測定蛋白質(zhì)中氨基酸含量的主要步驟有哪些?為什么一般分析報(bào)告顯示17種氨基酸成分?
一般來說人體必須的17種氨基酸,也較為重視
氨基酸的定性測定
一、氨基酸的一般顯色反應(yīng)
本節(jié)介紹三種顯色反應(yīng):茚三酮法、吲哚醌法和鄰苯二甲醛法。前二種是經(jīng)典的常用顯
色法,后一種是近年來發(fā)展起來的熒光顯色法,具有靈敏度高的特點(diǎn)。
1. 茚三酮法
顯色方法有下列數(shù)種:
①常用法:將點(diǎn)有樣品的層析或電泳完畢的濾紙充分除盡溶劑,用 5g/L 茚三酮無水丙
酮溶液噴霧,充分吹干,置65℃烘箱中約30min(溫度不宜過高,避免空氣中氨,以免背
景泛紅色),氨基酸斑點(diǎn)呈紫紅色。
為了使各種氨基酸呈現(xiàn)不同顏色,可用下列方法:
②用 0.4g 茚三酮,10g 酚和90g 正丁醇的混合液顯色。
③用 1g/L 茚三酮無水丙酮溶液顯色完畢后,再用鹽酸蒸汽熏1min。
④用 1g 茚三酮,600mL 無水乙醇,200mL 冰醋酸及80mL2,4,6-三甲基吡啶混合液80
℃染色5~10min。
為了使顯色穩(wěn)定,可用下列方法:
⑤配制含醋酸鎘 2g 加蒸餾水200mL 及冰醋酸40mL 的貯存液。將上述貯存液加200mL
丙酮及2g 茚三酮,即為顯色液。點(diǎn)有樣品的濾紙上浸有此顯色液后,放置于盛有一小杯濃
硫酸的密閉玻璃容器中,25℃,18h,或較高溫度下適當(dāng)縮短時(shí)間。背景色淺,氨基酸斑點(diǎn)
也比較穩(wěn)定。
⑥用含 2g/LCoCl2(或CuSO4)的4g/L 茚三酮異丙酮溶液顯色時(shí),氨基酸斑點(diǎn)呈紅色,也
可在茚三酮顯色后噴以含鈷、鎘或銅等無機(jī)離子的異丙醇溶液,斑點(diǎn)自藍(lán)紫色變成紅色。
2.吲哚醌法
(1)原理
各種氨基酸與吲哚醌試劑能顯示不同顏色,因此可借此辯認(rèn)氨基酸。氨對吲哚醌顯色沒
有妨礙,但其靈敏度較茚三酮法稍差,顯色不穩(wěn)定,顏色只有在絕對干燥的環(huán)境中才能保存。
(2)試劑
①顯色劑:1g 吲哚醌溶于100mL 乙醇及10mL 冰醋酸中(若冰醋酸用量減少則靈敏度
稍差)。
②底色褪色劑:在 100mL 200g/L 碳酸鈉溶液中加入60g 硅酸鈉(Na2SiO3?9H2O)在水
?。?0~70℃)中加熱攪拌直至完全溶解,待溶液比較清澈為止。在溶解過程中,有時(shí)硅酸
鈉會結(jié)成凝膠,此時(shí)只需繼續(xù)攪拌即可溶解。配制時(shí)若硅酸鈉用量多則褪色較快,但背景容
易變黃,硅酸鈉用得少(40g),雖裉色較慢,但背景較為潔白。
顯色步驟
層析或電泳后濾紙烘干后,仔細(xì)噴上或涂上顯色劑,用電吹風(fēng)迅速吹干,待醋酸氣味不
太刺鼻時(shí)移置100℃烘箱烘5~15min,直至顯色為止(溫度不要太高,以免引起減色)注
意觀察所顯出的顏色,然后均勻地涂上底色褪色劑,紙的背景即由黃色變?yōu)榻{紅而后逐漸變
淺,待黃色背景幾乎褪盡時(shí),迅速用電吹風(fēng)吹干,并隨時(shí)觀察顏色的變化。例如蘇氨酸在褪
色前為淺紅帶褐色,褪色后則呈橙黃色或黃色:脯氨酸在褪色前為藍(lán)色,吹干時(shí)很快褪成無
色。室溫較低時(shí),底色褪色很慢,此時(shí)可將褪色劑加溫到30~40℃。溫度過高也不宜,因
氨基酸斑點(diǎn)的褪色速度也同時(shí)加快,應(yīng)該避免。
其他顯色步驟:顯色劑為 1g 吲哚醌,1.3g 醋酸鋅溶解于70~80mL 熱異丙醇中,冷卻
后加1mL 吡啶?;蛘?g 吲哚醌,1.5g 醋酸鋅溶解于95mL 熱異丙醇中,加3mL 水,冷卻
后加1mL 冰醋酸。點(diǎn)有樣品的濾紙仔細(xì)噴以顯色劑后,80~85℃放置10min,背景可用水
迅速浸洗去而不使氨基酸斑點(diǎn)退去
由于吲哚醌試劑配制方法不同,對同一種氨基酸所顯顏色往往也有差異。
3.鄰苯二甲醛法
鄰苯二甲醛法是目前紙上層析、硅膠薄層層析熒光顯色氨基酸最靈敏的方法之一,也可
