多糖结构构象及生物活性概述
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（1）相对分子质量； ）相对分子质量； （2）糖链的糖基组成，各种单糖组成的摩尔比； ）糖链的糖基组成，各种单糖组成的摩尔比； （3）有无糖醛酸及具体的糖醛酸类型和比例； ）有无糖醛酸及具体的糖醛酸类型和比例； 构型， （4）各单糖残基的 或L-构型，吡喃环或呋喃环形式； ）各单糖残基的D-或 构型 吡喃环或呋喃环形式； （5）各个单糖残基之间的连接顺序； ）各个单糖残基之间的连接顺序； 异头异构形式； （6）每个糖苷键所取的 或β-异头异构形式； ）每个糖苷键所取的α-或 异头异构形式 （7）每个糖残基上羟基被取代情况； ）每个糖残基上羟基被取代情况； （8）糖链和非糖部分连接情况； ）糖链和非糖部分连接情况； （9）主链和支链连接位点； ）主链和支链连接位点； （10）糖残基可能连接硫酸酯基、乙酰基、磷酸基、甲基的类型等。 ）糖残基可能连接硫酸酯基、乙酰基、磷酸基、甲基的类型等。
•
多糖结构的分析手段很多， 多糖结构的分析手段很多，不仅有仪器 分析法，如红外、核磁共振、质谱等， 分析法，如红外、核磁共振、质谱等，还有 化学方法，如部分酸水解、完全酸水解、 化学方法，如部分酸水解、完全酸水解、高 碘酸氧化、 降解、 碘酸氧化、Smith降解、甲基化反应等，以 降解 甲基化反应等， 及生物学方法，如特异性糖苷酶酶切、 及生物学方法，如特异性糖苷酶酶切、免Biblioteka Baidu 学方法等（见表1） 学方法等（见表 ）
直 链 淀 粉 的 二 级 结 构
• 1·1·3 三级和四级结构
• 多糖链一级结构的重复顺序,由于糖单位的羟 多糖链一级结构的重复顺序, 羧基、 基、羧基、氨基以及硫酸基之间的非共价相互作 导致有序的二级结构空间有规则而粗大的构象, 用,导致有序的二级结构空间有规则而粗大的构象, 即是多糖链的三级结构。 即是多糖链的三级结构。多糖的四级结构是指多 聚链间非共价键结合形成的聚集体。 聚链间非共价键结合形成的聚集体。
同多糖 杂多糖
多 糖 的 一 级 结 构
直链淀粉的一级结构
支链淀粉的一级结构
• 1·1·2
•
二级结构
多糖的二级结构指多糖骨架链间以氢键结合所 形成的各种聚合体, 形成的各种聚合体,只关系到多糖分子中主链的构 不涉及侧链的空间排布。在多糖链中, 象,不涉及侧链的空间排布。在多糖链中,糖环的 几何形状几乎是硬性的, 几何形状几乎是硬性的,各个单糖残基绕糖苷键旋 转而相对定位,可决定多糖的整体构象。 转而相对定位,可决定多糖的整体构象。通常糖苷 键有两个可旋转的主链二面角:φ(H1 C1-O1:φ(H1键有两个可旋转的主链二面角:φ(H1-C1-O1-C糖 配基),ψ(C1 O1- 糖配基- 糖配基), ),ψ(C1),两个单糖若 配基),ψ(C1-O1-C糖配基-H糖配基),两个单糖若 1→6连接 则还有第三个可旋转的二面角ω(O6 连接, ω(O6为1→6连接,则还有第三个可旋转的二面角ω(O6C6-C5-O5),解决寡糖构象的关键在于确定 解决寡糖构象的关键在于确定φ C6-C5-O5),解决寡糖构象的关键在于确定φ、ψ、 的取值。但是, ω的取值。但是,它们的取值受相邻糖环之间的空 间阻碍和相邻糖残基间的非共价键相互作用的严 格限制。因此, 格限制。因此,多糖的二级结构形式主要依赖一级 结构的排步。 结构的排步。
