多糖類的分析方法

下面將簡單介紹化學方法和物理分析方法。⑴化學方法測定多糖結構還是目前最常用的方法，測定的手段很多，其中經典而有效的是甲基化分析、高碘酸氧化和Smith降解、部分酸水解以及乙酰解和甲醇解等。① 乙酰解：多糖的乙酰解反應是在由乙酸酐、乙酸和硫酸組成的混合液中加熱進行的，在一定的糖苷鍵處裂解。研究表明，相同糖苷鍵在酸水解和乙酰解中的速度是不同的。乙酰解是酸水解的一種有用的補充，多糖可從這兩種不同的方法中獲得不同的片段，從不同的角度獲得多糖的結構信息。甲醇解：多糖在80-100℃條件下與無水甲醇氯化氫反應能將多糖變成組成單糖的甲基糖苷，這些甲基糖苷能轉化為三甲基硅醚衍生物或乙酰基衍生物，然后進行GC分析并與標準單糖對照，可得到組成多糖的各單糖的定量數據。⑵物理分析法 ①IR法：IR在多糖結構分析上主要是確定吡喃糖的苷鍵構型，以及常規觀察其他官能團。一般主要觀察730-960cm-1的范圍，如對于α-吡喃糖，δC1-H在 845 cm-1，而β-吡喃糖，δC1-H在890cm-1有最大吸收峰。②MS、GC-MS：GC分析多糖雖受樣品揮發性和熱穩定性的限制，但GC-MS是多糖結構分析不可缺少的工具，特別是對水解單糖、甲基化單糖及甲基化寡糖的分析，而且能鑒別出糖的異構體。MS在多糖結構分析中不僅在鑒別各種甲基衍生物的碎片，確定各種單糖殘基的連接位置時必不可少，而且由于FAB-MS、ESI-MS和 MALDI-MS等技術的出現，利用質譜還可以測定多糖的分子量及一級結構。③NMR：用NMR技術研究多糖結構的一個特點是不破壞樣品，對多糖的結構特征可通過化學位移、偶合常數、積分面積、NOE及馳豫時間等參數來表達。一維、二維圖譜 NMR在分析糖的構型、相互連接的位置及順序等方面具有廣闊的應用前景。2、分子量及分子量分布多糖具有分子大小不均一的特點，近年來發現這些生物大分子的某一分子量范圍成分具有藥理活性，而另一分子量范圍的成分不具有藥理活性或具有一定的毒副作用，因此分子量及其分布既是這類藥物的有效性控制的指標又是安全性控制的指標，質量標準中制訂該項檢查十分必要，這也是近年來大分子聚合物藥物質量標準發展的一個明顯的特點。多糖分子量只是代表相似鏈長的平均配布，不同方法所測得的分子量不同，即使是同一多糖，其重均分子量與數均分子量也相差較大，通常采用凝膠色譜法控制這類藥物的分子量及其分布，應經研究選用與供試品分子大小相適應的色譜柱填充劑；使用的流動相通常為水或緩沖液，其pH值不應超過填充劑的耐受范圍，可加入適量的有機溶劑，但濃度不應超過30%，流速以 0.5-1.0ml/min為宜，因這類分子多無紫外吸收，一般采用示差折光檢測器，選用對照品的分子量范圍及顆粒形狀應與供試品匹配，測定數據經適宜的GPC軟件處理求得相關參數。3、含量測定一般來講，多糖不含蛋白和氨基酸，蛋白或氨基酸檢測應呈陰性或符合限度檢查要求，如為糖蛋白或糖肽，應提供其證據，以保證產品不是多糖與蛋白的混合物；并提供其氨基酸構成及蛋白含量范圍，以保證質量穩定可控。對從天然植物中得到的多糖，在結構研究中尤其對糖組成分析，確定其中是否含有糖醛酸殘基具有很重要的意義。糖醛酸的含量測定目前較常用的是硫酸咔唑法，但容易受中性糖殘基的干擾。為了消除測定的干擾，可先測定樣品中中性糖的吸收度，然后從樣品的吸收度減去中性糖的吸收度，即為樣品中糖醛酸的吸收度值。間羥基聯苯法也是一種常用的多糖中糖醛酸含量測定方法，該法較硫酸咔唑法受中性糖殘基的干擾更小。多糖的含量測定可分為兩大類：一類是直接測定多糖本身，如高效液相色譜法和酶法；另一類是利用組成多糖的單糖縮合反應而建立的方法，如苯酚-硫酸法、蒽酮-硫酸法等。前者需要多糖的純品和特定的酶，后者測定時方法學干擾較大，現有的比色重現性差，受影響因素多。但由于目前國內的實驗條件，多糖的含量仍然主要采用這種方法，其原理為：多糖在濃硫酸水合產生的高溫下迅速水解，產生單糖，單糖在強酸條件下與苯酚反應生成橙色衍生物。在波長490nm左右處和一定濃度范圍內，該衍生物的吸收值與單糖濃度呈線性關系，從而可用比色法測定其含量，所用的單糖對照品盡量采用與其多糖組成一致或為含量較高的單糖，這樣測得的值較準確。需要強調的是，這種方法所測定的是總糖的含量而不是總多糖的含量，因此首先應測定樣品中游離的單糖含量，然后將總糖的含量減去游離單糖的含量，即為總多糖的含量。另外還可以采用3，5-二硝基水楊酸比色法（DNS法），它是在堿性條件下顯色，較準確測定還原糖與總糖的含量從而求出多糖的含量，可消除還原性雜質的干擾。