A. 氨基酸顯色方法
1、使用茚三酮試劑,噴後110oC加熱顯出顏色。用茚三酮劑顯色後用硝酸酮試劑噴,斑點由蘭紫色轉成紅色。
2、使用茚三酮+硝酸酮試劑,噴後在電爐上烤至剛剛顯色,顏色在日光燈中逐漸加深,某些氨基酸首先顯出顏色,用筆立刻將色點記下,許多氨基酸賧出特殊的顏色,不同的氨基酸顯出的速度也有差別。
3、使用2—萘醌—4—磺酸試劑(Folin試劑),噴後在室溫乾燥,不同的氨基產生各種顏色。
4.使用氯氣—聯甲苯胺試劑。也可以使氨基酸顯色。
(1)磺基丙氨酸檢測方法擴展閱讀;
常用的顯色反應
雙縮脲反應:
該反應是肽鍵常用的反應,即在鹼性銅溶液中, 肽鍵與銅離子形成絡合物,呈紫色(在540nm有最大光吸收峰)。
酚試劑法:
該反應是比色法測定蛋白質的常用方法,即蛋白 質以鹼性銅溶液處理後,加用酚試劑,呈藍色(在650nm有最大光吸收峰)。
考馬斯亮藍法: 即蛋白質與一種蛋白質染料考馬斯亮藍g250反應形成復合物,該復合物在595nm有最大光吸收峰。ms蛋白質遇硝酸也顯色為黃色,不過這樣蛋白質就變性了。
茚三酮反應:除脯氨酸、羥脯氨酸和茚三酮反應生成黃色物質外,所有的α?氨基酸及一切蛋白質都能和茚三酮反應生成藍紫色物質。
還有坂口反應 。在次溴酸鈉或次氯酸鈉存在的條件下,許多含有胍基的化合物 (如胍乙酸、甲胍、胍基丁胺等)能與α-萘酚發生反應生成紅色物質。
B. 如何用液相色譜儀測氨基酸
反相高效液相色譜法測定煙葉中的游離氨基酸
氨基酸是煙草中的一類重要化學物質,在煙草調制、醇化或發酵、加工直至燃燒過程中,游離氨基酸與還原糖之間可發生酶催化及非酶催化的棕色化反應,生成多種具有蒸煮、烤香、爆米花香味特徵的吡喃、吡嗪、吡咯、吡啶類等雜環化合物,某些氨基酸如苯丙氨酸還可自身分解成香味化合物,如苯甲醇、苯乙醇等。氨基酸含量與煙草製品的吃味有著密切的關系,氨基酸在燃燒裂解過程中一般形成具有刺激性的含氮化合物,對煙氣香吃味產生不良影響,個別氨基酸還產生HCN等危害健康的煙氣成分。一般說來,氨基酸含量太高,煙氣辛辣、味苦、刺激性強烈;含量太低時煙氣則平淡無味缺少豐滿度。因此對氨基酸的分析是一項很有意義的工作,二十世紀60年代以來,國內外在這方面做了大量的工作[1-5]。
植物游離氨基酸樣品的制備,國內外採用的提取劑和純化方法各不相同。據文獻報道[6-7],鹽酸、不同濃度的乙醇溶液均可以用來提取植物組織中的游離氨基酸;提取液純化則有用陽離子交換樹脂、5%磺基水楊酸、活性炭或乙醚等方法。本實驗對不同的提取方式和不同的純化方法進行了對比研究,確定提取煙葉中游離氨基酸的較佳提取劑和純化方法。提取、純化後的樣品,採用OPA、FMOC聯合柱前衍生反相高效液相色譜法對煙葉中的游離氨基酸進行了測定。該方法使帶氨基和亞氨基基團的氨基酸能夠被同時測定,且得到較好的定性定量結果。
1 實驗
1.1 儀器
Agilent公司HP1100型高效液相色譜儀(帶可變波長紫外檢測器和自動進樣器),PE公司Lambda Bio40 紫外-可見分光光度計。
1.2 試劑
正纈氨酸(Norvaline,內標),OPA ,FMOC,均為色譜純,Agilent公司提供;硼酸緩沖溶液,Agilent公司提供;
醋酸鈉(NaAc),分析純,中國醫葯(集團)上海化學試劑公司;三乙胺(TEA),四氫呋喃(THF),乙腈(CH3CN),甲醇(MeOH),均為色譜純,Fisher公司試劑;
氨基酸標樣包括:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、天冬醯胺(Asn)、谷氨醯胺(Gln)、絲氨酸(Ser)、組氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、蘇氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、脯氨酸(Pro),均為生化試劑,中國醫葯(集團)上海化學試劑公司;