用于氨基酸溶液定量,并推廣應(yīng)用于乙內(nèi)酰苯硫脲氨基酸、多肽和蛋白質(zhì)的檢出和定量。根
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,氨基酸紙上層析靈敏度達(dá)0.5μmoL,在硅膠薄層層析上為0.05~0.2μmoL。
這里介紹在紙上層析顯現(xiàn)氨基酸方法。(熒光胺是另一種常用的熒光試劑,由于熒光胺來源
比較困難,這里未作介紹)
(1)原理
鄰苯二甲醛在 2-巰基乙醇存在下,在堿性溶液中與氨基酸作用產(chǎn)生熒光化合物,最適
的激發(fā)光和發(fā)射光波長分別為340nm 和455nm。
各種氨基酸顯現(xiàn)的熒光強(qiáng)度不同,其相對熒光強(qiáng)度由大到小大致順序如下:天門冬氨酸,
異亮氨酸,甲硫氨酸,精氨酸,組氨酸,亮氨酸,絲氨酸,纈氨酸,谷氨酸,蘇氨酸,甘氨
酸,色氨酸,丙氨酸,苯丙氨酸,賴氨酸,酪氨酸,NH3,脯氨酸和半胱氨酸。
(2)試劑
鄰苯二甲醛顯色液:取0.1g 鄰苯二甲醛,0.1mg 巰基乙醇,1mL 三乙胺,加丙酮+石油
醚(60℃~90℃)(1+1)的混合溶劑至100mL。放置0.5h 后使用。
顯色步驟
將含有氨基酸樣品的濾紙浸入鄰苯二甲醛顯色液中 1min,冷風(fēng)吹干,在溫度18℃以下,
濕度50%~90%之間顯色0.5h,于紫外燈下觀察熒光點(diǎn)。
說明
在濾紙上顯現(xiàn)氨基酸時(shí),鄰苯二甲醛濃度以 0.1%為宜。顯色時(shí)必須有一定的濕度,以
便氨基酸溶解,提高分子碰撞機(jī)率,并使極性基團(tuán)解離,促進(jìn)反應(yīng)趨于完全。濕度太低,顯
不出熒光。溫度對顯現(xiàn)的熒光延時(shí)有顯著影響,溫度高熒光延時(shí)短,溫度低熒光延時(shí)長。
二、個(gè)別氨基酸的顯色反應(yīng)
利用個(gè)別氨基酸與某些試劑具有特殊的顯色反應(yīng)定性氨基酸??蓱?yīng)用于紙層析和紙電
泳顯色,也可單獨(dú)應(yīng)用。方法很多,僅將常用的方法介紹如下:
1.精氨酸的顯色——坂口(Sakaguchi)反應(yīng)
(1)第一種方法
試劑:①5g 尿素溶解于100mL0.1g/Lα-萘酚乙醇中。使用前,每100mL 加約5g KOH。
②0.7mL 溴水溶解于100mL 5%NaOH 中。
顯色步驟:在點(diǎn)有樣品的濾紙上噴試劑①后,在空氣中吹幾分種,再噴試劑②。精氨
酸或含精氨酸的多肽顯紅色。此試劑對含精氨酸的蛋白質(zhì)也適用。
(2)第二種方法:
試劑:①1g/L 8-羥基喹啉的丙酮溶液。②0.02mL 溴水溶解于100mL 0.5mol/LnaOH 溶
液中。
顯色步驟:將點(diǎn)有樣品的濾紙烘干后,噴上試劑①,吹干后,再噴試劑②。精氨酸或
其他胍類物質(zhì)顯桔紅色。
2.胱氨酸和半胱氨酸的顯色
試劑:①1.5g 亞硝基鐵氰化鈉(Na2Fe(CN)5NO2?5H2O)溶于5mL 2mol/L H2SO 4 溶液
中,加95mL 甲醇。此時(shí)會有沉淀產(chǎn)生,可保存一個(gè)月以上。使用時(shí)在每100mL 上述溶液
中加10mL 28%氨水,過濾除去沉淀,清液僅能保持一天左右。②2g 氰化鈉溶于5mL 水中,
然后加95mL 甲醇。此時(shí)有沉淀產(chǎn)生,使用時(shí)只需搖勻即可。
顯色步驟:半胱氨酸的顯色:在濾紙上噴以試劑①的清液,5min 后半胱氨酸顯紅色。
胱氨酸的顯色:先將濾紙浸入試劑②,迅速取出,稍等片刻再噴試劑甲的清液,5min 后胱
氨酸顯紅色。也可以把試劑②配制的濃度增加一倍,在顯色前混和,再噴到濾紙上。
3.甘氨酸的顯色
試劑;0.1g 鄰苯二甲醛溶于100mL 77%乙醇中。
顯色步驟:點(diǎn)有樣品的濾紙噴上試劑,甘氨酸顯墨綠色,在汞燈(365nm)下顯巧克力
棕色。吲哚醌顯色后,再用此試劑仍有效。以甘氨酸為N 端的小肽也能顯色,但其N 端被
保護(hù)后,以及其他氨基酸均不顯色。
