ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спектроскопия, 3С-ЯМР углеводов из "Гемицеллюлозы" В определении строения полисахаридов большую роль играет метод масс-спектрометрии. Он основан на способности молекул иод воздействием алектронного удара ионизироваться с потерей одно электрона и далее распадаться с разрывом ковалентных связей. Ионизированные молекулы и заряженные осколки в электрическом и магнитном нолях различаются ио величине отношения массы к заряду. Так как последний, как правило, равен единице, то величина отношения mjz соответствует массе иона. -Масс-спектр представляет собой набор ииков, соответствующих ионам с определенным отношением массы к заряду интенсивность ииков определяется стабильностью соответствующих ионов. [c.73] Для масс-спектрометрического исследования применяются моно- и олигосахариды в виде летучих производных, напри.мер метиловых эфиров, ацетатов, изопропилидеиовых производных и др. При этом каждая категория производных сахаров характеризуется оиределенными закономерностями распада. Интерпретация масс-спектров ациклических производных более проста, чем циклических. В связи с этим часто практикуется преобразование моно- и олигосахаридов в альдиты, реже — в дналкилмеркаптали. [c.73] В масс-спектре пентаацетата арабита присутствуют пики первичных фрагментов, соответствующих всем возможным направлениям разрыва углеводной цепи (схема 2.9). Кроме того, имеет место последующая фрагме(1тация первичных фрагментов посредством отщепления от них молекулы кетена либо молекулы уксусной кислоты. [c.74] Восстанавливающие и невосстанавливающие остатки в производных олигосахаридов расщепляются неодинаково (схема 2.10). Наличие в спектре соответствующих пиков позволяет установить, какое из мономерных звеньев дисахаридов, построенных, например, из остатков пентозы и гексозы, является редуцирующим. [c.75] Схема 2.10. Фрагменты, характерные для масс-спектра метилового эфира целлобиозы. [c.75] Схема 2.11. Фрагменты, характерные для масс-спектров метилированных олигосахаридов, содержащих связи а - (1-1-2) Й - (1-1-4) в — (1-1-6) — остаток ПОЛНОСТЬЮ метилированной гексозы. [c.76] В масс-спектрах метиловых эфиров дисахаридов позволяет определить тип связи между звеньями (схема 2.11). [c.76] Наряду с электронным ударом в последние годы развиваются новые, более мягкие методы ионизации, в частности химическая ионизация [193]. Полученные с ее применением масс-спектры значительно удобнее для аналитических целей. Совершенствование технических возможностей метода уже сегодня иозволяет получать масс-спектры молекул, по массе близких полисахаридам. Его потенциал в области определения структуры олигосахаридов, несомненно, будет расширяться. [c.76] Химические сдвиги измеряют в миллионных долях (м. д.) относительно внутреннего или внешнего эталона и пересчитывают в отношении к стандартному эталону. В настоящее время в качестве стандартного эталона выбран тетраметилсилан (ТМС) и б-шкала сдвигов, означающая, что линии, лежащие в низких полях от ТМС, имеют положительные значения химических сдвигов. [c.77] Использование в спектроскопии С-ЯМР обычных для протонного магнитного резонанса параметров — констант спин-сиино-вого взаимодействия и интегральной интенсивности линий — связано с преодолением ряда технических трудностей и требует индивидуального подхода в каждом конкретном случае. [c.77] К настоящему времени накоплен достаточно большой материал ио влиянию различных факторов на химические сдвиги ядер С в спектрах ЯМР органических соединений. Оказалось, что в большинстве случаев химические сдвиги С несут исчерпывающую информацию о структуре и стереохимии молекул. В этих условиях другие параметры ЯМР — мультиплетность линий, константы спин-спинового взаимодействия, время спин-решеточной релаксации зачастую определяются и используются лишь для отнесения линий спектра к определенным ядрам с. [c.77] Существует два принципиальпо различных подхода к анализу структуры иолисахаридов с помощью спектроскопии на ядрах С. Наиболее распространенный сочетает исследование с помощью классических химических и физико-химических методов и спектроскопии С-ЯМР. При этом анализируют спектр исходного полисахарида, а также продуктов его частичной и полной деградации. Исходный полисахарид и полученные в результате деструкции вещества образуют ряд родственных по структуре соединений, сопоставление спектров которых позволяет выявить структурные особениостп каждого из них [105]. [c.78] Спектры С-ЯМР полисахаридов весьма сложны для интерпретации. Во всех случаях их анализ базируется на сравнении со спектрами модельных соединений (моносахаридов и их метиловых эфиров, родственных по структуре олиго- и полимеров) и общих закономерностях изменения положения сигналов С в молекулах сахаров в зависимости от места 0-гликозилирования и ориентации заместителей при гликозилированном и соседнем с ним атомах углерода. [c.78] К настоящему времени сняты и расшифрованы спектры С-ЯМР большого числа моносахаридов и их простейших производных, накоплен достаточно большой материал по влиянию различных факторов на химические сдвиги ядер С-ЯМР в спектрах моносахаридов и их производных. Установлены закономерности в изменении химических сдвигов атомов углерода при аномеризации, переходе от восстанавливающих моносахаридов к метилгликози-дам и эпимеризации. Например, установлено, что аномеризация существенно изменяет химические сдвиги атома С-1 /)-глюкозы, D-галактозы, С-арабинозы, )-ксилозы (приблизительно на 4 м. д. в сильное поле при переходе от 3- к а-изомеру) и наиболее сильно влияет на химические сдвиги атомов С-3 и С-5, меньше — на С-2 и слабо — на С-4 и С-б. [c.78] Отнесение сигналов в спектре С-ЯМР олигомеров проводится на основании химических сдвигов по тем же правилам, что и для производных моносахаридов. Однако спектр мономерного звена отличается от спектра соответствующего свободного моносахарида, что обусловлено наличием в них гликозидной связи. Установлена определенная закономерность влияния ее образования на спектры ЗС-ЯМР. [c.79] Возможности спектроскопии С-ЯМР в анализе строения ГМЦ проиллюстрируем рядом примеров. [c.79] Вернуться к основной статье