分子转子分析葡聚糖聚合度的应用

本发明涉及分子转子在分析葡聚糖聚合度中的应用，属于葡聚糖结构检测领域。

背景技术：

1、α-d-1,4葡聚糖的聚合度是单个葡聚糖分子所含α-d-吡喃葡萄糖的数量。常见的含有α-d-1,4葡聚糖的物质有麦芽糖浆、麦芽寡糖、麦芽糊精、直链淀粉和脱支淀粉等，用途涉及食品、医药、造纸、包装、塑料等各种工业领域。聚合度对于α-d-1,4葡聚糖的性质、功能和应用价值具有决定性影响。

2、目前α-d-1,4葡聚糖的聚合度主要是通过体积排阻色谱(sec)或荧光辅助毛细管电泳(face)等进行定量分析，或通过α-d-1,4葡聚糖还原性进行定性判断。这些定性定量分析方法具有不同的局限，如测试仪器设备昂贵、实验耗时长、不能进行原位解析等。因此，对α-d-1,4葡聚糖聚合度开展快捷、低成本、大规模和原位的分析测试有利于淀粉、淀粉糖领域的分析研究和精益化生产。

3、目前，分子转子的荧光行为主要被用于监控细胞质(膜)等的黏度变化、蛋白质聚合等生物化学过程，尚无分子转子用于分析α-d-1,4葡聚糖聚合度的报道。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供分子转子分析葡聚糖聚合度中的应用。本发明首先保护分子转子在分析葡聚糖聚合度中的应用。使用分子转子作为荧光探针，其产生的荧光可以灵敏地反映周围微环境的空间约束，而聚合度不同的α-d-1,4葡聚糖对分子转子起到的约束作用不同，从而可以使用分子转子的荧光特性来表征α-d-1,4葡聚糖的聚合度。

2、本发明还提供一种葡聚糖聚合度的荧光分析方法。

3、本发明所提供的葡聚糖聚合度的荧光分析方法，包括如下步骤：

4、(1)将待测葡聚糖溶解在溶剂中，得到待测葡聚糖分散液；

5、(2)向待测葡聚糖分散液中加入分子转子，分散均匀，得到含有分子转子的待测葡聚糖分散液；

6、(3)测定分子转子在所述含有分子转子的待测葡聚糖分散液中的发射荧光光谱特征参数；

7、(4)选择已知聚合度的标准葡聚糖样品，使用与步骤(1)中相同的溶剂制备葡聚糖浓度相同的标准葡聚糖分散液，并加入同样浓度的分子转子，分散均匀，得到所述含有分子转子的标准葡聚糖分散液；

8、(5)测定所述含有分子转子的标准葡聚糖分散液中分子转子的发射荧光特征参数，以获得的特征参数值进行单点校正，或建立标准曲线，确定待测葡聚糖的聚合度。

9、上述方法步骤(1)、(4)中，所述葡聚糖具体可为α-d-1,4葡聚糖。

10、所述溶剂为水、缓冲液、强碱溶液、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、吡啶、丙酮、四氢呋喃中的一种或几种；

11、在本发明的一个实施方式中，所述溶剂为体积浓度10％的二甲基亚砜水溶液；

12、在本发明的另一个实施方式中，所述溶剂为体积浓度5％的二甲基亚砜水溶液；

13、所述待测葡聚糖分散液、标准葡聚糖分散液中待测葡聚糖、标准葡聚糖的浓度可为0.1％—2％(w/v)，具体可为0.1％、0.5％或1％；

14、步骤(2)、(4)中，所述分子转子是指分子结构中包含电子受体基团、电子供体基团和共轭π键结构，在周围环境的阻滞作用下会产生荧光的一类物质；

15、所述分子转子包括但不限于久洛啶衍生物、二烷基苯胺衍生物、硼-二吡咯亚甲基衍生物、卟啉衍生物；

16、在本发明的一个实施方式中，所述分子转子为9-(2-羧基-2-氰基乙烯基)久洛啶；

17、所述含有分子转子的待测葡聚糖分散液、含有分子转子的标准葡聚糖分散液中，分子转子的浓度为1μm以上，具体可为5-10μm，更具体可为5μm或10μm；

18、步骤(3)、(5)中，所述的发射荧光光谱特征参数为荧光强度、量子产率中的一种或多种。

19、步骤(5)中，所述的单点校正的操作为：以单个标准葡聚糖分散液中的发射荧光特征参数和空白分散液的发射荧光特征参数为参照，建立标准工作曲线从而确定待测葡聚糖的聚合度；

20、步骤(5)中，所述的建立标准曲线的操作为：配制2个及以上的、具有不同聚合度的标准葡聚糖样品，以其聚合度和发射荧光特征确定标准工作曲线上的点，根据标准工作曲线确定待测葡聚糖的聚合度。

21、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

22、本发明的方法易于操作，对操作人员没有特殊技能要求；样品的前处理方法简便，溶剂消耗少，对环境较为友好；所需样品量少，可低至微克级；可实现高通量检测，分析速度大幅提高；仪器要求低，成本显著降低；可满足原位检测要求；分析结果稳定可靠。

技术特征：

1.分子转子在分析葡聚糖聚合度中的应用，其中，所述分子转子是指分子结构中包含电子受体基团、电子供体基团和共轭π键结构，在周围环境的阻滞作用下会产生荧光的一类物质。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述分子转子选自久洛啶衍生物、二烷基苯胺衍生物、硼-二吡咯亚甲基衍生物、卟啉衍生物；

3.一种葡聚糖聚合度的荧光分析方法，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤(1)、(4)中，所述葡聚糖为α-d-1,4葡聚糖；

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：步骤(2)、(4)中，所述分子转子是指分子结构中包含电子受体基团、电子供体基团和共轭π键结构，在周围环境的阻滞作用下会产生荧光的一类物质；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述分子转子选自久洛啶衍生物、二烷基苯胺衍生物、硼-二吡咯亚甲基衍生物、卟啉衍生物。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(3)、(5)中，所述的发射荧光光谱特征参数为荧光强度、量子产率中的一种或多种。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述的单点校正的操作为：以单个标准葡聚糖分散液中的发射荧光特征参数和空白分散液的发射荧光特征参数为参照，建立标准工作曲线从而确定待测葡聚糖的聚合度。

9.根据权利要求3-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，所述的建立标准曲线的操作为：配制2个及以上的、具有不同聚合度的标准葡聚糖样品，以其聚合度和发射荧光特征确定标准工作曲线上的点，根据标准工作曲线确定待测葡聚糖的聚合度。

技术总结
本发明公开了分子转子在分析葡聚糖聚合度中的应用。还提供一种葡聚糖聚合度的荧光分析方法。本发明使用分子转子作为荧光探针，其产生的荧光可以灵敏地反映周围微环境的空间约束，而聚合度不同的α‑D‑1,4葡聚糖对分子转子起到的约束作用不同，从而可以使用分子转子的荧光特性来表征α‑D‑1,4葡聚糖的聚合度。

技术研发人员：彭星云,黄明飞
受保护的技术使用者：中国农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13