多糖含量测定方法优化的研究现状

1. 大家是如何测定多糖的

季宇彬.《中药多糖的化学与药理》. 北京:人民卫生出版社.2005.5多糖含量测定（1）显色试剂硫酸法：根据单糖、多糖及其衍生物在硫酸作用下水解、脱水生成糖醛类化合物，与酚类、芳胺类等缩合成有色化合物。苯酚硫酸法生成橙黄色溶液，在490nm处有特征吸收；蒽酮硫酸法生成亮绿色溶液，在630nm处有特征吸收；咔哇硫酸法用于测定糠醛酸（伯醇基氧化：形成糠醛酸，斐林（Fehling）试剂可定量。苯酚-硫酸试剂可与游离的寡糖、多糖中的己糖、糠醛酸起显色反应，己糖在490nm处（戊糖及糠醛酸在480nm处）有最大吸收，吸收值与糖含量呈线性关系）。显色试剂硫酸法方便简单，但需严格控制水解条件。（2）DNS法：一个能消除还原性杂质干扰的方法（在氢氧化钠和丙三醇的存在下，还原糖能使DNS还原生成3-氨基-5-硝基水杨酸，在沸水浴中显色2~5min，此化合物在过量的氢氧化钠碱性溶液中呈橘红色，波长在540nm下有最大吸收峰，并且吸光度与还原糖含量有线性关系。试验过程中诸多因素如吸收光谱、显色剂用量、显色时间等均对测定结果有直接影响）。利用3,5-二硝基水杨酸与多糖水解产物还原糖共热后还原成棕红色氨基化合物，于540nm处有特征吸收。（主要参考文献：董文慧,等.云芝肝泰中云芝多糖的工业分析方法.中成药,1990,12(2):33.齐香君,等.3,5-二硝基水杨酸比色法测定溶液中还原糖的研究. 纤维素科学与技术.2004,12(3):17~19）（3）滴定法：有斐林氏滴定法，间接碘量滴定法。（4）气相色谱法：可定性、定量分析多糖的组分及含量，常采用衍生物法以增加其挥发性。一般是将多糖酸水解物或甲醇解（用盐酸-甲醇）物，用三甲基硅烷基化（TMS）或三氟乙酰化（TFA）转化为硅烷化产物或二酰化产物进行气相色谱分析。但乙酰化之前，糖先用KBO4或NaBH4作还原成开链的糖醇化合物较好。多糖用甲醇解方式把半缩醛甲基化，形成甲基糖苷后再TMS化，异构物减少，有利于分辨。常以甘露醇或肌醇为内标，用已知的各种单糖作标准。（5）高效液相色谱法：选用TSK、SW凝胶排斥色谱柱为分离柱，样品经简单预处理，在示差折光检测器中进行检测，以不同分子量的标准右旋糖酐作标准，同时测定样品中多糖的分子量分布情况及其含量。换算因子F的测定参见附件还阳参多糖的定性分析及含量测定.pdf|||常见的方法有：GPC测定多糖分子量及其分布琼脂糖电泳法HPLC方法测定多糖。不同的方法会有些差异。

2. 植物组织中糖的测定方法有很多种,举例说明他们的原理和优缺点

有许多不同的分析技术用于糖的分离和测定,包括化学分析、比色分析、纸色谱、薄层色谱、气相色谱和高效液相色谱等。本文总结了近十年植物组织中糖类化合物的研究进展，为其含量测定提供理论依据。

1 分光光度分析法

分光光度法是基于长链多糖在水溶液中离解后可与染料等阳离子相互结合发生反应，从而引起染料吸收光谱的变化进行测定。这种方法具有较好的选择性，可以用于实际样品的测定，通常有两种常见方法。

1.1 蒽酮 - 硫酸比色法

糖在浓硫酸作用下，可经脱水反应生成糖醛或羟甲基糠醛，生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物，在一定范围内，颜色的深浅与糖的含量成正比，故可用于糖的定量。糖类与蒽酮反应生成的有色物质，在可见光区的吸收峰为 630 nm，可在此波长下进行比色。该法的特点是几乎可以测定所有的碳水化合物，不但可以测定戊糖和己糖而且可以测寡糖和多糖，在没有必要细致划分各种碳水化合物的情况下，用蒽酮法可以一次测出总量。蒽酮比色法是一种快速而简便的定糖方法，但测定结果误差较大，只能测定样品中可溶性糖总量。陈鸿英等人用蒽酮硫酸法测定淫羊藿多糖的含量，得到的结果较稳定。

