[科普中國]-烷基葡萄糖苷

烷基葡糖苷

烷基葡糖苷兼有普通非離子和陰離子表面活性劑的優(yōu)點:高表面活性、黏度較高、泡沫豐富、細膩穩(wěn)定；與其它表面活性劑復配有明顯增效作用；對鈣皂分散能力強,可在硬水中使用；對表皮層、黏膜和活細胞刺激性極低；在自然環(huán)境中易于生物降解,環(huán)境污染少。APG由淀粉或其水解糖與脂肪醇縮合而成,原料來源十分廣泛,近年來愈來愈引起人們的重視。

在植物中存在微量的天然活性物—烷基寡聚糖苷。烷基葡糖苷的人工合成始于1893年,德國的Emil Fischer首先用乙醇和葡萄糖在鹽酸的催化下合成出了乙基糖苷。直到20世紀80年代后期,APG才實現(xiàn)了工業(yè)化,1978年法國的Seppic公司建成了世界上第一個工業(yè)裝置。我國對APG的實用研究始于20世紀80年代中期,也申請了一些專利,但工業(yè)化生產(chǎn)方面的工作進展不大。天津界面研究所研發(fā)了用過量糖(目標聚合度糖)與脂肪醇直接合成較純APG的方法,產(chǎn)物中APG濃度達85%～ 90%,但尚需解決工業(yè)化問題

APG的制備方法

烷基糖苷的合成方法分為Fischer法、Koenigs- Knorr法、四氯化錫法、Ferrier法、保護基因法、酶催化法、直接糖苷化法和間接糖苷化法等。目前,工業(yè)合成APG主要應用直接糖苷化法和雙醇交換法1。

Fischer法:1909年問世的Fischer合成法現(xiàn)泛指在酸性催化劑存在下的單糖或寡糖與脂肪醇縮合生成烷基糖多苷.

Koenigs- Knorr法:先用葡萄糖與乙酸酐反應生成葡萄糖五乙酰酯,再用溴化氫將之轉(zhuǎn)變?yōu)殇宕咸烟撬囊宜狨ァ⒎磻锼夂蟮玫酵榛咸擒铡Ｔ摲椒芍频梅词酵榛咸擒铡?/p>

四氯化錫法：先用乙酸酐和無水乙酸鈉將葡萄糖或其它低聚糖的羥基乙?；?然后在Lewis酸存在下,借助于四鹵化錫將脂肪醇導入糖環(huán)的端羥基,有α、β兩種構(gòu)象異構(gòu)體,再用甲醇將乙酰化烷基糖多苷醇解,分離精制后得到烷基糖多苷。

烷基葡糖苷純化及鑒定化學合成烷基葡糖苷是一個復雜的混合物，有大量具有不同的鏈長和葡萄糖單元數(shù)的同系物組成，同時每個同系物都可能有多種異構(gòu)體形式存在。在對結(jié)構(gòu)的研究中，多采用化學方法、酶學方法以及儀器方法。其中薄層色譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法是分析烷基葡糖苷的常用方法。另外，紅外光譜、核磁共振波譜、質(zhì)譜、紫外可見分光光度法也可應用于糖昔分析，但足，光譜分析法和波譜分析法須建立在不含殘留脂肪醇和未反應糖的基礎上，因為這兩種反應物將干擾分析并導致結(jié)果不準確。

薄層色譜

薄層色譜是一種簡單而快速的分析方法，具有樣品的用量小，預處理簡單、所需溶劑量少、測試速度快、能在同一個色譜板上進行分析、且可以根據(jù)組分的性質(zhì)選擇不同的顯色劑或檢測方法等特點，應用較為廣泛。等以人工合成的芳樟醇烷基葡糖苷及香葉基葡萄烷基葡糖苷做標樣，用薄層層析方法，從茶新梢中得到了相同的物質(zhì)，進一步又用葡萄烷基葡糖苷酶水解茶葉提取物，檢出了芳樟醇、香葉醇及葡萄糖。但其在重現(xiàn)性及分辨率等方面較差，不宜大量制備。

氣相色譜

氣相色譜具有很高的靈敏度和分辨率，能將烷基葡糖苷按照碳鏈長度、聚合度、呋喃烷基葡糖苷和批喃糖昔、和異構(gòu)體進行分離，可用于烷基葡糖苷的平均聚合度、碳鏈分布、殘醇及殘?zhí)呛康姆治觯虼擞梅治鐾榛咸擒湛色@得最高的分辨率。由于烷基葡糖苷具有低揮發(fā)性和熱不穩(wěn)定性，在分析前必須采用三甲基氯娃焼衍生化處理。對色譜峰的定性可用相應的標準物質(zhì)，也可采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)使分離與定性同時完成2。

高效液相色譜

高效液相色譜分析烷基葡糖苷不須衍生化處理，但由于烷基葡糖苷分子中缺少發(fā)色基團，紫外檢測器無法使用，示差折光檢測器可被使用，但靈敏度不高且不能梯度洗脫。目前，蒸發(fā)光散射檢測器被普遍作為分析烷基葡糖苷的檢測手段，其靈敏度高且能進行梯度洗脫。等探討了葡萄中單蔽烯烷基葡糖苷的和檢測方法，對三甲基娃衍生的測定和選擇的不同固定相測定的結(jié)果作以比較，研究發(fā)現(xiàn)反相液相色譜法更適合于分析這些烷基葡糖苷化合物。近年來隨著液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的快速發(fā)展，其在烷基葡糖苷分析方面越來越多的得到應用，當與聯(lián)機使用時，可同時實現(xiàn)樣品的分離與定性。張正竹等作了茶鮮葉中烷基葡糖苷類香料前體的液質(zhì)聯(lián)用分析，初步分離茶鮮葉中的烷基葡糖苷類香料前體，釆取酶解后測定配糖體和測定糖類，分析鑒定了茶鮮葉中存在的大部分烷基葡糖苷類香料前體。特別適合復雜樣品中烷基葡糖苷的分析，如環(huán)境樣品、洗潘劑等，這時可采用選擇性離子檢測或萃取離子檢測技術(shù)，能夠排除伴隨存在物質(zhì)的干擾，獲得很高的靈敏度。

大氣壓電離一電噴霧質(zhì)譜

色譜的定性與定量是建立在樣品中個組分被完全分離的基礎上，而應用質(zhì)譜軟電離技術(shù)可對熱不穩(wěn)定或不易揮發(fā)的復雜混合物進行直接表征，不須經(jīng)遇險的色譜分離，其特點是快速、靈敏度高。大氣壓電離電噴霧質(zhì)譜可以直接用于烷基葡糖苷的定性分析。不同鏈長和聚合度的烷基葡糖苷組分能以準分子離子的形式被檢測。在正離子檢測模式下，烷基葡糖苷分子形成質(zhì)子化分子離子或與，，等陽離子形成加舍離子或族離子；在負離子檢測模式下，烷基葡糖苷分子主要形成去質(zhì)子離子。此外，基質(zhì)輔助激光解吸飛行時間質(zhì)譜、串聯(lián)質(zhì)譜等也被作為烷基葡糖苷的分析手段。由于快速且靈敏度高，軟電離質(zhì)譜可用于烷基葡糖苷生產(chǎn)的質(zhì)量控制、以及環(huán)境中烷基葡糖苷的降解機理的研究，恵酮比色法、酶催化法、電位滴定法、近紅外光譜法等，這些方法也可用于分析樣品中烷基葡糖苷的含量。