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液相色譜法檢測棉籽粕中的氨基酸

更新時間：2012-02-29 點擊次數：5893

摘要：采用柱前衍生反相液相色譜法分析棉籽粕中十八中氨基酸，衍生試劑為優選的某試劑，流動相為醋酸鹽緩沖溶液、乙腈、水，二元梯度洗脫，色譜柱為AAK氨基酸柱，紫外檢測。該方法使用液相色譜儀，定性重復性好，定量準確。

關鍵詞：液相色譜、氨基酸、棉籽粕

*，蛋白質是飼料中zui主要的營養指標之一，動物通過從飼料中攫取蛋白質，在其腸道中被分解成氨基酸而被機體吸收，從而合成自身的蛋白質，滿足機體自身的生長發育的需要，因此，飼料中充足的蛋白質有利于動物機體充分發揮生長潛能。由于蛋白質飼料營養價值zui為根本的決定因素是其氨基酸組成，因此近年來越來越多的企業注重對蛋白質飼料氨基酸組成的分析，從氨基酸水平上評估蛋白質飼料及配合飼料的品質。

我國長江、黃河中下游和新疆地區為棉花主產區，每年可提供約600萬噸棉籽，制油后棉籽餅粕總產量約300萬噸，故棉籽粕是我國重要的蛋白質飼料資源。棉籽粕含有的粗蛋白可達40%以上。棉籽粕作為蛋白質飼料的主要資源之一，除了要關注它的蛋白質含量，對其氨基酸組成的分析也成為關注的焦點。

目前，飼料中氨基酸的測定主要是根據GB/T 18246-2000 《飼料中氨基酸的測定》方法來測定的，該方法是利用氨基酸分析儀來測定的，且對各種不同的氨基酸前處理方法不同，前處理方法比較復雜。

本文利用優選的衍生試劑，通過柱前衍生，利用液相色譜來分析棉籽粕中的十八種氨基酸。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

1.1.1 試劑及試劑的配制

1.1.1.1 乙腈（色譜純）；

1.1.1.2 水（超純水）；

1.1.1.3 醋酸鈉（分析純）；

1.1.1.4 冰乙酸（分析純）；

1.1.1.5 *（分析純）；

1.1.1.6 N，N-二甲基甲酰胺（分析純）；

1.1.1.7 碳酸氫鈉（優級純）；

1.1.1.8 磷酸二氫鉀（優級純）；

1.1.1.9 氫氧化鈉（優級純）；

1.1.1.10 色氨酸標樣（中國標準物質中心）；

1.1.1.11 17種氨基酸混合標樣（中國標準物質中心，混合標樣中17種氨基酸的濃度見表一）；

表一十七種氨基酸標樣中各氨基酸濃度

中文名稱	簡稱	分子量	濃度（μmol/mL）	濃度（mg/100mL）
天冬氨酸	Asp	133.1	2	26.62
谷氨酸	Glu	147.1	2	29.42
絲氨酸	Ser	105.1	2	21.02
精氨酸	Arg	174.2	2	34.84
甘氨酸	Gly	75.1	2	15.01
蘇氨酸	Thr	119.1	2	23.82
脯氨酸	Pro	115.1	4	46.05
丙氨酸	Ala	89.1	2	17.82
纈氨酸	Val	117.1	2	23.44
蛋氨酸	Met	149.2	2	29.84
半胱氨酸	Cys	121.2	2	24.24
異亮氨酸	Ile	131.2	2	26.24
亮氨酸	Leu	131.2	2	26.24
苯丙氨酸	Phe	165.2	2	33.04
組氨酸	His	155.2	2	31.04
賴氨酸	Lys	146.2	2	29.24
酪氨酸	Tyr	181.2	2	36.24

1.1.1.12 飼料參比（中國標準物質中心，飼料參比的百分含量見表二）；

表二飼料參比的百分含量

序號	中文名稱	簡稱	百分含量（%）
1	天冬氨酸	Asp	1.56
2	谷氨酸	Glu	3.24
3	絲氨酸	Ser	0.94
4	精氨酸	Arg	1.25
5	甘氨酸	Gly	1.28
6	蘇氨酸	Thr	0.74
7	脯氨酸	Pro	1.40
8	丙氨酸	Ala	1.18
9	纈氨酸	Val	0.92
10	蛋氨酸	Met	0.54
11	半胱氨酸	Cys	0.34
12	異亮氨酸	Ile	0.76
13	亮氨酸	Leu	1.68
14	苯丙氨酸	Phe	1.00
15	組氨酸	His	0.50
16	賴氨酸	Lys	1.08
17	酪氨酸	Tyr	0.65
合計			19.06