• 目前 国内外对多糖结构的研究主要有两个趋势: 目前,国内外对多糖结构的研究主要有两个趋势 国内外对多糖结构的研究主要有两个趋势 • 一是在多糖常规结构分析方法基础上,引入免 一是在多糖常规结构分析方法基础上 引入免 疫生物化学、 等现代分子生物学技术,进行多 疫生物化学、PCR等现代分子生物学技术 进行多 等现代分子生物学技术 糖化学结构与活性的系统研究; 糖化学结构与活性的系统研究 二是借助最新的仪器与计算机模拟技术,研究 二是借助最新的仪器与计算机模拟技术 研究 和模拟多糖在溶液中的构象变化,以研究糖类物质 和模拟多糖在溶液中的构象变化 以研究糖类物质 在参与生命活动、产生生物效应时的精细结构。 在参与生命活动、产生生物效应时的精细结构。
•
3 多糖结构的分析方法
与其它生物大分子一样， 与其它生物大分子一样， 糖链的二级以上高级结构 是以一级结构为基础的。 不同的是，与蛋白质或核酸大 是以一级结构为基础的。 不同的是， 分子相比，糖链的一级结构“含义”要丰富得多。 分子相比，糖链的一级结构“含义”要丰富得多。 测定 糖链的一级结构，要解决以下几个问题： 糖链的一级结构，要解决以下几个问题：
3·2 3·2·2部分酸水解
• 通过部分酸水解的方法将多糖水解成易于分 析的小片段。一般来说， 析的小片段。一般来说，吡喃型糖基比呋喃型糖 基稳定，己糖比戊糖稳定， 基稳定，己糖比戊糖稳定，1-6糖苷键对酸水解相 对稳定，主链的糖基比支链的糖基稳定。因此， 对稳定，主链的糖基比支链的糖基稳定。因此， 通过部分酸水解可以判断糖苷键的断裂次序， 通过部分酸水解可以判断糖苷键的断裂次序，推 断可能的糖苷键类型。 断可能的糖苷键类型。多糖可在温和条件下水解 或者在剧烈条件（高温、较高浓度酸）下水解。 或者在剧烈条件（高温、较高浓度酸）下水解。 在完全水解前，终止水解， 在完全水解前，终止水解，可得到不同的寡糖片 段和可能的多糖主链，然后综合采用单糖测定、 段和可能的多糖主链，然后综合采用单糖测定、 甲基化分析和核磁共振等方法可深入解析多糖结 构。
3·2 3·2 化学降解分析方法
3·2·1 单糖组成测定
多糖水解后生成的单糖混合物或单糖甲基糖 苷混合物可以用TLC（薄层色谱法） 苷混合物可以用TLC（薄层色谱法）、HPLC 高效液相色谱法） GC（气相色谱法） （高效液相色谱法）或GC（气相色谱法）等方法 作定性鉴定和定量分析。GC分析时 分析时， 作定性鉴定和定量分析。GC分析时，待测样品要 转换成易挥发、热稳定性好的衍生物， 转换成易挥发、热稳定性好的衍生物，如糖三甲 基硅醚、糖醇乙酸酯、糖三氟乙酸酯等。 基硅醚、糖醇乙酸酯、糖三氟乙酸酯等。样品的 水解方法有甲醇水解、盐酸水解、 水解方法有甲醇水解、盐酸水解、硫酸水解和三 氟乙酸水解等，其中三氟乙酸水解法最为常用。 氟乙酸水解等，其中三氟乙酸水解法最为常用。
3·2·5 3·2·5 甲基化分析
•
甲基化分析是确定寡糖和多糖中单糖间糖苷 键位置的重要手段。其原理是： 键位置的重要手段。其原理是：先将多糖中各种 单糖残基中的游离羟基全部甲基化， 单糖残基中的游离羟基全部甲基化，将甲基化多 糖水解得到甲基化的单糖进行衍生处理， 糖水解得到甲基化的单糖进行衍生处理，最后用 GC-MS（气相色谱-质谱联用法） GC-MS（气相色谱-质谱联用法）方法结合标准谱 图分析，可得到部分甲基化单糖衍生物的归属， 图分析，可得到部分甲基化单糖衍生物的归属， 从而确定单糖残基的连接位点。 从而确定单糖残基的连接位点。同时根据不同甲 基化单糖的比例推出这种连接键型在多糖重复结 构中的比例。 构中的比例。然而甲基化分析无法确定异头碳糖 苷键构型和单糖残基的顺序信息。 苷键构型和单糖残基的顺序信息。
表1 多糖的结构分析方法
