不同海参多糖提取分离及化学组成分析比较

本文选取当前市场销售的品质、价格不一的10种海参,提取分离其多糖,从化学组成、波谱分析以及酸解寡糖组分分析三个角度分析比较了10种海参多糖。建立并优化了应用柱前衍生高效液相色谱测定海产动物多糖单糖组成的方法,同时测定糖醛酸、氨基糖和中性单糖。本方法快速、准确,应用性强,解决了当前海产动物中多糖、单糖组成测定繁琐、易受干扰的问题。 海参多糖提取采用酶解、乙醇沉淀和季胺盐沉淀法;分子量测定采用高效凝胶过滤色谱法;化学组成分析分别采用传统化学法和柱前衍生高效液相色谱法,并进行结果比较;硫酸基的取代位点采用红外波谱和核磁共振波谱测定;水解寡糖采用稀硫酸水解法进行,酸解寡糖化学分析采用薄层层析色谱和高效液相色谱进行。 研究结果发现,10种海参多糖在化学组成上差异明显。多糖得率以中国产日本刺参为最高,达7.16%,以日本刺参为最低,仅为1.31%。所得10种海参多糖分子量集中在三大区域:大于70万,16-25万以及0.5-1.2万。Black teat多糖、北极海参多糖、冰岛刺参多糖、挪威红参多糖以及日本刺参多糖主要组分的分子量为16-25万,其余5种海参多糖主要组分的分子量大于70万。10种海参多糖总糖、蛋白、硫酸基、糖醛酸和氨基糖含量的波动范围分别为40.33%-62.11%,0.44%-19.48%,19.54%-29.95%,9.85%-13.38%和4.92%-10.18%。中性单糖测定表明10种海参多糖均含有岩藻糖和半乳糖,部分含有甘露糖和葡萄糖,且岩藻糖含量很高。10种海参多糖在阴离子交换树脂色谱柱上的洗脱曲线明显不同,除仿刺参多糖和日本刺参多糖外,其余8种海参多糖均在盐浓度为3.2 mol/L的洗脱条件下洗脱完全。 柱前衍生高效液相色谱法采用2 mol/L TFA ,110°C,8h的水解条件,1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(PMP)衍生,ZORBAX Eclipse XDB-C18分离柱分离,紫外检测法对10种海参多糖进行单糖组成分析。其对中性和碱性单糖组成的测定结果和传统化学法测定结果基本一致,但对糖醛酸的测定,传统化学法测定结果明显偏高,液相色谱法的测定结果较为准确。将液相色谱法推广至羊栖菜多糖、鱿鱼墨多糖、鲨鱼软骨多糖、鲨鱼鱼翅多糖以及褐藻胶等多种海产动植物多糖单糖组成的测定,结果令人满意。 红外波谱表明,10种海参多糖均含有羟基、羧基、乙酰胺基、硫酸基以及岩藻糖的甲基,且不同海参多糖硫酸基的取代位点不同。菲律宾刺参多糖、中国产日本刺参多糖、Sand Fish多糖、Black Teat多糖、北极海参多糖以及墨西哥刺参多糖的硫酸基取代位点是岩藻糖的C-4位或氨基半乳糖的C-4位;冰岛刺参多糖和美国肉参多糖的硫酸根取代位点可能在岩藻糖的C-4位或氨基半乳糖的C-2位或C-4位;而挪威红参多糖和日本刺参多糖则可能在岩藻糖的C-2位、C-3位、C-4位或者是氨基半乳糖的C-4位或C-6位存在硫酸根取代情况。核磁共振波谱印证了红外波谱的信息,同时给出双硫酸根取代和未经硫酸根取代岩藻糖的1H化学位移信号。除Sand Fish多糖外,其他海参多糖均存在C-2、C-4位双硫取代岩藻糖,而C-3、C-4位双硫取代岩藻糖只存在于菲律宾刺参多糖、Sand Fish多糖、Black teat多糖、北极海参多糖、冰岛刺参多糖以及日本刺参多糖中。除挪威红参多糖、美国肉参多糖和墨西哥刺参多糖之外,其余7种海参多糖均含有未经硫酸化的岩藻糖。 酸解海参多糖的最佳条件为0.05mol/L H2SO4,80℃,水浴18h。所得10种海参寡糖经薄层层析色谱分离得到4-7个寡糖组分,北极海参多糖、美国肉参多糖、墨西哥刺参多糖、日本刺参多糖和挪威红参多糖得到的组分较为简单,分子量更为集中,有利于进一步的寡糖制备和结构分析。10种海参寡糖经高效液相色谱分析发现,酸解寡糖主要组分集中在分子量为920-2000的部分,可能的聚合度为5-11。