苯乙烯陽離子交換樹脂(732型),天津樹脂廠。
1.3 樣品處理
將煙葉在烘箱中恆溫40℃烘乾至恆重,粉碎,過80目篩,篩下物為實驗用煙樣粉末,置於廣口瓶中備用。准確稱取煙樣粉末1.000g於乾燥的潔凈試管中,用一定濃度的乙醇溶液室溫超聲波提取半小時,過濾,相同濃度的乙醇溶液洗滌,再提取一次,合並後的濾液用陽離子交換柱洗脫,然後用95ml 4mol/L氨水淋洗陽離子交換柱,淋洗液恆溫濃縮至干,最後用3ml 0.1mol/L稀鹽酸溶液溶解濃縮物,將此溶液離心分離20min,0.45μm微孔濾膜過濾,加入濃度為5nmol/μ1的內標10μ1,定容至50ml,HP1100液相色譜儀進行氨基酸分析。
樣品自動柱前衍生化:Agilent公司G1313A自動進樣器進樣。程序為:吸取5μl硼酸緩沖液,再吸取1μ1 OPA試劑,洗針一次,吸取樣品2μl,原位混合6次。吸取1μl FMOC試劑,洗針一次,原位混合3次,進樣。
1.4 色譜條件
色譜柱:Hypersil AA-ODS C18 2.1×200mm
流動相A:1.36±0.025g醋酸鈉,加入500ml純水溶解,加90μl三乙胺,用1%醋酸調pH=7.20±0.05,再加入1.5ml四氫呋喃,混合均勻。
流動相B:1.36±0.025g醋酸鈉,加入100ml純水溶解,用1%醋酸調pH=7.20±0.05,將此溶液加至200ml乙腈和200ml甲醇的混合物中,並混合均勻。
流速:0.45ml/min
柱溫:40℃
紫外檢測波長: 0~16min, 338nm; 16~25min,262nm
淋洗梯度:見表1
表1 流動相的淋洗梯度表
Table 1 The gradient time table of mobile phase
序列 時間(min) 流動相A(%) 流動相B(%) 流速(ml/min)
1 0.00 100.0 0.0 0.450
2 15.50 40.0 60.0 0.450
3 18.00 0.0 100.0 0.450
4 21.00 0.0 100.0 0.800
5 23.90 0.0 100.0 0.800
6 24.00 0.0 100.0 0.450
7 25.00 100.0 0.0 0.450
1.5 氮基酸的定性
用標樣色譜圖、文獻參照和標樣加入的方法,通過對照保留時間進行定性,對氨基酸的出峰順序加以確認。
1.6 內標法定量
准確移取濃度為10 pmol/μ1、25 pmol/μ1、50 pmol/μ1、100 pmol/μ1、250 pmol/μ1、500 pmol/μ1、1000 pmol/μ1的氨基酸混合標樣100μl於帶內襯管的樣品瓶中,再加入250pmol/μ1內標溶液100μl,充分混合,液相色譜分析,儀器自動計算各氨基酸的標准曲線。
2 結果與討論
2.1 萃取溶劑的比較
氨基酸可溶解於水、乙醇、甲醇、稀酸等,因此它們均可作為煙葉中游離氨基酸的萃取溶劑,傳統的方法是用乙醇和0.1mol/L的鹽酸。實驗發現,乙醇和0.1mol/L的鹽酸萃取方法比較,提取出的煙葉中的游離氨基酸的總量變化不大,但用鹽酸提取的樣品分析時RSD%較大,平均8.51%,其中超過10%的有4個,甘氨酸的RSD%最大為20%;而用乙醇提取的樣品分析時RSD%相對較小,平均5.12%,超過10%的只有1個。而且鹽酸提取液過濾速度慢,需要30-40min,而乙醇提取液過濾只需10min左右;因此,本實驗選擇乙醇作為煙葉中游離氨基酸的萃取溶劑。
2.2 乙醇濃度的選擇
