> Огромное достоинство хроматографических методов в том, что они позволяют работать с очень малыми количествами вещества (например, порядка микрограмма) и, что еще важнее, позволяют идентифицировать не только мало очищенные вещества, но даже вещества, присутствующие в качестве компонентов сложных смесей. Последнее особенно существенно для разбираемой нами задачи, так как, например, гидролизат полисахарида может содержать несколько разных моносахаридов. И хроматография позволяет идентифицировать их без предварительного разделения.

Конечно, и хроматографические методы могут дать осечку: подвижности разных веществ могут и случайно совпасть. Однако хроматография – это очень гибкий метод. Можно использовать набор разных условий для анализа одной и той же пары веществ,а совпадение подвижностей в нескольких различных условиях – это уже событие, вероятность которого ничтожно мала*.

Кажется, все? Проблема идентификации моносахаридов решена? Не тут-то было! В одном и очень важном для химии углеводов пункте хроматографические методы бессильны: они не позволяют отличать правое от левого. Мы можем, например, со всей надежностью идентифицировать хроматографически галактозу, но останемся в полном неведении относительно того, D- или L-галактозу мы имеем.

Значит, нужно сделать еще что-то. Тут два пути. Можно выделить моносахарид (или его производное) в индивидуальном состоянии и определить его удельное вращение. А можно воспользоваться ферментом, катализирующим ту или иную реакцию этого моносахарида – уж ферменты-то отличают правое от левого! Но ферменты – реагенты тонкие и капризные. Надежный анализ с помощью ферментативной реакции требует проверки с применением образцов заведомых моносахаридов, вводимых в ту же реакцию с темже самым препаратом фермента. И вот тогда только у исследователя появляется действительная уверенность в том, что вещество – моносахарид – идентифицировано.

Мы видели, какую большую роль при идентификации играет прямое сравнение с заведомым образцом. Спрашивается, а где его взять? Промышленность реактивов выпускает специальные наборы образцов многих природных веществ, и в частности моносахаридов (разумеется, самых обычных и распространенных). Но это минимум, который гораздо ниже «прожиточного» при развитой исследовательской работе. Поэтому каждый исследователь, а также исследовательский коллектив, стремятся создать свою собственную коллекцию образцов веществ, пополняют ее при любой возможности и берегут как зеницу ока. Поэтому, в частности, столь значительно повышается эффективность исследовательской работы в больших коллективах: многие проблемы легко решаются путем обмена образцами известных веществ. Наконец, образцы известных соединений являются предметом международного обмена и сотрудничества. Неудивительно,

что ученые часто получают письма примерно такого содержания: «Глубокоуважаемый доктор N! Не могли бы вы прислать нам несколько миллиграммов такого-то вещества для идентификации?». И в ответ летят в авиаконвертах через океаны и континенты считанное число драгоценных кристалликов. Поэтому научная статья нередко кончается словами: «Авторы глубоко признательны доктору N, любезно предоставившему заведомый образец такого-то вещества». И тут есть за что благодарить: иной раз один такой кристаллик позволяет исследователю сэкономить многие месяцы, а то и годы труда.

Историческое отступление

Мы обещали касаться только вполне современных методов исследования, и не без оснований: классику легко найти в любом учебнике*. И все-таки хочется отсупить от этого принципа и описать методы, с помощью которых были впервые выяснены конфигурации ассиметрических центров важнейших моносахаридов. Это – классическая работа Эмиля Фишера**. Изложим ее несколько упрощенно, стремясь сохранить главное – логику исследования.

Прежде всего о том, что уже было известно Фишеру и что предстояло узнать. Была известна бутлеровская структура (см. с. 8) нескольких моносахаридов, было также известно, что для некоторых из них возможны взаимные превращения путем определенных реакций и что изомерные альдозы отличаются конфигурацией ассиметричемких

центров. Установить же нужно было относительные конфигурации этих центров. Экспериментально Фишер использовал главным образом две реакции.

1. Циангидриновый синтез, т.е. присоединение к альдозам синильной кислоты с последующим гидролизом нитрильной группы и восстановлением карбоксильной до альдегидной. Результатом этой реакции является удлинение углеродной цепи альдозы на одно звено и возникновение нового ассиметрического центра, вследствие чего из каждого моносахарида получается не один, а два новых моносахарида – стереоизомеров по C-2. В общем виде эта последовательность показана на схеме:

2. Окисление азотной кислотой. При этом и альдегидная группа, и концевое CH2OH-звено окисляются до карбонильных групп. В результате молекула приобретает повышенную симметрию – происходит уравнивание концов, причем в зависимости от относительной конфигурации ассиметрических центров эт