4.脯氨酸的顯色
試劑:1g 吲哚醌和1.5g 醋酸鋅,1mL 醋酸,5mL 蒸餾水混和,再加入95mL 異丙醇。
新鮮配制。
顯色步驟:層析濾紙除盡溶劑,噴上以上試劑,80℃~85℃烘箱內(nèi)放置30min,脯氨酸
顯藍(lán)色,再以30℃溫水漂洗除去多余的試劑后,背景為白色或淺黃色。
也可剪下脯氨酸斑點(diǎn),在試管中加入5mL 水飽和酚,在黑暗中洗脫15min,間歇振搖,
于610nm 測定其吸光度。從已知標(biāo)準(zhǔn)曲線即可求得樣品內(nèi)脯氨酸含量,測定范圍5~20μg。
5.絲氨酸和羥賴氨酸的顯色
試劑:①0.035mol/L 過碘酸鈉(748mgNaIO4 溶于數(shù)毫升甲醇中,加2 滴6mol/L 鹽酸,
再用甲醇稀釋至100mL)。②15g 醋酸銨加0.3mL 冰醋酸,加1mL 乙酰丙酮,用甲醇稀釋到
100mL。
顯色步驟:點(diǎn)有樣品的濾紙吹干,先噴試劑①,近干后再噴試劑②,室溫放置 2h,紫
外燈下照射0.5h,絲氨酸和羥賴氨酸呈黃色斑點(diǎn),在紫外線下都有熒光。
6.羥脯氨酸的顯色
試劑:①1g 吲哚醌溶于100mL 乙醇及10mL 冰醋酸。②1g 對二甲胺苯甲醛溶于100mL
的丙酮濃鹽酸(9+1)混合液中。(此試劑不穩(wěn)定,隔數(shù)日后溶液顏色增深發(fā)黑,靈敏度降
低,故用時(shí)新鮮少量配制。
顯色步驟:將待鑒定的溶液點(diǎn)于小方塊紙上,干后先點(diǎn)上試劑①,熱風(fēng)吹干。這時(shí)純
羥脯氨酸呈墨綠色,純脯氨酸呈深藍(lán)色(極靈敏),對其他氨基酸呈程度不同的紫紅色(不
太靈敏);然后再點(diǎn)上試劑②吹干,如溶液中含有羥脯氨酸即轉(zhuǎn)變?yōu)槊倒寮t色,而其他氨基
酸與吲哚醌所生成的顏色則褪去。
7.色氨酸的顯色
(1)第一種方法
試劑:1g 對二甲氨基苯甲醛加90mL 丙酮,10mL 濃鹽酸。新鮮配制。
顯色步驟:點(diǎn)有樣品的濾紙干燥后,噴上以上試劑,在室溫下放置幾分鐘后,色氨酸
顯藍(lán)色或紫紅色。茚三酮顯色后,仍可使用本法。
(2)第二種方法:
試劑:10mL 35%甲醛加10mL25%鹽酸,20mL 無水乙醇。
顯色步驟:點(diǎn)有樣品的濾紙噴上以上試劑后,100℃烘5min,色氨酸在長波長紫外光下
呈現(xiàn)熒光(黃-橙-帶綠色)。
8.酪氨酸的顯色
試劑:①0.1%α-亞硝基β-萘酚的95%乙醇溶液。②10%硝酸水溶液。
顯色步驟:點(diǎn)有樣品的濾紙噴上試劑①后,吹干,再噴試劑②,然后在100℃烘3min,
酪氨酸或含酪氨酸的多肽在淺灰綠色的背景上顯紅色,0.5h 后轉(zhuǎn)變?yōu)榻奂t色,其后漸退去。
靈敏度1~2μg 酪氨酸。茚三酮顯色后,再用此試劑處理,仍能顯色,茚三酮所顯出的紫紅
色斑點(diǎn)變成紅色。
9.酪氨酸和組氨酸的顯色——pauly 反應(yīng)
試劑:①4.5g 對氨基苯磺酸與45mL 12mol/L 鹽酸共熱溶解,以蒸餾水稀釋至500mL。
用時(shí)取出30mL,在0℃與等體積的5%亞硝酸鈉水溶液相混合。(室溫放置太長會失效)
②10%碳酸鈉水溶液。
顯色步驟:點(diǎn)有樣品的濾紙上噴試劑①,片刻后再噴試劑②。組氨酸及含組氨酸的多
肽顯桔紅色;酪氨酸及含酪氨酸的多肽顯淺紅色。
第六節(jié) 氨基酸定量測定
一、氨基酸的一般定量測定
(一)甲醛滴定法
1.原理
氨基酸具有酸性的-COOH 基和堿性的-NH2 基。它們相互作用而使氨基酸成為中性的內(nèi)
鹽。當(dāng)加入甲醛溶液時(shí),-NH2 基與甲醛結(jié)合,從而使其堿性消失。這樣就可以用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)堿
溶液來滴定-COOH 基,并用間接的方法測定氨基酸總量。反應(yīng)式(有三種不同的推論)如
下:
2.方法特點(diǎn)及應(yīng)用
此法簡單易行、快速方便,與亞硝酸氮?dú)馊萘糠ǚ治鼋Y(jié)果相近。在發(fā)酵工業(yè)中常用此
