生物质精炼过程糖类分析方法

　　司马南近况

　　在木质纤维生物质精炼利用的过程中，由于传统木质纤维利用的造纸工业存在将半纤维素等以黑液的形式燃烧获取热能的不合理利用方式，造纸产业升级为综合林基生物质精炼工厂过程中，糖类物质的最新利用方向为半纤维素的有效利用。

　　在木质生物质中半纤维素是仅次于纤维素的主要糖类成分，它是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等。因而半纤维素的有效利用要求进一步确定不同工艺下半纤维素水解糖液中各种糖和糖醛酸，从而在理论上指导科研与产品生产。

　　在植物中糖类物质主要是纤维素和半纤维素。纤维素糖类组分较为单一，本论文要点主要针对生物质精炼过程中的组分更为复杂的半纤维素，是由多种糖基、糖醛基所组成的，并且中往往带有支链的复合聚糖的总称。

　　传统方法由于不能对复杂体系的糖类物质进行分离而难以准确分析。传统的菲林法、DNS等化学分析方法只是对还原糖等给出定量分析。早期采用的酶分析法、纸色谱法、薄层色谱法及柱层析法等经典方法可以进行混合糖的分析，但分辨率低、时间长、定量测定困难，使得这些具有初步分离效果的传统方法也受到了。

　　离子色谱法是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱后，以连续检测色谱分离的离子的方法。具有迅速、连续、高效、灵敏、可同时测定多组分、不需要预先衍生化等优点，可用于分析几乎所有的单糖、大部分的寡糖及低聚糖。

　　高效液相色谱(HPLC)采用高压液相泵、高效固定相和高灵敏度检测器，具有分辨率高、分离速度快、分离效果好、不样品、重现性好的优点。单糖检测器有红外检测器、示差折光检测器、光散射检测器、电化学检测器和紫外检测器。

　　高效阴离子交换-脉冲安培检测法（HPAE-PAD）是一种阴离子交换色谱与脉冲安培检测器结合的新的液相色谱法，检测限量可达到几十个ug/L水平。

　　气相色谱是多糖结构分析中最重要的手段之一。 它与质谱联用可以得出有关单糖残基类型、 键的连接方式、糖的序列和糖环形式、聚合度等多种结构信息。具有样品用量少、选择性好、分辨率强、灵敏度高以及可用于定性及定量分析等优点。

　　薄层色谱法(TLC)是一种微量、快速、简便、有效的定性的半定量和定量分析方法。并薄层色谱的特点是可以同时分离多个样品，分析成本低，对样品预处理要求低，对固定相、展开剂的选择度大，适用于含有不易从分离介质脱附或含有悬浮微粒或需要色谱后衍生化处理的样品分析。

　　高效毛细管电泳法(HPCE)是近年来发展最快的分析方法之一。是以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异实现分离测定的液相分离方法。

　　由于组成单糖种类与数目等的不同，糖的结构十分复杂。质谱，尤其是GC-MS（EI或CI方式）用于单糖分析已有几十年的历史，现已广泛用于糖组成分析及甲基化分析以确定糖残基的连接方式。

　　近年来多糖的结构分析的仪器设备、分析方法都有了很大的提高。目前已有应用的方法包括紫外光谱法、红外光谱法和核磁共振分析法等。

　　与传统糖类分析方法相比较，气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳(CE)、高效阴离子交换-脉冲安培检测法（HPAE-PAD）、离子色谱法(IC)、高效薄层色谱 (HPTLC)等高效分离分析技术在很大程度上促进了糖类平台化合物的理论研究。各种方法在糖类物质分析方面都有应用，但也存在着各自的利弊特点。在未形成规范检测体系前，复杂体系的糖类分离检测要根据糖类物质的具体性质而定，并在实际检测分析的工作中进行筛选和总结。

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