Analysis of dextran using an AZURA® SEC System

J. Wesolowski¹, J.L. Dauwe², C. Dauwe², J. Kramer¹, K. Folmert¹, G. Greco¹; 
wesolowski@knauer.net

1 KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin

2 AppliChrom GmbH®, Germendorfer Allee 20, 16515 Oranienburg bei Berlin,
https://www.applichrom.de

Zusammenfassung

In diesem Anwendungsbericht wurde eine Dextranprobe mit dem KNAUER AZURA® SEC-System gemessen. Die AppliChrom® SuperOH-P 300 und 350 Säulen sind gut für diese Anwendung geeignet, da sie ein großes Porenvolumen mit hohen Plattenzahlen kombinieren, was zu einer hervorragenden Auflösung führt. In diesem Fall wurden diese beiden unterschiedlichen SuperOH-P Säulen in Serie geschaltet, um einen Molekulargewichtsbereich von 1 000 bis 1 000 000 Da abzudecken. Die entwickelte Methode wurde zur Bestimmung von Dextran verwendet.

Einführung

Dextran ist ein Biopolymer, das aus zahlreichen Glucose-Molekülen besteht, die durch glykosidische Bindungen miteinander verknüpft sind. Diese komplexen Kohlenhydrate werden von Bakterien, insbesondere von Milchsäurebakterien wie Leuconostoc mesenteroides, synthetisiert, wenn sie einem Medium mit Saccharose als Kohlenstoffquelle ausgesetzt sind [1]. Solche Bakterien sind häufig in pflanzlichen Quellen sowie in fermentierten Lebensmitteln zu finden [1]. Die Größe und Struktur von Dextran hängen von dem verwendeten Bakterienstamm und den spezifischen Fermentations- oder Synthesebedingungen ab [1]. Daher wird Dextran in der Industrie unter kontrollierten Bedingungen und optimierten Parametern produziert, um eine effiziente Herstellung zu gewährleisten [2]. In einigen Fällen werden chemische Modifikationen vorgenommen, um spezifische Molekulargewichte oder Eigenschaften zu erreichen [1]. Diese Anpassungen erhöhen die Attraktivität von Dextran für verschiedene Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie für die Forschung. Zum Beispiel wird Dextran als Trägersubstanz in der Pharmazie und als Verdickungs- und Feuchtigkeitsspender in der Kosmetikindustrie verwendet [1, 3]. Die Eigenschaften von Dextran werden erheblich von seiner molekularen Größe beeinflusst, was den Bedarf an effektiven analytischen Methoden zur Charakterisierung erhöht [1]. Eine vielversprechende Methode ist die Größenausschlusschromatografie (SEC), die eine größenabhängige Trennung ermöglicht und wertvolle Informationen über Molekulargewicht und Molekulargewichtsverteilung liefert [4, 5].

Ergebnisse

Abb. 1 zeigt das Chromatogramm der Probenmessung, die mit dem KNAUER AZURA® SEC-System unter Verwendung der AppliChrom® SuperOH-P-300 und SuperOH-P-350 Säulen-Kombination durchgeführt wurde. Die Probe und die dargestellten Daten für dieses Anwendungsnotiz wurden von AppliChrom® bereitgestellt. In einer Probe mit einer unbekannten Matrix konnte das Dextran zuverlässig bei einer Retentionszeit von 10,47 Minuten identifiziert werden. Diese Ergebnisse bestätigen die Anwendbarkeit der verwendeten chromatografischen Methode zur Analyse von Dextran.

Fig. 1 Chromatogram of the sample measured with SuperOH-P-300 - SuperOH-P-350, RID, d extran eluted at 10.47 min.

Fazit

Das KNAUER AZURA® SEC-System, in Verbindung mit den AppliChrom® SuperOH-P-Säulen, ist ein perfektes Werkzeug für Messungen in der SEC. Die Kombination dieses fortschrittlichen SEC-Systems und spezialisierter Säulen löst erfolgreich die Dextranprobe.

Material und Methoden

Tab. 1 Methodenparameter.

Tab 2 SEC system configuration

Fig. 2 SEC system setup.

References

[1] Díaz-Montes, E. (2021). Dextran: Sources, Structures, and Properties. Polysaccharides, 2(3), 554–565.

[2] Aman, A., Siddiqui, N. N. & Qader, S. A. U. (2011). Characterization and potential applications of high molecular weight dextran produced by Leuconostoc mesenteroides AA1. Carbohydrate Polymers, 87(1), 910–915.

[3] Kim, C. J., Hamielec, A. E. & Benedek, A. (1982). Characterization of Dextrans by Size Exclusion Chromatography Using DRI/LALLSP Detector System. Journal Of Liquid Chromatography, 5(3), 425–441.

[4] Huang, G. & Huang, H. (2018). Application of Dextran As Nanoscale Drug Carriers. Nanomedicine, 13(24), 3149–3158.

[5] De Belder, A. N. (1993). DEXTRAN. In Elsevier eBooks (S. 399–425).

Application details