气相色谱质谱法分析研究野生菱角壳中多糖化合物的单糖组成百精Word文档下载推荐.docx

1、本研究首次从野生菱角壳中提取分离出多糖 , 并对多糖的单糖组成进行了深入的研究 6, 7, 为进一步开发和利用野生菱角资源提供了科学依据 。2 实验部分2. 1 样品 、 试剂与仪器市售的菱角去仁后 , 壳晒干 , 粉碎备用 。 单糖及双糖标准物质 （半乳糖 、 阿拉伯糖 、 木糖 、 鼠李糖 、 甘露糖 、 葡萄糖 、 乳糖和蜜二糖 均购自 Che m Service, 纯度大于 98%。所用化学试剂除甲醇和乙醇为色 谱纯外 , 其余均为分析纯 。UV 22501PC 紫外光谱仪 （日本岛津公司 ; N icoletMagna 560傅里叶变换红外光谱仪 （美国尼高力公司 ; Varian

2、Unity Plus 600核磁共振波谱仪 （美国瓦里安公司 ; HP 6890和 HP 5973气相色谱 2质 谱联用 仪 （美国安捷伦公司 。 2. 2 实验方法（1 多糖化合物的提取及纯化方法 称取 800g 洗净晒干的菱角壳 , 加入 1 1的乙醇 2乙 醚混合液 , 65 水浴回流 13h 去脂 ; 残渣中加水 , 90100 水浴提取 46h, 更换清水反复提取 23次 , 合并深红色多糖提取液 , 过滤 , 浓缩 。 向提取液加入 3/7倍体积的乙醇 , 离心分离沉淀 , 冻干得多糖粗品 F 1。 向上清液中加入 1. 0倍体积的乙醇 , 离心分离沉淀 , 冻干得多糖粗品 F 2

3、。依此方法 , 向上清液中先后加 入 1. 5和 4. 0倍体积乙醇 , 分别得到多糖粗品 F 3和 F 4。 若直接向原多糖提取液中加入 4倍体积的无水 乙醇 , 则得到混合多糖粗品 F 5。 用 Sevag 法除去多糖粗品中的蛋白质 , H 2O 2法除去色素 , 透析 72h 后 , 浓缩 , 冻干 , 即得多糖纯品 ; （2 多糖的水解 取多糖样品 10mg 于安瓶中加入 3moL /L三氟乙酸 2mL,第 33卷2005年 1月 分析化学 （FE NX I HUAXUE 研究简报 Chinese Journal of Analytical Che m istry 第 1期7376密封

4、后在 120 恒温中水解 6h, 用氮气吹干三氟乙酸 , 加甲醇并吹干 , 水解产物加入 0. 6mL 0. 05mol/LNa OH 溶液 , 再加 5mg Na BH 4, 室温下反应 810h, 加少许乙酸分解过量的 Na BH 4, 至无气泡产生为止 。 蒸干反应液 , 以酸性甲醇洗涤反应产物 , 蒸干甲醇液 , 重复 34次以除去硼酸根 , 最后加入甲醇蒸干并 于烘箱中 105 除净水分 ; （3 乙酰化衍生法 取水解得的单糖 3mg, 加入 0. 5mL 吡啶 , 1mL 乙酸酐 , 加热 2h, 冷却后加甲苯 2mL, 用 N 2吹干 , 加入氯仿 , 蒸馏水洗涤 , 用 N 2

5、。此乙酰 化的单糖醇用 CHCl 3稀释后进行气相色谱 2质 谱分析 ; （4 6mg, 加吡啶 0. 6mL, 六甲基四硅胺烷 0. 2mL, 0. , 谱 2质 谱分析 。 2. 3 GC 2M S 分析条件HP 25（ , （0mm i . d . , 0. 25m ; E I 源 , 电子能量 70e V, , 接口温度 270 , 载气氦气流速 1. 2mL /min, 分流 比 20 1, :/min15015 /min260 （40m in 。3 3. 1 菱角壳提取物中多糖的鉴定分析Molisch 实验 :硫酸和多糖溶液分为两层 , 层与层之间有紫色环出现 。说明提取物确含糖

6、。混合多糖 F 5纯品的 FT 2I R 谱图见图 1。 谱图中多处可见到多糖的特征峰 , 如 :3435c m-1, 2924c m -1的吸收峰分别为 H , H 的伸缩振动峰 , 1193c m -1, 1037c m -1处的吸收峰是多糖中 O , C的伸缩振动和 OH 的弯曲振动特征峰 , 在 1000700c m -1的吸收峰则是 2和 2吡 喃单糖形成的 特征 。混合多糖 F 5纯品的 1H NMR 谱图见图 2。谱图中 3. 55. 5之间可见多个糖质子的响应信号 峰 , 其中 4. 605、 4.7和 4. 9223个峰是 2吡 喃环上的质子信号 , 而 5. 238、5.

