離子色譜測(cè)定殼寡糖聚合度研究

邵 波

（浙江樹(shù)人大學(xué)，浙江 杭州 310015）

實(shí)驗(yàn)室與分析

離子色譜測(cè)定殼寡糖聚合度研究

邵 波

（浙江樹(shù)人大學(xué)，浙江 杭州 310015）

采用離子色譜方法研究殼寡糖聚合度（DP）與其保留因子（k’）的相關(guān)關(guān)系。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立線性回歸方程，并對(duì)樣品中的未知?dú)す烟菢悠返木酆隙冗M(jìn)行分析，并改變流速和淋洗液的條件進(jìn)行驗(yàn)證，誤差 ≤1.97。因此，可以利用離子色譜分離保留因子計(jì)算殼寡糖的聚合度。

殼寡糖；保留因子；聚合度

近年來(lái)，殼寡糖逐漸應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、飼料、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域[1]。目前殼寡糖產(chǎn)品檢測(cè)中聚合度的分析尤為關(guān)鍵，但是其檢測(cè)的方法尚不成熟。常用檢測(cè)方法有液相色譜法[2]、毛細(xì)管電泳法[3-4]及費(fèi)時(shí)的衍生熒光法。離子色譜積分脈沖安培檢測(cè)法是報(bào)道的檢測(cè)糖類(lèi)最好的方法[5]，但這些方法都需要使用標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行驗(yàn)證[6]，殼寡糖的標(biāo)準(zhǔn)樣品不但價(jià)格昂貴，且供應(yīng)商極少因而較難購(gòu)全，這給殼寡糖聚合度的驗(yàn)證帶來(lái)很大的困難。根據(jù)色譜中保留值規(guī)律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究其聚合度與保留因子之間的關(guān)系非常有意義，可以在缺乏標(biāo)準(zhǔn)品的情況下，對(duì)未知的殼寡糖進(jìn)行聚合度的分析，以獲得高活性殼寡糖產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

戴安DX-600離子色譜儀：配電化學(xué)檢測(cè)器，分析柱系統(tǒng)為CarboPac PA10 4mm×50mm，保護(hù)柱為CarboPacPA10 4mm×250 mm。

殼2～殼6糖標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（含量大于90%）。超純水(18.2MΩ)。殼寡糖試樣。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

殼寡糖標(biāo)準(zhǔn)混合液：分別稱取殼2～殼6糖的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各10.00mg用超純水分別溶解于10mL容量瓶中定容，配成濃度為1.0 mg·mL-1的儲(chǔ)備液。使用液分別用超純水稀釋至10μg·mL-1。

殼寡糖樣品溶液：稱取殼寡糖樣品1.0g，用超純水溶解后定容至10mL，用0.45μm水性濾膜過(guò)濾，濾液作為儲(chǔ)備液備用，使用時(shí)用超純水稀釋至10μg·mL-1。

1.3 色譜條件

色譜柱及檢測(cè)池溫度20℃，進(jìn)樣量25μL，ED40A電化學(xué)檢測(cè)器配 Au工作電極及Ag-AgCl 參比電極，積分脈沖安培法檢測(cè)。

淋洗液1：A：100 mmol·L-1氫氧化鈉；B：超純水；20%A+80%B(V/V) 等度洗脫。

淋洗液2：A：100 mmol·L-1氫氧化鈉；B：超純水；10%A+90%B(V/V) 等度洗脫。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 殼寡糖聚合度與保留因子的計(jì)算

取殼寡糖樣品溶液適當(dāng)稀釋后進(jìn)樣分析，流速0.60mL·min-1，淋洗液：20%NaOH+80%H2O(V/V)，得到圖1的色譜圖。圖1所示1～3號(hào)峰為未知聚合度殼寡糖，4～8號(hào)峰則使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行定性確證，分別為殼6～殼2糖。計(jì)算保留指數(shù)及相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

