高效液相色谱鉴别糖胺聚糖种类方法的建立及其应用

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本文利用反相高效液相色谱法建立了糖胺聚糖(glycosaminoglycans, GAGs)种类的鉴别方法。根据糖胺聚糖及其衍生物不同结构类型的单糖组成不同,采用柱前衍生反相高效液相色谱法(reversed phase-high performance liquidchromatography, RP-HPLC)实现了甘露糖(mannose, Man)、葡萄糖胺(glucosamine, GlcN)、甘露糖胺(mannosamine, ManN)、半乳糖胺(galactosamine,GalN)、葡萄糖醛酸(glucouronic acid, GlcA)、艾杜糖醛酸(iduronic acid, IdoA)、半乳糖醛酸(galacturonic acid, GalA)、葡萄糖(glucose, Glc)、半乳糖(galactose,Gal)和木糖(xylose, Xyl)单糖标准品混合物在C18柱上的有效分离;利用不同类型糖胺聚糖不完全酸水解产物中耐酸水解二糖结构不同,实现了对肝素/硫酸乙酰肝素(heparin/heparan sulfate, Hp/HS)、硫酸软骨素/硫酸皮肤素(chondroitinsulfate/dermatan sulfate, CS/DS)和透明质酸(hyaluronic acid, HA)的鉴别。所建立的方法成功用于依诺肝素钠中GlcN和ManN摩尔比及海洋鱼鳃组织中杂合硫酸软骨素的分析测定,为低分子肝素的质量控制和海洋生物中复杂GAGs的结构类型鉴别提供了新的途径。本文第一部分应用RP-HPLC建立了GAGs种类鉴别方法。首先,在实验室前期工作的基础上,对柱前衍生RP-HPLC方法的分离条件进行了优化,确定了适于Man、GlcN、ManN、GalN、GlcA、IdoA、GalA、Glc、Gal和Xyl单糖标准品同时分离的最佳条件,即在柱温30℃和流速1.0mL/min下,以流动相0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.0)–乙腈先在85:15(v: v)下洗脱25min,再在83:17比例下洗脱25min。该方法从单糖组成的角度实现了对不同种类GAGs的鉴别。在此基础之上,对GAGs不完全酸水解产物进行分析,发现了可以同时区分Hp/HS、CS/DS和HA的耐酸水解组分,经质谱和高效阴离子交换色谱分析,确定这三类耐酸水解组分的结构分别为GlcNα1→4IdoA/GlcA、GlcAβ/IdoAα1→3GalN和GlcAβ1→3GlcN。这三类结构不同的二糖可用于Hp、CS和HA的定量分析,其检测限可达纳克级。本文第二部分应用建立的RP-HPLC方法测定了依诺肝素中GlcN和ManN的摩尔比。首先,通过分子排阻-多角度激光散射联用法、强阴离子交换-高效液相色谱法和核磁共振波谱法分别对8种不同依诺肝素进行了结构分析,结果表明8种依诺肝素均符合USP35标准。在此基础上,通过优化GlcN和ManN降解时间准确测定了二者的摩尔比,初步确定依诺肝素中GlcN和ManN摩尔比的合理范围为16.4~19.1。本文第三部分利用已建立的RP-HPLC方法鉴定了海洋鱼鳃组织中的杂合硫酸软骨素,并采用二糖组成分析法、聚丙烯凝胶电泳法和核磁共振波谱法对已鉴定的杂合硫酸软骨素进行了结构验证。结果表明本文建立的RP-HPLC方法对鱼鳃组织中的杂合硫酸软骨素结构的鉴定是正确可靠的,这些杂合硫酸软骨素主要由→4GlcAβ1→3GlcNAc4Sβ1→(CSA)、4GlcAβ1→3GlcNAc6Sβ1→(CSC)和→4IdoAα1→3GlcNAc4Sβ1→(DS)重复结构单元共价杂合组成,且DS重复单元的含量在3.9~24.6%之间。
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