多糖的定位_多糖的定位实验

文章导读:

• 1、多糖的定义. 什么是多糖?
• 2、单糖·二糖·多糖的定义及其特点
• 3、多糖的定性与定量

多糖的定义. 什么是多糖?

多糖是由多个单糖分子缩合、失水而成,是一类分子机构复杂且庞大的糖类物质.多糖 polysaccharide 凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均称为多糖.有由一种类型的单糖组成的葡萄糖、甘露聚糖、半乳聚糖等（通常在英语的单糖词干上加上an这个词尾）,由二种以上的单糖组成的杂多糖（hetero polysaccharide）,含有氨基糖的葡糖胺葡聚糖等,在化学结构上实属多种多样.就分子量而论,有从0.5万个分子组成的到超过106个的多糖.由糖苷键结合的糖链,至少要超过10个以上的单糖组成的聚合糖才称为多糖.比10个少的短链的称为寡糖.不过,就糖链而论即使是寡糖,在寡糖上结合了蛋白质和脂类的,就整个分子而论,如果是属于高分子,则从广义上来看也属于多糖,因此特称为复合多糖（conjugated polysaccharide,complex poly－saccharide）或复合糖质（glycoconjugate）（糖蛋白、糖脂类、蛋白多糖）.多糖的生物学功能,通常具有贮藏生物能〔如：淀粉、糖原、菊粉（inulin）〕和支持结构〔如：纤维素、几丁质（chitin）、粘多糖〕的作用.但是,细胞膜和细胞壁的多糖成份不仅是支持物质,而且还直接参与细胞的分裂过程,在许多情况下成为细胞和细胞,细胞和病毒,细胞和抗体等相互识别结构的活性部位.生物合成通常是由结合在细胞膜质（高尔基体、原生质膜、粗面内质网等）上的转糖基酶进行.利用各种糖苷作为前体.在细菌细胞壁和聚多糖的生物合成中,多萜醇衍生物（特别是称为细菌萜醇的）作为中间体参与反应,关于动、植物某些多糖的合成也有类似的中间体的报道.另一方面,在分解过程中,有对糖链的糖排列次序和键的性质有特异性的多种糖苷酶参与.动物细胞中则多以溶酶体系统的酶存在.此外,常能看到因缺损这些酶中的某种所导致的遗传病.这是显示多糖代谢重要性的典型例子.

化学性质

多糖无甜味,在水中不能形成真溶液,只能形成胶体,无还原性,无变旋性,但有旋光性.

分类

均一多糖：由一种单糖分子缩合而成的多糖,叫做均一多糖.常见的有：淀粉、糖原、纤维素等.

不均一多糖：有不同的单糖分子缩合而成的多糖,叫做不均一多糖.常见的有：透明质酸、硫酸软骨素等.

生物学功能

某些多糖,如纤维素和几丁质,可构成植物或动物骨架.淀粉和糖原等多糖可作为生物体储存能量的物质.不均一多糖通过共价键与蛋白质构成蛋白聚糖发挥生物学功能,如作为机体润滑剂、识别外来组织的细胞、血型物质的基本成分等.

多糖类化合物广泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中,是由醛基和酮基通过苷键连接的高分子聚合物,也是构成生命的四大基本物质之一.

20世纪50年代发现真菌多糖具有抗癌作用,后来又发现地衣、花粉及许多植物均含有多糖类化合物,并进行分离提纯,确定了其化学结构、物理化学性质、药理作用,尤其对多糖类化合物的抗肿瘤和免疫增强作用进行深入研究.

