主题：【第十三届原创】离子色谱检测麦芽四糖

离子色谱检测麦芽四糖

麦芽四糖是由4个α-D型葡萄糖基以α-1，4糖苷键连接成的直链麦芽低聚糖，是一种功能性食品，其甜度低、黏度高、保湿性好，具有易消化吸收、低渗透压等特点和抑制肠内腐败菌、保持肠道健康、促进人体对Ca2+吸收等功能，主要应用于食品与医疗领域[1]。



图1 麦芽糖醇结构式



图2 麦芽四糖结构式

最近老板接到测定麦芽四糖的项目，安培检测器测定糖类物质灵敏度高，且之前做过麦芽糖醇的检测，考虑到麦芽糖醇和麦芽四糖结构式较为类似，就沿用麦芽糖醇的方法进行检测，配置了250mM NaOH溶液作为流动相，结果发现无论怎么调整梯度淋洗程序，基线都不平且有明显噪音。谱图见图3-7。



图3 麦芽四糖（麦芽糖醇方法）



图4 麦芽四糖（调整梯度程序后）



图5 麦芽四糖（调整梯度程序后）



图6 麦芽四糖（调整梯度程序后）



图7 麦芽糖醇

沿用麦芽糖醇方法时，可以看见明显的基线不平以及噪音。调整梯度程序后，粗看感觉分离的不错，再进一针发现两分钟前出的峰高度不对，连进两针发现重复性很差，说明这个梯度程序不适合，且与之前麦芽糖醇谱图比对也能明显看出基线不平和噪音明显。

这时候老板来询问测试结果如何，一看谱图就判断不可以，问题为：出峰太少、麦芽三糖应该在15min前出峰、麦芽四糖没有出峰。老板提示：虽然麦芽糖醇和麦芽四糖结构相似，但麦芽四糖属于多糖，出峰会慢，可参考文献做法在流动相中添加醋酸钠来梯度淋洗。

查找相关文献阅读，发现对于聚合度较高的葡萄糖链（即多糖），需要很高浓度的OH-作流动相，才能将其从固定相上淋出。但支链淀粉糖分子在强碱环境中，易发生糖分子降解和差向异构化反应，因此需使用弱碱性且无电化学活性的醋酸钠作为流动相，进行梯度淋洗。流动相的洗脱作用主要依靠醋酸钠，而NaOH主要起到电离糖分子羟基以及为检测器提供碱性检测环境的作用[2]。

配置了1M NaAC作为流动相进行二元梯度淋洗，结果如图8。



图8  麦芽四糖（NaAC与NAOH二元梯度淋洗）

可以看出，麦芽四糖中主峰为麦芽四糖，其他各峰为麦芽一糖、二糖、三糖、五糖等多糖。这个小任务让我明白到即使结构相似，但也要根据物质的性质着手分析，多多思考多多学习啊！

参考文献

[1]​ 杨亚楠, 宿玲恰, 吴敬. 重组Bacillus subtilis产麦芽四糖淀粉酶的发酵优化及麦芽四糖制备[J]. 食品与发酵工业, 2019.

[2]​ 贺伟, 丁卉, 王婕琛, et al. 高效阴离子交换色谱一脉冲安培法测定支链淀粉糖链长分布[J]. 分析测试学报, 2012.