全 文 ：黄蜀葵多糖的分子质量测定及单糖组成分析
王雪梅 ,汪莹莹 ,吴迷迷 ,张秀珍
(安徽大学 化学化工学院 , 安徽 合肥　230039)
摘　要:采用凝胶渗透色谱法测定了 4种黄蜀葵多糖的相对分子质量;选用糖分离柱(CarboPac
PA200, 3×250mm),以 10 mmol· L-1 NaOH溶液为流动相 、Au为工作电极 、Ag/AgCl为参比电极的脉冲
积分安培离子色谱法分离测定了 4种多糖水解产生的单糖成分及相对含量.结果表明:凝胶渗透色谱法
测定 4种黄蜀葵多糖的重均分子量分别为 4.23×103、 6.11×105、 4.47×103、 6.01×105Da;离子色谱法
检出 4种多糖均含有半乳糖 、葡萄糖 、甘露糖以及极少量的阿拉伯糖 , 其中半乳糖 、葡萄糖和甘露糖的物
质量之比分别为 0.29∶1.00∶0.41、 0.56∶0.13∶1.00、 0.10∶1.00∶0.11和 0.55∶0.17∶1.00;检出限在
1.63 ～ 2.80 μg· L-1范围 ,相对标准偏差在 2.55% ～ 4.67%之间 ,样品加标回收率为 95.8% ～ 107.9%.
关键词:黄蜀葵多糖;凝胶渗透色谱法;相对分子质量;离子色谱法;单糖组成
中图分类号:O657　　　　文献标志码:A　　　　文章编号:1000-2162(2011)03-0082-06
Determinationofmolecularweightsandmonosaccharide
compositionsinabelmoschusmanihotpolysaccharides
WANGXue-mei, WANGYing-ying, WUMi-mi, ZHANGXiu-zhen
(CollegeofChemistryandChemicalEngineering, AnhuiUniversity, Hefei　230039, China)
Abstract:ThemolecularweightsoffourkindsofpurifiedAbelmoschusmanihotpolysaccharideswere
characterizedbygelpermeationchromatography(GPC), andmonosaccharidesproducedviahydrolysisofthem
wereseparatedanddetectedonaCarboPacPA200(3×250 mm)columnusing10 mmol· L-1 NaOHasthe
mobilephaseanddeterminedbyionchromatography(IC)withintegratedpulsedamperometricdetectionusing
goldastheworkingelectrodeandAg/AgClasthereferenceelectrode.Theresultsshowedthattheaverage
molecularweights(Mw)ofthepolysaccharideswere4.23×103Da, 6.11×105Da, 4.47×103Daand6.01×
10
5Darespectivly.Fourkindsofsamplesalcontainedgalactose, glucose, mannoseandarabinose;andthe
molarratiosofgalactose, glucoseandmannosewere0.29∶1.00∶0.41, 0.56∶0.13∶1.00, 0.10∶1.00∶0.11
and0.55∶0.17∶1.00 , respectivly.Theirdetectionlimitsrangedfrom1.63 μg· l-1 to2.80 μg· l-1.
Relativestandarddeviationsforthesemonosaccharideswere2.55% to4.67%andrecoveriesrangedfrom95.
8% to107.9%.
Keywords:Abelmoschusmanihotpolysaccharide;gelpermeationchromatography;molecularweight;
ionchromatography;monosaccharidecomposition
收稿日期:2010-10-12
基金项目:安徽省绿色高分子材料重点实验室资助项目
作者简介:王雪梅(1964—), 女 ,安徽蚌埠人 , 安徽大学副教授 ,硕士生导师.
引文格式:王雪梅 ,汪莹莹 ,吴迷迷 , 等.黄蜀葵多糖的分子质量测定及单糖组成分析 [ J] .安徽大学学报:自然科学
版 , 2011, 35(3):82-87.
2011年 5月
第 35卷 第 3期
安徽大学学报(自然科学版)
JournalofAnhuiUniversity(NaturalScienceEdition)
May2011
Vol.35 No.3
　　黄蜀葵多糖(Abelmoschusmanihotpolysaccharide)是从黄蜀葵的根 、茎 、叶中提取的水溶性黏稠大分
子物质 ,干态为淡棕黄色或带绿色粉末 ,市售产品称作黄蜀葵胶(Abelmoschusmanihotgel,简称 AMG),
目前仅在食品工业中用作增稠剂和稳定剂.但对其的研究报道却极少 ,仅见高素莲等的分析 [ 1] ,他们采
用苯酚 -硫酸比色法测定了从黄蜀葵根茎中制备出的多糖含量 ,薄层色谱法鉴定该多糖中含有半乳糖 、
阿拉伯糖和鼠李糖 3种单糖组分 ,红外吸收光谱法鉴定其糖苷键为 α-吡喃糖苷键.对黄蜀葵多糖的进
一步研究尚未见文献报道.