单糖·二糖·多糖的定义及其特点

单糖是指分子结构中含有3~6 个碳原子的糖，如三碳糖的甘油醛; 四碳糖的赤藓糖、苏力糖; 五碳糖的阿拉伯糖、核糖、木糖、来苏糖; 六碳糖的葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖。

单糖的特点：单糖通常是易溶于水的无色晶体，大多有吸湿性。难溶于乙醇，不溶于乙醚。单糖有旋光性，多于四个碳的单糖的溶液有变旋现象。

二糖又名双糖，由二分子的单糖通过糖苷键形成，在一种单糖的还原基团和另一种糖的醇羟基相结合的情况下，显示出与单糖的共同化学性质。

二糖的特点：糖苷键可以于单糖部份的任何氢氧基形成，所以即使合成双糖的两个单糖是同一种（如葡萄糖），所形成的双糖也有不同的物理与化学特性。

多糖（polysaccharide）是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物，可用通式(C6H10O5)n表示。

多糖的特点：多糖无甜味，在水中不能形成真溶液，只能形成胶体，无还原性，无变旋性，但有旋光性。

扩展资料：

多糖的组成：

多糖由多个单糖分子缩合、失水而成，是一类分子结构复杂且庞大的糖类物质。凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均称为多糖。

单糖的化学性质：

四个碳以上的单糖主要以环状结构形式存在，但在溶液中可以以开链结构反应。因此 ，单糖的化学反应有的以环式结构进行，有的以开链结构进行。

参考资料来源：百度百科-单糖

参考资料来源：百度百科-多糖

参考资料来源：百度百科-二糖

多糖的定性与定量

鉴定多糖（参考资料）：

1.苯酚-硫酸法 需要多糖的纯品和特定的酶

2.蒽酮-硫酸法 多糖在浓硫酸水合产生的高温下迅速水解，产生单糖，单糖在强酸条件下与苯酚反应生成橙色衍生物。在波长490nm左右处和一定浓度范围内，该衍生物的吸收值与单糖浓度呈线性关系，从而可用比色法测定其含量，所用的单糖对照品尽量采用与其多糖组成一致或为含量较高的单糖，这样测得的值较准确。

3.3，5-二硝基水杨酸比色法（DNS法） 在碱性条件下显色，较准确测定还原糖与总糖的含量从而求出多糖的含量，可消除还原性杂质的干扰。

多糖的分离纯化

在多糖提取物中，常会有无机盐、蛋白质、色素及小分子物质等杂质，必须分别除去．一般是先脱除非多糖组分，再对多糖组分进行分级．

2．1 除蛋白：除蛋白质时一般选择能使蛋白质沉淀而不使多糖沉淀的试剂来处理，如酚、三氯乙酸、鞣酸等。但必须处理时间短，温度低，避免多糖降解。Sevage法（氯仿：戊醇/丁醇=4：1）和三氟三氯乙烷法在避免降解上有较好效果但要达到除尽游离蛋白质的目的仍需反复处理。如能加入蛋白质水解酶，使蛋白质大分子进行一定程度的降解，再用Sevage法处理，一般效果更好。

为了避免使用有机溶剂也可采用反复冻融的方法除蛋白，将多糖液浓缩后，一20℃室温反复冻融7～8次，离心除去蛋白质。另外，蛋白质在等电点时溶解度最小，用氢氧化钙饱和液调pH10～pH11可除去偏碱性的蛋白质，然后再用硫酸调pH5～pH6，可除去偏酸性的蛋白质。冻融和等电点沉淀除蛋白质操作简单，但多糖液里往往有低浓度的蛋白质残留，应与其它方法结合使用。

2．2 脱色：植物多糖提取物中含有酚类化合物而使其颜色较深，可用吸附剂(纤维素、硅藻土、活性炭等)、离子交换柱(DEAE一纤维素)、氧化剂(H2O2)等脱除。活性炭比表面积大，吸附能力强，在进行当归多糖的提取时只向多糖液中加入了0．1％左右的活性炭，煮沸后滤过即完成了脱色操作。此法成本低廉，适合工业化生产。

2．3 除小分子杂质

小分子杂质如低聚寡糖的残留往往影响多糖的生物活性，需要进一步脱除，提高纯度。传统的方法是透析法，该法操作简单、技术成熟，但周期长，往往需要2一3天，常温下操作有可能造成多糖的霉变，必要时需加入少量防腐剂或需在低温条件下进行。随着膜分离技术的发展，纤维滤器透析法已经发展起来了，它利用不同孔径的膜使大小不同的分子分级，这种方式可缩短生产周期，而且条件温和，无疑是多糖脱除杂质的一条新途径。

