氨基酸的高效液相色谱分析
朱曙东赵异皓
第12卷第1期 1994年1月 色谱Vol.12No.l January1994氨基酸分析是生命科学研究中最重要的技术之一。1958年,Spacman等〔12〕首先介绍了用离子交换色谱与柱后荀三酮衍生结合的方法分析蛋白质水解生成的氨基酸,同时提出了构建氨基酸自动分析仪的细节,建立了传统氨基酸自动分析技术。其后,传统氨基酸分析随着衍生方法、柱载体化学、高效液相色谱(HPLC)仪器学的迅猛发展,分析速度、灵敏度和自动化程度不断提高〔3〕。近十年来,反相高效液相色谱(RP一HPLC)与各种柱前衍生相结合的氨基酸分析技术发展迅速,显示出各自特有的优越性,构成了具有广泛适用性的现代氨基酸分析技术。 OPA衍生法产生于1971年〔8可能是目前应用最广泛的氨基酸柱前衍生方法。OPA与琉基试剂,通常是与琉基乙醇(月一MCE)连用,在碱性条件下与一级胺反应迅速(30s产生荧光产物1一琉代一2-烷基一异吲哚“:、一34onm,棍M=45onm)〔,〕。衍生物很适于HPLC分离声一MCE作疏基试剂时Asn/Ser、val/Met分辨率较差10】〕,近来有用3一琉基丙酸(3一MPA)替代它,借引入一个a一羧基.使这两对氨基酸衍生物疏水性相对减弱,再用乙睛替代甲醇,即可使其完全分离11】1 Spackman DH,Stein WH,MooreS.AnalChem.1958:30:11852 Spackman DH.Srein WH.MooreS.AnalChem,1958;30:11903 HirsCHW.Methods一nenzymology(Vol.gl).NewYork:AedemiePress,1983:3 . 8 RothM. AnalChem,1971;43:8809 Halawal.BalgS,QureshiGA.BlomedChromatogr,1991;5:21610 HayashiT,TsuehiyaH,Naru,eH.JChromatogr,1982;274:31811 GraserTA,GodelH,Albers5ftal.AnalBloehem,1985:151:142 氨基酸的柱前衍生高效液相色谱分析述评
蒋新宇 周春山 (中南工业大学 长沙 410083)
第29卷第2期 19 99年4月 湖 南 化 工HUNAN CHEMICAL INDUSTRYVol.29 No.2April 1992 邻苯二甲醛(OPA)衍生法邻苯二甲醛(OPA)衍生法具有衍生步骤简单、反应速度快、剩余试剂不干扰测定的特点。因此,它在柱前衍生试剂中应用最广泛。在巯基试剂,通常是2-巯基乙醇存在下, OPA与一级胺迅速反应生成1-硫代-2-烷基异吲哚。衍生物经HPLC分离后既可对其进行高灵敏度荧光检测,又可进行一般的紫外吸收检测。紫外检测灵敏度可达1×10-12mol水平;荧光检测灵敏度可达1×10-15mol的水平。2-巯基乙醇作巯基试剂时,天冬氨酸/丝氨酸、缬氨酸/蛋氨酸的分辨率较差,现已用3-巯基丙酸(3-MPA)代替,同时采用优化梯度程序使其得到完全分离[1]。 OPA柱前衍生HPLC法比传统柱后衍生法有更高的分辨率和灵敏度。多数氨基酸检测极限为0·5×10-12mol,只有组氨酸和赖氨酸较高,分别为2·5×10-12mol和3·5×10-12mol。OPA法的主要缺点有:①不能与二级氨基酸直接反应,因此作全谱分析时需配以其它技术;②OPA的氨基酸衍生物不稳定,特别是甘氨酸、赖氨酸衍生物的信号衰减很快,因此此法多用于全自动的在线分析。 1 牟德海·OPA柱前衍生反相高效液相色谱法测定氨基酸含量[J]·色谱, 1997, 15(4): 319~321 2邻苯二甲醛(OPA)衍生氨基酸HPLC方法发展
自上世纪70年代Roth[52]提出OAP衍生氨基酸反应替代茚三酮后,Lindroth[53〕、Hurst[54]、Elkin[56]先后对OAP衍生氨基酸进行了系统分析和考察,并与传统的离子交换法进行了比较。近年来,OAP衍生氨基酸以其反应迅速、设备要求低、操作简单的特点得到广泛应用。但氨基酸的OAP衍生产物稳定性差,准确定量难,大大影响方法的进一步发展。 2.24流动相pH值对分析的影响当分析酸性或碱性样品时,加入缓冲剂控制流动相的pH是非常可取的。常规用pH计很难精确测定含有有机溶剂的流动相pH,因为电极响应易发生漂移。因而,如使用pH计,最好先调节缓冲剂的pH,再加入有机溶剂[10l]。 225衍生物比例对分析的影响在常规的衍生反应中,衍生试剂都是过量的。根据反应平衡的原理,衍生试剂过量越多,反应越完全,定量越准确。对于实际样品的分析,并不是衍生试剂过量越多越好,应该选取一个不仅能使被标记物反应完全,又能减少衍生试剂用量的比例,因为大多数衍生试剂都较为昂贵、且有一定毒性,还可能对分析造成影响。OPA虽然不存在过量试剂产生干扰峰的问题,但衍生化溶液中还原剂琉基乙醇毒性大、有臭鸡蛋味,应控制用量。 2.26衍生反应时间对定量分析的影响通常一个反应需要一定反应时间才能达到完全反应;而衍生产物也存在稳定时间的问题。因此,衍生反应时间对于样品响应值有着显著影响。据文献报到[53,54],OAP衍生氨基酸产物稳定性较差。 