糖衍生化后的GC-MS分析(1)：分析挑戰(zhàn)和分析方法

糖是生物最原始的渴望之一，它攝入能為人體快速注入能量，它調(diào)和著充盈著味蕾，而過少或過量的攝入則會(huì)導(dǎo)致低血糖、糖尿病等...

糖作為一種和我們的日常生活及營(yíng)養(yǎng)健康息息相關(guān)的成分，對(duì)它的有效分析無疑是一個(gè)長(zhǎng)盛不衰的重要課題。糖分析方法有哪些？怎樣才能做到有效分析？對(duì)此，Restek 將以 4 篇干貨組成系列，與您一起系統(tǒng)探討糖分析的難點(diǎn)與要點(diǎn)。今天，我們?yōu)榇蠹規(guī)淼氖堑?1 部分——糖分析的挑戰(zhàn)及不同的分析方法。

Restek 在評(píng)估 Rtx-225 的性能和選擇性時(shí)，查閱了許多使用 225 固定相的色譜柱分離衍生糖的論文，特別是分離醛糖醇的乙酯衍生物。糖關(guān)乎營(yíng)養(yǎng)、醫(yī)學(xué)和能量等多個(gè)領(lǐng)域，與健康、安全和可持續(xù)性等主題密切相關(guān)。

考慮到糖分析的廣泛應(yīng)用，通用的衍生化方法非常值得關(guān)注。額外的化學(xué)反應(yīng)通常對(duì)研究人員來說是個(gè)麻煩，但對(duì)于糖來說卻是必要的。糖的極性很高，這使得用 LC 方法分離變得困難；同時(shí)糖又是非揮發(fā)性的，這又使之難以用 GC 方法進(jìn)行分離。通過衍生化，可以調(diào)整極性或揮發(fā)性，以提高 GC 和 LC 系統(tǒng)的性能。質(zhì)譜檢測(cè)器在分析未知的糖混合物時(shí)非常有用，但使用 LC 和 UV 或 RI 檢測(cè)器也可以不通過衍生完成糖的分析。

對(duì)于 GC 分析，有各種衍生化方法，但最常見有甲硅烷基化或乙?；?。1979 年，Knapp 等人提出，三甲基硅烷基（TMS）衍生是分析糖的一個(gè)方法，盡管它們會(huì)產(chǎn)生多種異構(gòu)體并出現(xiàn)對(duì)應(yīng)色譜峰。

而 Haas 等人的最近的工作（2018）表明，在 TMS 或三氟乙?；═FA）衍生化之前添加肟化步驟可將異構(gòu)體（和色譜峰）的數(shù)量減少到只有兩個(gè)，并改善混合物的分離。Lv 等人（2015）也證明了在藥物化學(xué)中醛糖醇乙酸酯是優(yōu)選的衍生物。TFA- 或 TMS- 肟化方法對(duì)多種糖簡(jiǎn)單有效，但會(huì)產(chǎn)生兩種異構(gòu)體（圖1），這可能會(huì)使定量復(fù)雜化。醛糖醇乙?；椒▋H會(huì)有效產(chǎn)生一個(gè)衍生物峰（圖1），但當(dāng)羰基還原為羥基時(shí)，多種糖可能會(huì)產(chǎn)生相同的衍生物，如阿拉伯糖和來蘇糖。

糖的鑒定是一個(gè)迷人而復(fù)雜的領(lǐng)域，在這一系列文章中，我們將重點(diǎn)研究幾種常見的、相對(duì)簡(jiǎn)單的糖（鼠李糖、甘露糖、半乳糖、木糖、巖藻糖、葡萄糖、核糖、果糖和阿拉伯糖）的色譜性能，使用三種衍生方法：TMS 肟化、TFA 肟化和醛糖醇乙?；?。

圖1：各種葡萄糖衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

表1：GC-MS 分析前糖衍生化的方法