多糖溶液行为缩略版_精品文档PPT文件格式下载.ppt

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v糖脂的糖链不仅是蛋白质受体的配体，其本身也是信号传导分子。

糖与糖的相互作用介导细胞-细胞相互作用也被证实，新近又发现整合数51介导的内皮细胞与层粘连蛋白间的黏附也是由糖链和糖链间的相互作用调控的。

v糖链在这些生命和疾病过程中起特异性的识别和介导作用。

天然多糖的溶液行为天然多糖的溶液行为多糖分子的内部基团相互作用，因其不同氢键等的形成而构成特定的高级结构。

（1）无规线团链，即多糖分子在溶液中呈现线团状（杂多糖）。

（2）单股螺旋链，主要由分子内氢键支撑其螺旋结构,如赤灵芝孢子粉葡聚糖LB-NB在水及低浓度NaOH溶液中呈单螺旋构象。

（3）双股螺旋链，主要由分子内氢键维持其螺旋结构，而分子间氢键维持其双股链结构（黄原胶）。

（4）三股螺旋链，由三条螺旋链平行缔合组成。

（云芝多糖、树舌多糖、裂褶菌多糖、香菇多糖等均为三股螺旋链）。

（5）半柔性链，分子链的柔顺性处于螺旋链和无规线团之间。

（6）聚集体，在溶液中两条以上高分子链集合在一起形成无规松散的聚集体。

但多糖溶液行为的研究比较困难，因此常选择一些较典型较特殊的多糖。

天然多糖溶液行为的表征技术天然多糖溶液行为的表征技术应用于多糖溶液行为的表征技术主要有粘度法（Vis）、光散射法（LS）、中子散射法、电子显微镜（包括SEM&

TEM）及原子力显微镜（AFM）、核磁共振法（NMR）、旋光色散法（ORD）和圆二色谱法（CD）、拉曼光谱（RS）及紫外光谱法（UV）等。

另外还有多糖特定构象的特征反应，如刚果红络合反应及碘-碘化钾反应等。

而研究多糖与其它生物大分子的相互作用，主要方法包括中子散射法（NS）、光散射法（LS）、电子显微镜（EM）及多维核磁共振波谱法（NMR）、激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）。

影响多糖溶液行为的因素多糖的链构象多糖的簇集与空间构象多糖分子的自卷曲多糖的场效应多糖的场环境多糖与溶剂的相互作用溶剂的结构与簇集多糖溶液行为研究最重要的溶剂水长程氢键的寿命（长程氢键的寿命（长程氢键的寿命（长程氢键的寿命（2ns2ns）,其它氢键寿命较短如在其它氢键寿命较短如在其它氢键寿命较短如在其它氢键寿命较短如在300K300K时，时，时，时，为为为为1ps1ps，在在在在230K230K时为时为时为时为180ps180ps。

v分子间相互作用（氢键、离子键、疏水相互作用）v局部有序结构v从分子到宏观结构的过渡C60水分子网络水分子簇与糖水分子簇水分子簇简介v四个水分子形成小分子簇可以聚合形成双环八聚体。

此平衡是因为水分子间势能存在两个极低值。

极值（a）是因为非键作用，（b）是因为氢键作用。

就分子的空间排布而言，（a）要比（b）紧密，而（b）因为氢键作用，是一种高度有序的结构。

因此，在相对低的温度和压力下，水分子簇倾向于以形式（b）存在。

图1图2（a）（b）v除了四聚体和八聚体之外，小的水分子簇还有五聚体和三元环状十聚体等相对稳定的结构。

v（H2O）20十二面体是二十面体水分子簇核心,（H2O）20十二面体能以多种方式发生结构变化.（下图,黄色小球代表崩塌的氧原子,其数目分别是8（b）,4（c）or6（d）,且分别产生立方体,四面体,八面体空腔）Waterclusterequilibriav由以上一系列小的水分子簇通过相互作用可以形成较大的由280个水分子组成的分子簇。