法測定發(fā)酵液中氨基氮含量的變化,來了解可被微生物利用的氮源的量及利用情況,并以此
作為控制發(fā)酵生產(chǎn)的指標(biāo)之一。脯氨酸與甲醛作用時(shí)產(chǎn)生不穩(wěn)定的化合物,使結(jié)果偏低;酪
氨酸含有酚羧基,滴定時(shí)也會消耗一些堿而致使結(jié)果偏高;溶液中若有銨存在也可與甲醛反
應(yīng),往往使結(jié)果偏高。
3.操作方法
吸取含氨基酸約 20mg 的樣品溶液于100mL 容量瓶中,加水至標(biāo)線,混勻后吸取20.0mL
置于200mL 燒杯中,加水60mL,開動磁力攪拌器,用0.05mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至
酸度計(jì)指示pH8.2,記錄消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液mL 數(shù),供計(jì)算總酸含量。
加入10.0mL 甲醛溶液,混勻。再用上述氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液繼續(xù)滴定至pH9.2,記錄消
耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液毫升數(shù)。
同時(shí)取 80mL 蒸餾水置于另一200mL 潔凈燒瓶中,先用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)至pH8.2,
(此時(shí)不計(jì)堿消耗量),再加入10.0mL 中性甲醛溶液,用0.05mol/L 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定
至pH9.2,作為試劑空白試驗(yàn)。
4.結(jié)果計(jì)算
氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)=
式中:V1——樣品稀釋液在加入甲醛后滴定至終點(diǎn)(pH9.2)所消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液
的體積,mL;
V2——空白試驗(yàn)加入甲醛后滴定至終點(diǎn)所消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
c——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L;
m——測定用樣品溶液相當(dāng)于樣品的質(zhì)量,g;
0.014——氮的毫摩爾質(zhì)量,g/mmoL。
5.說明
①本法準(zhǔn)確快速,可用于各類樣品游離氨基酸含量測定。②渾濁和色深樣液可不經(jīng)處
理而直接測定。
(二)茚三酮比色法
1.原理
氨基酸在堿性溶液中能與茚三酮作用,生成藍(lán)紫色化合物(除脯氨酸外均有此反應(yīng)),
可用吸光光度法測定。
該藍(lán)紫色化合物的顏色深淺與氨基酸含量成正比,其最大吸收波長為 570nm,故據(jù)此
可以測定樣品中氨基酸含量。
2.操作方法
(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
準(zhǔn)確吸取 200μg /mL 的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL(相當(dāng)于
0、100、200、300、400、500、600μg 氨基酸),分別置于25mL 容量瓶或比色管中,各加
水補(bǔ)充至容積為4.0mL,然后加入茚三酮溶液(20g/L)和磷酸鹽緩沖溶液(pH 為8.04)各
1mL,混合均勻,于水浴上加熱15min,取出迅速冷至室溫,加水至標(biāo)線,搖勻。靜置15min
