單糖及寡糖定量分析方法綜述

李亞麗,逄世峰,王玉方,王英平

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,吉林長(zhǎng)春 130122)

?

單糖及寡糖定量分析方法綜述

李亞麗,逄世峰,王玉方,王英平*

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所,吉林長(zhǎng)春 130122)

單糖和寡糖大多是可溶性糖,在生物體內(nèi)具儲(chǔ)存能量、轉(zhuǎn)移介質(zhì)的作用;此外,單糖和寡糖可以充當(dāng)結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能分子如糖蛋白的配基。因此,糖類化合物的分析在生命科學(xué)、食品科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)等領(lǐng)域中具有極其重要的意義。本文通過(guò)對(duì)單糖及寡糖分析方法相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行追蹤、整理分類,系統(tǒng)介紹了單糖及寡糖的主要分析方法,并對(duì)氣相色譜法、高效液相色譜法、毛細(xì)管電泳法和高效陰離子交換色譜法等4種定量分析方法在食品、蔬菜、水果及藥物中的定量分析應(yīng)用進(jìn)行了分析評(píng)述,得出高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法為定量分析單糖及寡糖較適宜的方法,期望為后期單糖及寡糖的定量分析研究提供一定的參考。

單糖,寡糖,定量分析

糖類化合物定義為多羥基的醛或酮及其縮聚物和某些衍生物,是一切生物體維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源,是生物體合成其他化合物的基本原料,亦是涉及生命活動(dòng)本質(zhì)的生物大分子之一[1]。按其組成糖類化合物可分為單糖、寡糖和多糖。其中單糖和寡糖大多是可溶性糖,在生物體內(nèi)具儲(chǔ)存能量、轉(zhuǎn)移介質(zhì)的作用。另外,單糖和寡糖可以充當(dāng)結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能分子如糖蛋白的配基。因此,其分析測(cè)定在生命科學(xué)、食品科學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)等領(lǐng)域中有著極其重要的意義。然而由于糖的強(qiáng)極性及無(wú)紫外和熒光吸收特性,所以其分離和定量分析極具挑戰(zhàn)性。尋找適宜的測(cè)試方法并選擇合適的柱、檢測(cè)器是定量檢測(cè)糖的關(guān)鍵。

目前國(guó)內(nèi)外已發(fā)展多種方法用于單糖及寡糖類物質(zhì)的定量分析,下面就單糖及寡糖前提取及分析測(cè)定方法逐一進(jìn)行介紹和評(píng)述,期望為后期單糖及寡糖的定量分析研究提供一定的參考。

1　分析前提取方法

前提取是樣品檢測(cè)的重要環(huán)節(jié),對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性有極其重要的作用。實(shí)際生物樣品比較復(fù)雜,常含有色素、蛋白質(zhì)、可溶性果膠、淀粉、有機(jī)酸、氨基酸、單寧等物質(zhì),使得后續(xù)的分析測(cè)定存在分離差、峰形不良及嚴(yán)重拖尾現(xiàn)象等問(wèn)題,從而引起測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生較大誤差,故必須先去除。目前對(duì)于糖的前處理方法主要有以下3種。

1.1醋酸鉛和草酸鉀(草酸鈉)法

水和乙醇均是良好的糖類物質(zhì)提取劑,升高溫度會(huì)加速單糖及寡糖的溶出,但也會(huì)加速多糖等物質(zhì)的溶出或水解,故一般先用80～90 ℃水浴加熱,冷卻后加入醋酸鉛沉淀蛋白質(zhì),然后用飽和草酸鉀(草酸鈉)除去過(guò)量的醋酸鉛[2],上清液經(jīng)過(guò)C18固相萃取小柱來(lái)改善水解液的純度。處理后的樣品溶液加水稀釋定容,備用。

1.2醋酸鋅和亞鐵氰化鉀法

用此方法前處理的原理是醋酸鋅及亞鐵氰化鉀這兩種試劑混合形成白色的亞氰鐵酸鋅沉淀,能使溶液中的蛋白質(zhì)、脂肪等干擾糖的物質(zhì)共同沉淀下來(lái),再去除沉淀后減少糖分析測(cè)試的干擾[3]。