在动力学上存在开放的低密度结构和紧密结构。

这种结构于1998年首次提出，并在2001年通过x射线衍射在纳米水滴中发现了这种结构。

通过氢键的弯曲，水的簇团结构可以在低密度态和高密度态之间相互转变。

随温度的升高，分子簇的大小、完整性和低密度态的比例都会下降。

v这种由280个水分子组成的分子簇由12个正五边形、20个正三角形和30个矩形组成。

其组成比较复杂，但可以简单的认为它完全由下图所示的八聚体组成。

Waterclusterequilibriav水分子的这种结构可以解释水的许多奇特的性质。

如水的温度密度和压力黏度行为，径向分布模式，由五元环和六元环交替组成的结构，超冷水的特殊性质，离子、疏水分子、碳水化合物、高分子的溶剂化和水合作用。

v有些糖类分子能够适合水分子簇的二十面体结构，并通过氢键代替椅式的六元水环。

糖环中处于e键上的羟基能与临近的水分子形成氢键，即作为氢键的受体又作为氢键的供体。

17OSpinlatticerelaxationtimes证实肌糖是与水相互作用最强的单糖。

水分子与糖v极性因素（离子因素）vNa+、K+、Ca2+、Mg2+分别能结合4、2、12、13个水分子，a-D-galacturonicacid（半乳糖醛酸）的盐溶液的水合主要取决于这些离子。

v氢键的强弱（空间因素）v较强的氢键需要同一个水分子的氧原子和氢原子与多糖分子形成两个氢键，而这受到糖分子立体结构的影响。

v分子的疏水性v有些多糖如纤维素等，在氢键的边缘有两个疏水面，从而阻止了强氢键的形成。

多糖水合的影响因素溶液行为溶液行为溶液行为溶液行为绿绿绿绿茶茶茶茶多糖多糖多糖多糖1.分子链形态分子链形态绿茶多糖的均方根旋转半径与相对分子质量：

绿茶多糖的均方根旋转半径与相对分子质量：

S1/21/2=0.25=0.25MMww0.450.45=0.0416=0.0416MMww0.49cm0.49cm33gg-1-1=0.45=0.45，说明绿茶多糖分子为半柔顺性无规线团。

说明绿茶多糖分子为半柔顺性无规线团。

值值小小于于0.50.5，说说明明茶茶多多糖糖链链是是半半柔柔顺顺链链，且且多多糖糖分分子子的的支支化化度度（分分支支度度）很很高高。

与与高高碘碘酸酸氧氧化化的的结结果果一致。

一致。

max461nm，565nm无无最最大大吸吸收收，说说明明具具有有较较长长侧侧链链和和较较多多分分枝枝，与与M-H模型吻合。

模型吻合。

TPS4-1/碘试剂反应的紫外扫描光谱图碘试剂反应的紫外扫描光谱图刚果红实验刚果红实验绿绿茶茶多多糖糖与与刚刚果果红红络络合合物物随随着着NaOH浓浓度度增增高高，max减减小小，说说明不具三股螺旋结构。

明不具三股螺旋结构。

1.010-3mg/mL聚集成球状聚集成球状1.010-4mg/mL形成无规形成无规线团和岛屿状线团和岛屿状1.010-5mgmL相互缠绕的相互缠绕的分子。

与糖醛酸含量高有关分子。

与糖醛酸含量高有关2.粒度分布温度效应粒度分布温度效应有效直径有效直径:

520nm1260nm分散度：

分散度：

0.3650.005条件：

绿茶多糖稀溶液条件：

绿茶多糖稀溶液（1.010-5mg/ml）煮沸煮沸30min,冷却至室温冷却至室温。

3.空间手性效应空间手性效应温度效应温度效应321（120,260,3100）（120，260，3100）T，TPS4-1峰值峰值，260nm峰红移。

峰红移。

具有很少有序构象，具有很少有序构象，T，向无规线团转变。

向无规线团转变。

（程序升温：

135，255，375，495）温度效应温度效应12431132pH效应效应（1pH6,2pH2,3pH12）（1pH6,2pH2,3pH12）-3080050180350200250300CDWavelengthnmCa2+对对TPS4-1构象的影响构象的影响绿茶多糖可与绿茶多糖可与Ca2+发生配合反应，使手性减小。

