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氨基酸分析仪的介绍和基本原理

2022年08月18日


氨基酸分析仪的介绍

用来进行蛋白质、肽及其他药物制剂的氨基酸组成或含量的测定的仪器，称为氨基酸分析仪。必须先蛋白质及肽水解成单个氨基酸，然后再进行氨基酸分析。其是以阳离子交换柱分离、柱后茚三酮衍生、光度法测定为基准的离子交换色谱仪。


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基本原理
氨基酸混合物在流动相（缓冲溶液）的推动下从装有阳离子交换树脂的色谱柱流经流经，各氨基酸与树脂中的交换基团交换离子。当洗脱时使用的pH缓冲溶液不同时，氨基酸混合物由于不同的交换能力而分离，分离出的单个氨基酸组分与茚三酮试剂发生反应，生成紫色化合物或黄色化合物，其在570nm、440rnn的吸光度用可见光检测器进行检测。这些有色产物对应的吸收强度与洗脱出来的各氨基酸浓度之间的关系和朗伯-比尔定律相符合。以此为依据可以定性、定量分析氨基酸各组分氨基酸分析仪也可利用阴离子交换分离后经积分脉冲安培法检测。此检测方法不需要柱前或柱后衍生待测氨基酸。
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氨基酸的分类


系统
一般细分为蛋白水解分析系统（钠盐系统）和游离氨基酸分析系统（锂盐系统）两种系统。梯度洗脱利用不同浓度和pH值的柠檬酸钠或柠檬酸锂来进行。在这当中，钠盐系统每次分析的氨基酸至多能够达到大约25种。有比较快的速度以及比较好的基线平直度；锂盐系统每次分析的氨基酸至多能够达到大约50种，然而和钠盐系统相比，速度比较慢，也没有较好的基线平直度。

应用
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（一）农业、食品、饮料及其它

检验测定茶氨酸来鉴别真伪茶叶

对酱油级别的认定

对玉米、大豆、小麦等农作物的氨基酸含量进行检测

 对果汁、饮料进行真伪的鉴别


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（二）饲料上的应用

真伪鉴别

赖氨酸、蛋氨酸含量高是鱼粉氨基酸组成特点，真伪通过对氨基酸的分析很容易就可以辨别


质量控制

各种饲料必需氨基酸的含量和它们之间的比例必须恰当，为了使质量得到保证，需要对原料和产品中的氨基酸含量进行测定。


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（三）医学上的应用

必需氨基酸在创伤愈合中的关系

肿瘤组织氨基酸代谢的变化规律

氨基酸代谢异常角度阐述了氨基酸与肝性脑病的关系

血清中11种游离氨基酸的降低可直接影响人体组织的正常发育、生长


氨基酸分析仪的类型‍分类
常规氨基酸分析是指20种蛋白水解氨基酸和40余种游离氨基酸的分析。氨基酸分析仪自1958年问世以来，不断借助现代化的硬件和软件更新换代，现已发展成为现代食品、饲料、生物技术、医药卫生和生命科学等行业氨基酸分析必不可少的自动化常规检测设备。

氨基酸分析仪按其分离和检测方法的不同可分为两大类型。第一类是基于阳离子交换柱分离、柱后茚三酮衍生光度法测定的经典方法（IEC）。此类方法于1972年获诺贝尔奖，是当今国际标准和国家标准以及仲裁和涉外的方法。第二类是所有基于反相色谱分离、柱前衍生、荧光或紫外检测的高效液相法（HPLC）以及阴离子交换分离直接安培法检测的离子色谱法（IC）。两类方法的特性比较见表1。

表1：氨基酸分析方法的分类和特性比较表

方法

IEC

HPLC

原理

阳离子交换分离、柱后茚三酮衍生光度法测定

高效液相反相色谱分离、柱前衍生、光度法测定

 

阴离子交换直接测定

衍生试剂

茚三酮

PITC

OPA

FMOC

AQC

DABS-Cl

无

基体干扰

无

有

有

有

有

有

有

多余试剂

不干扰

需除去

不干扰

需除去

不干扰

需除去

无

检测器

可见光

UV

荧光

荧光

荧光

UV

安培

检测限

3-50 pmol

50

pmol

1-5

pmol

1

pmol

3

pmol

50

pmol

X

pmol

优点

方法成熟可靠。稳定性、重现性和线性均优于HPLC法，无基体干扰，柱子寿命长，一次可分析43种氨基酸

仪器可一机多用，对一些氨基酸有很高的灵敏度，分析时间较短

缺点

对整机性能要求高，需要浓度和温度双梯度程控。仪器专用化

衍生反应和产物稳定性常受基体和过量试剂干扰，方法的稳定性、重现性、线性和可靠性不如茚三酮法。且柱子寿命短，衍生试剂一般较贵，方法对操作技术要求高。

应用

水解和游离氨基酸分析的国际和国家标准方法，质量控制分析方法

对一些个别氨基酸分析有应用价值。作为非标准方法亦用于肽类、水解和游离氨基酸的分析

说明：IEC离子交换色谱；PITC异硫氰酸苯酯；OPA邻苯二甲醛；FMOC 9-芴基甲氧羰酰氯；AQC 6-氨基-喹啉基-N-羟基琥贝酰亚胺-氨基甲酸酯；DABS-Cl 二甲基氨基偶氮苯磺酰氯


氨基酸分析仪怎么选购


1.仪器是否可靠

若仪器今天堵了、明天漏液，用户大量的人力财力将要付出，而且分析结果也没有什么可信度。


2.仪器的运行成本

比如柱子寿命是否可以以多少次进样计算、而不以多少年计算，国产试剂是否可以使用等


3.仪器设计对于氨基酸分析是否有利

比如溶液和样品的制冷控制是否提供，在线脱气是否提供以及惰性气体保护（茚三酮极易被氧化）是否有。


4、原理

以阳离子交换柱分离、柱后茚三酮衍生、光度法测定为基准的离子交换色谱法（IEC）。1958年Stein和Moore两人共同发明了此类方法，并于1972年获诺贝尔奖，为当今国际标准和国家标准以及仲裁和涉外的方法。


5、重要指标

如分离度、重复性等这些分析需要的技术指标均满足，并且当中的分离度指标更加的重要。因为色谱理论中两峰基本分离的判定前提通常是达到1.2的分离度。定性和定量的重复性的讨论只有当峰分开了才会有意义。


6、指标是否真实

一些厂家的全部数据用平均数据替代，只有如Asp或Arg等个别的氨基酸指标被标出等。但是如果厂家有比较高的经营信誉以及仪器有比较好的性能。为了方便用户参考，就会将全部氨基酸的指标标出。


7、售后服务

在分析过程中在所难免的事情是遭遇困难，厂家必须可以快速地对问题进行响应以及将问题尽快地解决。除此以外，一个重要因素是常用备件的价格，由于售后的问题在购买之前通常不会注意到，很多厂家的常用备件价格也没有公示，此在将来可能会遇到麻烦，事实上，一些看似微小的故障出现在很多仪器以后，由于需要比较高的维修成本，这些仪器就不再被使用。

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