1.3有機(jī)溶劑沉淀法

通常步驟為固體樣品搗碎研細(xì)混勻或液體樣品混勻,稱取適量樣品溶于乙腈(80%～100%,體積分?jǐn)?shù))、甲醇、乙醇(50%～80%,體積分?jǐn)?shù))至刻度,混勻。再過(guò)C18固相萃取柱,棄去初濾液,待測(cè)[4]。此過(guò)程樣品中如含蛋白質(zhì),應(yīng)加15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))三氯乙酸溶液溶解[5]。另外,還有用80%乙醇作為洗脫劑過(guò)大孔樹(shù)脂法提取生物體內(nèi)的糖類物質(zhì)的方法[6]。

以上幾種分析前處理方法,醋酸鉛和草酸鉀及醋酸鋅和亞鐵氰化鉀方法,在一定程度上能去除蛋白質(zhì)、脂肪酸等干擾物質(zhì),但是由于在處理過(guò)程中會(huì)生成絮狀沉淀物質(zhì),如不去除干凈,在后續(xù)的液相色譜或氣相色譜分析測(cè)試過(guò)程會(huì)堵塞色譜柱或系統(tǒng);而有機(jī)溶劑沉淀法中,乙醇毒性較小且價(jià)格相對(duì)經(jīng)濟(jì),所以用水提取后乙醇沉淀法去除蛋白質(zhì)等雜質(zhì)是最優(yōu)選擇,因?yàn)槿绻苯佑靡掖妓芤禾崛‰m然能去除部分雜質(zhì),但是雜質(zhì)可能也能包埋部分糖類物質(zhì)而使其不能夠完全溶出。

2　定量分析方法

2.1液相色譜法(High performance liquid chromatography,HPLC)

隨著高效液相色譜法日益普及,其所分析的樣品范圍也愈來(lái)愈多。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)糖的定量檢測(cè)應(yīng)用較廣的為液相色譜法。現(xiàn)行測(cè)定單糖的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T22221-2008和GB/T22222-2008采用的是高效液相色譜-示差折光法。高效液相色譜法檢測(cè)器、色譜柱的研究均向著靈敏度高、重現(xiàn)性好、響應(yīng)快、線性范圍寬、適用范圍廣、對(duì)流動(dòng)相流量和溫度波動(dòng)不敏感、死體積小等方向發(fā)展。

2.1.2檢測(cè)器

2.1.2.1紫外檢測(cè)器(Ultraviolet detection,UVD)紫外檢測(cè)器因其高靈敏度和穩(wěn)定性,在HPLC中應(yīng)用最廣泛。但它所能檢測(cè)的物質(zhì)必須具有吸收紫外光的生色團(tuán),而相應(yīng)的流動(dòng)相在檢測(cè)波長(zhǎng)下則應(yīng)當(dāng)是無(wú)紫外吸收的。這一特性很大程度上限制了其能檢測(cè)的物質(zhì)范圍和一些良好溶劑的使用。單糖及寡糖無(wú)紫外吸收的物質(zhì),如需用紫外檢測(cè)器,需要進(jìn)行衍生化處理。1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)柱前衍生化法反應(yīng)條件較溫和,產(chǎn)物無(wú)立體異構(gòu),紫外檢測(cè)靈敏度較高,故得到較為廣泛的應(yīng)用[14-15]。

2.1.2.2熒光檢測(cè)器(Fluorescence detection,FLD)熒光檢測(cè)的原理是用紫外光照射某些化合物時(shí)它們可受激發(fā)而發(fā)出熒光,根據(jù)發(fā)出的熒光能量進(jìn)行定量分析。但是糖本身無(wú)紫外或熒光吸收特性,因此需要進(jìn)行衍生化處理方可進(jìn)行熒光檢測(cè)。張其安等[16]將蜂蜜經(jīng)對(duì)氨基苯甲酸衍生化后,建立反相離子對(duì)色譜-熒光檢測(cè)法測(cè)定其熒光特性,外標(biāo)法定量。結(jié)果表明,果糖、葡萄糖、麥芽糖的檢出限分別可達(dá)210、96、240 μg·kg-1。衍生化處理雖可以提高糖的檢測(cè)靈敏度,但操作煩瑣且不可避免引入誤差。