3·1 3·1 相对分子质量的测定
• 多糖的相对分子质量可以用量均相对分子质 Mw）、数均相对分子质量（Mn）、 ）、数均相对分子质量 ）、重均相 量（Mw）、数均相对分子质量（Mn）、重均相 对分子质量（Mw）和粘均相对分子质量（Mv） 对分子质量（Mw）和粘均相对分子质量（Mv） 表示。 表示。 目前测定多糖相对分子质量的方法主要有渗 透压法、蒸汽压法、端基法、光散射法、黏度法、 透压法、蒸汽压法、端基法、光散射法、黏度法、 超过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法、 超过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法、凝胶过滤法 HPGPC（高效凝胶渗透色谱法） 和HPGPC（高效凝胶渗透色谱法）等。HPGPC 测定多糖相对分子质量具有快速、 测定多糖相对分子质量具有快速、高分辨率和重 现性好等优点，在国内外得到广泛使用。 现性好等优点，在国内外得到广泛使用。
2 多糖结构的研究趋势
•
近20年来,许多糖类物质不断进入临床研究, 20年来,许多糖类物质不断进入临床研究, 年来 主要集中在抗感染、抗肿瘤、抗风湿、 主要集中在抗感染、抗肿瘤、抗风湿、抗消化道 溃疡和增进免疫功能等方面实验与应用。但由于 溃疡和增进免疫功能等方面实验与应用。 多糖本身的结构复杂, 多糖本身的结构复杂,很多特殊的生物活性都与其 复杂的空间结构关系密切, 复杂的空间结构关系密切,因此对多糖结构的研究 是开发新一代糖类药物的关键。 是开发新一代糖类药物的关键。
天然产物活性多糖的结构与构象 及生物活性的研究
组员：李冰，刘晨，史蕊， 组员：李冰，刘晨，史蕊， 薛冰， 薛冰，朱传胜
1 多糖的结构的概述
• 1·1
•
结构层次
多糖的结构分类沿用了蛋白质和核酸的分析 方法。单糖是糖类的组成单元,单糖之间脱水形成 方法。单糖是糖类的组成单元 单糖之间脱水形成 糖苷键,并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖 并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖。 糖苷键 并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖。 一般将少于20个糖基的糖链称为寡糖 多于20个糖 个糖基的糖链称为寡糖,多于 一般将少于 个糖基的糖链称为寡糖 多于 个糖 基的糖链称为多糖。 基的糖链称为多糖。寡糖和多糖的结构也可分为 一级、二级、三级、四级结构。 一级、二级、三级、四级结构。
• 1·1·1
•
一级结构
多糖的一级结构是指糖基的组成、 多糖的一级结构是指糖基的组成、糖基排列 顺序、相邻糖基的连接方式、 顺序、相邻糖基的连接方式、异头碳构型以及糖 链有无分支、分支的位置与长短等。 链有无分支、分支的位置与长短等。糖的一级结 构非常复杂,再加上糖残基上可以连接硫酸基团 再加上糖残基上可以连接硫酸基团、 构非常复杂 再加上糖残基上可以连接硫酸基团、 乙酯基团、磷酸基团、甲基化基团,这就更加剧了 乙酯基团、磷酸基团、甲基化基团 这就更加剧了 糖一级结构的复杂性。 糖一级结构的复杂性。
3·2 3·2·4 Smith降解 Smith降解
