 碘 糖原、糊精 纤维素 无色
15
多糖的定量分析通常是对多糖的糖苷键进行水
解，一般在浓盐酸溶液中于60℃下加热30 min。然
后选择合适的方法测定单糖。但在强酸中有些糖可
能被破坏，所以有时采用更温和一些的条件。如用
乙酸和低浓度的盐酸(0.1-2.0mol/L)。
百度文库16
在温和条件下对糖进行甲基化衍生反应可以得 到甲基化的衍生物，适合于气相或液相色谱分析。 一般的甲基化试剂为硫酸二甲酯或碘甲烷。
糖链与蛋白质、脂质及磷酸脂等结合成为一类“糖
复合物” ，如血浆、酶、激素及细胞外膜中均含
有糖蛋白。某些抗菌素、毒素、凝集素等含有糖复 合物，这些复合物作为信息分子对于细胞的识别、 增生、分裂具有重要的作用，生物体的免疫力、抗 辐射、抗肿瘤活性都与糖复合物相关，于是糖类成
为继蛋白质和核酸之后，为人们所重视的生物大分
及糖的构型分析时常涉及到核磁共振技术及酶的使 用。
5
现代糖分析的发展趋势是超微量糖的分析，所采
用的技术包括:
基于伏安法检测的流动注射分析，
利用荧光和光散射检测的自动化液相色谱分析、
离子色谱、毛细管电泳分离分析法、
基于酶电极的生物传感器、
核磁共振及质谱分析技术
6
7.1糖的结构
一般把糖分为三类：即单糖、低聚糖和多糖， 前两者是结晶形的、溶于水、具有甜味，后者绝 大多数不溶于水，个别虽然溶于水，但成为胶体 溶液，它们都是“无结晶”形的、无甜味的物质。
子。
3
测定糖类结构包括： (1)分子量；
(2)糖链中糖残基的种类和数量；
(3)糖残基接合的位置－连接点；
(4)构型。
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关于糖的分析已有一百年的历史。早期的显色分 析法、滴定分析法及基于比重的分析法仍然是目前
常用的方法，但已逐渐被快速、灵敏、准确、自动
化的分析法所取代。在糖分析上的一个重大突破是
HPLC分离技术与光谱及电化学检测技术的结合，涉
18
测定寡糖和多糖的结构，传统的方法是用酸 全部水解后，经纸色谱或薄层色谱与标准样品 对照鉴定单糖成分，并用气相色谱法测出各糖 的相对含量。用过碘酸氧化、Smith降解等方法 可确定糖的连接点，然后用酶降解，逐步测出 糖链顺序．用光散射法或凝胶渗透色谱法测出
多糖的平均分子量。
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过碘酸反应
过碘酸氧化邻二醇羟基的反应，常用于糖类的多 元醇的结构研究以及在化学合成上制备手性化合物。 它的氧化作用缓和而选择性高，氧化作用限于邻二醇、 - 氨基醇、 - 羟基醛 ( 酮 ) 、邻二酮和某些活性次甲 基等结构上。过碘酸开裂 1,2-二元醇的反应几乎是定 量进行的，而且可以得到稳定的最终降解产物，如甲 醛、甲酸等，从过碘酸的消耗量到甲醛、甲酸等生成 量的测定，对糖类结构的推测，如糖和苷中氧环大小， 碳原子构型，多糖中糖的连接位置和聚合度的决定等 都有很大的用处。
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与强酸和酚的反应 戊糖和己糖与强酸和酚一起加热反应时会分别产生呋喃 或羟甲基呋喃衍生物，醛基然后与酚缩合产生有颜色的化合 物。这是最早糖定量分析方法的基础。
HC O HC C O CHOH CHOH CHOH CH2OH
-3H2O H2SO4
CH CH HC
O
糖醛
HC O HC C O CHOH CHOH CHOH CHOH CH2OH