2.1.2.3示差折光檢測(cè)器(Refractive index detection,RID)示差折光檢測(cè)器是基于色譜柱流出物光折射率的變化來(lái)連續(xù)測(cè)定樣品濃度。Ferreira等[17]采用HPLC-FID方法實(shí)現(xiàn)嬰幼兒配方食品中乳糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖和麥芽糖的分析檢測(cè)。Sesta等[18]采用HPLC-FID方法測(cè)定了蜂王漿中蔗糖、葡萄糖、果糖和麥芽糖的含量。示差折光檢測(cè)糖的含量雖然過(guò)程簡(jiǎn)化,但由于示差折光檢測(cè)器對(duì)溫度非常敏感,對(duì)工作環(huán)境要求很苛刻,要求恒溫,恒流速,無(wú)法采用梯度洗脫,檢測(cè)器靈敏度也不夠高。

2.1.2.4荷電氣溶膠檢測(cè)器(Charged aerosol detection,CAD)荷電氣溶膠檢測(cè)原理是從液相色譜柱中流出的洗脫液首先被氮?dú)饬黛F化,霧化液滴經(jīng)干燥去除流動(dòng)相形成被分析顆粒。另一股氮?dú)饬鲃t通過(guò)一個(gè)高壓鉑質(zhì)環(huán)形線圈而形成正電荷氣流,該氣流與相反方向流動(dòng)的被分析顆粒流進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移。帶電顆粒被傳送到一個(gè)收集器,在這里電荷被一個(gè)高靈敏度的靜電計(jì)進(jìn)行測(cè)量,產(chǎn)生一個(gè)與被分析物量有直接比例關(guān)系的信號(hào)。CAD檢測(cè)器特別適合無(wú)光學(xué)活性的不揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè),因此比較適合分析測(cè)定糖[19]。

2.1.2.5蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(Evaporative light-scattering detection,ELSD)蒸發(fā)光散射檢測(cè)是基于不揮發(fā)性的樣品顆粒對(duì)光的散射程度與其質(zhì)量成正比的原理而進(jìn)行的檢測(cè)。Ma等[9]采用HPLC-ELSD方法成功實(shí)現(xiàn)桃、蘋(píng)果、西瓜和櫻桃等水果中果糖、山梨糖醇、葡萄糖和蔗糖等4種糖的同時(shí)分離和測(cè)定,不同水果中各糖的檢測(cè)限和線性范圍分別為0.07～0.27 mg·L-1和0.22～0.91 mg·L-1。Shanmugavelan等[6]采用HPLC-ELSD方法實(shí)現(xiàn)韓國(guó)蔬菜、水果、谷物、種子和樹(shù)葉中果糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖和木糖等糖物質(zhì)的分離測(cè)定,結(jié)果顯示較好的重現(xiàn)性和靈敏度。ELSD作為一種通用型質(zhì)量檢測(cè)器,樣品無(wú)法回收,因此是一種破壞性檢測(cè)器。對(duì)于比較珍貴的樣品無(wú)法回收再利用,因此ELSD并非適合所有的化合物。另外,ELSD監(jiān)測(cè)器對(duì)于一些揮發(fā)性比較強(qiáng)的成分,可能在較高的溫度下會(huì)隨著流動(dòng)相揮發(fā)成氣體狀態(tài),不適于用ELSD檢測(cè)。ELSD檢測(cè)器對(duì)揮發(fā)性組分和難揮發(fā)性組分都能產(chǎn)生響應(yīng),可以彌補(bǔ)紫外、熒光、示差折光檢測(cè)器等檢測(cè)器需要衍生或不能梯度洗脫等方面的不足,特別適合糖的直接檢測(cè)。

2.1.2.6質(zhì)譜檢測(cè)器(Mass spectrometric detection,MS)質(zhì)譜法是將電離后的離子按質(zhì)荷比(m/z)的大小順序進(jìn)行收集和記錄而進(jìn)行分離分析的。Ghfar等[20]采用液相色譜-電噴霧質(zhì)譜方法成功實(shí)現(xiàn)棗品中葡萄糖、果糖、蔗糖、耐斯糖和克斯糖等單糖和寡糖的同時(shí)測(cè)定,但質(zhì)譜檢測(cè)器價(jià)格較貴而相對(duì)較難普及。