Smith降解是将高碘酸氧化的产物还原后进 Smith降解是将高碘酸氧化的产物还原后进 行酸水解。由于糖基之间不同的位置缩合， 行酸水解。由于糖基之间不同的位置缩合，因此 用高碘酸氧化后生成不同的产物。 用高碘酸氧化后生成不同的产物。将氧化产物用 硼氢化钠还原成稳定的多羟基化合物， 硼氢化钠还原成稳定的多羟基化合物，水解后用 纸层析或者GLC（气液分配色谱法） 纸层析或者GLC（气液分配色谱法）鉴定水解产 由降解的产物推断糖苷键的位置。 物，由降解的产物推断糖苷键的位置。由于实验 中加入乙二醇终止反应， 中加入乙二醇终止反应，所以检测终产物中乙二 醇没有意义，一般以甘油、 醇没有意义，一般以甘油、赤藓醇和其它糖等作 为糖苷键的特征终产物。 为糖苷键的特征终产物。
3·2·3 3·2·3高碘酸氧化
• 高碘酸及其盐可以选择性地断裂糖分子中的连二羟基或 连三羟基，生成相应的多糖醛、甲醛或甲酸。 连三羟基，生成相应的多糖醛、甲醛或甲酸。糖的非还原末 端或非末端的（1→6） 键与邻三元醇相似， 端或非末端的（1→6）-键与邻三元醇相似，其与过碘酸盐作 用，糖环开裂得一分子比例的甲酸而消耗二分子比例的过碘 酸盐。非末端的（1→2） 1→4） 键与邻二元醇相似， 酸盐。非末端的（1→2）-或（1→4）-键与邻二元醇相似， 其开裂后产生二分子醛而消耗一分子比例之过碘酸盐。 其开裂后产生二分子醛而消耗一分子比例之过碘酸盐。对于 非末端的（1→3）-键或C-2和C-4有分枝的，则不受过碘酸 非末端的（1→3） 键或C 有分枝的， 盐影响。因此多糖氧化后定量测定过碘酸盐的消耗、 盐影响。因此多糖氧化后定量测定过碘酸盐的消耗、甲酸的 生成和剩余糖的比例， 生成和剩余糖的比例，就可确定多糖中各种单糖的键型及其 比例。多糖的过碘酸盐氧化一般在pH 3~5的水溶液中进行 比例。多糖的过碘酸盐氧化一般在pH 3~5的水溶液中进行 暗处）。过低pH导致酸水解 过高pH引起无选择性氧化 ）。过低 导致酸水解， 引起无选择性氧化。 （暗处）。过低pH导致酸水解，过高pH引起无选择性氧化。 确定糖苷键的位置时，需要与Smith降解相结合。 确定糖苷键的位置时，需要与Smith降解相结合。 降解相结合
•
多糖结构的分析手段很多， 多糖结构的分析手段很多，不仅有仪器 分析法，如红外、核磁共振、质谱等， 分析法，如红外、核磁共振、质谱等，还有 化学方法，如部分酸水解、完全酸水解、 化学方法，如部分酸水解、完全酸水解、高 碘酸氧化、 降解、 碘酸氧化、Smith降解、甲基化反应等，以 降解 甲基化反应等， 及生物学方法，如特异性糖苷酶酶切、 及生物学方法，如特异性糖苷酶酶切、免Biblioteka Baidu 学方法等（见表1） 学方法等（见表 ）
直 链 淀 粉 的 二 级 结 构
• 1·1·3 三级和四级结构
• 多糖链一级结构的重复顺序,由于糖单位的羟 多糖链一级结构的重复顺序, 羧基、 基、羧基、氨基以及硫酸基之间的非共价相互作 导致有序的二级结构空间有规则而粗大的构象, 用,导致有序的二级结构空间有规则而粗大的构象, 即是多糖链的三级结构。 即是多糖链的三级结构。多糖的四级结构是指多 聚链间非共价键结合形成的聚集体。 聚链间非共价键结合形成的聚集体。
同多糖 杂多糖
多 糖 的 一 级 结 构
直链淀粉的一级结构
支链淀粉的一级结构
• 1·1·2
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二级结构