一般来说 ,多糖的理化性质和生物活性与其结构和组成有着密切的关系.多糖的结构研究主要包括
相对分子质量测定 、多糖的单糖组成 、糖苷键构型 、连接键及连接次序 、聚合度 、分支度等基本结构以及
多糖的溶液构象等[ 2-3] .多糖相对分子质量的测定方法有渗透压法 、光散射法 、凝胶电泳法 、凝胶渗透色
谱法 、粘度法等 ,由于凝胶渗透色谱法(GPC)具有快速 、操作简单 、分辨率高和重现性好的优点 ,在国内
外得到广泛应用 [ 4-5] .离子色谱法(IC)是近年来发展起来的色谱分析方法 ,可通过将糖类物质在强碱
性淋洗液中离子化后在阴离子交换柱上进行分离 ,然后通过金电极脉冲安培检测器进行检测 ,从而达到
分析糖类物质的目的 [ 6 -7] ,该法不需要预先衍生就能检测到几乎所有的单糖 ,且灵敏度高 ,分析速度快 ,
稳定性也好.
作者拟采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定黄蜀葵多糖的纯度和相对分子质量 ,利用离子色谱法(IC)
分析其多糖中单糖的组成及物质量之比 ,为进一步开展黄蜀葵多糖的构效关系研究奠定基础.
1　实验部分
1.1　材料与仪器
黄蜀葵胶样品:AMG-1,山东潍坊进出口食品有限公司;AMG-2,河南郑州世纪安华食品配料有
限公司;AMG-3、AMG-4,河南郑州海特食品有限公司.DextranT系列标准葡聚糖(Pharmacia):T-
500、T-200、T-70、T-40和 T-10, Mr分别为 500 000、200 000、70 000、40 000和 10 000,北京莱博生物
实验材料研究所分装;单糖标准品:鼠李糖(Rha)、阿拉伯糖(Ara)、甘露糖(Man)、葡萄糖(Glc)、半乳糖
(Gal),上海源聚生物科技有限公司.氯仿 、正丁醇 、氯化钠 ,均为分析纯;三氟乙酸 ,化学纯 ,国药集团化
学试剂有限公司;超纯水.
ICS-3000型色谱仪 ,美国戴安公司 ,含在线脱气装置的四元梯度泵 GP50、柱温箱 LC30、淋洗液自
动发生器 EG50、电化学检测器 ED50(Au为工作电极 , Ag/AgCl为参比电极 ,扫描电位采用戴安公司推
荐的脉冲安培电位波形 )、糖分离柱 (CarboPacPA200, 3×250 mm)、糖保护柱 (CarboPacPA200,
3×50 mm)、工作站 Chromeleon6.0;RI-230型凝胶渗透色谱仪 ,大连依利特分析仪器有限公司 , TSK-
GELG4000PWxl7.8×300 mm凝胶色谱柱 , EC2000 GPC凝胶工作站 , RI-230示差折光检测器 , P230
高压恒流泵 , HT220A色谱柱恒温箱.
1.2　实验方法
1.2.1　黄蜀葵多糖的纯化
配制质量浓度为 1%的黄蜀葵胶系列溶液 ,向该溶液中加入 1/4体积的 sevag试剂(V氯仿∶V正丁醇 =
4∶1),剧烈震荡 20 ～ 30min后静置 30min,然后离心除去沉淀 ,重复上述操作 ,至离心管中无变性蛋白 ,且
紫外检测在 260 ～ 280 nm处无蛋白吸收峰[ 8] ,流水透析后蒸发浓缩 ,加 95%乙醇使醇含量达 80%,于 4
℃冰箱中醇沉过夜 ,抽滤 ,滤渣依次用无水乙醇 、丙酮洗涤 ,真空干燥 ,即制得 AMG系列纯多糖样品.