1.2 苯酚 - 硫酸比色法

植物体内的糖主要是指能溶于水及乙醇的单糖和寡聚糖。苯酚法测定糖的原理是在浓硫酸作用下，糖脱水生成的糠醛或羟甲基糠醛能与苯酚缩合成一种橙红色化合物，在10mg～100 mg 范围内其颜色深浅与糖的含量成正比，且在485 nm 波长下有最大吸收峰，故可用比色法在此波长下测定。苯酚法可用于甲基化的糖、戊糖和多聚糖的测定，方法简单，试剂便宜，灵敏度高，实验时基本不受蛋白质存在的影响，并且产生的颜色可稳定 160 min 以上。

2 气相色谱法

气相色谱法是以气体作为流动相的一种色谱分析方法气相色谱法测定糖类，具有选择性好、样品用量少、分辨率高、快速准确、灵敏等优点。曾昭睿采用三 - 端烯丙基 - 不对称二苯并 14- 冠 - 4- 二羟基冠醚做固定相分离了鼠李糖、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。吴建元等人利用气相色谱法分析茯苓多糖的单糖组成结果 6 种标准单糖的衍生物实现了良好的分离并具有良好的峰形。胡磊等人用 1 一甲基咪唑为溶剂和催化剂、盐酸羟胺和乙酸酐为肟化和乙酰化试剂，对植物样品中糖与糖醇进行乙酰化衍生化利用气相色谱分离和质谱鉴定的分析方法。

3 高效毛细管电泳法

除了少数带有羧基和磺酸基的糖类化合物，绝大多数糖类化合物不带电荷，极性很大且没有发色基团。所以用一般的高效毛细管电泳系统无法得到分离和检测。为了使糖类化合物能产生电迁移而得以相互分离，可采用的方法有：（1）衍生化使之带上发色、荧光基团或电荷；（2）与硼酸盐等络合；（3）与缓冲液中的添加剂形成包合配合物；（4）高 pH缓冲条件下使之电离；（5）加入表面活性剂使形成胶束。20世纪 90 年代以来毛细管电泳因具备分离快速，所需样品量少和自动化程度高的特点，已广泛应用于糖化合物的分析。

4 高效液相色谱法

HPLC 用于糖的定性和定量分析具有快速、灵敏、样品处理简单等优点。从大量的文献报道和综述中可以看出，由于糖的特殊结构及它本身不含强紫外和荧光吸收的官能团，到目前为止还没有建立一个统一的方法来分析所有的单糖和低聚糖。分析糖的色谱柱有化合键合烷基柱、阴阳离子交换柱、氨基键合硅胶柱和硅胶柱等。

文献来源：孙艳涛，由欣. 植物组织中糖化合物测定方法的研究进展.科教文汇(上旬刊). 2011,10(上旬刊) ：134-135.网页链接

3. 鉴定多糖的方法

Molisch反应（α- 萘酚反应） 此方法是鉴定糖类最常用的颜色反应。它的原理是：糖类在浓酸作用下所形成的糠醛及其衍生物可以与α- 萘酚作用，形成红紫色复合物。由于在糖溶液与浓硫酸两液面间出现红紫色的环，因此又称紫环反应。α- 萘酚也可用麝香草酚或其他的苯酚化合物代替，麝香草酚溶液比较稳定，其灵敏度与α- 萘酚一样。除了糖类之外，各种糠醛衍生物、葡萄糖醛酸、丙酮、甲酸、乳酸等都可以呈现近似的阳性反应。因此，阴性反应证明没有糖类物质的存在；而阳性反应只能说明有糖类存在的可能。
此反应不能鉴别多聚糖如淀粉，纤维素等。 赞同0| 评论