后,在570nm 波長下,以試劑空白為參比液測定其余各溶液的吸光度A。以氨基酸的微克
數(shù)為橫坐標(biāo),吸光度A 為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(2)樣品測定
吸取澄清的樣品溶液 1~4mL,按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作步驟,在相同條件下測定吸光度A 值,
用測得的A 值在標(biāo)準(zhǔn)曲線上可查得對應(yīng)的氨基酸微克數(shù)。
3.結(jié)果計(jì)算
氨基酸含量(mg/100g)=
式中:c——從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的氨基酸的質(zhì)量數(shù),μg;
m——測定的樣品溶液相當(dāng)于樣品的質(zhì)量,g。
4.說明及注意事項(xiàng)
①通常采用的樣品處理方法為:準(zhǔn)確稱取粉碎樣品 5~10g 或吸取樣液樣品5~10mL,
置于燒杯中,加入50mL 蒸餾水和5g 左右活性炭,加熱煮沸,過濾,用30~40mL 熱水洗
滌活性炭,收集濾液于100mL 容量瓶中,加水至標(biāo)線,搖勻備測。
②茚三酮受陽光、空氣、溫度、濕度等影響而被氧化呈淡紅色或深紅色,使用前須進(jìn)行
純化,具體操作可參閱黃偉坤等編著《食品檢驗(yàn)與分析》。
(三)非水溶液滴定法
1.原理
氨基酸的非水溶液滴定法是氨基酸在冰醋酸中用高氯酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其含量。根據(jù)酸
堿的質(zhì)子學(xué)說:一切能給出質(zhì)子的物質(zhì)為酸,能接受質(zhì)子的物質(zhì)為堿;弱堿在酸性溶劑中堿
性顯得更強(qiáng),而弱酸在堿性溶劑中酸性顯得更強(qiáng),因此本來在水溶液中不能滴定的弱堿或弱
酸,如果選擇適當(dāng)?shù)娜軇┦蛊鋸?qiáng)度增加,則可以順利地滴定。氨基酸有氨基和羧基,在水中
呈現(xiàn)中性,而在冰醋酸中就能接受質(zhì)子顯示出堿性,因此可以用高氯酸等強(qiáng)酸進(jìn)行滴定。
本法適合于氨基酸成品的含量測定。允許測定的范圍是幾十毫克的氨基酸
2.測定
(1)直接法(適用于能溶解于冰醋酸的氨基酸):精確稱取氨基酸樣品50mg 左右,溶解
于20mL 冰醋酸中,加2 滴甲基紫指示劑,用0.100mol/L 高氯酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定(用10mL 體積
的微量滴定管),終點(diǎn)為紫色剛消失,呈現(xiàn)藍(lán)色??瞻坠転椴缓被岬谋姿嵋?,滴定至
同樣終點(diǎn)顏色。
(2)回滴法(適用于不易溶解于冰醋酸而能溶解于高氯酸的氨基酸):精確稱取氨基酸樣
品30~40mg 左右,溶解于5mL0.1mol/L 高氯酸標(biāo)準(zhǔn)溶液中,加2 滴甲基紫指示劑,剩余的
酸以醋酸鈉溶液滴定,顏色變化由黃,經(jīng)過綠、藍(lán)至初次出現(xiàn)不褪的紫色為終點(diǎn)。
3.說明
(1)能溶解于冰醋酸的氨基酸,可以用直接法測定的有:丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、組
氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸。不易溶解于冰
醋酸,但能溶解于高氯酸可以回滴法測定的有:賴氨酸、絲氨酸、胱氨酸和半胱氨酸。
(2)谷氨酸和天冬氨酸在高氯酸溶液中也不能溶解,可以將樣品溶解于2mL 甲酸中,再
加20mL 冰醋酸,直接用標(biāo)準(zhǔn)的高氯酸溶液滴定。
(四)鄰苯二甲醛法(OPT 法)
1.原理
鄰苯二甲醛在 2-巰基乙醇存在下,于堿性溶液中與氨基酸作用產(chǎn)生熒光化合物,最適
的激發(fā)光和發(fā)射光波長分別為340 和455nm??赡墚a(chǎn)物為:
各種氨基酸顯現(xiàn)的熒光強(qiáng)度不同,其相對熒光強(qiáng)度由大到小大致順序如下:天門冬氨酸,
異亮氨酸,甲硫氨酸,精氨酸,組氨酸,亮氨酸,絲氨酸,纈氨酸,谷氨酸,蘇氨酸,甘氨
酸,色氨酸,丙氨酸,苯丙氨酸,賴氨酸,酪氨酸,NH3,脯氨酸,和半胱氨酸。
本法可用于測定游離氨基酸的含量。靈敏度較茚三酮法約高 100 倍以上,可測到0.1~
1×10-4mol 氨基酸。如用于血清中α-氨基氮的測定,每次血清用量只需5~10μL。與另一
種熒光試劑(螢光胺)一樣,空白無熒光,只有與氨基酸結(jié)合才產(chǎn)生熒光。缺點(diǎn)是與脯氨酸
不產(chǎn)生熒光,鄰苯二甲醛與半胱氨酸熒光值太低。熒光胺已有用于氨基酸自動分析定量分析,
但由于試劑昂貴及個(gè)別氨基酸反應(yīng)不滿意,目前還未普遍應(yīng)用。
(五)三硝基苯磺酸法
三硝基苯磺酸(TNBS)是定量測定氨基酸的重要試劑之一。TNBS 在偏堿性的條件下
與氨基酸反應(yīng),先形成中間絡(luò)合物,如下式所示:
中間絡(luò)合物在光譜上有二個(gè)吸收值相近的高峰,分別位于355nm 和420nm 附近。然
而溶液一旦酸化,中間絡(luò)合物轉(zhuǎn)化成三硝基苯-氨基酸(TNP-氨基酸),420nm 處的吸收值
顯著下降,而350nm 附近的吸收峰則移至340nm 處。
利用 TNBS 與氨基酸反應(yīng)的這一特性,可在420nm 處(偏堿性溶液中)或在340nm
(偏酸性溶液中)對氨基酸進(jìn)行定量測定。下表列出各種氨基酸與TNBS 反應(yīng)后在不同條
件下測定的吸光度。在340nm 處,各氨基酸的吸收度大致相近,而在420nm 處的吸光度
因氨基酸種類而異;在加入適量SO3
2-時(shí),吸收值升高。
本法允許的測定范圍是 0.05~0.4μmol 氨基酸。
表 10-3 各種氨基酸與TNBS 反應(yīng)后在不同條件下測定的吸光度
氨基酸種類 堿性溶液① 酸性溶液加 SO3
①取不同含量氨基酸液1mL,加4%NaHCO3 1mL,0.1%TNBS 1mL,于40℃反應(yīng)2h,用水補(bǔ)充至4mL,
在420nm 處測定。制作氨基酸濃度—吸光度坐標(biāo)圖,從曲線中求得各氨基酸于1μmol 時(shí)的吸光度。
②條件同上,但在與TNBS 反應(yīng)時(shí)加0.01mol/L Na2SO3 1mL,最后總體積也是4mL,同樣在420nm 處
測定。
③條件同①,但與 TNBS 反應(yīng)后加1mol/L HCl 1mL 酸化,在340nm 處測定。
(六)乙酰丙酮和甲醛熒光法
1.原理
氨基酸與乙酰丙酮和甲醛反應(yīng),生成 N-取代基2,6-二甲基-3,5-二乙?;?,4-二氫吡啶,
產(chǎn)生黃-綠色熒光,可用熒光分析法檢測。主要反應(yīng)如下:
乙酰丙酮 甲醛 氨基酸 熒光物質(zhì)
2.試劑
混合試劑:取1mol/L 乙酸鈉溶液10mL,加入乙酰丙酮溶液0.4mL 和30%甲醛溶液1mL,
用水稀釋至30mL。
3.測定
取氨基酸液 1mL,加入混合試劑1mL,用棉花塞滿試管口,避光于100℃下加熱10min,
冷卻,加水2mL,然后測定熒光值。
表 10-4 各種氨基酸的發(fā)射波長和檢測范圍
化合物(激發(fā)波長405nm) 發(fā)射波長(nm) 檢測范圍(mg/L)
甘氨酸 485 2~10
苯丙氨酸 490 8~40
絲氨酸 485 5~25
半胱氨酸(鹽酸鹽) 500 20~100
谷氨酸 485 20~100
與標(biāo)準(zhǔn)相比較求出樣品中的氨基酸含量。
二、個(gè)別氨基酸的定量測定
(一)賴氨酸的測定
1.原理
用銅離子阻礙游離氨基酸的α-氨基,使賴氨酸的ε-氨基可以自由地與1-氟-2,4 二硝基
苯(FDNB)反應(yīng),生成ε-DNP-賴氨酸。經(jīng)酸化和用二乙基醚提取,在波長390nm 處有吸收峰,
從而求出樣品中游離賴氨酸的含量.