7、348、 5. 446、5. 465和 5. 515则可能来自于 2吡 喃环上的质子 , 由此可见 , 此多糖可能是由多种单糖组成 。 3. 2 菱角壳多糖中单糖组成的确定样品 F 1F 4水解产物的乙酰化衍生物经气相色谱 2质 谱分析 , 通过与标准色谱图对照比较和质谱 碎片解析 , 确定了其单糖组成及摩尔比 , 结果列于表 1。 表 1数据表明 , 4种多糖分别由不同摩尔比的几 种单糖 （如阿拉伯糖 、 鼠李糖 、 木糖 、 甘露糖 、 半乳糖 、 葡萄糖 和二糖 （乳糖 、 蜜二糖 组成 , 其中多糖 F 2F 4的单糖组成相同 , 只是摩尔比略有不同 ; 而 F 1则由 5种单糖和 2

8、种二糖组成 。葡萄糖 , 半乳糖和 甘露糖在 4种多糖中占的比例较大 , 是菱角多糖的主要成分 。 图 1 混合多糖 F 5的傅里叶变换红外光谱图Fig . 1 Fourier transf or m infrared s pectr ogra m of polysac 2charide F 5 图 2 混合多糖 F 5的 1H 核磁共振谱图 （600MHz, 60 Fig . 2 1H nuclear magnetic res onance s pectru m of F 5recorded at 600MHz and 60 混合多糖样品 F 5的甲基硅烷化衍生物的 G C 2MS 总离子流

9、图见图 3。 其质谱解析结果列于表 2。 经碎 片分析并利用标准质谱 N I ST 库进行检索 , 图 3中 11个色谱峰被确认为单糖的甲基硅烷化衍生物。 由于 在衍生化过程中 型和 型吡喃和呋喃异构体的生成 , 同一单糖可以生成几种衍生物。 因此 , 只检出 5种 单糖 , 其中包括两种戊糖 （阿拉伯糖和木糖 , 3种己糖 （甘露糖 , 半乳糖和葡萄糖 。 从表 2中的峰面积百47 分 析 化 学 第 33卷分比数据还可以看出 , 葡萄糖、 半乳糖、 木糖和甘露糖在该混合多糖中所占的比例较大 , 是菱角多糖的主要 成分 , 这与乙酰化分析的结果基本一致。表 1 4种多糖的乙酰化衍生物气相色谱

10、 2质 谱分析结果（多糖 Fracti ons 保留时间Retenti onti m e （m in 摩尔比Molar rati o单糖衍生物Derivatives of monosaccharide相似度 Anal ogy （%F 16. 931. 5阿拉伯糖 A rabinose 91 7. 071. 1鼠李糖 Rha mnose 93 7. 241. 31, 2, 3, 4, 52五 2O 2乙 酰化 D 3, 4, 22ol 93 9. 221六乙酰化 D 2甘 D 93 9. 472. 8D 2葡 95 17. 192. Lact ose 91 17. 3190 F 2D 2甘 露糖

11、醇 D 2Mannit ol, hexaacetate 94 2. 六乙酰化半乳糖醇 Galactit ol, hexaacetate 95 9. 10. 5六乙酰化 D 2葡 萄糖醇 D 2Glucit ol, hexaacetate 97 F 39. 221六乙酰化 D 2甘 露糖醇 D 2Mannit ol, hexaacetate 95 9. 332. 08六乙酰化半乳糖醇 Galactit ol, hexaacetate 95 9. 418. 5六乙酰化 D 2葡 萄糖醇 D 2Glucit ol, hexaacetate 97 F 49. 211六乙酰化 D 2甘 露糖醇 D 2M

12、annit ol, hexaacetate 94 9. 322. 9六乙酰化半乳糖醇 Galactit ol, hexaacetate 96 9. 404. 3六乙酰化 D 2葡 萄糖醇 D 2Glucit ol, hexaacetate 96表 2 混合多糖 F5三甲基硅烷化衍生物分析结果Table 2 Analysis results of tri m ethylsilyl methyl glycoside derivatives of hydr olyzed F保留时间 t r （m in 分子式Molecularf or mula分子量weight相似度Anal ogy（%峰面积百分比

13、 Peak area （%20. 72C 17H 42O 5Si 4438. 21, 2, 3, 4 2四 2氧 2（三甲基硅烷基 22L 2吡 喃阿拉伯糖2L 2A rabinopyranose, 1, 2, 3, 42tetrakis 2O 2（tri m ethylsil o 2900. 0421. 30C 16H 38O 5Si 3394. 2 甲基 22, 3, 42三 2氧 2（三甲基硅烷基 262去 氧基 2212吡 喃甘露糖苷 2l Mannopyranoside, methyl 62deoxy 22, 3, 42tris 2O 2（tri m ethylsilyl 2940.

