高纯度低聚果糖单组分的凝胶层析制备和结构表征及其应用研究

摘要

低聚果糖(fructooligosacchrides，FOS)是由蔗果三糖(GF2)、蔗果四糖(GF3)、蔗果五糖(GF4)和蔗果六糖(GF5)等组分组成的混合物，低聚果糖具有促进人体和动物肠道双歧杆菌生长等生理功能，是一种公认的功能性低聚糖，广泛地应用于保健食品和饲料添加剂行业。
　　 在低聚果糖的HPLC分析中需要其单组分的标准品进行定性和定量，这种标准品目前只能从国外进口，价格昂贵，国内FOS生产企业无法使用。本论文的目的就是为了解决采用HPLC--外标法测定低聚果糖含量时需要标准品的问题而立项的。
　　 本文以聚丙烯酰胺凝胶为层析介质，以脱气超纯水为洗脱剂，研究了Bio-GelP-2柱层析分离低聚果糖混合样品的特性，探讨了层析条件对分离效果的影响。在最佳层析条件下批量制备了低聚果糖单组分，并进行了定性定量分析和结构鉴定。
　　 Bio-GelP-2柱层析分离低聚果糖的特性研究表明：有效分配系数的负对数-logKav与分子量呈线性关系，各组分分子量是影响层析的主要因素，各组分与Bio-GelP-2之间无特异性吸附现象，层析过程中完全是按照相对分子量的大小进行的研究表明，采用Empower系统为层析平台，最佳层析条件是：以ф1.6x100cm夹套柱为层析柱，柱温40℃，柱床高度95cm，上样量0.5mL（样液浓度0.40g-mL-1），洗脱速度0.20mL.min-1，洗脱液自动收集，并分流至HPLC的蒸发光散射检测器(ELSD)在线检测，可以实现高纯度的低聚果糖单组分的层析制备。
　　 经高效液相色谱(HPLC)、电喷雾质谱(ESI-MS)和核磁共振(NMR)分析所制备的低聚果糖单组分为蔗果三糖(1-Kestose)、蔗果四糖(1，1-Kestotetraose)、蔗果五糖(1，1，1-Kestopentaose)，与Megazlaae（爱尔兰）公司标准品的结构一致，其纯度分别为99.33％、99.94％和99.91％，可以作为HPLC分析的标准品使用。
　　 本实验所制备的低聚果糖单组分已应用于添加低聚果糖的乳粉中FOS的含量测定。