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原创:糖类提取与分离必备要点讲解

发布时间:2020-03-12 11:05 作者:甘纪瑞
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一、糖的化学性质

1.氧化反应

单糖分子有醛(酮)基、伯醇基、仲醇基和邻二醇基结构单元,通常醛(酮)基最易被氧化,伯醇次之。反应条件与产物:醛基——羧基;银镜反应:Ag+ →Ag;弗林反应:Cu+→Cu2O↓ 砖红色; Br2/H2O :褪色;HNO3:醛糖→糖二酸;HIO4、Pb(Ac)4氧化:邻二醇-OH。

2.过碘酸氧化反应

邻二醇、氨基醇、羟基醛(酮)、羟基酸、临二酮、酮酸、某些活性次甲基。对羟基醛(酮)反应慢,对酮酸反应非常慢。在水溶液中进行。

3.糠醛形成反应

多糖加入浓酸反应变成单糖 ,单糖经过浓酸(4~10mol/l)和加热,—3H2O形成糠醛衍生物。

4.缩酮和缩醛化反应

醛和酮在脱水剂的作用下易与具有适当空间的1,3--二醇羟基或邻二醇羟基生成环状的缩醛或缩酮。醛易与1,3-二醇羟基生成六元环状物酮易与顺邻二醇羟基生成五元环状物。常用脱水剂:矿酸、无水氯化锌、无水硫酸铜等。

5.与硼酸的络合反应

许多具有邻二羟基的化合物可与硼酸、钼酸、铜氨、碱土金属等试剂反应生成络合物,据此可用于糖、苷等化合物的分离、鉴定以及构型的确定。

二、糖的提取与分离

1.提取

采集新鲜材料,迅速加热干燥,冷冻保存。提取单糖、低聚糖及苷类化合物常用水或稀醇、醇作为提取溶剂。提取多糖常用冷热水、冷热0.1~1mol/lNaOH或KOH、冷热的1%HAc或苯酚等。

2.糖类化合物的分离

(1)蛋白质去除:

Sevage法:加入多糖水溶液的1/5体积的三氯甲烷,再加入三氯甲烷体积的1/5的丁醇,剧烈振摇20分钟,离心分去水层与溶液层交界处的变性蛋白。温和,需重复五次左右。

酶解法:加入蛋白质水解酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、链霉蛋白酶等。

三氟三氯乙烷法:1份三氟三氯乙烷,加入到1份多糖溶液,搅拌10分钟,离心得水层,水层再用上述溶剂处理2次。

三氯醋酸法:在多糖水溶液中,滴加3%三氯醋酸,直至不再浑浊,5~10℃放置过夜,离心除去胶状沉淀即可。

(2)酸性多糖的分离:季铵盐沉淀法

1~10% CTAB或CP-OH,搅拌下滴加于0.1~1% 多糖溶液中 (pH<9, 无硼砂) 控制季铵盐浓度,可分离不同的酸性多糖,季铵盐及其氢氧化物是一类乳化剂,可与酸性糖形成不溶性沉淀增加溶液pH,或含硼砂缓冲液 (糖酸性增大),与中性多糖形成沉淀。

(3)不同极性多糖的分离:分级沉淀或分级溶解法

分级沉淀法:此种方法适合于分离各种溶解度相差较大的多糖,根据各种多糖在不同溶度的低级醇或丙酮中具有不同溶解度的性质。

分级溶解法:逐次按比例由小到大加入甲醇或乙醇或丙酮,收集不同浓度下析出的沉淀,经反复溶解与沉淀后,直到测得的物理常数恒定。

(4)离子交换色谱

阳离子交换纤维素适用于分离酸性、中性多糖和黏多糖。分离酸性多糖所用的洗脱剂通常是PH相同、离子强度不同的缓冲液。分离中性多糖的洗脱剂则多是不同浓度的硼砂溶液。

(5)纤维素柱色谱

所用洗脱剂是水和不同浓度乙醇的水溶液,流出柱顺序:水溶性大先出柱。

(6)凝胶柱色谱

按多糖分子大小和形状不同分离开来,常用的有葡聚糖凝胶、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等,常用洗脱剂是各种浓度的盐溶液及缓冲液,它们的离子强度最好不低于0.02mol/l。出柱顺序:大分子先出柱。

(7)制备型区域电泳

用水将玻璃粉拌成胶状,装柱,用电泳缓冲液(如0.05mol/l硼砂水溶液,PH9.3)平衡3天,将多糖加于柱上端,接通电源,上端为正极、下端为负极,其单位厘米的电压为1.2~2v,电流为30~35mA,电泳时间为5~12小时,电泳完毕后将玻璃粉载体推出柱外,分割后分别洗脱、检测。

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