選擇五種不同濃度的乙醇溶液進行了煙樣中游離氨基酸的提取,測定不同條件下提取液中游離氨基酸的總量,結果如圖1。圖中顯示,在乙醇溶液濃度為80%時,煙樣中總游離氨基酸的提取量最大。而且不同濃度下游離氨基酸的RSD%沒有明顯的變化,因此,選擇80%的乙醇溶液來進行煙樣中游離氨基酸的提取。
2.3 不同純化方法的確定
在最佳乙醇溶液濃度下,分別用活性炭加入提取液吸附雜質、乙醚加入提取液萃取分離雜質、5%磺基水楊酸加入提取液沉澱去除雜質和陽離子交換樹脂吸附雜質四種方法進行了純化實驗。結果發現,活性炭作為純化劑時其色譜圖中雜質峰較少,但同時氨基酸峰亦有多個消失,主要是因為活性炭對氨基酸也有較強的吸附,它在吸附雜質的同時也吸附了需要檢測的氨基酸,故活性炭不適合作為純化劑使用。乙醚和5%磺基水楊酸作為純化劑時,雜質去除不完全,其色譜圖均表現為雜質峰較多,湮沒了大量氨基酸峰,且基線漂移嚴重,給定性定量工作帶來困難。當用陽離子交換樹脂進行純化時,其色譜圖中雜質峰較少,基線平穩,氨基酸峰分離較好,均可以進行定性和定量分析,故本實驗選擇了陽離子交換樹脂作為純化手段。
2.4 色譜分離
2.5 線性范圍及標准曲線
分別取濃度為10 pmol/μ1、25 pmol/μ1、50 pmol/μ1、100 pmol/μ1、250 pmol/μ1、500 pmol/μ1、1000 pmol/μ1的氨基酸混合標樣加入等體積的250 pmol/μ1的內標溶液,進行HPLC分析,以氨基酸濃度為橫坐標,氨基酸與內標的面積比為縱坐標,得到各個氨基酸的標准曲線,如表2所示。從表中可以看出,各氨基酸在10-1000 pmol/μ1的濃度范圍內均有良好的線性,各氨基酸標准曲線的線性相關系數均大於0.99。
表2 氨基酸的標准曲線
Table 2 Standard curves of 17 amino acids
氨基酸 線性方程 相關系數
Asp Y=0.007037x+0.004689 0.9972
Glu Y=0.007520x+0.005375 0.9961
Ser Y=0.006903x+0.038212 0.9988
His Y=0.003719x+0.020168 0.9945
Gly Y=0.005851x+0.018235 0.9966
Thr Y=0.006932x+0.021072 0.9978
Ala Y=0.006275x+0.015314 0.9912
Arg Y=0.006088x+0.016113 0.9920
Tyr Y=0.006734x+0.015022 0.9993
Cys Y=0.006004x+0.009876 0.9985
Val Y=0.006432x+0.009932 0.9927
Met Y=0.006574x+0.010346 0.9905
Phe Y=0.005098x+0.019023 0.9962
Ile Y=0.005976x+0.016235 0.9953
Leu Y=0.006044x+0.015332 0.9964
Lys Y=0.006833x+0.010437 0.9969
Pro Y=0.022455x+0.009376 0.9922
2.6 重現性實驗
取雲南C2F99煙樣做平行實驗(n=5),進行煙葉中游離氨基酸含量的檢測,結果發現: Asp和 Glu含量的RSD%分別為8.0%和8.6%,這可能是二者的分離度不高引起的;His的RSD%為9.0%,這可能與其含量較低,分離效果不好有關。其它氨基酸含量的RSD%均處在3%~7%。
2.7 回收率實驗
用標樣加入法進行回收率實驗,結果見表3。 Thr的回收率僅為68.0%,原因可能與其含量較少有關;其它15種氨基酸的回收率在81.0%~110.5%,平均回收率為93.9%,說明該方法的回收率結果令人滿意。
