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碳水化合物是自然界最为丰富的一类有机化合物。在生物体中,碳水化合物主要用作能量来源,如淀粉和糖原;结构物质,如植物骨架纤维素,昆虫外壳几丁质;功能性物质,如细胞膜表面膜聚糖(glycan),其在信号传导,受精、感染、免疫系统识别等方面发挥重要作用。离子液具有蒸气压低、热稳定性好、溶解性优良和可设计性强等优点,已被用于天然产物等领域。然而,将离子液用于碳水化合物分离和分析仍存在较大的应用空间。基于此,本论文合成了不同的功能性离子液,并将其应用于碳水化合物的分离和分析研究。具体内容包括以下三部分:离子液辅助的碳水化合物选择性沉淀和快速分离:以甲基咪唑和聚乙二醇氯代烷烃为起始原料,经两步反应合成[PEG1mim][PF6]、[PEG2mim][PF6]和[PEG3mim][PF6]等离子液,对其沉淀碳水化合物的特性进行了考察。以葡聚糖(dextran100K)为模型化合物,分析了离子液体系中各组分(离子液、水和抗溶剂)含量及温度等因素对多糖回收率的影响。大分子量多糖更容易被沉淀,且三种离子液沉淀多糖能力降序排列为[PEG3mim][PF6]>[PEG2mim][PF6]>[PEG1mim][PF6]。所选离子液可用于选择性沉淀多糖类化合物,使其与水溶性小分子化合物得到快速分离。其选择性沉淀机理可能是离子液阴阳离子与多糖化合物相互作用的结果。离子液辅助的小春花多糖结构解析:以3-氨基喹啉和α-氰基-4-羟基肉桂酸为原料,一步反应制得离子液基质3AQ-CHCA。与传统有机基质相比,3AQ-CHCA电离效率更高。以3AQ-CHCA为基质,可直接对纯化的小春花多糖BTp1进行MALDI-MS检测,分子量为11644Da。对该多糖进行特异性酶解,比较酶解前后片段信息,可快速确定多糖的骨架结构。结合NMR等技术,可对BTp1结构进行全面解析。即BTp1是以1→5连接的α-L-阿拉伯糖为主链,单一的阿拉伯糖作为侧链连接在主链α-L-阿拉伯糖残基的-2位,3-位及相邻α-L-阿拉伯糖残基的-2位。此外,在RAW264.7细胞模型中,BTp1能显著促进其NO的释放。离子液辅助的碳水化合物MALDI-TOF定性定量分析:以DHB为有机酸,仲胺为有机碱,经一步反应合成多种离子液基质。以DHB/N-MA和DHB/N-EA为MALDI基质,可对寡糖实现非衍生化的高灵敏度检测,检测限为10fmol;与DHB相比,DHB/N-MA和DHB/N-EA检测寡糖的离子产率明显提高。同时,采用以上两种离子液基质,多糖(dextran2000和dextran4000)可在10pmol水平得到高分辨度检测。DHB/N-MA和DHB/N-EA更强的紫外吸收能力(355nm)及其有机碱更低的质子亲和势使它们更加适合作为碳水化合物基质。此外,以DHB/N-MA为基质,采用内标法,可对米粉寡糖混合物进行快速而灵敏的定量分析。