多糖的二级结构指多糖骨架链间以氢键结合所 形成的各种聚合体, 形成的各种聚合体,只关系到多糖分子中主链的构 不涉及侧链的空间排布。在多糖链中, 象,不涉及侧链的空间排布。在多糖链中,糖环的 几何形状几乎是硬性的, 几何形状几乎是硬性的,各个单糖残基绕糖苷键旋 转而相对定位,可决定多糖的整体构象。 转而相对定位,可决定多糖的整体构象。通常糖苷 键有两个可旋转的主链二面角:φ(H1 C1-O1:φ(H1键有两个可旋转的主链二面角:φ(H1-C1-O1-C糖 配基),ψ(C1 O1- 糖配基- 糖配基), ),ψ(C1),两个单糖若 配基),ψ(C1-O1-C糖配基-H糖配基),两个单糖若 1→6连接 则还有第三个可旋转的二面角ω(O6 连接, ω(O6为1→6连接,则还有第三个可旋转的二面角ω(O6C6-C5-O5),解决寡糖构象的关键在于确定 解决寡糖构象的关键在于确定φ C6-C5-O5),解决寡糖构象的关键在于确定φ、ψ、 的取值。但是, ω的取值。但是,它们的取值受相邻糖环之间的空 间阻碍和相邻糖残基间的非共价键相互作用的严 格限制。因此, 格限制。因此,多糖的二级结构形式主要依赖一级 结构的排步。 结构的排步。
• 目前 国内外对多糖结构的研究主要有两个趋势: 目前,国内外对多糖结构的研究主要有两个趋势 国内外对多糖结构的研究主要有两个趋势 • 一是在多糖常规结构分析方法基础上,引入免 一是在多糖常规结构分析方法基础上 引入免 疫生物化学、 等现代分子生物学技术,进行多 疫生物化学、PCR等现代分子生物学技术 进行多 等现代分子生物学技术 糖化学结构与活性的系统研究; 糖化学结构与活性的系统研究 二是借助最新的仪器与计算机模拟技术,研究 二是借助最新的仪器与计算机模拟技术 研究 和模拟多糖在溶液中的构象变化,以研究糖类物质 和模拟多糖在溶液中的构象变化 以研究糖类物质 在参与生命活动、产生生物效应时的精细结构。 在参与生命活动、产生生物效应时的精细结构。
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3 多糖结构的分析方法
与其它生物大分子一样， 与其它生物大分子一样， 糖链的二级以上高级结构 是以一级结构为基础的。 不同的是，与蛋白质或核酸大 是以一级结构为基础的。 不同的是， 分子相比，糖链的一级结构“含义”要丰富得多。 分子相比，糖链的一级结构“含义”要丰富得多。 测定 糖链的一级结构，要解决以下几个问题： 糖链的一级结构，要解决以下几个问题：
3·2 3·2·2部分酸水解
• 通过部分酸水解的方法将多糖水解成易于分 析的小片段。一般来说， 析的小片段。一般来说，吡喃型糖基比呋喃型糖 基稳定，己糖比戊糖稳定， 基稳定，己糖比戊糖稳定，1-6糖苷键对酸水解相 对稳定，主链的糖基比支链的糖基稳定。因此， 对稳定，主链的糖基比支链的糖基稳定。因此， 通过部分酸水解可以判断糖苷键的断裂次序， 通过部分酸水解可以判断糖苷键的断裂次序，推 断可能的糖苷键类型。 断可能的糖苷键类型。多糖可在温和条件下水解 或者在剧烈条件（高温、较高浓度酸）下水解。 或者在剧烈条件（高温、较高浓度酸）下水解。 在完全水解前，终止水解， 在完全水解前，终止水解，可得到不同的寡糖片 段和可能的多糖主链，然后综合采用单糖测定、 段和可能的多糖主链，然后综合采用单糖测定、 甲基化分析和核磁共振等方法可深入解析多糖结 构。
3·2 3·2 化学降解分析方法
3·2·1 单糖组成测定
多糖水解后生成的单糖混合物或单糖甲基糖 苷混合物可以用TLC（薄层色谱法） 苷混合物可以用TLC（薄层色谱法）、HPLC 高效液相色谱法） GC（气相色谱法） （高效液相色谱法）或GC（气相色谱法）等方法 作定性鉴定和定量分析。GC分析时 分析时， 作定性鉴定和定量分析。GC分析时，待测样品要 转换成易挥发、热稳定性好的衍生物， 转换成易挥发、热稳定性好的衍生物，如糖三甲 基硅醚、糖醇乙酸酯、糖三氟乙酸酯等。 基硅醚、糖醇乙酸酯、糖三氟乙酸酯等。样品的 水解方法有甲醇水解、盐酸水解、 水解方法有甲醇水解、盐酸水解、硫酸水解和三 氟乙酸水解等，其中三氟乙酸水解法最为常用。 氟乙酸水解等，其中三氟乙酸水解法最为常用。
