鹽酸法降解殼聚糖制備特定聚合度殼寡糖(DP=5-7)的研究.pdf

1、本論文以殼聚糖為原料,用鹽酸在一系列條件下對其進(jìn)行降解得到系列聚合度的殼寡糖混合物,采用葡聚糖凝膠柱分離,經(jīng)高效液相色譜法分析,13C和1H核磁共振表征,并結(jié)合專一性殼聚糖酶的酶解實(shí)驗(yàn),對其進(jìn)行鑒定,從而確定了制備特定聚合度殼寡糖(DP=5-7)的方法。結(jié)果包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)檢測聚合度5以上殼寡糖的薄層層析分離條件的確定。確立了以下薄層層析條件,能夠快速準(zhǔn)確的檢測殼寡糖(DP=1-7)及其分布:HSGF254硅膠板,異

2、丙醇:水:氨水體積比為15:1:7.5展開劑系統(tǒng),香草醛溶液顯色劑,顯色條件為175℃烘10分鐘。
　　(2)獲得特定聚合度(DP=5-7)殼寡糖反應(yīng)條件的篩選與確定。本實(shí)驗(yàn)確立了鹽酸降解殼聚糖獲得殼寡糖反應(yīng)的最佳條件為9M鹽酸體系,反應(yīng)溫度為60℃。此條件下殼五糖與殼六糖含量最高,可達(dá)16.2％,高于以往報(bào)道。闡述了鹽酸法降解殼聚糖反應(yīng)中各單因素與反應(yīng)進(jìn)程及產(chǎn)物的關(guān)系。在反應(yīng)初始階段為一級反應(yīng),與其他研究者從糖類(如甲殼素、淀粉

3、和纖維素等)的酸水解過程得到的結(jié)果相一致。對比不同鹽酸濃度和不同溫度下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的極差發(fā)現(xiàn):溫度對于降解反應(yīng)的影響稍顯著。不同反應(yīng)時(shí)期的反應(yīng)液中各聚合度殼寡糖組分的分布不盡相同,為保證實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性,所取殼寡糖樣品來自于平衡反應(yīng)液體系。
　　(3)特定聚合度殼寡糖(DP=5-7)的分離與鑒定。采用以葡聚糖凝膠Sephadex G-15(玻璃層析柱內(nèi)直徑1.4cm,高108cm,裝填高度為100cm)為介質(zhì)的層析法分離殼寡糖混

4、合物,獲得系列聚合度分布較窄的殼寡糖產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)了降解液中殼低聚糖混合物的初步分離。對上樣量進(jìn)行優(yōu)化,選擇0.3g~0.4g上樣量得率可達(dá)55%以上。本實(shí)驗(yàn)采用0.31g上樣量,去離子水以3.6ml/h的流速進(jìn)行洗脫,每0.9ml組分進(jìn)行收集,殼寡糖得率達(dá)到58%。為不同聚合度殼寡糖的研究做了有益的探索。
　　葡聚糖分離組分經(jīng)NH2P-504E柱(內(nèi)直徑4.6 mm,長250 mm)高效液相色譜法鑒定,分析條件為:乙腈-水(70:3

5、0, v/v)以1ml/min的流速在30℃柱溫下進(jìn)行洗脫,洗脫液由Waters2414折光示差檢測器在30℃下進(jìn)行監(jiān)測。進(jìn)樣體積為20?l。結(jié)果顯示:與標(biāo)準(zhǔn)品對照,反應(yīng)液中檢測到了預(yù)期的主成分——?dú)す烟俏寰垠w(保留時(shí)間10.7min)和六聚體(保留時(shí)間13.3min)。同時(shí)HPLC圖譜中還出現(xiàn)了另一化合物X(保留時(shí)間16.6min)。
　　本研究提出了將殼聚糖酶應(yīng)用于殼寡糖鑒定的新思路,通過聯(lián)合使用核磁共振圖譜、酶解產(chǎn)物分析的方

6、法,解析13C和1H核磁共振圖譜、結(jié)合專一性殼聚糖酶的酶解實(shí)驗(yàn),對化合物X進(jìn)行表征和鑒定,核磁共振條件為:Bruker Avance400 MHz, D2O溶解;酶解條件為:殼聚糖酶粗酶粉(15U/mg,約1mg)與殼寡糖(約1mg)樣品在醋酸鈉緩沖溶液(50mM,pH6.0)中、37℃下保溫反應(yīng)1h,結(jié)果表明:該化合物為殼低聚糖,且聚合度為7,即該化合物為殼七糖。本實(shí)驗(yàn)首次成功地表征并鑒定了殼七糖,為更高聚合度殼寡糖的分離和鑒定提供了

7、有力的參考。
　　本實(shí)驗(yàn)獲得了制備純度>90%的特定聚合度殼寡糖(DP=5-7)的方法,同時(shí)為高聚合度殼寡糖的研究及制備提供了有益的參考。本實(shí)驗(yàn)制備的殼寡糖(DP=5-7)為高度脫乙?；瘹す烟?含量達(dá)到97%;若提高得率合并F-6與F-10其純度亦可達(dá)到90%以上;與殼寡糖標(biāo)準(zhǔn)品(DP=5-6)相比,有更好的外觀品質(zhì)。殼聚糖經(jīng)過鹽酸反應(yīng)其分解率達(dá)60%以上,其中殼寡糖(DP5-6)含量達(dá)16.2%;殼寡糖樣品經(jīng)過葡聚糖凝膠分離得率