4. 多糖类的分析方法

下面将简单介绍化学方法和物理分析方法。⑴化学方法测定多糖结构还是目前最常用的方法，测定的手段很多，其中经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：多糖的乙酰解反应是在由乙酸酐、乙酸和硫酸组成的混合液中加热进行的，在一定的糖苷键处裂解。研究表明，相同糖苷键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种有用的补充，多糖可从这两种不同的方法中获得不同的片段，从不同的角度获得多糖的结构信息。甲醇解：多糖在80-100℃条件下与无水甲醇氯化氢反应能将多糖变成组成单糖的甲基糖苷，这些甲基糖苷能转化为三甲基硅醚衍生物或乙酰基衍生物，然后进行GC分析并与标准单糖对照，可得到组成多糖的各单糖的定量数据。⑵物理分析法 ①IR法：IR在多糖结构分析上主要是确定吡喃糖的苷键构型，以及常规观察其他官能团。一般主要观察730-960cm-1的范围，如对于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分析多糖虽受样品挥发性和热稳定性的限制，但GC-MS是多糖结构分析不可缺少的工具，特别是对水解单糖、甲基化单糖及甲基化寡糖的分析，而且能鉴别出糖的异构体。MS在多糖结构分析中不仅在鉴别各种甲基衍生物的碎片，确定各种单糖残基的连接位置时必不可少，而且由于FAB-MS、ESI-MS和 MALDI-MS等技术的出现，利用质谱还可以测定多糖的分子量及一级结构。③NMR：用NMR技术研究多糖结构的一个特点是不破坏样品，对多糖的结构特征可通过化学位移、偶合常数、积分面积、NOE及驰豫时间等参数来表达。一维、二维图谱 NMR在分析糖的构型、相互连接的位置及顺序等方面具有广阔的应用前景。2、分子量及分子量分布多糖具有分子大小不均一的特点，近年来发现这些生物大分子的某一分子量范围成分具有药理活性，而另一分子量范围的成分不具有药理活性或具有一定的毒副作用，因此分子量及其分布既是这类药物的有效性控制的指标又是安全性控制的指标，质量标准中制订该项检查十分必要，这也是近年来大分子聚合物药物质量标准发展的一个明显的特点。多糖分子量只是代表相似链长的平均配布，不同方法所测得的分子量不同，即使是同一多糖，其重均分子量与数均分子量也相差较大，通常采用凝胶色谱法控制这类药物的分子量及其分布，应经研究选用与供试品分子大小相适应的色谱柱填充剂；使用的流动相通常为水或缓冲液，其pH值不应超过填充剂的耐受范围，可加入适量的有机溶剂，但浓度不应超过30%，流速以 0.5-1.0ml/min为宜，因这类分子多无紫外吸收，一般采用示差折光检测器，选用对照品的分子量范围及颗粒形状应与供试品匹配，测定数据经适宜的GPC软件处理求得相关参数。3、含量测定一般来讲，多糖不含蛋白和氨基酸，蛋白或氨基酸检测应呈阴性或符合限度检查要求，如为糖蛋白或糖肽，应提供其证据，以保证产品不是多糖与蛋白的混合物；并提供其氨基酸构成及蛋白含量范围，以保证质量稳定可控。对从天然植物中得到的多糖，在结构研究中尤其对糖组成分析，确定其中是否含有糖醛酸残基具有很重要的意义。糖醛酸的含量测定目前较常用的是硫酸咔唑法，但容易受中性糖残基的干扰。为了消除测定的干扰，可先测定样品中中性糖的吸收度，然后从样品的吸收度减去中性糖的吸收度，即为样品中糖醛酸的吸收度值。间羟基联苯法也是一种常用的多糖中糖醛酸含量测定方法，该法较硫酸咔唑法受中性糖残基的干扰更小。多糖的含量测定可分为两大类：一类是直接测定多糖本身，如高效液相色谱法和酶法；另一类是利用组成多糖的单糖缩合反应而建立的方法，如苯酚-硫酸法、蒽酮-硫酸法等。前者需要多糖的纯品和特定的酶，后者测定时方法学干扰较大，现有的比色重现性差，受影响因素多。但由于目前国内的实验条件，多糖的含量仍然主要采用这种方法，其原理为：多糖在浓硫酸水合产生的高温下迅速水解，产生单糖，单糖在强酸条件下与苯酚反应生成橙色衍生物。在波长490nm左右处和一定浓度范围内，该衍生物的吸收值与单糖浓度呈线性关系，从而可用比色法测定其含量，所用的单糖对照品尽量采用与其多糖组成一致或为含量较高的单糖，这样测得的值较准确。需要强调的是，这种方法所测定的是总糖的含量而不是总多糖的含量，因此首先应测定样品中游离的单糖含量，然后将总糖的含量减去游离单糖的含量，即为总多糖的含量。另外还可以采用3，5-二硝基水杨酸比色法（DNS法），它是在碱性条件下显色，较准确测定还原糖与总糖的含量从而求出多糖的含量，可消除还原性杂质的干扰。