2.1.2.7脈沖安培/電化學(xué)檢測(cè)器(Pulse amperometric detection/electrochemical detection,PAD/ECD)糖類在堿性條件下陰離子化,對(duì)恒電位的金電極或鉑電極會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)值。因此,人們?cè)O(shè)想能否采用高靈敏度的和高選擇性的高效液相色譜-安培檢測(cè)器對(duì)糖類進(jìn)行分析,但通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)糖類的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物在電極表面迅速沉積,改變電極表面的特性,導(dǎo)致響應(yīng)值降低、漂移和噪聲增加,使用普通的恒電位安培檢測(cè)無(wú)法分析糖類。脈沖安培技術(shù)將普通安培檢測(cè)器改成三電勢(shì)的脈沖安培檢測(cè)器,測(cè)樣的信號(hào)僅僅為第一個(gè)脈沖電勢(shì),而第二和第三個(gè)電勢(shì)為清洗和再活化電勢(shì),通過(guò)三個(gè)電勢(shì)的循環(huán),維持電極的活性。

2.1.2.8光誘導(dǎo)化學(xué)發(fā)光(Photo-Induced Chemiluminescence)光誘導(dǎo)化學(xué)發(fā)光是通過(guò)紫外燈照射,使得自身不具有熒光性的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袩晒庑缘奈镔|(zhì),進(jìn)而研究用化學(xué)發(fā)光體系進(jìn)行檢測(cè)。Chen等[21]發(fā)展一種紫外光誘導(dǎo),后采用魯米諾發(fā)光體進(jìn)行果糖、葡萄糖、蔗糖和乳糖等單糖和寡糖的測(cè)定方法,2 min內(nèi)可實(shí)現(xiàn)一個(gè)樣品的檢測(cè),而且樣品需求量少,僅需100 μL左右,比較適合作為液相色譜的檢測(cè)器用于復(fù)雜樣品的分離檢測(cè)。但是其測(cè)定結(jié)果受pH影響較大而使其靈敏度和穩(wěn)定性不是特別高。

2.2毛細(xì)管電泳法(Capillary electrophoresis,CE)

毛細(xì)管電泳是利用帶電粒子在高壓電場(chǎng)中由于遷移速率不同而達(dá)到分離目的的一種分離分析技術(shù)。其檢測(cè)方式有紫外可見(jiàn)檢測(cè)、激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)、電化學(xué)檢測(cè)等。但糖類物質(zhì)既不帶電,也無(wú)紫外吸收基團(tuán)和熒光基團(tuán),所以不能直接利用毛細(xì)管電泳對(duì)其進(jìn)行分離分析。因此若采用毛細(xì)管電泳法進(jìn)行糖的分離分析應(yīng)通過(guò)以下兩種途徑:使糖帶電;對(duì)糖進(jìn)行衍生化,使其具有紫外吸收或熒光基團(tuán)。