2.試劑
(1)氯化銅液:稱28.0g 無水氯化銅,用水稀釋至1000mL。
(2)磷酸三鈉溶液:稱68.5g 無水磷酸鈉,用水稀釋至1000mL。
(3)硼酸鹽緩沖液(pH9.1~9.2):稱54.64g 帶有10 結(jié)晶水的四硼酸鈉,用水稀釋至
1000mL 。
(4)磷酸銅懸浮液:攪拌情況下,把氯化銅液200mL,緩慢倒入400 mL 的磷酸三鈉溶液
中,把懸浮液以2000r/min 速度離心5min ,用硼酸鹽緩沖液再懸浮沉淀物,洗滌離心3 次,
把最后的沉淀物懸浮在硼酸鹽緩沖液中,并用緩沖液稀釋至1L。
(5)1-氟-2,4 二硝基苯(FDNB)溶液:吸取FDNB10mL 用甲醇稀釋至100mL。
(6)賴氨酸-HCl 標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取一定量賴氨酸-HCl,用水配成200mg/L 的工作標(biāo)準(zhǔn)液。
(7)100g/L 丙氨酸溶液。
3.測定
(1)稱取通過40 目篩的均勻試樣1.00g,置于100mL 燒瓶中。另吸取賴氨酸-HCl 標(biāo)準(zhǔn)工
作液5mL(相當(dāng)1mg 賴氨酸-HCl),連同試劑空白同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。
(2)向各燒瓶中加入25mL 磷酸銅懸浮液,然后再加10%丙氨酸1.0mL,振搖15min。吸
取10%FDNB 溶液0.5mL.置于各處理燒瓶中,將燒瓶置沸水中加熱15min。
(3)取出燒瓶,立即加入1mol/LHCl 溶液25mL,并不斷搖動使之酸化和分散均勻。
(4)燒瓶中的溶液冷卻至室溫,用水稀釋至100mL.取約40mL 懸浮液進(jìn)行離心。
(5)用25mL 二乙基醚提取上清液3 次,除去醚。并將溶液收集于有刻度試管中,于65℃
水浴中加熱15min,以除去殘留的醚。并記錄溶液的毫升數(shù)。
(6)吸取上述各處理液10mL,分別與95%乙醇溶液10mL 混合,用濾紙過濾。
(7)用試劑空白液凋零,測定樣液A390nm,與賴氨酸-HCl 標(biāo)準(zhǔn)液對照,求出樣品中賴氨
酸-HCl 的含量。
本法在 0~40mg/L 賴氨酸溶液范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。
4.說明
(1)添加一定量的中性氨基酸如丙氨酸,增加總氨基酸的濃度,有助于賴氨酸-HCl 濃度
具有良好的線性關(guān)系。
(2)用醚提取酸性溶液,可將所有中性或酸性的DNP-氨基酸衍生物除去,并把FDWB
的產(chǎn)物破壞,否則這些產(chǎn)物在390nm 處存在干擾。
(二)色氨酸的測定
1.原理
樣品中的蛋白質(zhì)經(jīng)堿水解后,游離的色氨酸與甲醛和含鐵離子的三氯乙酸溶液作用,生
成哈爾滿化合物(norharman),具有特征熒光值,可以進(jìn)行定量測定。
2.試劑
(1)0.3mmol/L 三氯化鐵-三氯乙酸溶液:稱取三氯化鐵(FeCl3?6H2O)41mg,加入10%三
氯乙酸溶液溶解并定溶至500mL。
(2)2%甲醛:量取甲醛溶液(36%~38%)5.5mL,加水至100mL。
(3)色氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取10mg 色氨酸,用0.1mol/LNaOH 溶液溶解并定容至100mL,
置棕色瓶中備用,使用時(shí)用水稀釋成1mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液.
