多糖含量測定方法優化的研究現狀

1. 大家是如何測定多糖的

季宇彬.《中葯多糖的化學與葯理》. 北京:人民衛生出版社.2005.5多糖含量測定（1）顯色試劑硫酸法：根據單糖、多糖及其衍生物在硫酸作用下水解、脫水生成糖醛類化合物，與酚類、芳胺類等縮合成有色化合物。苯酚硫酸法生成橙黃色溶液，在490nm處有特徵吸收；蒽酮硫酸法生成亮綠色溶液，在630nm處有特徵吸收；咔哇硫酸法用於測定糠醛酸（伯醇基氧化：形成糠醛酸，斐林（Fehling）試劑可定量。苯酚-硫酸試劑可與游離的寡糖、多糖中的己糖、糠醛酸起顯色反應，己糖在490nm處（戊糖及糠醛酸在480nm處）有最大吸收，吸收值與糖含量呈線性關系）。顯色試劑硫酸法方便簡單，但需嚴格控制水解條件。（2）DNS法：一個能消除還原性雜質干擾的方法（在氫氧化鈉和丙三醇的存在下，還原糖能使DNS還原生成3-氨基-5-硝基水楊酸，在沸水浴中顯色2~5min，此化合物在過量的氫氧化鈉鹼性溶液中呈橘紅色，波長在540nm下有最大吸收峰，並且吸光度與還原糖含量有線性關系。試驗過程中諸多因素如吸收光譜、顯色劑用量、顯色時間等均對測定結果有直接影響）。利用3,5-二硝基水楊酸與多糖水解產物還原糖共熱後還原成棕紅色氨基化合物，於540nm處有特徵吸收。（主要參考文獻：董文慧,等.雲芝肝泰中雲芝多糖的工業分析方法.中成葯,1990,12(2):33.齊香君,等.3,5-二硝基水楊酸比色法測定溶液中還原糖的研究. 纖維素科學與技術.2004,12(3):17~19）（3）滴定法：有斐林氏滴定法，間接碘量滴定法。（4）氣相色譜法：可定性、定量分析多糖的組分及含量，常採用衍生物法以增加其揮發性。一般是將多糖酸水解物或甲醇解（用鹽酸-甲醇）物，用三甲基硅烷基化（TMS）或三氟乙醯化（TFA）轉化為硅烷化產物或二醯化產物進行氣相色譜分析。但乙醯化之前，糖先用KBO4或NaBH4作還原成開鏈的糖醇化合物較好。多糖用甲醇解方式把半縮醛甲基化，形成甲基糖苷後再TMS化，異構物減少，有利於分辨。常以甘露醇或肌醇為內標，用已知的各種單糖作標准。（5）高效液相色譜法：選用TSK、SW凝膠排斥色譜柱為分離柱，樣品經簡單預處理，在示差折光檢測器中進行檢測，以不同分子量的標准右旋糖酐作標准，同時測定樣品中多糖的分子量分布情況及其含量。換算因子F的測定參見附件還陽參多糖的定性分析及含量測定.pdf|||常見的方法有：GPC測定多糖分子量及其分布瓊脂糖電泳法HPLC方法測定多糖。不同的方法會有些差異。

2. 植物組織中糖的測定方法有很多種,舉例說明他們的原理和優缺點

有許多不同的分析技術用於糖的分離和測定,包括化學分析、比色分析、紙色譜、薄層色譜、氣相色譜和高效液相色譜等。本文總結了近十年植物組織中糖類化合物的研究進展，為其含量測定提供理論依據。

1 分光光度分析法

分光光度法是基於長鏈多糖在水溶液中離解後可與染料等陽離子相互結合發生反應，從而引起染料吸收光譜的變化進行測定。這種方法具有較好的選擇性，可以用於實際樣品的測定，通常有兩種常見方法。

1.1 蒽酮 - 硫酸比色法

糖在濃硫酸作用下，可經脫水反應生成糖醛或羥甲基糠醛，生成的糠醛或羥甲基糠醛可與蒽酮反應生成藍綠色糠醛衍生物，在一定范圍內，顏色的深淺與糖的含量成正比，故可用於糖的定量。糖類與蒽酮反應生成的有色物質，在可見光區的吸收峰為 630 nm，可在此波長下進行比色。該法的特點是幾乎可以測定所有的碳水化合物，不但可以測定戊糖和己糖而且可以測寡糖和多糖，在沒有必要細致劃分各種碳水化合物的情況下，用蒽酮法可以一次測出總量。蒽酮比色法是一種快速而簡便的定糖方法，但測定結果誤差較大，只能測定樣品中可溶性糖總量。陳鴻英等人用蒽酮硫酸法測定淫羊藿多糖的含量，得到的結果較穩定。