14、 0921. 89C 16H 38O 5Si 3394. 2 甲基 22, 3, 42三 2氧 2（三甲基硅烷基 262去 氧基 2212吡 喃半乳糖苷 2l 2Galact opyranoside, methyl 62deoxy 22, 3, 42tris 2O 2890. 0422. 80C 15H 36O 5Si 3380. 2 甲基 22, 3, 42三 2氧 2（三甲基硅烷基 22D 2吡 喃木糖苷2D 2Xyl opyranoside, methyl 2, 3, 42tris 2O 2（tri m ethylsilyl 2960. 3123. 15C 19H 46O 6Si 448

15、2. 2 甲基 22, 3, 4, 62四 2氧 2（三甲基硅烷基 22D 2吡 喃木糖苷2D 2Mannopyranoside, methyl 2, 3, 4, 62tetrakis 2O 2（tri m ethyl 2silyl 2940. 1625. 13C 19H 46O 6Si 4482. 2 甲基 22, 3, 4, 62四 2氧 2（三甲基硅烷基 22D 2吡 喃半乳糖苷2D 2Galact opyranoside, methyl 2, 3, 4, 62tetrakis 2O 2（tri m ethyl 2945025. 85C 19H 46O 6Si 4482. 2 甲基 2四

16、 2氧 2（三甲基硅烷基 22D 2半 乳糖苷2D 2Galact oside, methyl tetrakis 2O 2（tri m ethylsilyl 2960. 2426. 40C 19H 46O 6Si 4482. 2 1, 2, 3, 42四 2氧 2（三甲基硅烷基 262氧 2甲 基 22D 2吡 喃葡萄糖 2D 2Glucopyranose, 62O 2methyl 21, 2, 3, 42tetrakis 2O 2tri m 2ethylsilyl 2930. 0726. 87C 19H 46O 6Si 4482. 22, 3, 4, 6 2四 2氧 2（三甲基硅烷基 22D

17、 2吡 喃葡萄糖苷 2D 2Glucopyranoside, methyl 2, 3, 4, 62tetrakis 2O 2（tri m ethylsilyl 2991. 2027. 17C 19H 46O 6Si 4482. 2 甲基 22, 3, 4, 62四 2氧 2（三甲基硅烷基 22D 2吡 喃葡萄糖苷2D 2Glucopyranoside, methyl 2, 3, 4, 62tetrakis 2O 2（tri m ethyl 2970. 5227. 81C 24H 62O 6Si 6614. 31, 2, 3, 4, 5, 6 2六 2氧 2（三甲基硅烷基 2D 甘露醇 D 2M

18、anni 2t ol, 1, 2, 3, 4, 5, 62hexakis 2O 2（tri m ethylsilyl 2920. 04 57第 1期 尚庆坤等 :气相色谱 2质 谱法分析研究野生菱角壳中多糖化合物的单糖组成 图 3 F. 3chr 2s pectr ometric （GC 2MS t otal i on current p r ofile ofthe glycoside derivatives of fracti on 51 B let on J, P, Sans oulet J, Goursaud S, Tchap la A. Journal of Chro m atogra

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22、n, L i Deqian 3（Key L aboratory of Rare Earths Che m istry and Physics, Changchun Institute of A pplied Che m istry,Chinese A cade m y of Sciences, Changchun 130022Xuan Yushi, Yan J ichang, Chu Renhe, L iu Xinzeng（Test and A nalysis Center of Che m ical Se m inary, N orth 2east N or m al U niversity

23、, Changchun 130024Abstract Four polysaccharides p reci p itated by ethanol fr o m the hull of water chestnut are reported . The monosaccharide compositi ons have been deter m ined by their retenti on ti m es and characteristic gas chr omat ogra 2 phy 2mass s pectr ometry frag mentati on patterns . T

24、he polysaccharides are composed of arabinose, rha mnose, xyl ose, mannose, galact ose, glucose, lact ose and melibi ose . The maj ormonosaccharide components are deter 2 m ined as glucose, galact ose, monose and xyl ose .Keywords Polysaccharide, gas chr omat ography 2mass s pectr ometry, monosaccharide（Received 25Dece mber 2003; accep ted 31March 2004 67 分 析 化 学 第 33卷