首页 理论教育如何测试多糖的含量?

如何测试多糖的含量?

【摘要】:第二是定量测试,测出样品中某多糖的含量。用以上4个标准溶液可作出葡萄糖及木糖的工作曲线。图3-2溶液A的色谱图模式出峰顺序依次是单糖、双糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖、八糖和九糖②离子色谱的工作条件离子交换柱:Thermo Scientific/Dionex Carbonpack PA1,4×250 mm柱温:35℃流速:1.2 mL/min移动相:10 mmol/L氢氧化钠操作步骤:用移动相平衡交换柱100 min,注射20μL各个浓度的木糖和葡萄糖的标准液,作出木糖及葡萄糖的工作曲线。

多糖分子一般含有3~10个单糖,如寡糖(xylo-oligosaccharide)、棉子糖(raffinose)和低聚半乳糖(galacto-oligosaccharide)等。由于多糖有助于消化道有益菌的生长,又不会转化成能量,所以被广泛应用于保健品、食品及饮料生产。

多糖的测试主要有两项:第一是定性测试,经过色谱图像的比较来确定被测物是哪种糖的低聚体,三糖、四糖、五糖等的比例是否符合产品规格。第二是定量测试,测出样品中某多糖的含量。

(1)测试步骤

①样品溶液A配制:准确称取200 mg寡糖样品,转移至50 m L容量瓶中,加入约30 mL水,微波超声5 min,加水至刻度,摇匀,再稀释50倍,摇匀并标上“样品溶液A”。

②样品溶液B配制:称取约250 mg样品,转移至50 mL容量瓶中,加入20 mL 1 mol/L盐酸,摇匀并放入沸水浴中水解2.5 h,每15 min摇一次。冷却后加入纯水至刻度,摇匀,离心后取清液,再用水稀释500倍,摇匀并标上“样品溶液B”。

③单糖标准溶液的配制:准确称取30 mg木糖和5 mg葡萄糖,转移至100 mL容量瓶中,加水溶解、定容。分别移取4、2、1、0.5 mL以上溶液至4个100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度并摇匀。用以上4个标准溶液可作出葡萄糖及木糖的工作曲线。

糖的羟基在碱性溶液中会电离成负离子,负离子与阴离子交换柱相互作用,能把不同的阴离子加以分离。一般来说,羟基多的多糖分子,与阴离子交换柱作用力也强,所以在离子色谱中峰出来得晚。用单糖和双糖的条件来走多糖样品,那么三糖、四糖等就可能洗脱不出来。本方法用醋酸根离子作为竞争离子(见第1章“移动相的应用”),把多糖分子从离子交换柱中“挤出去”,这样可得到一个完整的多糖图谱。至于醋酸根离子的浓度、要不要走梯度,都可以根据实际情况而定。

(2)离子色谱的工作条件

①定性测试

离子交换柱:Thermo Scientific/Dionex Carbonpack PA1,4×250 mm

柱温:35℃

流速:1.2 mL/min

移动相(定性测试):100 mmol/L 氢氧化钾(50%)和100 mmol/L 醋酸钾(50%)的混合液

操作步骤:用移动相平衡交换柱1 h,然后注射20μL样品溶液A进入色谱系统,30 min后结束注射。算出每个单峰面积占总面积的百分比,与行业的标准产品相比较。如果每个峰的保留时间和占总面积的百分比与标准品一致,就验证了被测样品中糖的聚合度的分布与行业中同一规格的产品一致,同时从保留时间的对比又证实了各个不同聚合度的多糖分子中不同糖的成分比例,见图3- 2。

图3-2 溶液A的色谱图模式出峰顺序依次是单糖、双糖、三糖、四糖、五糖、六糖、七糖、八糖和九糖

②离子色谱的工作条件(定量测试)

离子交换柱:Thermo Scientific/Dionex Carbonpack PA1,4×250 mm

柱温:35℃

流速:1.2 mL/min

移动相(定量测试):10 mmol/L氢氧化钠

操作步骤:用移动相平衡交换柱100 min,注射20μL各个浓度的木糖和葡萄糖的标准液,作出木糖及葡萄糖的工作曲线。然后注射20μL样品溶液A,根据工作曲线算出样品中已存在的游离木糖及葡萄糖的含量(假如有的话)。接着再注射20μL样品溶液B,根据工作曲线算出水解后样品中含有的总的木糖和葡萄糖的含量,见图3- 3、图3- 4。

图3-3 溶液B水解后的色谱图

图3-4 葡萄糖和木糖标准液的色谱图

(3)结果计算

用水解后测出的总木糖及葡萄糖的含量,分别减去水解前样品中已经存在的木糖和葡萄糖的含量,这样就得到样品中寡糖水解后产生的木糖及葡萄糖的含量。水解产生的木糖加上水解所产生的葡萄糖(寡糖中会含有少量的葡萄糖)就得到寡糖的总含量。理论上计算出的总含量可能会超过100%,因为水解后产生的单糖分子中都带有水解过程中引进的额外的水分子。比如,二聚糖水解后会带进1个额外的水分子,三聚糖水解后会带进2个额外的水分子,四聚糖水解后会带进3个额外的水分子,依此类推。所以高纯度、高规格的寡糖水解产生的单糖总含量可能会超出100%,但不必在乎测出的绝对量,主要看与工业界同规格的标准品相比较的结果。

C:水解前样品液中葡萄糖的浓度(mg/m L)

W :样品的质量(mg)

V:水解前样品溶液的总体积(mL)

C:水解前样品液中木糖的浓度(mg/mL)

W :样品的质量(mg)

V:水解前样品溶液的总体积(mL)

C′:水解后样品液中葡萄糖浓度(mg/m L)

W :样品的质量(mg)

V′:水解后样品溶液的总体积(m L)

C′:水解后样品液中木糖的浓度(mg/m L)

W :样品的质量(mg)

V′:水解后样品溶液B的总体积(m L)

其他多糖的测试也可以用类似的方法。