1.2.2　相对分子质量测定
1.2.2.1　色谱条件
流动相为 0.1 mol·L-1 NaCl溶液 ,流速为 0.9 mL·min-1 ,柱温为 45 ℃,柱压为 2.0 MPa;溶液浓
度为 5mg·mL-1 ,进样量为 20 μL.
1.2.2.2　GPC测定
采用标准葡聚糖 DextranT系列在上述色谱条件下制作标准曲线 ,然后测定 4种 AMG纯多糖在相
83第 3期 王雪梅 , 等:黄蜀葵多糖的分子质量测定及单糖组成分析
同色谱条件下的色谱图及保留时间 ,从标准曲线上求出该多糖的相对分子质量.
1.2.3　单糖组成分析
1.2.3.1　色谱条件
流动相为 10 mmol·L-1 NaOH,流速为 0.9mL· min-1 ,柱温为 30 ℃,进样量为 20 μL.
1.2.3.2　标准单糖的配制
分别称取鼠李糖 、阿拉伯糖 、半乳糖 、葡萄糖和甘露糖各 10.0mg,用超纯水溶解 ,定容至 100mL,配
制成每种单糖质量浓度均为 100.0 mg· L-1的混合标准液 ,再用超纯水稀释成质量浓度分别为 0.05、0.
1、0.2、0.5、0.8、1.0 mg· L-1的标准溶液.
1.2.3.3　多糖的水解
称取 4种 AMG纯多糖样品各 15mg于 25 mL水解管中 ,分别加入 2 mol·L-1三氟乙酸 6 mL,充氮
图 1　葡聚糖的 GPC校正曲线
Fig.1　GPCcalibrationcurveofDextran
Tpolysaccharides
气封管后在 120℃水解 4 ～ 6 h,然后于 65℃水浴中用氮气
吹干 ,以充分去除其中的三氟乙酸 [ 9] ;用超纯水稀释至刻度
线 ,再移取 100 μL于 100 mL容量瓶中 ,用超纯水稀释至刻度
线混匀后测定.
2　结果与讨论
2.1　黄蜀葵多糖的相对分子质量
在相应的色谱条件下 ,以不同相对分子质量的标准葡聚
糖分别进样 ,以保留时间(tR)为横坐标 ,相对分子质量的对数
值(lgMr)为纵坐标作图 (如图 1)即可得到 GPC校正曲
线 [ 10-11] .图 2为黄蜀葵纯多糖样品的 GPC图.
图 2　黄蜀葵多糖样品的凝胶渗透色谱图
Fig.2　GelpermeationchromatogramsofAMGpolysaccharides
由图 1可知 ,线性方程为 lgMr=8.261– 0.411tR, R2 =0.990 2.由图 2可知 , 4种样品的保留时间
分别为 11.36、6.16、11.37、6.21 min;根据 GPC校正曲线及各样品的 GPC图谱 ,使用 GPC软件分别计
算出 4种多糖的峰值分子量(Mp)、数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、Z均分子量(Mz)和黏均分子量
84 安徽大学学报(自然科学版) 第 35卷
(Mη)[ 12 -13] ,结果列于表 1.
表 1　黄蜀葵多糖的相对分子质量测定结果
Tab.1　TheresultsofmolecularweightsoffourkindsofAMGpolysaccharides
样　品 AMG-1 AMG-2 AMG-3 AMG-4
Mp/Da 3.91 ×103 5.36 ×105 3.87 ×103 5.12 ×105
Mn/Da 3.56 ×103 5.46 × 105 3.94×103 5.23 ×105
Mw/Da 4.23 ×103 6.11 × 105 4.47×103 6.01 ×105
Mz/Da 5.51 ×103 7.26×105 6.25×103 7.09 ×105
Mη/Da 4.03 ×103 5.94×105 4.15×103 5.84 ×105
2.2　黄蜀葵多糖的单糖组成分析
2.2.1　黄蜀葵多糖的单糖组成的定性分析
图 3为 5种单糖标准混合溶液的离子色谱图 ,图 4为 4种 AMG多糖样品的离子色谱图.
1:Rha;2:Ara;3:Gal;4:Glc;5:Man
图 3　标准单糖离子色谱图
Fig.3　Ionchromatogramofstandardmonosaccharides
2:Ara;3:Gal;4:Glc;5:Man
图 4　黄蜀葵多糖样品的离子色谱图
Fig.4　IonchromatogramsofAMGpolysaccharides
85第 3期 王雪梅 , 等:黄蜀葵多糖的分子质量测定及单糖组成分析
由图 3可知 ,保留时间分别为 Rha7.37、Ara7.75、Gal9.28、Glc9.89、Man11.02min.由图 4与图 3
对比分析可知 , 4种多糖样品中均含有半乳糖 、葡萄糖和甘露糖 ,且检出极少量的阿拉伯糖.
