單糖,顧名思義,就是單個糖分子。
單糖是糖類的組成單元,單糖之前脫水形成糖苷鍵,并以糖苷鍵線性或分支連接成寡糖和多糖。因此,單糖組成分析是多糖結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)。
單糖的種類
天然產(chǎn)物多糖種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,這其中包括組成多糖的單糖種類眾多。
常見的單糖有:果糖、巖藻糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸等。此外,還有一些氨基糖、唾液酸等成分。
單糖的水解
單糖組成定性和定量分析,通常需要對樣品水解,樣品水解方法有甲醇水解、鹽酸水解、硫酸水解和TFA水解等。
TFA水解法最為常用。相比于其他水解方法,TFA水解可以有效地水解糖苷鍵但不會過度破壞單糖結(jié)構(gòu),而且由于具有較好的揮發(fā)性,容易除去殘留的TFA。
多糖水解是糖苷鍵斷裂的過程,酶解雖然可以通過降低反應(yīng)活化能提高反應(yīng)速率,但是對專一性要求較高且價格高昂,并不是十分適用于此類研究。
在水解過程中,受水解試劑、溫度和時間等因素影響,部分單糖可能會出現(xiàn)不同程度的降解。
單糖的分析
多糖水解后生成的單糖混合物或單糖甲基糖苷混合物可用薄層色譜、高效陰離子色譜、高效液相色譜(HPLC)、GC或GC-MS等方法進行定性和定量分析。
HPLC用于單糖組成分析,自20世紀70年代開始便有研究,具有分離速度快、分辨率高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點,成為常量及微量單糖、寡糖重要的分析方法之一。單糖的液相分析,有直接測定和柱前衍生兩種方法。
●直接測定
直接測定時,由于糖類物質(zhì)不具有紫外吸收,通常選用通用型檢測器,如示差折光檢測器或蒸發(fā)光散射檢測器,色譜柱有氨基柱和專用糖柱。
● 柱前衍生
為了提高檢測靈敏度和分辨率,可以使用帶有紫外或熒光標(biāo)記的衍生物對糖類衍生,然后利用反向C18色譜柱結(jié)合紫外檢測器或熒光檢測器(不常用)進行分離檢測,常用衍生化試劑有1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)等。
目前,可采用液相色譜法可進行半乳糖、甘露糖醛酸、阿拉伯糖、古羅糖醛酸、葡萄糖、葡萄糖醛酸、鼠李糖、半乳糖醛酸、巖藻糖、核糖、甘露糖、木糖等多種單糖及糖醛酸的單糖組成測試,可實現(xiàn)單糖的快速定性和定量,分析幾乎所有的單糖和大部分寡糖及低聚糖。