Ultraviolet Absorbance of Saturated Structure in the Non-reducing End of Heparin/Heparan Sulfate Disaccharides and Its Application in Sequence of Heparin Oligosaccharides

doi:10.7503/cjcu20200671

Abstract

Abstract:

It is well known that the saturated structure in the non-reducing end（NRE） of heparin/heparan sulfate（HS） oligosaccharides is lacking ultraviolet（UV） 232 nm absorbance（normally used for specific detection of C4―C5 unsaturated oligosaccharides）， which poses a significant challenge for structure analysis. However， we found that saturated heparin oligosaccharides can be detected at UV 232 nm with sufficient sensitivity in our previous research. In order to further study the UV 232 nm absorbance of the saturated structure， four saturated heparin disaccharides were prepared， and then their UV 232 nm absorptions were analyzed by ion-pair reversed-phase liquid chromatography ion-trap/time-of-flight mass spectrometry（RPIP-LC/MS-IT-TOF） with photodiode array detector. The results show that the saturated heparin disaccharides can be detected with sufficient sensitivity by absorbance at UV 232 nm， which still with 7%―40% of UV 232 nm intensity of heparin unsaturated disaccharides. It seems that the UV 232 nm intensity might be affected by the sulfate groups in the disaccharides. In addition， comparing to the common unsaturated heparin/HS disaccharides as references， the disaccharides with GlcNH₃⁺ residues also showed less sensitivity at UV 232 nm. Finally， we simplified the sequencing method of the N-unsubstituted dp6 oligosaccharides by a simple UV detection method， combined with pH 4.0 HNO₂ scission and RPIP-LC/MS-IT-TOF analysis. This strategy offers possibilities for sequencing at N-sulfated residues using alternative pH 1.5 HNO₂ scission.

Key words: Heparin, Saturated structure, Ultraviolet absorption, Mass spectrometry, Sequencing

CLC Number:

O657

TrendMD:

LIANG Quntao, ZOU Qiang, LIN Jianghui, LIU Shutao, WEI Zheng. Ultraviolet Absorbance of Saturated Structure in the Non-reducing End of Heparin/Heparan Sulfate Disaccharides and Its Application in Sequence of Heparin Oligosaccharides[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(6): 1776.

Figures/Tables 6

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	R¹	R²	Calc. m/z
ΔHexA?GlcNH₃⁺	H	H	337.0633
ΔHexA?GlcNH₃⁺(6S)	H	SO₃^-	417.0583
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺	SO₃^-	H	417.0583
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺(6S)	SO₃^-	SO₃^-	497.0151
ΔHexA?GlcNAc	H	H	379.1120
ΔHexA?GlcNAc(6S)	H	SO₃^-	459.0688
ΔHexA(2S)?GlcNAc	SO₃^-	H	459.0688
ΔHexA(2S)?GlcNAc(6S)	SO₃^-	SO₃^-	539.0256
ΔHexA?GlcNS	H	H	417.0583
ΔHexA?GlcNS(6S)	H	SO₃^-	497.0151
ΔHexA(2S)?GlcNS	SO₃^-	H	497.0151
ΔHexA(2S)?GlcNS(6S)	SO₃^-	SO₃^-	576.9719
HexA?aMan_R	H	H	340.0176
HexA(2S)?aMan_R	SO₃^-	H	420.0156
HexA?aMan(6S)_R	H	SO₃^-	420.0156
HexA(2S)?aMan(6S)_R	SO₃^-	SO₃^-	500.0136

	R¹	R²	Calc. m/z
ΔHexA?GlcNH₃⁺	H	H	337.0633
ΔHexA?GlcNH₃⁺(6S)	H	SO₃^-	417.0583
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺	SO₃^-	H	417.0583
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺(6S)	SO₃^-	SO₃^-	497.0151
ΔHexA?GlcNAc	H	H	379.1120
ΔHexA?GlcNAc(6S)	H	SO₃^-	459.0688
ΔHexA(2S)?GlcNAc	SO₃^-	H	459.0688
ΔHexA(2S)?GlcNAc(6S)	SO₃^-	SO₃^-	539.0256
ΔHexA?GlcNS	H	H	417.0583
ΔHexA?GlcNS(6S)	H	SO₃^-	497.0151
ΔHexA(2S)?GlcNS	SO₃^-	H	497.0151
ΔHexA(2S)?GlcNS(6S)	SO₃^-	SO₃^-	576.9719
HexA?aMan_R	H	H	340.0176
HexA(2S)?aMan_R	SO₃^-	H	420.0156
HexA?aMan(6S)_R	H	SO₃^-	420.0156
HexA(2S)?aMan(6S)_R	SO₃^-	SO₃^-	500.0136

Disaccharide structure	UV _{232 nm}/UV _{206 nm}(%)	Disaccharide structure	UV _{232 nm}/UV _{206 nm}(%)
ΔHexA?GlcNH₃⁺(6S)	24.86	ΔHexA?GlcNS(6S)	47.55
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺	19.93	ΔHexA(2S)?GlcNS	48.76
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺(6S)	31.71	ΔHexA(2S)?GlcNS(6S)	53.50
ΔHexA?GlcNAc	27.16	HexA?aMan_R	4.12
ΔHexA?GlcNAc(6S)	55.96	HexA(2S)?aMan_R	4.50
ΔHexA(2S)?GlcNAc	52.95	HexA?aMan(6S)_R	5.10
ΔHexA(2S)?GlcNAc(6S)	46.83	HexA(2S)?aMan(6S)_R	16.27
ΔHexA?GlcNS	40.31

Disaccharide structure	UV _{232 nm}/UV _{206 nm}(%)	Disaccharide structure	UV _{232 nm}/UV _{206 nm}(%)
ΔHexA?GlcNH₃⁺(6S)	24.86	ΔHexA?GlcNS(6S)	47.55
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺	19.93	ΔHexA(2S)?GlcNS	48.76
ΔHexA(2S)?GlcNH₃⁺(6S)	31.71	ΔHexA(2S)?GlcNS(6S)	53.50
ΔHexA?GlcNAc	27.16	HexA?aMan_R	4.12
ΔHexA?GlcNAc(6S)	55.96	HexA(2S)?aMan_R	4.50
ΔHexA(2S)?GlcNAc	52.95	HexA?aMan(6S)_R	5.10
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