多糖结构研究方法 多糖及其复合物是来自于高等动、植物细胞膜和微生物细胞壁中的天然大分子物质之一,自然界含量丰富,与人类生活紧密相关,对维持生命活动起至关重要的作用。多糖和核酸、蛋白质、脂类构成了最基本的 4 类生命物质。由于多糖的生物活性与多糖的结构关系密切,因此清楚认识多糖的结构是进行多糖研究和利用的基础。多糖结构比蛋白质和核酸的结构更加复杂,可以说是自然界中最复杂的生物大分子。从化学观点来看,多糖结构解析最大的难点就在于其结构的复杂性。糖的结构分类可沿用蛋白质和核酸的分类方法,即多糖的结构也可分为一级、二级、三级和四级结构。与蛋白质或核酸大分子相比,糖链的一级结构“含义”要十分丰富。测定糖链的一级结构,要解决以下几个问题:(1)相对分子质量;(2)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;(4)各单糖残基的 D-或 L.构型,毗喃环或呋喃环形式;(5)各个单糖残基之间的连接顺序;(6)每个糖苷键所取的 a-或 B.异头异构形式;(7)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;(9)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。多糖的二级结构是指多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的有规则的构象,与分子主链的构象有关,不涉及侧链的空间排布;多糖的三级结构和四级结构是指以二级结构为基础,由于糖单位之间的非共价相互作用,导致二级结构在有序的空间里产生的有规则的构象四。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,还有化学方法,如完全酸水解、部分酸水解、高碘酸氧化、Smith 降解、甲基化反应等,以及生物学方法,如特异性糖苷酶酶切、免疫学方法等。 1 质谱(MS) 由于 MS 法在糖链结构分析中具有快速灵敏,样品用量少、结构信息直观的特点而得到越来越广泛的应用。近年来各种软电离技术的诞生,如快原子轰击质谱(FAB — MS) ,电喷 雾质谱(ESI—MS), 基质辅 助激 光解 析 离子化 质谱(MALDI-MS)等,使得糖结构分析的研究取得了日新月异的发展。 (1)快原子轰击质谱(FAB—MS) FAB-MS 是上世纪 80 年代初发展起来的一种新的软电离质谱技术。其显著区别于传统质谱之处在于样品受加速原子或离子的轰击,可直接在基质溶液中电离。FAB-MS 的引入使传统质谱技术难以分析的极性强,难挥发以及热不稳定的化合物不经衍生化就可以直接进行质谱分析...