2.2.1衍生后紫外/熒光檢測(cè)衍生的目的是為了引入紫外吸收基團(tuán)或熒光基團(tuán)以利用毛細(xì)管電泳的紫外或熒光檢測(cè)器對(duì)糖進(jìn)行分離檢測(cè)。因?yàn)榘p鍵、三鍵、共軛鍵、孤對(duì)電子以及C=O、S=S、N=O、N=N等功能團(tuán)的物質(zhì)都有紫外吸收光,因此在糖分子中引入這些功能團(tuán)可對(duì)其進(jìn)行有效的紫外檢測(cè);另外,在糖分子中引入熒光基團(tuán)可以對(duì)其進(jìn)行熒光檢測(cè)。目前,大部分的衍生試劑都是氨基取代的環(huán)狀化合物如單苯胺取代衍生物、2-氨基苯甲酰乙酯(2-Amino-3-Benzoyl-Ethyl Ester,2-ABEE)、3-氨基苯甲酰乙酯(3-Amino-Benzoyl-Ethyl Ester,3-ABEE)、4-氨基苯甲酰乙酯(4-Amino-Benzoyl-Ethyl Ester,4-ABEE)、2-氨基苯甲酰胺(2-Aminobenzamide,2-ABA)、3-氨基苯甲酰乙酯(3-Aminobenzamide,3-ABA)、4-氨基苯甲酰乙酯(4-Aminobenzamide,4-ABA)、2-氨基苯腈(2-Amino-Benzonitrile,2-ABN)、3-氨基苯腈(3-Amino-Benzonitrile,3-ABN)、4-氨基苯腈(4-Amino-Benzonitrile,4-ABN)、3-氨基苯甲酸(3-Aminobenzoic acid,3-AB)、3-氨基苯甲酸(4-Aminobenzoic acid,4-AB)等,它們是還原糖衍生化的衍生試劑,還原糖可以通過(guò)這些苯胺衍生物的還原氨化作用進(jìn)行標(biāo)記,反應(yīng)通過(guò)Shiff堿的形成進(jìn)行[22-24]。帶電荷的肼類衍生試劑對(duì)肼基苯磺酸,具有紫外吸收基團(tuán),其磺酸根易于電離,是較理想的衍生試劑。另一大類方法是糖在堿性條件下與Cu(II)的硫酸鹽所形成的螯合物在245 nm波長(zhǎng)處有紫外吸收,此種方法測(cè)定糖的檢測(cè)限可以達(dá)到50～100 mmol·L-1[25]。

2.2.2脈沖安培/電化學(xué)檢測(cè)(Pulse amperometric detection/electrochemical detection,PAD/ECD)CE-PAD/ECD測(cè)定分析檢測(cè)糖類物質(zhì),無(wú)需提前進(jìn)行衍生化反應(yīng),Colon等[26]采用銅電極建立了糖類物質(zhì)的直接測(cè)定,顯示了電化學(xué)方法靈敏與簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)。陳洪淵等[27]自行設(shè)計(jì)CE-EC裝置,系統(tǒng)地研究了單糖的毛細(xì)管區(qū)帶電泳的分離條件,提出了以NaCl為電解質(zhì)溶液的調(diào)節(jié)劑,增加了體系的分離能力的觀點(diǎn),并將此法應(yīng)用于糖類水解產(chǎn)物及人血中葡萄糖的測(cè)定,取得了滿意的結(jié)果。

CE法具有操作簡(jiǎn)單、分離效率高、樣品消耗少、綠色環(huán)保等特點(diǎn),能彌補(bǔ)氣相和液相色譜的不足。

2.3氣相色譜法(Gas chromatography,GC)

氣相色譜法是基于樣品中各組分在流動(dòng)相和固定相中吸附力或溶解度不同,也就是說(shuō)分配系數(shù)不同而進(jìn)行分離分析的。氣相色譜適用于氣體或低沸點(diǎn)有機(jī)物的分離分析。而糖的沸點(diǎn)較高,因此采用氣相色譜法分析糖之前,常需要采用糖腈乙酰酯法和硅醚化法兩種衍生化方法對(duì)其進(jìn)行衍生化處理。

2.3.1糖腈乙酰酯法此方法常用的衍生試劑為肌醇六乙酰酯和鹽酸羥胺,然后在吡啶中水浴肟化,此后加入乙酰酐乙?；?。朱彩平等[28]制備糖腈乙酰化衍生物進(jìn)行枸杞糖的分析,得到較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.3.2硅醚化法此方法常需內(nèi)標(biāo)物正二十烷,然后在吡啶溶劑中加入六甲基二硅胺烷和三甲基氯硅烷,此后加入水萃取分層,取上清液進(jìn)行氣相色譜分析。毛多斌等[29]建立了煙草及其制品中幾種重要游離糖硅醚化法衍生技術(shù),研究了不同游離糖的含量與煙草品質(zhì)的關(guān)系。

因?yàn)樘穷惖臍庀嗌V分析需要衍生化處理而使得測(cè)定過(guò)程較為繁瑣,所以氣相色譜法測(cè)定糖應(yīng)用較少。

2.4高效陰離子交換色譜法(High performance anion exchange chromatography,HPAEC)