2.2.2　线性范围和检出限 [ 14 -15]
在优化的分离条件下 ,测定标准单糖样品溶液并绘制标准曲线 ,以基线 3倍噪音对应的标准溶液浓
度作为方法的检出限.测定结果见表 2.
表 2　线性范围和检出限
Tab.2　Thelinearrangeanddetectionlimits
单糖 线性方程 线性范围 /(mg· L-1) 检出限(S/N=3)ρ/ (μg· L-1) 相关系数 r
Gal y=1.40 +67.94x 0.05 ～ 1.0 1.89 0.999 6
Glc y=0.78 +71.57x 0.05 ～ 1.0 1.63 0.999 5
Man y=2.95 +43.21x 0.05 ～ 1.0 2.80 0.998 0
　　由表 2可知 , 3种单糖的峰面积(y)与其浓度 (x)都具有很好的线性关系 , 线性相关系数在
0.998 0 ～ 0.999 6之间.根据 3倍信噪比(S/N=3)可分别计算出半乳糖 、葡萄糖和甘露糖的检出限分
别为1.89、1.63、2.80μg·L-1.
2.2.3　多糖样品中单糖组成分析
根据单糖的标准曲线分别求出多糖样品中含有的 3种单糖的浓度 ,继而求出单糖的物质的量之比 ,
结果见表 3.
表 3　黄蜀葵多糖样品中各单糖的物质的量之比
Tab.3　MolarratiosofmonosaccharidesinAMGpolysaccharides
样　品 nGal∶nGlc∶nMan
AMG-1 0.29∶1.00∶0.41
AMG-2 0.56∶0.13∶1.00
AMG-3 0.10∶1.00∶0.11
AMG-4 0.55∶0.17∶1.00
2.2.4　方法的重现性和加标回收率
在选定实验条件下 ,对样品 AMG-2平行取样 3次经前处理后测定 ,结果见表 4,平行样品间的相
对标准偏差在 2.55% ～ 4.67%之间;对样品 AMG-2进行了待测 3种糖的加标回收实验 ,回收率在
95.8% ～ 107.9%之间.表 4中数据表明该方法用于实际样品测定具有良好的重现性和较高的准确性.
表 4　方法的重现性及加标回收率(AMG-2样品)
Tab.4　ReproducibilityandrecoveriesofmonosaccharidesinAMG-2 polysaccharide
单　糖 原样浓度 /(mg· L-1) RSD(n=3)/% 加标量 /(mg· L-1)测定值 /(mg· L-1) 回收率 /%
Gal 0.138 4.67 0.240 0.368 95.8
Glc 0.037 4.03 0.200 0.244 103.5
Man 0.207 2.55 0.190 0.412 107.9
3　结　语
采用凝胶渗透色谱法可同时测定出多糖的峰值分子量 、数均分子量 、重均分子量 、Z均分子量和黏
均分子量 ,方法简便 、快捷 ,分辨率高 ,重现性好.
使用糖分离柱(CarboPacPA200, 3×250 mm),以 10 mmol· L-1 NaOH为流动相 、Au为工作电极 ,
Ag/AgCl为参比电极的脉冲积分安培离子色谱法 ,在 12 min内分离检测出黄蜀葵多糖水解产生的单糖
成分及相对含量;各单糖均能完全分离 ,重复性较好 ,回收率较高 ,且样品不需要衍生处理 ,可为黄蜀葵
多糖中单糖组成的测定提供一种较为准确可靠的分析方法.
由分析结果可知:4种黄蜀葵多糖主要由半乳糖 、葡萄糖和甘露糖 3种单糖组成 ,还可检出极少量
的阿拉伯糖;不同来源的黄蜀葵多糖其相对分子质量不同 ,各单糖的物质量之比也相差较大.与文献
86 安徽大学学报(自然科学版) 第 35卷
[ 1]报道不同 , 4种黄蜀葵多糖均未检出鼠李糖 ,可见不同来源的黄蜀葵多糖在单糖组成上也存在较大
差异.
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(责任编校:于　敏)
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