表3 分析方法的回收率
Table 3 Recovery percents of the analytical method
氨基酸 加入量(mg/g煙樣) 樣品含量(mg/g煙樣) 測定值(mg/g煙樣) 差值(mg/g煙樣) 回收率%
Asp 0.200 0.320 0.499 0.179 89.5
Glu 0.200 0.309 0.484 0.175 87.5
Asn 0.200 0.986 1.208 0.222 110.0
Ser 0.200 0.172 0.334 0.162 81.0
Gln 0.200 0.186 0.368 0.182 91.0
His 0.200 0.106 0.297 0.191 95.5
Gly 0.200 0.064 0.279 0.215 107.5
Thr 0.200 0.052 0.188 0.136 68.0
Ala 0.200 0.642 0.835 0.193 96.5
Arg 0.200 0.266 0.463 0.197 98.5
Val 0.200 0.090 0.259 0.169 84.5
Phe 0.200 0.218 0.406 0.188 94.0
Ile 0.200 0.026 0.191 0.165 82.5
Leu 0.200 0.028 0.199 0.171 85.5
Pro 0.200 1.432 1.653 0.221 110.5
Tyr 0.200 0.062 0.245 0.183 91.5
2.8 樣品分析
利用該方法對不同等級的煙葉中游離氨基酸的含量進行了分析,結果見表4。從表中可以看出,在所分析的樣品中,烤煙煙葉中含量最高的氨基酸是Pro,白肋煙煙葉中含量最高的氨基酸是Asp和Asn;白肋煙煙葉中氨基酸的含量高於烤煙煙葉;相同等級的烤煙煙葉,雲南煙葉中的氨基酸含量高於其它產區。
表4 不同等級煙葉中游離氨基酸的含量(mg/g煙樣)
Table 4 Amounts of free amino acids in different
grade tobacco leaves(mg/g tobacco leaves)
氨基酸 雲南烤煙C1F 雲南烤煙C2F 雲南烤煙C1L 雲南烤煙B1F 雲南烤煙B2F 福建烤煙B1F 福建烤煙C1F 四川烤煙C1F 四川烤煙B1F 貴州烤煙C1F 貴州烤煙B1F 貴州烤煙C1L 鄂西白肋中一 鄂西白肋中二
Asp 0.24 0.31 0.60 0.40 0.38 0.37 0.26 0.37 0.26 0.26 0.32 0.35 1.73 1.59
Glu 0.36 0.32 0.21 0.17 0.16 0.11 0.15 0.20 0.30 0.32 0.29 0.25 0.54 0.61
Asn 0.91 0.34 1.50 0.95 0.38 0.18 0.25 0.35 0.32 0.44 0.55 0.48 7.70 7.62
Ser 0.16 0.10 0.18 0.16 0.10 0.12 0.24 0.21 0.19 0.20 0.19 0.15 0.62 0.58
Gln 0.19 0.05 0.22 0.17 0.04 0.06 0.10 0.11 0.10 0.11 0.15 0.10 0.18 0.20
His 0.11 0.02 0.14 0.10 0.06 0.06 0.11 0.09 0.07 0.09 0.08 0.09 0.20 0.22
Gly 0.10 0.09 0.19 0.17 0.07 0.08 0.12 0.15 0.12 0.15 0.13 0.12 0.16 0.19
