乳糖是还原性糖吗--金小英

乳糖是还原性糖吗

[ 2007-1-30 14:48:00 | By: jxyxssz ]

课间时,一女生问我:"哪些糖是还原性糖?乳糖是还原性糖吗?" 因此我以为有必要对还原性糖知识进行系统整理.

还原性糖种类：还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。

非还原性糖有蔗糖、淀粉、纤维素等，但它们都可以通过水解生成相应的还原性单糖。

还原性糖概念：还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。

葡萄糖分子中含有游离醛基，果糖分子中含有游离酮基，乳糖和麦芽糖分子中含有游离的醛基，故它们都是还原糖。

还原性糖鉴定：

鉴定原理：生物组织中普遍存在的还原糖种类较多，常见的有葡萄糖、果糖、麦芽糖。它们的分子内都含有还原性基团（游离醛基或游离酮基）。用斐林试剂、班氏试剂、银氨溶液等可以检验生物组织中还原糖存在与否。

（1）利用斐林试剂：斐林试剂由质量浓度为0.1g／mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.05g／mL的硫酸铜溶液配制而成，二者混合后，立即生成淡蓝色的Cu(OH)2沉淀。Cu(OH)2与加入的葡萄糖在加热的条件下，能够生成砖红色的Cu2O沉淀，而葡萄糖本身则氧化成葡萄糖酸。其反应式如下：

CH2OH—(CHOH)4—CHO＋2Cu(OH)2→CH2OH—(CHOH)4—COOH＋Cu2O↓＋2H2O

用斐林试剂鉴定还原糖时，溶液的颜色变化过程为：浅蓝色→→棕色→砖红色(沉淀)。

(2)利用班氏试剂：班氏试剂由A液(硫酸铜溶液)，B液(柠檬酸钠和碳酸溶液)配制而成。将A溶液倾注人B液中，边加边搅，如有沉淀可过滤。实验原理与斐林试剂相似，所不同的是班氏试剂可长期使用。班氏试剂A液中的硫酸铜溶液与B液中的无水硫酸钠和柠檬酸钠相遇，能产生可溶性的又略能离解出cu2+的柠檬酸铜。

(3)利用银氨溶液：银氨溶液是在2％的AgNO3溶液中逐滴滴人2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，这时得到的溶液就是银氨溶液。银氨溶液中含有Ag(NH3) 20H(氢氧化二氨合银)，这是一种弱氧化剂，能把醛基氧化成羧基，同时Ag+被还原成金属银。还原生成的银附着在试管壁上，形成银镜。可见，银镜反应也可用于鉴定可溶性还原糖。鉴定的结果是出现银镜。

用班氏试剂鉴定可溶性还原糖，比用斐林试剂更简便

斐林试剂要现配现用，否则实验难以得到满意结果，因为此反应利用的是斐林试剂中的Cu(OH) 2产物作为弱氧化剂参与与还原糖的反应，而我们知道，Cu(OH) 2是一种沉淀物质，放置过久沉淀过多则不利于反应，而班氏试剂是斐林试剂的改良，它利用柠檬酸作为Cu2+的络合剂，使溶液稳定、灵敏度高且可以长期使用，故更简便。

班氏试剂与斐林试剂比较

首先，两者的配方不一样。斐林试剂主要由质量浓度为０.１ｇ·ｍＬ-1的ＮａＯH溶液和质量浓度为０.０５ｇ·ｍＬ-1的ＣｕＳＯ2溶液配制而成。其中０.１ｇｍＬ-1的ＮａＯＨ溶液称为斐林试剂甲，0.05ｇ·ｍＬ-1的ＣｕＳＯ4溶液称为斐林试剂乙。而班氏试剂的配方为：①４００ｍＬ水中加85g柠檬酸钠和50g无水碳酸钠；②50mL加热的水中加入8.5g无水硫酸铜，制成ＣｕＳＯ4溶液；③把ＣｕＳＯ2溶液倒入柠檬酸钠Ｎａ2ＣＯ3溶液中，边加边搅，如产生沉淀可滤去。

其次，两者在反应原理上略有差别。利用斐林试剂鉴定时，斐林试剂甲和斐林试剂乙直接反应产生Ｃｕ（ＯＨ）2，Ｃｕ（ＯＨ）2和可溶性还原糖反应产生砖红色沉淀。而班氏试剂中Ｃｕ（ＯＨ）2的产生却是这样的：柠檬酸钠和碳酸钠均为强碱弱酸盐，在水中它们均可水解产生ＯＨ-，与柠檬酸钠Ｎａ2ＣＯ3溶液和ＣｕＳＯ4溶液混合时，Ｃｕ2+和ＯＨ-结合，生成Ｃｕ（ＯＨ）2，Ｃｕ（ＯＨ）2与葡萄糖中的醛基反应产生砖红色沉淀。

第三，两种试剂的保存方式不同。斐林试剂甲和斐林试剂乙可强烈反应产生Ｃｕ（ＯＨ）2，Ｃｕ（ＯＨ）2很容易沉淀析出，因此斐林试剂一般为现用现配；而班氏试剂的配方中，柠檬酸钠Ｎａ2ＣＯ3为一对缓冲物质，产生的ＯＨ-数量有限，与ＣｕＳＯ4溶液混合后产生的Ｃｕ（ＯＨ）2浓度相对较低，不易析出，因此该试剂可长期保存。

  无论利用班氏试剂还是斐林试剂，归根结底都是Ｃｕ（ＯＨ）2与醛基反应而生成砖红色的Ｃｕ2Ｏ沉淀，因此两者反应现象一样。

本尼迪克试剂就是班氏试剂

有时在参考书上会看到本尼迪克试剂，其实就是班氏试剂，因为是由斯坦利·本尼迪克发明的!

斯坦利·本尼迪克（Stanley Benedict）：生物学家、化学家。大名鼎鼎的本尼迪克试剂，又称班氏试剂的发明者。本尼迪克试剂，学过化学的都知道，就是硫酸铜加上碳酸钠和柠檬酸钠的水溶液，主要以二价铜离子来检验还原性糖主要是葡萄糖，非常好用，可以由使用过的试剂由红、橙至黄的颜色来粗略定量。其妻子鲁思·本尼迪克（Ruth Benedict）出身书香门第之家的女人类学家

利用斐林试剂或班氏试剂可以进行尿糖检测

实验原理 尿液中葡萄糖属可溶性还原糖，可以用班氏试剂或斐林试剂检验。

材料器具 人体新鲜尿液，试管，酒精灯，试管夹，火柴，滴管，班氏试剂。

步骤:

(1)在试管中加入1mL班氏试剂，加热到沸腾，如不变色，则可使用。

(2)再在试管中滴人2滴新鲜澄清的尿液，摇匀。

(3)加热上述混合液到沸腾，并持续2min～3min。

(4)观察试管内混合液颜色是否发生变化，是否有沉淀物产生，并按表5提示作出判断记录。

混合液现象 —记录符号 含糖量

混合液呈蓝色或蓝灰色 - 0.02g／100mL

出现浅黄绿色沉淀 + (0.1～0.5g)／100mL

出现黄绿色沉淀 ++ (0.5～1.4g)／100mL

出现黄色沉淀 +++ (1.4～2.0g)／100mL

出现橘黄色沉淀 ++++ 2.0g／100mL

注意事项：

(1)班氏试剂和尿液混合液的体积比例应为10：1。

(2)如是糖尿病人，检验前两三天最好停止服药。