氨基酸作為蛋白質的基本單元,是人體生理功能的必需物質,氨基酸的檢測在制藥、食品、環境都有重要的意義。在實驗室對氨基酸進行液相分析時,由于多數氨基酸極性大、缺少紫外吸收,為提高分析檢測靈敏度與分離選擇性,通常需要對氨基酸進行衍生后再分析。《中華人民共和國藥典》(2020年版)第一增補本中新增“9120氨基酸分析指導原則”中收錄了4種柱前衍生方法,其中PITC、AQC、DNFB衍生均需手動完成,過程繁瑣,OPA和FMOC衍生氨基酸測定法可于自動進樣器中實現自動衍生,OPA衍生一級氨基酸,FMOC衍生二級氨基酸。該方法采用兩個波長測定,338nm測定一級氨基酸衍生產物,262nm測定二級氨基酸(脯氨酸)衍生產物。本方法使用OPA和FMOC衍生試劑,Chromai自動進樣器在線衍生功能,可實現氨基酸的在線自動化衍生,大幅提升了氨基酸分析檢測效率。
儀器系統:
Chromai Leaps系統(四元泵P40、自動進樣器A10CV、柱溫箱C10、紫外檢測器D10)
標準品溶液:
氨基酸混合標準品溶液(天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、組氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、精氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、脯氨酸)
衍生試劑:
OPA:稱取40 mg鄰二苯甲醛,加入硼酸鹽緩沖液3.5 mL、乙腈0.5 mL、3-巰基丙酸64 μL,溶解并混合均勻
FMOC:稱取40 mg FMOC,加入乙腈8 mL,溶解并混合均勻
色譜條件:
流動相A:0.05 mol/L乙酸鈉溶液-三乙胺-四氫呋喃(950: 0.14: 5,用2 %乙酸調pH至6.8)
流動相B:0.16 mol/L乙酸鈉溶液(用2 %乙酸調pH至6.8)-甲醇-乙腈(200: 400: 400)
洗脫梯度: 0-27 min A相92%-40%; 27-31 min A相40%-0%; 31-38 min A相0%; 38.01-41 min A相92%
色譜柱:Chromai C18(4.6*250 mm, 5 μm)
流速:1 mL/min
柱溫:40 ℃
進樣體積:20 μL
檢測波長:338 nm(0-27min); 262 nm(27-41min)
自動進樣器柱前衍生程序:
步驟 | 內容 |
1 | 吸取硼酸鹽緩沖液40 μL |
2 | 吸取待測樣品10 μL |
3 | 吸取OPA衍生液10 μL |
4 | 在樣品瓶混合5次 |
5 | 吸取FMOC衍生液10 μL |
6 | 在樣品瓶混合5次 |
7 | 吸取稀釋液120 μL |
8 | 在樣品瓶混合10次 |
結果與討論
如圖1所示,15種氨基酸經過OPA和FMOC衍生后,各峰均分離良好。
圖1 氨基酸柱前自動衍生標準溶液色譜圖
標準曲線與重復性:
在5-100 μg/mL的濃度范圍內,15種氨基酸線性良好,線性相關系數均大于0.999。
選取100 μg/mL濃度,重復進樣6針,峰面積和保留時間的重復性如表1和表2所示。
表1 氨基酸標準曲線線性結果
組分 | 線性方程 | r2 |
天冬氨酸 | y = 2.6486 x - 1.5526 | 0.9999 |
谷氨酸 | y = 2.1444 x - 4.2082 | 0.9999 |
絲氨酸 | y = 3.0669 x - 0.9696 | 0.9999 |
組氨酸 | y = 0.8647 x - 0.3588 | 0.9999 |
甘氨酸 | y = 3.5035 x - 4.1195 | 0.9998 |
蘇氨酸 | y = 2.7598 x - 0.8775 | 1.0000 |
精氨酸 | y = 1.9488 x - 0.8450 | 0.9999 |
丙氨酸 | y = 3.8840 x - 1.5092 | 0.9999 |
纈氨酸 | y = 2.9139 x - 0.6303 | 1.0000 |
蛋氨酸 | y = 2.2942 x - 0.3111 | 0.9999 |
苯丙氨酸 | y = 2.0334 x - 0.0421 | 1.0000 |
異亮氨酸 | y = 2.5605 x - 1.2149 | 0.9999 |
亮氨酸 | y = 2.6490 x - 0.3133 | 1.0000 |
賴氨酸 | y = 1.8708 x - 4.7725 | 0.9996 |
脯氨酸 | y = 3.9281 x + 15.2049 | 0.9997 |
表2 氨基酸保留時間和峰面積重復性結果(100 μg/mL)
組分 | 保留時間min RSD(%) | 峰面積mAU.s RSD(%) |
天冬氨酸 | 0.06 | 1.36 |
谷氨酸 | 0.08 | 1.12 |
絲氨酸 | 0.03 | 1.26 |
組氨酸 | 0.03 | 1.43 |
甘氨酸 | 0.03 | 0.96 |
蘇氨酸 | 0.02 | 1.24 |
精氨酸 | 0.04 | 1.27 |
丙氨酸 | 0.03 | 1.18 |
纈氨酸 | 0.01 | 1.23 |
蛋氨酸 | 0.01 | 1.23 |
苯丙氨酸 | 0.01 | 1.39 |
異亮氨酸 | 0.01 | 1.08 |
亮氨酸 | 0.01 | 1.20 |
賴氨酸 | 0.01 | 1.98 |
脯氨酸 | 0.04 | 4.14 |
結論
使用Chromai Leaps系統自動進樣器標配的柱前衍生功能,選擇OPA和FMOC兩種衍生試劑,可實現一級和二級氨基酸的在線自動化衍生。本實驗中15種氨基酸均可完全分離,線性和重復性測試結果優異,顯著提升了氨基酸分析的準確性和檢測效率。
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