氨基酸分析基本原理與應(yīng)用

關(guān)于氨基酸分析基本原理與應(yīng)用第1頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月日立L-8900氨基酸分析儀第2頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）氨基酸分析儀的構(gòu)成1、輸液單元（泵與管路）2、進(jìn)樣單元（自動進(jìn)樣器）3、分離單元（離子交換柱、柱溫箱）4、反應(yīng)單元（反應(yīng)柱、反應(yīng)溫度加熱設(shè)備）5、檢測單元（分光光度計）6、程序控制、數(shù)據(jù)處理（工作站）第3頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）氨基酸分析儀的特點(diǎn)1、高靈敏度：以蛋白水解液標(biāo)準(zhǔn)為例可檢測到3pmoL。2、快速、高分辨率：水解氨基酸分析時間只有30分鐘，生理體液110分鐘。3、柱后衍生技術(shù)（實時混合）：與氨基酸反應(yīng)前才將兩種反應(yīng)液進(jìn)行實時混合，有效的延長了反應(yīng)液的使用期限、且不需要額外的制冷裝置存放。4、氨氣排除系統(tǒng)：增加了除氨柱，能很好的排除氨在分析過程中對基線及峰形的干擾。第4頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月二、基本原理氨基酸RHCCOOH__NH2__組成蛋白質(zhì)的20種氨基酸除甘氨酸外、都有一個不對稱碳原子，即а-碳原子。а-碳原子有四個不同取代基：羧基、氨基、氫原子和R基團(tuán)，不同氨基酸的R基團(tuán)不同。每種氨基酸有D-構(gòu)型和L-構(gòu)型，蛋白質(zhì)中的氨基酸都是L-構(gòu)型。第5頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）氨基酸的分類它的分類有兩種：1、按氨基酸具有的酸性和堿性基團(tuán)的多少分類：中性氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸。2、按人體營養(yǎng)的需求又可分為必需氨基酸、半必需氨基酸及非必需氨基酸。第6頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）氨基酸的化學(xué)反應(yīng)與茚三酮反應(yīng)：茚三酮與氨基酸一起加熱，形成深蘭紫色復(fù)合物，最大吸收波長為570nm。茚三酮與羥脯氨酸反應(yīng)不釋放NH3，直接生成黃色化合物，吸收波長在440nm。第7頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）氨基酸分析儀基本分析原理1、離子交換柱2、離子交換樹脂3、離子交換原理第8頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月1、離子交換柱氨基酸分析儀的中心部件就是離子交換柱，主要靠它把具有共性而又有差別的各種氨基酸混合物分離開來進(jìn)行定量。日立氨基酸分析儀交換柱為磺酸型陽離子樹脂分離柱。第9頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月2、離子交換樹脂用作氨基酸分離柱的固定相一般都是固體的合成離子交換劑。一般氨基酸分析儀所用的離子交換樹脂是強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，它是由苯乙烯和二乙烯聚合而成的。作為理想的離子交換劑應(yīng)符合下列要求：機(jī)械強(qiáng)度好不溶解且具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性均勻球狀顆粒當(dāng)裝入柱子后應(yīng)有良好的通透性交換容量大離子交換基應(yīng)是單一的官能性的第10頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月3、離子交換原理緩沖液（流動相）中的樣品離子與離子交換劑（固定相）間離子交換過程可分為以下幾步：首先離子通過擴(kuò)散作用，到達(dá)分離柱樹脂的表面。（這個過程進(jìn)行的非常快）離子進(jìn)一步擴(kuò)散到交換位置以致進(jìn)入樹脂內(nèi)部交換位置。這決定于樹脂的交聯(lián)度和溶液的深度。這個過程是整個離子交換反應(yīng)的關(guān)鍵。第11頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月在交換位置上進(jìn)行離子交換，這個平衡是瞬間的。被交換的離子帶的電荷越多，它與樹脂的結(jié)合越緊密，被其它離子取代就越困難。被交換的離子通過樹脂擴(kuò)散到表面。用洗脫液洗脫，被交換的離子擴(kuò)散到溶液中去。第12頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸與樹脂間的交換主要決定于帶有相反電荷之間的引力作用。陽離子樹脂本身帶有負(fù)電荷，兩者正負(fù)吸引而結(jié)合，并且氨基酸所帶正電荷越多，結(jié)合得越緊密，被Na離子置換就越困難。所以，堿性氨基酸結(jié)合力最強(qiáng)，其次為芳香族氨基酸、中性氨基酸、酸性氨基酸結(jié)合力最弱。第13頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月所以，用不同離子強(qiáng)度、PH值的緩沖液依次將氨基酸按吸附力的不同洗脫下來，被洗脫下來的氨基酸與茚三酮反應(yīng)液在加熱條件下反應(yīng)（135℃），生成可在分光光度計中570nm的藍(lán)紫色物質(zhì)（仲氨生成淺黃色物質(zhì)，440nm檢測）外標(biāo)法定量。第14頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）氨基酸分析儀與HPLC法的比較第15頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月三、樣品的制備（一）蛋白質(zhì)的水解（二）游離氨基酸樣品的制備（三）生理體液樣品的前處理第16頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）蛋白質(zhì)的水解