1.2 苯酚 - 硫酸比色法

植物體內的糖主要是指能溶於水及乙醇的單糖和寡聚糖。苯酚法測定糖的原理是在濃硫酸作用下，糖脫水生成的糠醛或羥甲基糠醛能與苯酚縮合成一種橙紅色化合物，在10mg～100 mg 范圍內其顏色深淺與糖的含量成正比，且在485 nm 波長下有最大吸收峰，故可用比色法在此波長下測定。苯酚法可用於甲基化的糖、戊糖和多聚糖的測定，方法簡單，試劑便宜，靈敏度高，實驗時基本不受蛋白質存在的影響，並且產生的顏色可穩定 160 min 以上。

2 氣相色譜法

氣相色譜法是以氣體作為流動相的一種色譜分析方法氣相色譜法測定糖類，具有選擇性好、樣品用量少、解析度高、快速准確、靈敏等優點。曾昭睿採用三 - 端烯丙基 - 不對稱二苯並 14- 冠 - 4- 二羥基冠醚做固定相分離了鼠李糖、岩藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖的乙酸酯衍生物。吳建元等人利用氣相色譜法分析茯苓多糖的單糖組成結果 6 種標准單糖的衍生物實現了良好的分離並具有良好的峰形。胡磊等人用 1 一甲基咪唑為溶劑和催化劑、鹽酸羥胺和乙酸酐為肟化和乙醯化試劑，對植物樣品中糖與糖醇進行乙醯化衍生化利用氣相色譜分離和質譜鑒定的分析方法。

3 高效毛細管電泳法

除了少數帶有羧基和磺酸基的糖類化合物，絕大多數糖類化合物不帶電荷，極性很大且沒有發色基團。所以用一般的高效毛細管電泳系統無法得到分離和檢測。為了使糖類化合物能產生電遷移而得以相互分離，可採用的方法有：（1）衍生化使之帶上發色、熒光基團或電荷；（2）與硼酸鹽等絡合；（3）與緩沖液中的添加劑形成包合配合物；（4）高 pH緩沖條件下使之電離；（5）加入表面活性劑使形成膠束。20世紀 90 年代以來毛細管電泳因具備分離快速，所需樣品量少和自動化程度高的特點，已廣泛應用於糖化合物的分析。

4 高效液相色譜法

HPLC 用於糖的定性和定量分析具有快速、靈敏、樣品處理簡單等優點。從大量的文獻報道和綜述中可以看出，由於糖的特殊結構及它本身不含強紫外和熒光吸收的官能團，到目前為止還沒有建立一個統一的方法來分析所有的單糖和低聚糖。分析糖的色譜柱有化合鍵合烷基柱、陰陽離子交換柱、氨基鍵合硅膠柱和硅膠柱等。

文獻來源：孫艷濤，由欣. 植物組織中糖化合物測定方法的研究進展.科教文匯(上旬刊). 2011,10(上旬刊) ：134-135.網頁鏈接

3. 鑒定多糖的方法

Molisch反應（α- 萘酚反應） 此方法是鑒定糖類最常用的顏色反應。它的原理是：糖類在濃酸作用下所形成的糠醛及其衍生物可以與α- 萘酚作用，形成紅紫色復合物。由於在糖溶液與濃硫酸兩液面間出現紅紫色的環，因此又稱紫環反應。α- 萘酚也可用麝香草酚或其他的苯酚化合物代替，麝香草酚溶液比較穩定，其靈敏度與α- 萘酚一樣。除了糖類之外，各種糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等都可以呈現近似的陽性反應。因此，陰性反應證明沒有糖類物質的存在；而陽性反應只能說明有糖類存在的可能。
此反應不能鑒別多聚糖如澱粉，纖維素等。 贊同0| 評論

4. 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、部分酸水解以及乙醯解和甲醇解等。① 乙醯解：多糖的乙醯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醯解中的速度是不同的。乙醯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醯基衍生物，然後進行GC分析並與標准單糖對照，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，如對於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，而且由於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，對多糖的結構特徵可通過化學位移、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葯理活性，而另一分子量范圍的成分不具有葯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葯物的有效性控制的指標又是安全性控制的指標，質量標准中制訂該項檢查十分必要，這也是近年來大分子聚合物葯物質量標准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，通常採用凝膠色譜法控制這類葯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，一般採用示差折光檢測器，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軟體處理求得相關參數。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；並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，然後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，後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。但由於目前國內的實驗條件，多糖的含量仍然主要採用這種方法，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採用與其多糖組成一致或為含量較高的單糖，這樣測得的值較准確。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，然後將總糖的含量減去游離單糖的含量，即為總多糖的含量。另外還可以採用3，5-二硝基水楊酸比色法（DNS法），它是在鹼性條件下顯色，較准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。