2.4.1脈沖安培檢測(cè)器脈沖安培檢測(cè)器是一種基于電活性分子在工作電極表面能發(fā)生氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流變化的檢測(cè)器,可廣泛用于糖的檢測(cè)[30]。Clarke[31]、于弘[32]等發(fā)展了一種積分脈沖安培檢測(cè)波形,用高效陰離子交換色譜-積分脈沖安培檢測(cè)(HPAEC-IPAD)法,直接分離測(cè)定了氨基酸和氨基糖。該方法無(wú)需衍生化即能分析幾乎所有的單糖和大部分的寡糖及低聚糖,不僅節(jié)省時(shí)間,而且靈敏度極高。Pico等[33]采用HPAEC-PAD方法測(cè)定面粉中異麥芽糖、葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、麥芽四糖、飴糖和麥芽六糖的檢測(cè)限和檢測(cè)范圍分別是0.03～0.21 mg·L-1和0.10～0.71 mg·L-1。Gangola等[34]建立的HPAEC-PAD方法在20 min內(nèi)可實(shí)現(xiàn)鷹嘴豆種子飯菜提取物中肌醇、肌醇半乳糖苷、葡萄糖、果糖、蔗糖、棉子糖、水蘇糖和毛蕊糖的含量檢測(cè)。朱松等[35]建立了高效陰離子交換色譜-脈沖安培檢測(cè)法(HPAEC-PAD)測(cè)定醬油中阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖、木糖、甘露糖和果糖的方法,7種糖的檢出限(25 μL進(jìn)樣,S/N=3)為2.0～8.0 μg·L-1。

2.4.2質(zhì)譜檢測(cè)器HPAEC串聯(lián)質(zhì)譜法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),具有快速,預(yù)處理簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。趙瑜等[36]利用串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)可快速同時(shí)測(cè)定多種物質(zhì)的特性,建立了可以快速同時(shí)測(cè)定煙草制品中七種主要糖類物質(zhì)的HPAEC-MS/MS法,并將其應(yīng)用于煙葉及煙草制品中七種主要糖類物質(zhì)含量的測(cè)定得到了較好的效果。

總之,脈沖安培檢測(cè)法測(cè)定單糖及寡糖類化合物比較方便,而且檢測(cè)靈敏度較高,但是穩(wěn)定性相對(duì)液相色譜較差而限制其使用。

3　結(jié)論與展望

文中介紹的單糖及寡糖的定量分析方法各具特色。高效液相色譜-紫外法及高效液相色譜-熒光法由于需要待測(cè)物具有紫外或熒光特性,用于糖的檢測(cè)時(shí)要對(duì)其進(jìn)行衍生化處理,降低了其通用性。目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T22221-2008和GB/T22222-2008中測(cè)定單糖、雙糖和糖醇含量采用的高效液相色譜-示差折光法,該法靈敏度較低,且無(wú)法進(jìn)行梯度洗脫,使得其難以用于多種糖的同時(shí)分離檢測(cè)。氣相色譜法亦需要衍生化處理,因此使得檢測(cè)過(guò)程更加繁瑣,而且添加的衍生步驟不可避免的會(huì)引入誤差。高效陰離子交換色譜法用于糖含量的檢測(cè)研究較多,其靈敏度較好,但是糖類在電極表面會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而影響方法的準(zhǔn)確性。HPLC-ELSD法無(wú)需衍生,靈敏度較好,是極具潛力的測(cè)定單糖及寡糖的方法。今后應(yīng)不斷的開(kāi)發(fā)適宜糖分離檢測(cè)的色譜柱,建立高效、準(zhǔn)確、快速、靈敏的多種糖類同時(shí)分離檢測(cè)的技術(shù),為糖類的檢測(cè)、應(yīng)用和監(jiān)管提供技術(shù)支撐。

[1]羅紀(jì)盛,張麗萍,楊建雄. 生物化學(xué)簡(jiǎn)明教程[M].承德:高等教育出版社,2000:66-67.

[2]孫雨安,王國(guó)慶,張應(yīng)軍,等. 高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)法測(cè)定煙草中水溶性糖[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào),2014,20(5):531-533.

