多糖的分析方法和过程

多糖的分析方法和过程

多糖是由10个以上单糖分子通过糖苷键聚合而成，多糖的分子量相对较大，通常由成百上万的单糖分子组成。多糖与核酸、蛋白质和脂质一起被称为生命的四种基本物质，它们在许多生命活动中起着重要作用。一些已知的活动包括免疫调节、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗病毒、消除氧化性自由基和延缓衰老。多糖存在于自然界的高等植物、动物、藻类和细菌中，分布广泛。大多数多糖都来自组织细胞，它们的毒性较小，对细胞和身体有副作用，是理想的药物来源。近年来，随着生物学和化学等相关学科的迅速发展，关于多糖化合物的研究受到越来越多的关注。国际科学界将多糖的研究视为生命科学的前沿领域，甚至还有人提出，21世纪是多糖的世纪。

多糖分析的方法和过程

1.多糖的提取：多糖通过氢键或离子键与细胞壁或间质物质相连。根据多糖存在的不同部位使用不同的提取方法。常用热水、酸、碱、乙醇等作为溶剂，可通过微波或超声波辅助粗提。常用的方法包括超临界流体萃取技术和复杂的酶辅助萃取技术。利用这些方法，复合酶可以在较温和的条件下特异性地降解细胞壁和细胞内大分子溶解的屏障，从而加速多糖的释放。同时，可以根据酶的特性，通过改变系统条件来控制反应。

2.去除多糖的杂质：粗多糖提取物通常含有杂质，例如无机盐、脂质、蛋白质和低分子非极性物质。对于低分子量杂质，可以使用渗析法去除。蛋白质可使用蛋白酶法、Sevag法、TCA法去除。脂肪可使用有机溶剂如乙醇、除去。去除颜料杂质的常用方法是吸附和氧化。

3.多糖的分离和纯化：分离并除去杂质后，可获得混合的多糖溶液，将混合的多糖溶液分离成多种单一多糖的过程就是多糖的纯化。更常用的纯化方法包括沉降法、色谱法、区带电泳法、超速离心法和其他生化分析方法。通常，多糖纯化需要结合两种或更多种方法来优化纯化结果。

多糖分析包括：多糖成分多样、结构复杂、分子量大，因此通常从以下四个方面进行分析：

1.糖含量测定：确定样品中的糖含量经常使用的方法是显像剂-硫酸法。单糖、多糖及其衍生物在硫酸的作用下水解成单糖，并迅速脱水形成醛衍生物，然后与酚、芳香胺缩合成有色化合物。多糖的含量通过比色定量间接确定。这些方法简单、快捷、灵敏，且对有色化合物具有良好的色泽稳定性。

2.分子量测定：由于没有确定多糖分子量的绝对方法，因此通常使用统计平均值法来确定。过去一般使用渗透压法、端基法、粘度法和光散射法，但操作复杂，容易产生误差。目前比较常用的方法是凝胶过滤法和高效液相色谱法。这两种方法必须使用分子量已知的标准多糖作为对照。对于分子量小于50,000的多糖，可以使用质谱法。

3.成分分析：多糖成分分析方法一般可分为：传统化学分析、物理分析（仪器分析）和生物学分析。其中，化学分析包括部分或全部酸水解、中和和过滤。最后，使用纸色谱（PC）、薄层色谱（TLC），气相色谱（GC）、液相色谱（HPLC）或离子色谱法进行分析。广泛使用的仪器分析法包括分光光度法、红外光谱法、核磁共振法、气相色谱法和质谱法。

4.结构鉴定：多糖比蛋白质具有更复杂的大分子结构。单糖的多样性、连接方法以及支链的复杂性使得其结构鉴定变得困难。目前，主要结构是多糖结构鉴定的目标，主要分析多糖的分子量范围、单糖的类型、比例和连接顺序以及糖苷键的构型。常见的结构分析方法有Smith降解法和甲基化反应。近年来许多先进仪器的使用也极大地改善了分析方法。

相关服务

糖型分析
糖基化位点分析
糖基化位点及该位点糖型分析
糖组学分析服务
鞘糖脂聚糖分析

 

 

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检测分析平台：高分辨率质谱仪、高效液相色谱、气相色谱、NMR；