3·2·5 3·2·5 甲基化分析
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甲基化分析是确定寡糖和多糖中单糖间糖苷 键位置的重要手段。其原理是： 键位置的重要手段。其原理是：先将多糖中各种 单糖残基中的游离羟基全部甲基化， 单糖残基中的游离羟基全部甲基化，将甲基化多 糖水解得到甲基化的单糖进行衍生处理， 糖水解得到甲基化的单糖进行衍生处理，最后用 GC-MS（气相色谱-质谱联用法） GC-MS（气相色谱-质谱联用法）方法结合标准谱 图分析，可得到部分甲基化单糖衍生物的归属， 图分析，可得到部分甲基化单糖衍生物的归属， 从而确定单糖残基的连接位点。 从而确定单糖残基的连接位点。同时根据不同甲 基化单糖的比例推出这种连接键型在多糖重复结 构中的比例。 构中的比例。然而甲基化分析无法确定异头碳糖 苷键构型和单糖残基的顺序信息。 苷键构型和单糖残基的顺序信息。
表1 多糖的结构分析方法
3·1 3·1 相对分子质量的测定
• 多糖的相对分子质量可以用量均相对分子质 Mw）、数均相对分子质量（Mn）、 ）、数均相对分子质量 ）、重均相 量（Mw）、数均相对分子质量（Mn）、重均相 对分子质量（Mw）和粘均相对分子质量（Mv） 对分子质量（Mw）和粘均相对分子质量（Mv） 表示。 表示。 目前测定多糖相对分子质量的方法主要有渗 透压法、蒸汽压法、端基法、光散射法、黏度法、 透压法、蒸汽压法、端基法、光散射法、黏度法、 超过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法、 超过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳法、凝胶过滤法 HPGPC（高效凝胶渗透色谱法） 和HPGPC（高效凝胶渗透色谱法）等。HPGPC 测定多糖相对分子质量具有快速、 测定多糖相对分子质量具有快速、高分辨率和重 现性好等优点，在国内外得到广泛使用。 现性好等优点，在国内外得到广泛使用。
2 多糖结构的研究趋势
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近20年来,许多糖类物质不断进入临床研究, 20年来,许多糖类物质不断进入临床研究, 年来 主要集中在抗感染、抗肿瘤、抗风湿、 主要集中在抗感染、抗肿瘤、抗风湿、抗消化道 溃疡和增进免疫功能等方面实验与应用。但由于 溃疡和增进免疫功能等方面实验与应用。 多糖本身的结构复杂, 多糖本身的结构复杂,很多特殊的生物活性都与其 复杂的空间结构关系密切, 复杂的空间结构关系密切,因此对多糖结构的研究 是开发新一代糖类药物的关键。 是开发新一代糖类药物的关键。
天然产物活性多糖的结构与构象 及生物活性的研究
组员：李冰，刘晨，史蕊， 组员：李冰，刘晨，史蕊， 薛冰， 薛冰，朱传胜
1 多糖的结构的概述
• 1·1
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结构层次