[3]尚姝,馮有龍.高效液相色譜蒸發(fā)光散射檢測(cè)器測(cè)定保健食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖和木糖[J].西北藥學(xué)雜志,2014,29(1):27-31.

[4]蔡欣欣,張秀堯. 高效液相色譜蒸發(fā)光散射檢測(cè)法測(cè)定食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖和麥芽糖[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2007,17(6):968-982.

[5]丁洪流,李燦,金萍,等. 高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法測(cè)定食品中的單糖、雙糖、低聚果糖和糖醇[J].色譜,2013,31(8):804-808.

[6]Shanmugavelan P,Kim S Y,Kim J B,et al.Evaluation of sugar content and composition in commonly consumed Korean vegetables,fruits,cereals,seed plants,and leaves by HPLC-ELSD[J].Carbohydrate Research,2013,380:112-117.

[7]張英春,董愛(ài)軍,楊鑫,等. 高效液相色譜法測(cè)定藍(lán)莓果漿中糖的組成和含量[J].食品科學(xué),2009,30(6):229-231.

[8]曾慶華,柳仁民,周香云. HPLC-ELSD法測(cè)定番茄中的果糖、葡萄糖[J].食品科技,2010,35(12):256-259.

[9]Ma CZ,Sun C,Chen L,et al. Simultaneous separation and determination of fructose,sorbitol,glucose and sucrose in fruits by HPLC-ELSD[J].Food Chem,2014,145:784-788.

[10]Suzanne de Goeij.Quantitative analysis methods for sugars[M].Analytical Sciences,2013:1-43.

[11]辛梅華,徐金瑞,方伯山,等. 蔗渣水解液及發(fā)酵液中糖及糖醇的高效液相色譜分析[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),1997,16(6):44-47.

[12]曹靜亞,遲曉峰,譚亮,等. UPLC-ELSD法測(cè)定柴達(dá)木栽培和野生枸杞子中水溶性糖含量[J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā),2014,26:233-237.

[13]趙丹霞,王力清,黃秋研,等. 國(guó)內(nèi)市售嬰幼兒配方乳粉中葡萄糖、果糖、乳糖及蔗糖含量的檢測(cè)與分析[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2015,6(3):942-947.

[14]戴軍,朱松,湯堅(jiān),等. PMP柱前衍生高效液相色譜法分析杜氏鹽藻多糖的單糖組成[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2007,26(2):206-210.

[15]林雪,王仲孚,黃琳娟,等. 改進(jìn)的PMP柱前衍生化方法用于單糖的組成分析[J].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào),2006,27(8):1456-1458.

[16]張其安,王娟,戴建曉,等. 高效液相色譜、熒光檢測(cè)法測(cè)定蜂蜜中的果糖、葡萄糖和麥芽糖[J].食品科學(xué),2011,32(14):249-252.

[17]Ferreira I M P L V O,Gomes A M P,Ferreira M A.Determination of sugars,and some other compounds in infant formulae,follow-up milks and human milk by HPLC-UV/RI[J].Carbohydrate Polymers,1998,37:225-229.

[18]Sesta G.Determination of sugars in royal jelly by HPLC[J].Apidologie,2006,37(1):84-90.

[19]Hutchinson J P,Remenyi T,Nesterenko P,et al. Investigation of polar organic solvents compatible with corona charged aerosol detection and their use for the determination of sugars by hydrophilic interaction liquid chromatography[J].Analytica Chimica Acta,2012,750(SI):199-206.

[20]Ghfar A A,Wabaidur S M,Yacine Badjah Hadj Ahmed A,et al. Simultaneous determination of monosaccharides and oligosaccharides in dates using liquid chromatography-electrospray ionization mass spectrometry[J].Food Chemistry,2015,176:487-492.

[21]Chen H,Gao Y,Sun Y Y,et al.Photo-induced chemiluminescent method for determination of reducing sugars[J].Luminescence,2008,23(5):287-291.

[22]付昆,葉強(qiáng). 高效毛細(xì)管電泳法分析附子多糖中單糖組分[J].中國(guó)藥業(yè),2014,23(13):17-19.

[23]賈國(guó)惠. 糖類的高效毛細(xì)管電泳分析[J].中國(guó)醫(yī)院藥學(xué)雜志,2003,23(8):492-493.

