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Bestimmung des Molekulargewichts von Lentinan mit dem BeSEC

2026-01-15Application Note

Zusammenfassung: Lentinan ist ein bioaktives Polysaccharid, dessen Molekulargewicht einen starken Einfluss auf seine immunmodulatorischen und funktionellen Eigenschaften hat. In dieser Studie wurde die Größenausschlusschromatographie, gekoppelt mit statischer Lichtstreuung und Brechungsindexmessung, eingesetzt, um das absolute Molekulargewicht und die Molekulargewichtsverteilung von Lentinan-Proben zu bestimmen. Dies ermöglicht eine klare Unterscheidung zwischen den Qualitäten und unterstützt die anwendungsspezifische Auswahl.

Schlüsselwörter: Lentinan, Polysaccharid, Absolutes Molekulargewicht, Molekulargewichtsverteilung, Größenausschlusschromatographie (SEC), Statische Lichtstreuung

Produkt	BeSEC
Industrie	Pharmazie, Lebensmittelanalytik
Probe	Lentinan (Polysaccharid aus Shiitake-Pilzen)
Measurement Type	Absolutes Molekulargewicht und Molekulargewichtsverteilung
Measurement Technology	Größenausschlusschromatographie (SEC), Statische Lichtstreuung

Einführung

Lentinan ist ein bioaktives Polysaccharid, das aus Shiitake-Pilzen extrahiert wird und für seine immunmodulatorischen Effekte weithin anerkannt ist. Es wird häufig als Adjuvans in der Krebstherapie eingesetzt, um die Nebenwirkungen von Chemotherapie und Strahlentherapie zu lindern. Neben der Onkologie zeigt Lentinan antivirale und antioxidative Aktivität und wird häufig in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet, um das Immunsystem zu stärken und den Alterungsprozess zu verlangsamen. In Lebensmittelanwendungen verbessert es die Textur und Stabilität und erzeugt einen ernährungsphysiologischen Mehrwert.

Das Molekulargewicht spielt eine entscheidende Rolle in der Funktionalität von Lentinan. Moleküle mit höherem Molekulargewicht tendieren dazu, geordnetere Strukturen anzunehmen und binden effektiver an Rezeptoren von Immunzellen. Das führt zu stärkeren immunmodulatorischen Effekten. Moleküle mit niedrigerem Molekulargewicht lösen sich leichter auf und werden besser absorbiert, jedoch kann ihre biologische Aktivität kürzer anhalten.

Die Auswahl des geeigneten Molekulargewichts ist entscheidend für die Optimierung der Leistung in spezifischen Anwendungen.

Experimenteller Abschnitt

Für diese Studie wurde ein Größenausschlusschromatographie-(SEC)-System verwendet, das mit Detektoren für Brechungsindex (RI) und Lichtstreuung (LS) ausgestattet ist. Der LS-Detektor ist das BeSEC LS2 von Bettersize Instruments und ist mit Messwinkeln von 90°- und 7°-ausgestattet. Die BeSEC-Workstation kombiniert Lichtstreuung mit RI- oder UV-Signalen, um Verteilungen sowie Durchschnittswerte des Molekulargewichts (Mn, Mw und Mz) zu berechnen.

Systemkonfiguration:

Detektoren: Lichtstreuung (LS) + Refraktionsindex (RI)
Säule: Shodex Ohpak LB-806M
Mobile Phase: 0,05 M NaNO3 wässrige Lösung
Flussrate: 0,7 mL/min
Injektionsvolumen: 100 μL
Säulentemperatur: 40 ℃
dn/dc: 0.129 mL/g

Probenvorbereitung:
Fünf Lentinan-Proben wurden analysiert. Jede Probe wurde genau gewogen und in 0,05 M NaNO3 dispergiert, bis sie klar war (1 bis 3 mg/mL). Dann wurden die Proben durch 0,22 μm PES-Spritzenfilter gefiltert und in Vials überführt, die in den Autosampler zur Messung eingesetzt wurden.

Ergebnisse und Diskussion

Abbildung 1. Elutionsprofile der Multi-Detektor-Signale (oben) und Molekulargewichtsverteilung (unten) für Probe A

Abbildung 2. Elutionsprofile der Multi-Detektor-Signale (oben) und Molekulargewichtsverteilung (unten) für Probe B

Abbildung 3. Elutionsprofile der Multi-Detektor-Signale (oben) und Molekulargewichtsverteilung (unten) für Probe C

Abbildung 4. Elutionsprofile der Multi-Detektor-Signale (oben) und Molekulargewichtsverteilung (unten) für Probe D

Abbildung 5. Elutionsprofile der Multi-Detektor-Signale (oben) und Molekulargewichtsverteilung (unten) für Probe E

Abbildungen 1 bis 5 zeigen Chromatogramme der fünf Lentinan-Proben. Das Brechungsindex-(RI)-Signal ist in blau dargestellt, das Lichtstreuungssignal im rechten Winkel (RALS) in grün und das Lichtstreuungssignal im niedrigen Winkel (LALS) in rot. Die Molekulargewichtsverteilung, die als lila Linie dargestellt wird, repräsentiert das Molekulargewicht in Abhängigkeit von der Elutionszeit.

Bei allen Proben sind die Signale klar mit flachen Basislinien, minimalem Rauschen und starken Signal-Rausch-Verhältnissen. In Abbildung 1 nimmt das Molekulargewichtsprofil mit dem Elutionsvolumen stetig ab, was mit den SEC-Prinzipien übereinstimmt, wonach größere Spezies zuerst eluieren, gefolgt von kleineren. Die Streupeaks weisen keine Ausläufer auf, und die Molekulargewichtskurve bleibt am Ende stabil, was auf eine effektive größenbasierte Trennung hinweist.

Tabelle 1. Molekulargewichtsergebnisse der Lentinan-Proben

No.	Mn (kDa)	Mw (kDa)	Mz (kDa)	Mw/Mn
Sample A	3559	4465	6128	1.25
Sample B	3218	6222	23741	1.37
Sample C	2903	4168	5676	1.13
Sample D	150.8	204.5	360.45	1.3
Sample E	29.2	37.1	47.5	1.27

Tabelle 1 fasst die Molekulargewichtsergebnisse für alle fünf Proben zusammen. Es wurden signifikante Unterschiede im Molekulargewicht beobachtet, die direkt die Löslichkeit, Viskosität, biologische Aktivität und Formulierungsverhalten beeinflussen. Daher könnten die unterschiedlichen Proben jeweils besser für unterschiedliche Anwendungen geeignet sein.

Schlussfolgerung

Diese Studie zeigt den Einsatz des BeSEC LS2 mit Streulichtdetektion zur Charakterisierung des Molekulargewichts von Lentinan-Proben. Die Ergebnisse zeigen eine erhebliche Variation im Molekulargewicht zwischen den fünf Proben. Sie bieten wichtige Einblicke für die Auswahl der geeigneten Materialqualität für pharmazeutische, nutraceutische Anwendung oder die Verwendung in Lebensmitteln.