52 Roth M. Fluorescence reaction for amino acids. Analytical Chemistry.1971,43:880-88253 Lindroth P, MopperK. High Performance liquid chromatographic determination of subpicomole amounts of amino acids by precolumn fluorescence derivatization with o-phthaldialdehyde .Analytical Chemistry.1979,51(11):1667-167454 Hurst W J,Martin R A. Use of o- phthaldialdehyde derivatives and high-Pressure liquid Chromatography in determining the free amino acids in cocba beans. Journal of Agriculture Food Chemistry.1980,28:103956 Elkin R.G Measurement of free amino acids in avian blood serum by reverse一Phase high一Performance liquid chromatography as compared to ion-exchange chromatography. Journal of Agriculture Food Chemistry.1984,32:53-57101 Rose’s M .Determination of the PH of binary mobile phases for reversed-phase liquid Chromatography Journal of Chromatography A.2004, 1037:283-298 样品的预处理:取适量发酵液离心(12000rpm,10min),取250yL上清,加入1mL的甲醇,振摇至匀,静置15min,离心(12000rpm,10min),取1mL上清,80℃水浴蒸发至干,4℃保存。 氨基酸分析的检测方法评述
戴红 ,张宗才 ,张新申
(皮革化学与工程教育部重点实验室(四川大学) ,四川成都 610065)
第14 卷第3 期 皮革科学与工程 2004 年6 月摘 要:对氨基酸分析常用的化学方法、电化学方法、分光光度法(包括可见光分光光度法 ,紫外光分光光度法和荧光分光光度法)等检测方法进行综述 ,以期为提高氨基酸分析的灵敏度、准确性 ,为快速、高效的氨基酸分析方法的建立提供参考。 氨基酸分析 ,按分离方法分可分为纸色谱法、离子交换色谱法、反相高效液相色谱法、毛细管电泳法、薄层色谱法、气相色谱法等;按检测方法分可分为化学分析法、电化学方法(包括电导检测、安培检测) 、分光光度法(包括可见光分光光度法 ,紫外光分光光度法和荧光分光光度法)等;按衍生反应的先后 ,可分为柱前衍生和柱后衍生法。由于氨基酸是一类化学性质相似的生物活性物质 ,在分析过程中 ,检测方法的灵敏度对分析的准确性起非常重要的作用 3. 2. 1 OPA(邻苯二甲醛 —疏基乙醇)法早在 1971 年. Roth[13 ]就提出了 OPA 衍生法.由于其灵敏度比茚三酮法高出 10 倍 ,故最初作为一种柱后衍生剂 ,Jones等[14 ]提出的衍生方法如下;OPA在 2 一巯基乙醇存在下与第一级氨基酸迅速反应生成 1-硫代-2-烷基异吲哚加成物可产生荧光 ,在紫外区也有较强吸收。它可用高灵敏度荧光检测 ,又可采用一般的紫外吸收检测。紫外检测波长为 350nm ,紫外检测线性范围为 1 ×10 - 11~20× 10 - 11mol。OPA 本身不干扰分离与检测 ,不必除去过量试剂 ,色谱图基线也比较平稳[11 ]。 OPA与氨基酸的衍生化反应需要在碱性环境下进行 ,早先用加有 0. 4mol/ l 的硼酸盐缓冲液(pH= 10. 4)来提供碱性环境。由于疏基乙醇带有强烈的气味.因此改用巯基丙酸来代替它。后者和前者作用相同且气味较小 ,具体试验条件如下:精称100mg邻苯二甲醛 ,加 100ul 琉基丙酸 ,用 10ml 的0. 4mol/ l 的硼酸盐溶液溶解 ,得衍生化试剂。按 1 :1 的比例和样品溶液混合 ,过滤 ,立即注入高效液相色谱仪进行分析 ,因衍生化后的样品不稳定 ,久置后误差较大。如果要分析脯氨酸.因其是二级氨基酸 ,需用 9 —芴基甲酰氯(FMOC)进行衍生化[15 ]。 OPA 最大的缺点是: (l)不能与带有仲胺基团的脯氨酸或羟脯氨酸反应.因此做氨基酸全谱分析时需配以其它技术(如与 FMOC等衍生剂一起使用) 。(2) OPA 的氨基酸不稳定 ,特别是甘氨酸 ,赖氨酸衍生物的信号衰减很快 ,此法多用干全自动的在线衍生。 [11 ]傅亮 ,倪冬姣 ,张水华.氨基酸高效液相色谱分析[J ] .仲恺农业技术学院学报 ,1994 ,7 (2) :77 - 82.[13] Roth M. Analysis of protein reversed phased luquid chromatography [J]. Analytical Chemistry, 1971, 43:880.[14]Jones B N, Gilligan J P. Molden analysis methods of amino acid [J]. Journal of Chromatography, 1983, 10:266 - 271.[15 ]蒋新宇 ,周青山.氨基酸的柱前衍生高效液相色谱分析述评[J ] .湖南化工 ,1999 ,29 (2) :9 - 11.