早期用于LPS化学结构研究的LPS主要来源于正常肠道菌群或引起胃肠道疾病的革兰阴性细菌,开始于20 世纪60年代。在LPS化学结构的研究中,Otto Luderitz起到了开拓性的作用,他率-先明确提出LPS由三部分组成:即О特异性侧链(O-specific sidechain)、基础核心(basal core)和脂质A(lipid A)。
O特异性侧链由几个完-全相同的寡糖组成,曾被称为重复单位(repeating units)。细菌间О特异链的结构有着明显差异,其抗血清对相应细菌有很强的特异性,一般不与其他细菌反应。基于这种认识,Fritz Kauffmann建立了鉴定沙门菌血清型(serotypes)的方法。根据该方法,可将细菌分为不同的血清分型。О特异性链的差异也使相应的LPS具有独-特的特性,Kauffmann、Luderritz和Westphal将此特性称为LPS的化学表型(chemotypes)。
1975年,Stead发现,一些革兰阴性细菌无О特异链。这些细菌的血清特异性是由LPS糖基化区的末端糖决定的。因为这些细菌LPS具有相对短的糖基链,Schneider(1984)将这种LPS称为脂寡糖(lipooligo-saccharide,LOS)。
核心寡糖(core oligosaccharide)是 LPS的另一个结构部分。1967年,Luderitz和westphal等首-次提出了核心结构,认为核心由靠近О链的外核和靠Lipid A的内核组成。用于核心寡糖的结构特征研究的最-好-的实验对象是肠道杆菌的Rough突变株。Rough突变株表现为不规则和粗糙的菌落形态,具有独-特的血清学特征(与О抗原抗血清无反应)。其LPS为R型LPS,所有R型LPS均缺乏О特异链。1969年,West-phal和Luderitz进一步建立了提取R型LPS的方法,即酚-氯仿-石油(phenol-chloro-form-petroleum)法。
虽然,脂质A(Lipid A)早就被认为是LPS的毒性中心,但是,该观点在很长时间内并未被广泛接受。对其结构的认识较为困难,因而明显晚于对О链和核心部分的认识。
Miles和Pirie可能是最先认识到脂质成分的科学家。早在1939年,他们利用矿物酸处理马耳他布鲁杆菌LPS时,发现了一种类似脂质的沉淀物。当时,Miles和Pirie并没有将这种物质称为LPS,而被称为天然抗原(native antigen)。最早提出脂质A名称的是Westphal和Luderitz。1954年,科学家利用矿物酸处理未降解的多糖,获得了一种不溶于二-乙-醚和石油醚,但易溶于氯仿和吡啶的物质,为了区分另一种甲酰胺提取的脂质成分,前者被称为脂质A,后者被称为脂质B。脂质B后来被证明是磷脂酰乙醇胺。后来的研究证实,用酸处理LPS可使2-酮-3脱氧辛酸(Kdo)与脂质A间连接发生断裂,产生脂质A沉淀物。
1958年,美国Carl Niemann在研究大肠杆菌LPS时提出了脂质A的化学结构: D-G1CN,磷,和(R)-3-羟十四烷酸。Westphal和Luderitz也发现沙门菌脂质A含有同样成分。1969年,Jobst Gmeiner分析Sminnesota Re突变株LPS,首-次显示脂质A含有一个D-G1CN二糖,二者β(1~6)互联,在1'和4'位点上携带磷残基。随后在肠道杆菌和非肠道杆菌的LPS的脂质A均发现了同样的结构。1983年,阐明了大肠杆菌脂质A完整的共价结构,分子量为1798。1990年,Chris RH Raetz通过生物合成脂质A进一步证实了脂质A的结构。