Thr 0.05 0.05 0.08 0.06 0.05 0.04 0.08 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.19 0.16
Ala 0.65 0.55 0.84 0.69 0.54 0.51 0.65 0.59 0.55 0.48 0.53 0.70 0.57 0.55
Arg 0.29 0.21 0.32 0.28 0.18 0.26 0.32 0.28 0.25 0.33 0.29 0.33 0.48 0.42
Tyr 0.06 0.07 0.06 0.07 0.06 0.05 0.07 0.05 0.06 0.06 0.07 0.06 0.10 0.15
Val 0.10 0.10 0.12 0.11 0.10 0.14 0.15 0.13 0.12 0.15 0.14 0.13 0.21 0.25
Met 0.07 0.07 0.09 0.08 0.06 0.06 0.08 0.08 0.08 0.07 0.09 0.08 0.12 0.13
Phe 0.26 0.12 0.28 0.23 0.10 0.21 0.25 0.21 0.25 0.28 0.30 0.33 0.44 0.59
Pro 1.14 0.83 2.13 1.51 0.69 0.66 1.03 1.23 1.11 1.32 1.18 1.09 0.25 0.35
總量 4.69 3.23 6.96 5.15 2.97 2.91 3.86 4.14 3.86 4.33 4.37 4.31 13.49 13.61
3 結論
本煙葉中游離氨基酸的分析方法採用80%的乙醇作為萃取溶劑,陽離子交換樹脂對提取液進行純化,能夠最大程度地提取煙葉中的游離氨基酸並較好地去除了影響氨基酸測定的雜質,使色譜圖中雜質峰較少;OPA、FMOC聯和柱前衍生使帶氨基和亞氨基基團的氨基酸同時得到測定;良好的梯度洗脫使各個氨基酸峰得到較好的分離,並使定量結果更加可靠。
C. 檢驗氨基酸用什麼方法
1.茚三酮反應,氨基酸與其發生反應縮合成藍色物質。除開脯氨酸和羥脯氨酸,他們與其反應生成黃色衍生物。
2.桑格反應,氨基酸與其反應會生成黃色的2,4-二硝基氨基酸,可以用於鑒定多肽或蛋白質的N端氨基酸。
3.艾德曼反應(DNFB反應),即氨基酸與苯異硫氰酸反應生成相應的苯氨基硫甲醯氨基酸。
D. 氨基酸分析法的概述
根據氨基酸組成分析可以對蛋白質及肽進行鑒別,氨基酸分析法可用於確定蛋白質、肽及氨基酸的含量,及測定可能存在於蛋白質及肽中的非典型氨基酸。進行氨基酸分析前,必須將蛋白質及肽水解成單個氨基酸,具體水解方法由各品種項下規定。蛋白質及肽水解後,其氨基酸分析過程與用於其他葯物制劑中游離氨基酸的分析過程相同。
本法包括四種柱前衍生法,分別為異硫氰酸苯酯(PITC)法、6-氨基喹啉-N-羥基琥珀醯亞氨基氨基甲酸酯(AQC)法、鄰苯二醛(OPA)和9-芴甲基氯甲酸甲酯(FMOC)法、2,4-二硝基氟苯(DNFB)法,以及一種茚三酮柱後衍生法。不同的品種應針對自身所含的氨基酸種類及各氨基酸的含量選擇適宜的氨基酸分析方法並做相應的方法學驗證。
由於本法衍生過程中衍生溶液量較少,且容易揮發,外標法極易出現較大的誤差,建議採用內標法進行測定,內標的確定由各品種項下規定。在本法中,由於半胱氨酸或胱氨酸的衍生產物不穩定,因此對於含半胱氨酸或胱氨酸的樣品衍生後應盡快測定,或者在衍生前對半胱氨酸或胱氨酸進行適當的處理,使其轉化為穩定地產物(如磺基丙氨酸或半胱氨酸-硫代丙酸)後再衍生測定,具體方法由各品種項下規定。在測定過程中,可根據所用的儀器、色譜柱品牌、色譜柱的長度及要分離的氨基酸種類,對流動相的有機溶劑和洗脫梯度作適當調整以獲得較好的分離度。