[科普中国]-烷基葡萄糖苷

烷基葡糖苷

烷基葡糖苷兼有普通非离子和阴离子表面活性剂的优点:高表面活性、黏度较高、泡沫丰富、细腻稳定；与其它表面活性剂复配有明显增效作用；对钙皂分散能力强,可在硬水中使用；对表皮层、黏膜和活细胞刺激性极低；在自然环境中易于生物降解,环境污染少。APG由淀粉或其水解糖与脂肪醇缩合而成,原料来源十分广泛,近年来愈来愈引起人们的重视。

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,德国的Emil Fischer首先用乙醇和葡萄糖在盐酸的催化下合成出了乙基糖苷。直到20世纪80年代后期,APG才实现了工业化,1978年法国的Seppic公司建成了世界上第一个工业装置。我国对APG的实用研究始于20世纪80年代中期,也申请了一些专利,但工业化生产方面的工作进展不大。天津界面研究所研发了用过量糖(目标聚合度糖)与脂肪醇直接合成较纯APG的方法,产物中APG浓度达85%～ 90%,但尚需解决工业化问题

APG的制备方法

烷基糖苷的合成方法分为Fischer法、Koenigs- Knorr法、四氯化锡法、Ferrier法、保护基因法、酶催化法、直接糖苷化法和间接糖苷化法等。目前,工业合成APG主要应用直接糖苷化法和双醇交换法1。

Fischer法:1909年问世的Fischer合成法现泛指在酸性催化剂存在下的单糖或寡糖与脂肪醇缩合生成烷基糖多苷.

Koenigs- Knorr法:先用葡萄糖与乙酸酐反应生成葡萄糖五乙酰酯,再用溴化氢将之转变为溴代葡萄糖四乙酸酯。将反应物水解后得到烷基葡糖苷。该方法可制得反式烷基葡糖苷。

四氯化锡法：先用乙酸酐和无水乙酸钠将葡萄糖或其它低聚糖的羟基乙酰化,然后在Lewis酸存在下,借助于四卤化锡将脂肪醇导入糖环的端羟基,有α、β两种构象异构体,再用甲醇将乙酰化烷基糖多苷醇解,分离精制后得到烷基糖多苷。

烷基葡糖苷纯化及鉴定化学合成烷基葡糖苷是一个复杂的混合物，有大量具有不同的链长和葡萄糖单元数的同系物组成，同时每个同系物都可能有多种异构体形式存在。在对结构的研究中，多采用化学方法、酶学方法以及仪器方法。其中薄层色谱法、气相色谱法和高效液相色谱法是分析烷基葡糖苷的常用方法。另外，红外光谱、核磁共振波谱、质谱、紫外可见分光光度法也可应用于糖昔分析，但足，光谱分析法和波谱分析法须建立在不含残留脂肪醇和未反应糖的基础上，因为这两种反应物将干扰分析并导致结果不准确。

薄层色谱

薄层色谱是一种简单而快速的分析方法，具有样品的用量小，预处理简单、所需溶剂量少、测试速度快、能在同一个色谱板上进行分析、且可以根据组分的性质选择不同的显色剂或检测方法等特点，应用较为广泛。等以人工合成的芳樟醇烷基葡糖苷及香叶基葡萄烷基葡糖苷做标样，用薄层层析方法，从茶新梢中得到了相同的物质，进一步又用葡萄烷基葡糖苷酶水解茶叶提取物，检出了芳樟醇、香叶醇及葡萄糖。但其在重现性及分辨率等方面较差，不宜大量制备。

气相色谱

气相色谱具有很高的灵敏度和分辨率，能将烷基葡糖苷按照碳链长度、聚合度、呋喃烷基葡糖苷和批喃糖昔、和异构体进行分离，可用于烷基葡糖苷的平均聚合度、碳链分布、残醇及残糖含量的分析，因此用分析烷基葡糖苷可获得最高的分辨率。由于烷基葡糖苷具有低挥发性和热不稳定性，在分析前必须采用三甲基氯娃焼衍生化处理。对色谱峰的定性可用相应的标准物质，也可采用气相色谱质谱联用技术使分离与定性同时完成2。

高效液相色谱

高效液相色谱分析烷基葡糖苷不须衍生化处理，但由于烷基葡糖苷分子中缺少发色基团，紫外检测器无法使用，示差折光检测器可被使用，但灵敏度不高且不能梯度洗脱。目前，蒸发光散射检测器被普遍作为分析烷基葡糖苷的检测手段，其灵敏度高且能进行梯度洗脱。等探讨了葡萄中单蔽烯烷基葡糖苷的和检测方法，对三甲基娃衍生的测定和选择的不同固定相测定的结果作以比较，研究发现反相液相色谱法更适合于分析这些烷基葡糖苷化合物。近年来随着液相色谱质谱联用技术的快速发展，其在烷基葡糖苷分析方面越来越多的得到应用，当与联机使用时，可同时实现样品的分离与定性。张正竹等作了茶鲜叶中烷基葡糖苷类香料前体的液质联用分析，初步分离茶鲜叶中的烷基葡糖苷类香料前体，釆取酶解后测定配糖体和测定糖类，分析鉴定了茶鲜叶中存在的大部分烷基葡糖苷类香料前体。特别适合复杂样品中烷基葡糖苷的分析，如环境样品、洗潘剂等，这时可采用选择性离子检测或萃取离子检测技术，能够排除伴随存在物质的干扰，获得很高的灵敏度。

大气压电离一电喷雾质谱

色谱的定性与定量是建立在样品中个组分被完全分离的基础上，而应用质谱软电离技术可对热不稳定或不易挥发的复杂混合物进行直接表征，不须经遇险的色谱分离，其特点是快速、灵敏度高。大气压电离电喷雾质谱可以直接用于烷基葡糖苷的定性分析。不同链长和聚合度的烷基葡糖苷组分能以准分子离子的形式被检测。在正离子检测模式下，烷基葡糖苷分子形成质子化分子离子或与，，等阳离子形成加舍离子或族离子；在负离子检测模式下，烷基葡糖苷分子主要形成去质子离子。此外，基质辅助激光解吸飞行时间质谱、串联质谱等也被作为烷基葡糖苷的分析手段。由于快速且灵敏度高，软电离质谱可用于烷基葡糖苷生产的质量控制、以及环境中烷基葡糖苷的降解机理的研究，恵酮比色法、酶催化法、电位滴定法、近红外光谱法等，这些方法也可用于分析样品中烷基葡糖苷的含量。