凝胶渗透色谱法分离自水解低聚木糖

通过普通生产途径获得的低聚木糖的化学结构测定很困难，因为必须将产物混合物分离并纯化成单独的化学品^[1,2]。利用凝胶渗透色谱法有效分离和纯化生物质自水解产生的低聚木糖，以进行化学结构评估。¹ H、 ¹³ C 和二维质子检测异核单糖量子（2D HSQC）NMR谱结果表明，乙酰基在自水解后仅附着在低聚木糖的内部单元上，并且没有检测到乙酰化的非还原端。

为了进行化学结构分析，调整本研究中的自水解生产参数以获得更多的低DP低聚木糖。当高DP低聚木糖分解为低DP低聚木糖时，连接在高DP低聚木糖非还原端的乙酰基可能被降解。未取代的木二糖可能是由于高反应温度和长反应时间下乙酰酯键的广泛断裂所致。此外，如果降低反应温度和时间，也可以检测到低聚木糖样品中的乙酰化非还原端。虽然反应温度和时间的降低会导致低DP低聚木糖的收率降低，但目前的生产参数是指优化条件（Xiao等，2015）^[3]。

低聚木糖上乙酰基的数量和位置也可能受到自水解所用原料的影响。在以往的研究中，低聚木糖的结构表征通常是针对硬木进行的，而本研究中使用的竹子具有不同的半纤维素结构。因此，本工作中未检测到非还原端的乙酰基。根据现有的 NMR 和 ESI-MS 数据，纯化物的化学结构采用凝胶渗透分离技术对自水解产生的低聚糖样品进行有效分离和纯化。

木二糖、乙酰化木三糖、乙酰化木四糖、乙酰化木五糖和乙酰化木己糖的分离样品的纯度分别为 94.5%、93.2%、90.8%、88.4% 和 85.2%，回收率可接受（71%–86%）。表明凝胶渗透色谱是分离和纯化自水解寡糖的理想方法。具有单个DP的纯化样品的结构表征与凝胶的分辨率随着DP数量的增加而下降的纯度结果一致。

NMR和ESI-MS数据提供了强有力的证据，表明除木糖外没有检测到其他糖单元，表明样品是DP为3至6的乙酰化低聚木糖（木三糖、木四糖、木五糖和木己糖）和木二糖。本研究中缺乏非还原端乙酰基取代的 NMR 信号表明乙酰基仅连接到低聚木糖的内部木糖单元，而连接在还原端或非还原端都不是优选的。

[1]Li, H., Qing, Q., Kumar, R., & Wyman, C. E. (2013). Chromatographic determination of 1, 4-beta-xylooligosaccharides of different chain lengths to follow xylan deconstruction in biomass conversion. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 40(6), 551–559.

[2]Madhukumar, M. S., & Muralikrishna, G. (2010). Structural characterisation and determination of prebiotic activity of purified xylo-oligosaccharides obtained from Bengal gram husk (Cicer arietinum L.) and wheat bran (Triticum aestivum). Food Chemistry, 118(2), 215–223.

[3]Xiao, X., Wang, C. Z., Bian, J., & Sun, R. C. (2015). Optimization of bamboo autohydrolysis for the production of xylo-oligosaccharides using response surface methodology. Rsc Advances, 5(128), 106219–106226.

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