单糖,顾名思义,就是单个糖分子。
单糖是糖类的组成单元,单糖之前脱水形成糖苷键,并以糖苷键线性或分支连接成寡糖和多糖。因此,单糖组成分析是多糖结构研究的基础。
单糖的种类
天然产物多糖种类繁多、结构复杂,这其中包括组成多糖的单糖种类众多。
常见的单糖有:果糖、岩藻糖、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,还有一些氨基糖、唾液酸等成分。
单糖的水解
单糖组成定性和定量分析,通常需要对样品水解,样品水解方法有甲醇水解、盐酸水解、硫酸水解和TFA水解等。
TFA水解法最为常用。相比于其他水解方法,TFA水解可以有效地水解糖苷键但不会过度破坏单糖结构,而且由于具有较好的挥发性,容易除去残留的TFA。
多糖水解是糖苷键断裂的过程,酶解虽然可以通过降低反应活化能提高反应速率,但是对专一性要求较高且价格高昂,并不是十分适用于此类研究。
在水解过程中,受水解试剂、温度和时间等因素影响,部分单糖可能会出现不同程度的降解。
单糖的分析
多糖水解后生成的单糖混合物或单糖甲基糖苷混合物可用薄层色谱、高效阴离子色谱、高效液相色谱(HPLC)、GC或GC-MS等方法进行定性和定量分析。
HPLC用于单糖组成分析,自20世纪70年代开始便有研究,具有分离速度快、分辨率高、重现性好等优点,成为常量及微量单糖、寡糖重要的分析方法之一。单糖的液相分析,有直接测定和柱前衍生两种方法。
●直接测定
直接测定时,由于糖类物质不具有紫外吸收,通常选用通用型检测器,如示差折光检测器或蒸发光散射检测器,色谱柱有氨基柱和专用糖柱。
● 柱前衍生
为了提高检测灵敏度和分辨率,可以使用带有紫外或荧光标记的衍生物对糖类衍生,然后利用反向C18色谱柱结合紫外检测器或荧光检测器(不常用)进行分离检测,常用衍生化试剂有1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)等。
目前,可采用液相色谱法可进行半乳糖、甘露糖醛酸、阿拉伯糖、古罗糖醛酸、葡萄糖、葡萄糖醛酸、鼠李糖、半乳糖醛酸、岩藻糖、核糖、甘露糖、木糖等多种单糖及糖醛酸的单糖组成测试,可实现单糖的快速定性和定量,分析几乎所有的单糖和大部分寡糖及低聚糖。