发生配合反应，使手性减小。

12（1TPS4-1,2TPS4-1andCaCl2,3CaCl2）（1TPS4-1,2TPS4-1andCaCl2）配位效应配位效应络合物对茶多糖构象的影响络合物对茶多糖构象的影响绿茶多糖绿茶多糖TPS4-1可与刚果红产生较弱的可与刚果红产生较弱的络合反应，但不存在多股螺旋构象。

络合反应，但不存在多股螺旋构象。

（1TPS4-1,2TPS4-1andCongo,3Congo）（1TPS4-1,2TPS4-1andCongo,3Congo）123配位效应配位效应绿茶多糖与硼酸产生较弱的络合，但构象未突变。

绿茶多糖与硼酸产生较弱的络合，但构象未突变。

（1TPS4-1,2TPS4-1andH3BO4）（1TPS4-1,2TPS4-1andH3BO4）12配位效应配位效应结晶性能结晶性能绿绿茶茶多多糖糖为为无无定定型型形形态态，与与多多糖糖复复杂的一级结构和三元糖缀有关。

杂的一级结构和三元糖缀有关。

溶液行为及小尺寸效应溶液行为及小尺寸效应溶液行为及小尺寸效应溶液行为及小尺寸效应乌龙茶乌龙茶乌龙茶乌龙茶多糖多糖多糖多糖浓度对浓度对OTPS2-1园二色谱的影响园二色谱的影响-416051015180300200250CDWavelengthnm酸碱度对酸碱度对OTPS2-1园二色谱的影响园二色谱的影响钙和铜离子对钙和铜离子对OTPS2-1园二色谱的影响园二色谱的影响EDTA对对OTPS2-1园二色谱的影响园二色谱的影响AFM图图（pH6.5）三维三维AFM图图（pH6.5）AFM图图（pH2.0）三维三维AFM图图（pH2.0）AFM图图（pH12.0）三维三维AFM图图（pH12.0）乌龙茶多糖激光共聚焦显微图乌龙茶多糖激光共聚焦显微图pH12pH6.5pH2.0空间构象及尺寸效应空间构象及尺寸效应魔芋魔芋葡甘聚糖葡甘聚糖微微细化淀粉细化淀粉小尺寸效应小尺寸效应微细化淀粉粒度分布微细化淀粉粒度分布SampleMST-1MST-2MST-3MST-4d50（nm）7120456031703030Distribution0.0390.0330.0430.046（a）MST（300）原淀粉（b）MST（600）微细化后（c）MST-4（1000）微细化后原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片原淀粉和微细化淀粉偏光显微镜照片淀粉光学显微镜照片淀粉光学显微镜照片原淀粉原淀粉微细化淀粉微细化淀粉扫描电镜照片扫描电镜照片扫描电镜照片扫描电镜照片原淀粉原淀粉不同粒度微细化淀粉不同粒度微细化淀粉原淀粉和微细化淀粉的原淀粉和微细化淀粉的X-X-射线衍射图射线衍射图原淀粉微细化淀粉1.Amylopectin;

2.IntermatialFraction3.Amylose原淀粉及微细化淀粉分子量分布原淀粉及微细化淀粉分子量分布光电子能谱光电子能谱原淀粉原淀粉微细化淀粉微细化淀粉Scanningspace（m）Height（m）不同粒度淀粉共混膜的表面轮廓曲线不同粒度淀粉共混膜的表面轮廓曲线不同粒度淀粉共混膜的表面轮廓曲线不同粒度淀粉共混膜的表面轮廓曲线生物降解膜光学显微镜及偏光照片生物降解膜光学显微镜及偏光照片AB光学显微镜照片光学显微镜照片偏光照片偏光照片生物降解膜的粗糙度曲线生物降解膜的粗糙度曲线不同粒度微细化淀粉塑化后的不同粒度微细化淀粉塑化后的X-X-射线衍射图射线衍射图谢谢大家！

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