[24]張劍波,田庚元. 糖類的高效毛細(xì)管電泳分析[J].有機(jī)化學(xué),1998,18:88-96.

[25]Bazzanella A,Büchmann K. Separation and direct UV detection of sugars by capillary electrophoresis using chelation of copper(II)[J].Journal of Chromatography A,1998,799(1-2):283-388.

[26]Colon L A,Dadoo R,Zare R.Determination of carbohydrates by capillary zone electrophoresis with amperometric detection at a copper microelectrode[J].Analytical Chemistry,1993,65(4):476-481.

[27]朱叔韜,肖其昌,陳洪淵. 毛細(xì)管電泳電化學(xué)檢測(cè)單糖的研究[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),1998,17(3):9-12.

[28]朱彩平,張聲華.枸杞多糖的提取及其組成的氣相色譜分析[J].現(xiàn)代食品科技,2009,25(11):1327-1334.

[29]毛多斌,曲志剛,張峻松,等. 煙草中游離糖的毛細(xì)管氣相色譜分析[J].色譜,2003,21(4):437-437.

[30]張曉萍,段鋼. 高效陰離子交換色譜-脈沖安培法檢測(cè)低聚異麥芽糖[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2012(7):144-147.

[31]Clarke A P,Jandic P,Rocklin D,et al. An integrated amperometry waveform for the direct,sensitive detection of amino acids and amino sugars following anion-exchange chromatography[J].Analytical Chemistry,1999,71(14):2774-2781.

[32]于泓,牟世芬. 高效陰離子交換色譜-積分脈沖安培法分析糖類化合物影響因素的研究[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào),2007,23(6):637-641.

[33]Pico J,Martinez M M,Martin M T,et al. Quantification of sugars in wheat flours with an HPAEC-PAD method[J].Food Chemisty,2015,173:674-681.

[34]Gangola M P,Jaiswal S,Khedikar YP,et al.A reliable and rapid method for soluble sugars and RFO analysis in chickpea using HPAEC-PAD and its comparison with HPLC-RI[J].Food Chemisty,2014,154:127-133.

[35]朱松,戴軍,陳尚衛(wèi),等. 高效陰離子交換色譜法檢測(cè)醬油中的單糖及雙糖[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2012,31(11):1411-1145.

[36]趙瑜,劉金云,湯威,等. 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定煙草中的七種糖類物質(zhì)[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(12):83-86.

Review on quantitative analysis for monosaccharides and oligosaccharides

LI Ya-li,PANG Shi-feng,WANG Yu-fang,WANG Ying-ping*

(Institute of Special Wild Economic Animals and Plants,Chinese Academy of Agriculture Sciences,Changchun 130122,China)

Monosaccharides and oligosaccharides are usually soluble sugars,playing an important role in the energy storing and medium transferring. In addition,monosaccharides and oligosaccharides can act as structure materials and functional molecules such as ligands of glycoprotein. Therefore,the quantitative analysis of monosaccharides and oligosaccharides was very important to the life sciences,food science,medical science,agricultural science and other fields. In this paper,the references published inferring in the quantitative analysis of monosaccharides and oligosaccharides recently were tracked and collected,especially those main methods such as high performance liquid chromatography,capillary electrophoresis,gas chromatography,and high performance anion exchange chromatography for analysis application in the field of food,vegetables,fruits and medicines were systematically reviewed,and the high performance liquid chromatography-evaporative light scattering was advised after analyzing and concluding,which will provide certain basis in the quantitative analysis of monosaccharides and oligosaccharides in the future.

monosaccharides;oligosaccharide;quantitative analysis

2015-10-22

李亞麗(1981-)，女，博士，副研究員，研究方向：分析化學(xué)，E-mail：Yalilee@126.com。

王英平(1967-)，男，博士，研究員，研究方向：藥用植物資源，E-mail：Yingpingw@126.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31401606)；吉林省科技廳項(xiàng)目(20140311033YY，20150520131JH)；長(zhǎng)春市科技攻關(guān)專項(xiàng)(14KG059)。

TS201.2

A

1002-0306(2016)14-0363-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.14.064