用于全氨基酸測定的樣品，凡是以蛋白質(zhì)形式存在的都要進(jìn)行水解處理，水解方法有三種：1、酸水解法：標(biāo)準(zhǔn)水解法，水解徹底，但色氨酸被破壞。2、堿水解法：用NaOH作為水解劑，色氨酸不被破壞，但有消旋作用，絲氨酸、蘇氨酸等被破壞。3、酶水解法：水解條件溫和，無需特殊設(shè)備，氨基酸不受破環(huán)，但水解時間長，而且不易水解完全。第17頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）游離氨基酸樣品的制備游離氨基酸的樣品在分析前必需進(jìn)行磨碎、脫脂、提取、脫鹽、去蛋白、脫色等處理。在進(jìn)行分析前建議使用C18小柱處理一下。第18頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）生理體液樣品的處理生理體液的樣品首先要除去樣品中的蛋白質(zhì)，獲得游離氨基酸。除去蛋白質(zhì)化學(xué)方法為：

1、苦味酸法2、三氯乙酸法3、乙醇沉淀法4、磺基水楊酸法（常用的方法）第19頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月四、影響氨基酸分析的各種因素樣品中氨基酸濃度的影響緩沖液PH值、鈉離子濃度的影響柱溫的影響氨的影響氧的影響光源的影響（鎢燈）第20頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）樣品中氨基酸濃度的影響每種儀器都有其比較合適的進(jìn)樣量，進(jìn)樣濃度都有一定的范圍。濃度太大太小都不適宜，尤其是將高濃度的樣品注入儀器中會造成儀器管路的堵塞。最好進(jìn)樣分析前將樣品稀釋到比較合適的濃度。第21頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）緩沖液PH值與鈉離子濃度的影響色譜圖中各種氨基酸分離的特別好而沒有峰丟失，緩沖液的PH值和鈉離子起著重要的作用。如PH值和鈉離子濃度不當(dāng)會出現(xiàn)氨基酸出峰提前錯后以及重疊現(xiàn)象。第22頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）柱溫的影響柱溫不穩(wěn)定或不準(zhǔn)確會出現(xiàn)基線漂移或分離度不好影響分離效果以及準(zhǔn)確定量。第23頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）氨的影響緩沖液、樣品、流路系統(tǒng)混入氨進(jìn)可使基線在堿性氨基酸出峰處將基線抬高，影響堿性氨基酸分離效果和準(zhǔn)確定量。第24頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）氧的影響反應(yīng)液中的茚三酮最忌氧，茚三酮氧化后即變質(zhì)失效，所以茚三酮購入后一定要妥善保管，特別是不能在空氣中長時間暴露。緩沖液中的溶解氧也會對茚三酮顯色效果造成影響。第25頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月（六）光源的影響光源不佳時，靈敏度會降低，到達(dá)規(guī)定時間后該換就得換燈（使用期限以燈能量為準(zhǔn)）第26頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月五、應(yīng)用氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單元，具有極其重要的生理功能。氨基酸的檢測分析廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、飼料、化妝品等與人類生活和健康密切相關(guān)的幾大行業(yè)。第27頁，課件共29頁，創(chuàng)作于2023年2月真?zhèn)舞b別