多糖的结构分类沿用了蛋白质和核酸的分析 方法。单糖是糖类的组成单元,单糖之间脱水形成 方法。单糖是糖类的组成单元 单糖之间脱水形成 糖苷键,并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖 并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖。 糖苷键 并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖。 一般将少于20个糖基的糖链称为寡糖 多于20个糖 个糖基的糖链称为寡糖,多于 一般将少于 个糖基的糖链称为寡糖 多于 个糖 基的糖链称为多糖。 基的糖链称为多糖。寡糖和多糖的结构也可分为 一级、二级、三级、四级结构。 一级、二级、三级、四级结构。
• 1·1·1
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一级结构
多糖的一级结构是指糖基的组成、 多糖的一级结构是指糖基的组成、糖基排列 顺序、相邻糖基的连接方式、 顺序、相邻糖基的连接方式、异头碳构型以及糖 链有无分支、分支的位置与长短等。 链有无分支、分支的位置与长短等。糖的一级结 构非常复杂,再加上糖残基上可以连接硫酸基团 再加上糖残基上可以连接硫酸基团、 构非常复杂 再加上糖残基上可以连接硫酸基团、 乙酯基团、磷酸基团、甲基化基团,这就更加剧了 乙酯基团、磷酸基团、甲基化基团 这就更加剧了 糖一级结构的复杂性。 糖一级结构的复杂性。
3·2 3·2·4 Smith降解 Smith降解
Smith降解是将高碘酸氧化的产物还原后进 Smith降解是将高碘酸氧化的产物还原后进 行酸水解。由于糖基之间不同的位置缩合， 行酸水解。由于糖基之间不同的位置缩合，因此 用高碘酸氧化后生成不同的产物。 用高碘酸氧化后生成不同的产物。将氧化产物用 硼氢化钠还原成稳定的多羟基化合物， 硼氢化钠还原成稳定的多羟基化合物，水解后用 纸层析或者GLC（气液分配色谱法） 纸层析或者GLC（气液分配色谱法）鉴定水解产 由降解的产物推断糖苷键的位置。 物，由降解的产物推断糖苷键的位置。由于实验 中加入乙二醇终止反应， 中加入乙二醇终止反应，所以检测终产物中乙二 醇没有意义，一般以甘油、 醇没有意义，一般以甘油、赤藓醇和其它糖等作 为糖苷键的特征终产物。 为糖苷键的特征终产物。
3·2·3 3·2·3高碘酸氧化
• 高碘酸及其盐可以选择性地断裂糖分子中的连二羟基或 连三羟基，生成相应的多糖醛、甲醛或甲酸。 连三羟基，生成相应的多糖醛、甲醛或甲酸。糖的非还原末 端或非末端的（1→6） 键与邻三元醇相似， 端或非末端的（1→6）-键与邻三元醇相似，其与过碘酸盐作 用，糖环开裂得一分子比例的甲酸而消耗二分子比例的过碘 酸盐。非末端的（1→2） 1→4） 键与邻二元醇相似， 酸盐。非末端的（1→2）-或（1→4）-键与邻二元醇相似， 其开裂后产生二分子醛而消耗一分子比例之过碘酸盐。 其开裂后产生二分子醛而消耗一分子比例之过碘酸盐。对于 非末端的（1→3）-键或C-2和C-4有分枝的，则不受过碘酸 非末端的（1→3） 键或C 有分枝的， 盐影响。因此多糖氧化后定量测定过碘酸盐的消耗、 盐影响。因此多糖氧化后定量测定过碘酸盐的消耗、甲酸的 生成和剩余糖的比例， 生成和剩余糖的比例，就可确定多糖中各种单糖的键型及其 比例。多糖的过碘酸盐氧化一般在pH 3~5的水溶液中进行 比例。多糖的过碘酸盐氧化一般在pH 3~5的水溶液中进行 暗处）。过低pH导致酸水解 过高pH引起无选择性氧化 ）。过低 导致酸水解， 引起无选择性氧化。 （暗处）。过低pH导致酸水解，过高pH引起无选择性氧化。 确定糖苷键的位置时，需要与Smith降解相结合。 确定糖苷键的位置时，需要与Smith降解相结合。 降解相结合