1、方法制定背景
黄酒是中国的民族特产,也称为米酒(ricewine),属于酿造酒,在世界三大酿造酒(黄酒、葡萄酒和啤酒)中占有重要的一席。黄酒黄酒营养成分主要表现在含有极其丰富的氨基酸。是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质,是生物体内不可缺少的营养成分之一。研究黄酒中游离氨基酸快速、准确的测定方法,对提高黄酒产品质量,增强市场竞争力,具有十分重要的意义。
2、检测方法的制定过程
本人有幸主要负责该分析方法的研究工作,作为方法研究需要考虑诸多方面(1)首先是方法可靠性,耐用性,不同厂家的仪器应用(2)方法操作简单(3)仪器的价格,4)样品测定的成本。18种氨基酸的有效分离是本方法的研究重点,最开始我采用国外氨基酸分析试剂包,色谱分离实验效果很好,但是方法成本高,对比了不同的氨基酸衍生方法后见表1,我采用异硫氰酸苯酯(PITC )作为衍生试剂,色谱柱方面,我最初使用国外不同厂家的色谱柱,然而最后偶然试用了天津博纳艾杰尔科技VenusilAAC18,她出色的分离性能,令我刮目相看,下面让我来大家讲讲我黄酒中18种氨基酸分析方法制定解决方案,
序号 | 衍生 试剂 | 衍生条件 | 方法优势与不足方面 |
1 | 异硫氰酸苯酯(PITC ) | 室温反应30-60min 紫外检测 | A 方法优点:(1)可以同时和一级和二级氨基酸直接反应,(2)反应速度较快,产物稳定性好,检出限pmol(3)过量的衍生试剂,易于除去,不干扰测定。(4)样品测定成本较低,10~15元/样品(包括试剂及色谱柱损耗),适合企业作为黄酒质量常规检测方法。 B: 方法不足:相对荧光检测器而言,该方法采用紫外检测器检测灵敏度低,鉴于黄酒中氨基酸含量较高,可满足测定要求。 |
2 | 丹磺酰氯(Dansyl-Cl) | 25-40 ℃避光反应35-60min 紫外或荧光检测 | A 方法优点:(1)可以同时和一级和二级氨基酸直接反应,(2)产物稳定性较好,4℃下衍生产物可保存7天,(3)灵敏度较高检出限pmol或fmol。 B: 方法不足:1)氨基酸的反应较慢,且过量的衍剂与产物进一步反应产生副产物,对氨基酸测定产生干扰(2)衍生产物His,Tyr,Lys 衍生易产生双组分峰 |
3 | 6-氨基喹啉基-N-羟基琥珀酰亚氨基氨基甲酸(AQC) | 55 ℃反应10min 紫外或荧光检测 | A 方法优点:(1)可以同时和一级和二级氨基酸直接反应, 反应速度快(2)产物稳定性较好室温下衍生产物可保存7天,(3)灵敏度较高检出限pmol或fmol。 B: 方法的应用问题:氨基酸测定测定衍生试剂成本较高 70~80元/样品,成本过高(包含样品衍生试剂和色谱柱损耗);衍生过程要求操作难度大,需熟练程度高; |
4 | 邻苯二甲醛(OPA ) | 室温反应 1-2min紫外或荧光检测 | A 方法优势:(1) 反应速度快,衍生产物可用荧光检测,灵敏度高(2)过量的衍生试剂不干扰氨基酸测定 B: 方法的不足:(1)不能和二级氨基酸反应(如Pro)(2)产物稳定性不好。 |
5 | 9-芴基甲氧基羰酰氯(FMOC-CL) | 室温反应 6-10min荧光检测 | A 方法优势:(1) 可以同时和一级和二级氨基酸直接反应,反应速度快(2)衍生产物可用荧光检测,灵敏度高,稳定性好。 B: 方法的不足 :(1) FMOC-CL衍生试剂及降解产物本身产生荧光和氨基酸衍生物的光谱相近,干扰氨基酸测定(2)氨基酸衍生会产生多个产物,同时过量的衍生试剂和水能反应产生, |
3、检测条件
3.1 色谱柱:博纳艾杰尔Venusil AA C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。
3.2 流动相A:称取1.64g无水乙酸钠(4.4),加适量水溶解,加入0.5 mL三乙胺(4.3),用水定容至1000mL,用20%乙酸溶液(4.10)调pH至6.20,0.45 μm水系滤膜过滤。流动相B:乙腈+水=8+2(体积比),洗脱程序见表1。
表1 梯度洗脱程序表
时间/min | A/% | B/% |
0 | 92 | 8 |
2 | 92 | 8 |
10 | 90 | 10 |
12 | 81 | 19 |
19 | 74 | 26. |
21 | 65 | 35 |
31 | 54 | 46 |
33 | 0 | 100 |
36 | 0 | 100 |
38 | 92 | 8 |
45 | 92 | 8 |
3.3流速:1.0 mL /min;进样体积:10μL;柱温:40 ℃;检测波长:254 nm
4、实验过程、
4.1样品衍生
准确吸取黄酒样品1.0mL,于10 mL容量瓶中,用水定容至刻度,混匀,取500 μL稀释后的酒样,置于带塞试管中,加入1.2%异硫氰酸苯酯溶液(乙腈配制)250 μL、14%三乙胺溶液(乙腈配制) 250 μL,混匀,室温下放置1 h后,加入50 μL 20%乙酸水溶液,混匀。
4.2萃取净化
向上述衍生后的溶液中加入1.0 mL正己烷,涡旋混合器振荡1min,静置分层后,弃去上层正己烷溶液,采用针头注射器小心吸取下层溶液,经0.45 μm有机系滤膜过滤,用于液相色谱测定。
5、测定结果、
18种氨基酸的分离应该说对于色谱柱及梯度洗脱程序要求很高,根据优化的条件,分别采用国外不同的色谱柱与博纳艾杰尔Venusil AA C18色谱柱,进行了18种氨基酸和黄酒样品的测定,可以看出Venusil AA C18表现出了优异的分离性能:在30min内18种氨基酸标准品及黄酒样品中氨基酸都达到了良好的分离,(图1,图2),其分离性能丝毫不逊色于国外的同等品牌的色谱柱,而价格相对较低。
图1 18种氨基酸标准溶液的色谱图
博纳艾杰尔VenusilAA C18色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5 μm)
图A3 18种氨基酸标准品的色谱图国外产品 C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm)
图A4 18种氨基酸标准品的色谱图国外产品 C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm)
图A5 18种氨基酸标准品的色谱图国外产品 C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm)
6、结论
本文采用异硫氰酸苯酯为柱前衍生试剂,建立了黄酒中黄酒中氨基酸测定方法,方法系统的研究过程见附录,该方法成本低,分析速度快,尤其是本研究中采用的博纳艾杰尔VenusilAA C18色谱柱具有优异的分离性能,综合色谱柱的性价比,Venusil AA C18是氨基酸分析首选。