3.測定
稱取樣品粉末 100~200mg 于離心管中,加入4mL 乙醚,搖勻后過夜,以3000r/min 速
度離心。將乙醚提取液移入試管內(nèi),并用乙醚洗滌殘?jiān)? 次,收集乙醚液于試管中,于40℃
水浴除去醚。殘留物中加入6.25mol/L N aOH 4mL,火焰封口,于110℃水解16~24h。水
解液用4mol/L HCl 溶液調(diào)節(jié)至pH6~8 后,用水定容至50mL,過濾備用。
吸取濾液 0.2mL,加入2%甲醛0.2mL 和0.3mmol/L 三氯化鐵-三氯乙酸混合液2mL,
搖勻后于100℃水浴中加熱1h,取出,冷卻后用水定容至10mL。在激發(fā)波長為365nm,發(fā)
射波長449nm 條件下,測定樣品的熒光強(qiáng)度,與色氨酸標(biāo)樣作對照,求出樣品中色氨酸含
量。
本法在 0~10mg/L 色氨酸溶液范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系。

為什么氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液中只有17種氨基酸?
氨基酸,是羧酸碳原子上的氫原子被氨基取代后的化合物,氨基酸分子中含有氨基和羧基兩種官能團(tuán)。與羥基酸類似,氨基酸可按照氨基連在碳鏈上的不同位置而分為α-,β-,γ-…w-氨基酸,但經(jīng)蛋白質(zhì)水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸,而且僅有二十幾種,他們是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。
氨基酸溶液如何配制?
去離子水+濃度
4攝氏度下保存可以一周左右
-70℃可以保存1年以上
配制氨基酸態(tài)氮的標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05mol
1、要給出具體的氨基酸,即可得到其摩爾質(zhì)量M;
2、配制標(biāo)準(zhǔn)溶液要給出配制的濃度(例如:c=0.05mol/L)和體積(例如:v=1000ml);
3、計(jì)算稱量氨基酸的質(zhì)量 m = cvM ;
4、 在小燒杯里同分析天平稱量氨基酸的質(zhì)量數(shù),溶樣后定量轉(zhuǎn)移至1000ml容量瓶中,定容。
5、轉(zhuǎn)移到試劑瓶中,貼標(biāo)簽。
求助 在用茚三酮法做氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí) 為什么沒有顏色呢?或者顏色非常淺。。。
可能原因:
1、標(biāo)準(zhǔn)氨基酸含量太低
2、反應(yīng)溫度未達(dá)到
3、反應(yīng)后未及時(shí)測量,擱置太久
1 茚三酮配制:稱0.6g茚三酮,加入15毫升正丙醇,溶解。再加入30毫升正丁醇,60毫升乙二醇,最后加入PH5。4的乙醇-乙酸鈉緩沖液9毫升,混勻,4攝氏度棕色試劑瓶保存,可保存十天。
2 PH5。4的乙醇-乙酸鈉緩沖液:54。4克乙酸鈉加入100毫升無氨蒸餾水,加熱至沸騰,使體積蒸發(fā)至60毫升左右。冷卻,加入30毫升冰醋酸,用無氨蒸餾水定容至100毫升。
3 氨基酸標(biāo)液:稱80攝氏度烘干的亮氨酸46。8毫克,用10%異丙醇定容至100毫升,為1毫摩爾/升的標(biāo)準(zhǔn)氨基酸儲備液,冰箱保存。從中取5毫升,蒸餾水定容至50毫升,為5微克/毫升氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液。
4 氰化鈉儲備液:稱取490毫克,溶于一升無氨蒸餾水,為0。01摩爾/升。
5 10%乙酸
6乙酸-氰酸鹽緩沖液:0。01摩爾/升氰化鈉20毫升,用乙醇-乙酸鈉緩沖液定容至一升。
7標(biāo)線
管號 1 2 3 4 5 6
氨基液標(biāo)液(毫升)0 0。2 0。4 0。6 0。8 1
無氨蒸餾水(毫升)2 1。8 1。6 1。4 1。2 1
茚三酮(毫升) 3 3 3 3 3 3
乙酸-氰酸鹽緩沖液 0。5 0。5 0。5 0。5 0。5 0。5
每管游離氨基酸含量(微克)
0 1 2 3 4 5
加完試劑后,沸水中加熱15分鐘,取后后迅速冷卻,并不時(shí)搖動,呈現(xiàn)藍(lán)紫色時(shí),用60%乙醇定容至20毫升。搖勻,570納米測定吸光度。
計(jì)算:
含量(微克/100克)=C*VT*100/(VS*W)
C:從標(biāo)線上查得的含量 微克
VT:樣品總體積 毫升
VS:測定時(shí)取用的樣品體積 毫升
W:樣品鮮重 克
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