2．4 多糖的分级纯化

采用一般方法提取的多糖通常是多糖的混合物，分级的方法可达到纯化的目的．可按溶解性不同进行分级、按分子大小和形状分级(如分级沉淀、超滤、分子筛、层析等)，也可按分子所带基团的性质分级．

2．4．1按溶解性不同分离

2.4.1.1分步沉淀法

分步沉淀法是根据不同多糖在不同浓度低级醇、酮中具有不同溶解度的性质，从小到大按比例加入甲醇或乙醇或丙酮进行分步沉淀．

2.4.1.2 盐析法

盐析法是根据不同多糖在不同盐浓度中溶解度不同而将其分离的一种方法。常用的盐析剂有氯化钠、氯化钾、硫酸铵等，其中以硫酸铵最佳。

2.4.2 按电离性质不同分离

2.4.2.1季胺盐沉淀法

季胺氢氧化物是一类乳化剂，能与酸性多糖形成不溶性化合物季铵络合物，此络合物在低离子强度的水溶液中不溶解而产生沉淀。若提高多糖液pH值或加入硼砂缓冲液，也可使中性多糖沉淀分离。常用季铵盐有十六烷基三甲基季铵盐的溴化物及其氢氧化物和十六烷基吡啶。

2．4．3 柱层析法

2.4.3.1凝胶柱层析法

凝胶柱层析法常用的凝胶有葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose)，以不同浓度的盐溶液和缓冲溶液作为洗脱剂，从而使不同大小的多糖分子得到分离纯化，但不适宜粘多糖的分离。

2.4.3.2纤维素阴离子交换剂柱层析法

纤维素阴离子交换剂柱层析法常用的交换剂为DEAE一纤维素和ECTEOLA一纤维素，分类硼砂型和碱型两种，洗脱剂可用不同浓度碱溶液、硼砂溶液、盐溶液，其优点可吸附杂质、纯化多糖，并适用于分离各种酸性、中性多糖和粘多糖。如百合多糖、北沙参多糖、太子参多糖等。

2.4.3.3 活性炭柱层析法

活性炭吸附量大、效率高，是分离水溶性物质的常用吸附剂。柱层析时活性炭中常拌入等量的硅藻土作稀释剂，以增加溶液的流速。糖溶液上柱后先用水洗脱无机盐、单糖等再依次增加乙醇浓度进行洗脱。

2.4.3.4 离子交换柱层析和普通凝胶柱层析联用法

有些植物的多糖成分复杂， 除中性多糖外，还含有糖醛酸等，因此往往两种不同性质的色谱柱联用才能得到单一多糖组分。

2.4.3.5 三种层析柱联用

采用离子交换葡聚糖凝胶柱、丙烯葡聚糖凝胶柱和葡聚糖凝胶柱三者联用，即先进行DEAE—SephadexA柱层析，用蒸馏水洗脱。水洗组分进一步用SephacrylS柱层析，得到主要组分再用SephadexG一100柱层析，有时会有较高的得率。

三、多糖的纯度鉴定

经过分级纯化的多糖在测定结构前须进行纯度鉴定．而且多糖的纯度不能用通常化合物的纯度标准来衡量，因为即便是多糖纯品，其微观也并不均一，仅代表相似链长的多糖分子的平均分布，通常所谓的多糖纯品也只是一定相对分子质量范围的多糖的均一组分．目前常用于多糖纯度的鉴定方法有：高效液相、 凝胶层析法、电泳法、色谱法、旋光度法等．

多糖的单糖组分的鉴定称取多糖粗品8 mg，用2 mL浓度为1 mol／L硫酸100*C水解6 h。饱和Ba(OH)2中和至中性，抽滤，取滤液，浓缩，毛细管点样，薄层层析法分析。采用硅胶G板105"(2活化2 h后使用。标准糖分别为D一半乳糖，D一葡萄糖，D一甘露糖，L一山梨糖、L一阿拉伯糖。展开剂为正丁醇一冰醋酸一水(4：1：5)(体积比)。用AgNO3一NaOH 溶液显色。

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