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氨基酸,英文名称amino acid ,是指同时含有一个或多个氨基和羧基的脂肪族有机酸,是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。根据氨基和羧基的位置,有α氨基酸和β氨基酸等类型。参与蛋白质合成的常见的是20种L-α-氨基酸。 天然氨基酸均为α-氨基酸。
二 氨基酸的理化性质
(1)都是无色结晶。熔点约在230°C以上,大多没有确切的熔点,熔融时分解并放出CO2;都能溶于强酸和强碱溶液中,除胱氨酸、酪氨酸、二碘甲状腺素外,均溶于水。
(2)具有两性。大多数氨基酸都呈显不同程度的酸性或碱性,呈显中性的较少。所以既能与酸结合成盐,也能与碱结合成盐。
(3)由于有不对称的碳原子,因此具有旋光性,由于空间的排列位置不同,有两种构型:D型和L型,组成蛋白质的氨基酸,都属L型。
三 目前的主要检测方法
目前氨基酸的检测主要可以分两大类:化学法和色谱法。 其中化学法有很多种类,详见氨基酸的化学检测法,色谱法主要是离子色谱结合电化学检测器,这个在学校的时候做过一段时间,分离度、定量都不错,不过仪器价格挺贵的,用的是戴安600,据老师说价格好贵,没具体问多钱。
四 本实验前言
样品是公司科研部门送来检测一下纯度,首先确定方法。化学法太麻烦,很多都是显色反应,显色剂手头又没有,如果打申购购买的话来不及了,而且本实验室又没有离子色谱,所以就想用手头有的气相来试试。
五 实验的准备工作
从氨基酸的理化性质可以看出,直接用GC肯定是不行的,高温熔融即分解,所以考虑用衍生化处理的办法,氨基酸不是有羧基吗?这玩意儿上面的氢应该很活泼,用硅烷化把那个氢保护了应该就稳定了,做气相应该问题不大,说干就干,手头有高活性的硅烷化试剂(具体名称略去,反正呢是很贵的那种,极高活性的,常温即可上保护基),处理后用手头的色谱柱进行分离,结果如下。
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仪器型号:GC-2014C
载气:He
分析柱:DB-1
检测器:FID
柱温程序:60度,10度/min升温
样品:L-丙氨酸(样品需经硅烷化衍生化具体过程:取大约20mg样品至样品瓶中,加入硅烷化试剂0.2ml,用60度水浴加热60分钟,如果溶解性差,可以滴加3-5滴的DMF,如果处理后还有未溶解样品,过滤,将清液进样检测)
参考图如下
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气相分离后,经过GC-MS确认结构,图上1.87的峰为样品羧基被硅烷化后的产物,3.83的产物是羧基和氨基(一个氢)都被硅烷化的产物。
六 实验存在的问题
1.由于柱子是DB-1,不是手性柱子,因此不同构型的氨基酸无法分离,即不能确定是L型的还是D行的氨基酸,如果两个构型混合则无法分离,只能分离其他杂质。
2. 即使用的是活性极高的硅烷化试剂,溶解性能也很有限,并且放置时间要长,甚至还需要适当的加热,但是温度不宜过高,过高硅剂易分解。
3.定量略显粗糙,我就用面积归一化法简单定了一下,好多杂质种类未知,因此很难校正。
由于上述三个因素,实际上本实验的实际应用价值很有限,拿出来和大家分享,大家讨论是否还有上升空间。
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特别感谢pingguwu版友提供的文献,文献提供了另外的一种衍生化方法,以丁醇酯化,三氟乙酸酐酰化的办法来衍生化氨基酸,GCMS来测定,大家可以结合讨论。