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蛋白质从头测序平台：Obitrap Fusion Lumos质谱仪、PEAKS软件分析；100%序列测定，精准蛋白、多肽、抗体从头序列分析。

生物制药分析平台：生物药物鉴定、变异性分析、纯度分析。

生物信息学分析：蛋白质组学生物信息学分析、代谢组学生物信息学分析。

 

 

 

 

 

 

蛋白测序服务两种主要分析方法：Edman降解（Harvey和Ferrier，2011； Bauer等，1997）和质谱分析（MS）（Sahukar等，2016）。蛋白质测序和鉴定常用质谱法，Edman降解法是表征蛋白质N端重要的方法之一。

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司Edman降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于Edman降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

 

 

 

① 采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos；

② 可实现对所测定靶蛋白序列100%的覆盖；

③ 可测定蛋白N端多达70个氨基酸序列；

④ 可测定多种形式的样品：蛋白溶液、PVDF蛋白条带；

⑤ 样品用量低：蛋白样品仅需5-10ug，即可完成检测；

⑥ 测序不受N端封闭，PEC和糖基化等N端修饰的影响。

 

 

蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析，我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”，它们可成为新药物设计的分子靶点，或者也会为疾病的早期诊断提供分子标志。确实，那些世界范围内销路好的药物本身是蛋白质或其作用靶点为某种蛋白质分子。因此，蛋白质组学研究不仅是探索生命奥秘的必须工作，也能为人类健康事业带来巨大的利益。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因时代的特征。

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

 

 

 

 

 

① 高通量定量蛋白分析：多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物；

② 体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品；

③ 质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高；

④ 可检测较低丰度蛋白，线性范围广；

⑤ 专业生物信息学分析，分析更系统准确。

 

代谢组学（英语：metabolomics）是对细胞，生物流体，组织或生物体内的小分子（通常称为代谢物，metabolites）的大规模研究。 这些小分子及其在生物系统中的相互作用统称为代谢组。能够对生物样本中的代谢物进行全面分析的一项新兴技术，被定义为代谢组学技术。

 

气相色谱-质谱联用 (GC-MS) ：常用于水溶性代谢物（需要衍生化）、部分脂类和有机酸的靶向分析。

液相色谱-质谱联用 (LC-MS) ：非靶向代谢组学，靶向代谢组学，非靶向脂质组学，靶向脂质组学。常用于氨基酸、糖类、醇类、有机酸、胺类、TCA循环中间体等水溶性小分子以及脂质大分子的靶向和非靶向分析。

核磁共振法 (NMR Spectroscopy) ：常用于简单样品或纯化样品的的物质鉴定和分析。

*包括血液、血清、尿液等体液样品，细胞、组织、器官或细菌等样品均可进行代谢组学分析。

 

 

 

 

1. 代谢谱分析(也称为差异表达分析)：在一组实验和对照样品中，寻找丰度改变有统计学意义的感兴趣代谢物；

2. 鉴定：进行代谢谱分析后，测定这些代谢物的化学结构；

3. 解释：解释所发现的代谢物与生物过程或生物状态之间的关联。

 

 

 

多组学整合分析随着高通量技术的广泛应用而生，研究人员可以从基因组、转录组、蛋白质组、交互组、表观基因组、代谢组、脂质体和微生物组等不同分子层面大规模获取组学数据，多组学整合数据分析使得生物学发生了革命性的变化，促进我们对生物过程和分子机制的深刻理解。随着高通量组学方法在生物样品分析中的使用，每天都生成万亿到千兆字节大小的数据文件。从层面上的研究逐步走向完善，从部分到整体也是一种必然的趋势。多组学整合数据分析不仅仅是数据的拼接，更是对生物学解释的深入研究，为基础生物学以及疾病研究提供新思路。

 

 

单一组学分析方法可以提供不同生命进程或者疾病组与正常组相比差异的生物学过程的信息。但是，这些分析往往有局限性。多组学方法整合几个组学水平的信息，为生物机制提供了更多证据，从深层次挖掘候选关键因子；通过将基因、mRNA、调控因子、蛋白、代谢等不同层面之间信息进行整合，构建基因调控网络，深层次理解各个分子之间的调控及因果关系，从而更深入的认识生物进程和疾病过程中复杂性状的分子机理和遗传基础。