Simth降解反应——具有邻二醇结构的化合物可以与IO4-作用氧化成醛.氧化开裂反应主要用于采用酸水解苷元易发生改变的苷类及难水解的C-苷,可以获得完整的苷元.写出Simth降解反应的步骤?

Question

Simth降解反应——具有邻二醇结构的化合物可以与IO4-作用氧化成醛.氧化开裂反应主要用于采用酸水解苷元易发生改变的苷类及难水解的C-苷,可以获得完整的苷元.写出Simth降解反应的步骤?

Answer 1

Smith降解反应是冷的条件下脱去糖（分解掉）的反应,适用于难水解的苷获得苷元,不适用于苷元自身存在反式邻二醇结构的化合物.并且可以通过测定分解糖产生的小分子化合物来推断糖的种类.

其步骤：

准备物品：容量瓶（25ml * 2,50ml * 2；茶色为好）、锡纸、碱式滴定管、定量滤纸

          高碘酸钠、乙二醇、溴甲酚(红)紫指示剂、0.005N NaOH(由0.1N NaOH稀释20倍制得,使用前用邻苯二甲酸氢钾标定)、NaBH4或KBH4、50% HAc、1M H2SO4、BaCO3、乙醇

实验步骤：

（1）准确配置30mM NaIO4 50ml （320.8mg NaIO4,定容至50ml）,用锡纸包好避光,取0.1ml稀释至25ml,223nm处测定吸光值大于0.6方可使用.（注：此溶液必须现用现配.）                                                                                                                                                                               

（2）准确称取糖样50mg（记录下准确质量）,用少量水溶解于50ml容量瓶中,然后加入30 mM NaIO4 25ml,蒸馏水定容,使NaIO4 终浓度为15mM.用锡纸包好避光,放置在低温暗处反应,间隔时间(0、6、12、24、36、48、60……小时)取样0.1ml,用蒸馏水稀释250倍,以蒸馏水作空白对照,在223nm波长处测光密度值,直到光密度值恒定为止.

（3）同时将剩余的30mM NaIO4 稀释为15mM,与反应样品同样放置作为对照,待反应结束时取出0.1ml,稀释250倍后,用蒸馏水按不同比例稀释,每浓度三个重复,测定223nm处的光密度值,以OD值为纵坐标,NaIO4浓度为横坐标,制作标准曲线.

（4）通过查标准曲线,计算出高碘酸的消耗量.消耗高碘酸的量（mmol）=(反应前高碘酸浓度-反应后高碘酸浓度)*反应体积

（5）取2ml上述氧化液,加1滴溴甲酚(红)紫作指示剂,用0.005N NaOH溶液滴定,计算得甲酸生成量.甲酸生成量（mmol）=（NaOH的准确浓度*滴定用的体积/2ml）*反应体积

（6） 加乙二醇终止高碘酸氧化反应.流水及蒸馏水各透析24小时.浓缩至10ml,加入KBH470mg 还原过夜.用50% 乙酸中和至pH为6~7,流水及蒸馏水各透析24小时.取1/3干燥后做完全酸水解和GC分析,剩余部分进行Smith降解.

（7）加入等体积的1M H2SO4,25℃水解40小时,BaCO3 中和至pH为6,用定量滤纸过滤,滤液用蒸馏水透析8小时,袋外部分干燥做GC分析,滤液再用流水蒸馏水各透析24小时,袋内部分水浴浓缩到适当体积,加乙醇醇析,离心,上清及沉淀部分干燥后分别做完全酸水解和GC分析.

高碘酸氧化、Smith降解

实验原理：高碘酸氧化是一种选择性的氧化反应,它只能作用于多糖分子中连二羟基或连三羟基处.当连二羟基的C-C键被氧化断开后,产生相应的醛；当连三羟基的C-C键被氧化断开后,产生甲酸及相应的醛.此反应定量进行,每断开1molC-C键,消耗1mol高碘酸,每生成1 mol 甲酸对应消耗2mol高碘酸.因此,通过测定高碘酸消耗量及甲酸生成量,便可以判断糖苷键的位置、直链多糖的聚合度及支链多糖的分支数目等.

高碘酸氧化产物经硼氢化钾还原,得到的多糖醇用稀酸在温和条件下水解,可发生特异性降解,称为Smith降解.Smith降解的特点是只打断被高碘酸破坏的糖苷键,而未被高碘酸氧化的糖残基仍连在糖链上.这样,多糖醇经Smith降解,就可以得到小分子的多元醇和未被破坏的多糖或寡糖片断,对这些产物进行分析,便可以推断出糖苷键的键型及其位置.

从上到下分别是：以1→2或1→2,6位糖苷键连接的葡聚糖反应式；以1→或1→6位糖苷键连接的葡聚糖反应式；以1→4或1→4,6位糖苷键连接的葡聚糖反应式；以1→3、1→3,6、1→2,3、1→2,4、1→3,4、1→2,3,4位糖苷键连接的葡聚糖反应式.

说明：

（1）1mol 1→或1→6位糖苷键连接的葡聚糖被高碘酸氧化时消耗2 mol高碘酸,生成1 mol甲酸；

（2）1mol 1→2或1→2,6、1→4、1→4,6位糖苷键连接的葡聚糖被高碘酸氧化时只消耗高碘酸,不生成甲酸；

（3）不被高碘酸氧化的己糖残基糖苷键型为：1→3、1→3,6、1→2,3、1→2,4、1→3,4、1→2,3,4；

（4）产生甘油的己糖残基糖苷键型为：1→、1→6、1→2、1→2,6；

（5）产生赤藓醇的己糖残基糖苷键型为：1→4、1→4,6；