圖1 殼寡糖樣品色譜圖Fig.1 Chromatogram of Chitosan Oligosaccharide sample

根據(jù)氣相色譜的碳數(shù)規(guī)律，同系物的調(diào)整保留時(shí)間或保留因子（K′）的對(duì)數(shù)與碳數(shù)存在線性關(guān)系：logk′=A1n+B1，式中，k′為保留因子，A1為碳數(shù)規(guī)律常數(shù)，B1為常數(shù)，n為碳數(shù)值。直鏈殼寡糖是由氨基葡萄糖單體縮合而成的寡糖，其中的聚合度（DP）等同于碳數(shù)，但是由于鏈上有氨基，通過(guò)對(duì)殼寡糖聚合度DP與保留因子k′相關(guān)關(guān)系進(jìn)行回歸，發(fā)現(xiàn)聚合度DP與保留因子對(duì)數(shù)logk′具有指數(shù)相關(guān)關(guān)系。

2.2 未知峰聚合度的計(jì)算

先由表1的數(shù)據(jù)建立聚合度為2～6的殼寡糖對(duì)照品的logDP與logk′的相關(guān)關(guān)系。研究中發(fā)現(xiàn)，殼寡糖的保留值規(guī)律為：logk′=A1logDP+B1，將3號(hào)未知峰的logk′值數(shù)據(jù)代入上述方程，計(jì)算其“l(fā)ogDP”值，并由此“l(fā)ogDP”值計(jì)算其“DP”值及誤差值。完成對(duì)該未知峰的定性后，為避免誤差，再以該未知峰為最高聚合度，順序向下建立新的回歸方程，直至完成所有未知峰的聚合度計(jì)算。由計(jì)算可知，該樣品中1～3個(gè)未知峰分別對(duì)應(yīng)聚合度為11、9、7的殼寡糖。

表1 殼寡糖聚合度（DP）與保留因子（k′）數(shù)據(jù)計(jì)算Table 1 Data calculation of oligosaccharide polymerization degree (DP) and retention fator (k′)

表2 聚合度及誤差計(jì)算Table 2 Calculation of (DP) and deviation with 15%NaOH+85%H2O(V/V) elution

表3 殼寡糖對(duì)照品聚合度DP與保留因子k′數(shù)據(jù)計(jì)算Table 3 Data calculation of (DP) and retention fator (k′)

2.3 改變流速及淋洗條件的影響

將流速改變?yōu)?.80mL·min-1，淋洗液10% NaOH+90% H2O(V/V)等度洗脫，分離后的各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)表3和表4。保留因子的對(duì)數(shù)與聚合度的對(duì)數(shù)之間的線性關(guān)系依然存在。

表4 聚合度確定及其誤差計(jì)算Table 4 Calculation of DP and deviation with 5%NaOH+95%H2O(V/V) elution

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明，低聚殼寡糖聚合度的對(duì)數(shù)與保留因子的對(duì)數(shù)具有線性關(guān)系。根據(jù)建立的關(guān)系對(duì)殼寡糖樣品進(jìn)行聚合度的分析，改變流速和淋洗液比例后，誤差不大于1.97%，可見(jiàn)該法可以在缺少相應(yīng)的殼寡糖標(biāo)準(zhǔn)試劑時(shí)對(duì)其進(jìn)行定性，以保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和品質(zhì)，可廣泛運(yùn)用于各行業(yè)的殼寡糖聚合度的檢測(cè)。

[1] 馬鏑，吳元華，趙秀香.殼寡糖的制備、分離分析方法及在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)藥，2007(2)：1-5.

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Determination of Polymerization Degree of Chitosan Oligosaccharide by Ion Chromatography

SHAO Bo
(Zhejiang Shuren University, Hangzhou 310015, China)

The relationship between the degree of polymerization ( DP ) of chitosan oligosaccharide and retention factor ( k ’ ) was studied by ion chromatography. The polymerization of unknown chitosan oligosaccharide samples was analyzed by using the experimental data to establish the linear regression equation and changing velocity and eluent conditions to verificate the method by error less than 1.97. Therefore, the retention factor could be separated by ion chromatography to calculate the degree of polymerization of chitosan oligosaccharide.

chitosan oligosaccharide; retaining factors; degree of polymerization

O 652.63

A

1671-9905(2017)05-0035-03

浙江省分析測(cè)試科技計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)2015C37039）

邵波，女，碩士，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主持省分析測(cè)試基金、省教育廳、杭州市科委課題，參與國(guó)家級(jí)省級(jí)課題多項(xiàng)，發(fā)表論文30余篇，其中核心刊物20余篇，數(shù)篇文章被SCI、CA收錄

2017-03-06