1.1.1.13 色氨酸標樣配制：稱取適量色氨酸標準品，用氫氧化鈉溶液溶解配制成濃度為2μmol/mL溶液，即20.42mg/100mL；

1.1.1.14 6 mol/L鹽酸配制：用濃鹽酸和水1：1配置即可；

1.1.1.15 5 mol/L氫氧化鈉的配制：稱取200g氫氧化鈉配成1L水溶液；

1.1.1.16 0.1mol/L氫氧化鈉溶液：稱取0.4g氫氧化鈉配成100mL水溶液；

1.1.1.17 衍生緩沖液：4%碳酸氫鈉水溶液；

1.1.1.18 衍生試劑：適量衍生試劑用乙腈定容為100mL；

1.1.1.19 平衡緩沖液：0.68%磷酸二氫鉀水溶液。

1.1.2 儀器

液相色譜儀

大連依利特AAK氨基酸柱（4.6mm×250mm）

水解管：硬質玻璃管，體積20～30mL

恒溫干燥箱、真空泵、漩渦混勻器、酒精噴燈等

1.2 儀器條件

檢測器：紫外可見檢測器；

檢測波長：360nm；

色譜柱： AAK氨基酸柱（4.6mm×250mm）；

流動相：流動相A：乙腈：水＝1：1；

流動相 B：0.05mol/L醋酸鈉溶液（稱取4.1g醋酸鈉，0.4g*，加水900mL溶解，加入10mL N，N－二甲基甲酰胺，用冰乙酸調pH值為6.4，用水定容為1000mL）；

流速：1.2mL/min；

柱溫：27℃；

進樣量：20μL。

表三梯度洗脫時間表

時間（min）	0	0.3	4	9.5	17	20	28	34	37	38
流動相A	16	16	31	36	55	55	65	100	100	16
流動相B	84	84	69	64	45	45	35	0	0	84

1.3 樣品處理過程

1.3.1 樣品和飼料參比水解：

1.3.1.1 對于除色氨酸以外的十七種氨基酸用酸水解：準確稱量粉碎混勻的樣品適量，使樣品氨基酸總量在約100mg范圍內，置于水解管中，加入6mol/L鹽酸10mL左右，用酒精

噴燈封口，然后放入145℃的烘箱中水解4h，取出冷卻后，打開水解管封口，將水解液全部用濾紙過濾到50mL的容量瓶中，用水定容至刻度，混勻，供衍生使用。

1.3.1.2 對于色氨酸用堿水解：準確稱量粉碎混勻的樣品適量，使樣品氨基酸總量在約100mg范圍內，置于于水解管中，加入5mol/L氫氧化鈉10mL左右，放置30min以后，用酒精噴燈封口，然后放入145℃的烘箱中水解4h，取出冷卻后，將水解液全部轉移到50mL的容量瓶中，先用6mol/L鹽酸10mL左右中和，再用水定容至刻度，混勻，供衍生使用。

1.3.1.3 由于酸水解過程中含硫氨基酸（半胱氨酸和蛋氨酸）部分被氧化不能測準，所以要用飼料參比來加以校正，飼料參比用酸水解：準確稱量粉碎混勻的樣品適量，使樣品氨基酸總量在60～100mg范圍內，置于水解管中，加入6mol/L鹽酸10mL左右，用酒精噴燈封口，然后放入145℃的烘箱中水解4h，取出冷卻后，打開水解管封口，將水解液全部用濾紙過濾到50mL的容量瓶中，用水定容至刻度，混勻，供衍生使用。

1.3.2 標樣和樣品衍生

1.3.2.1 十七種氨基酸標樣、飼料參比和樣品酸水解的水解液的衍生過程：用注射器準確吸取樣品水解液適量于小試管底部中；將小試管置于真空瓶或者真空干燥器中，抽干；用移液槍加入適量衍生緩沖液，漩渦混合；用移液槍加入定量衍生試劑，漩渦混合，用封口膜封口，置于60℃烘箱中反應30min；取出冷卻后用移液槍加入160μL平衡緩沖液，漩渦混合，取20μL進樣。

1.3.2.2 色氨酸標樣、樣品堿水解的水解液的衍生過程：用注射器準確吸取樣品水解液適量于小試管底部；將小試管置于真空瓶或者真空干燥器中，抽干；用移液槍加入適量衍生緩沖液，漩渦混合；用移液槍加入定量衍生試劑，漩渦混合，用封口膜封口，置于60℃烘箱中反應30min；取出冷卻后用移液槍加入160μL平衡緩沖液，漩渦混合，取20μL進樣。

2 結果與討論

2.1 專屬性

圖一十七種氨基酸的色譜圖

十七種氨基酸的出峰順序：1、天冬氨酸；2、谷氨酸；3、絲氨酸；4、精氨酸；5、甘氨酸；6、蘇氨酸；7、脯氨酸；8、丙氨酸；9、纈氨酸；10、蛋氨酸；11、胱氨酸；12、異亮氨酸；13、亮氨酸；14、苯丙氨酸；15、組氨酸；16、賴氨酸；17、酪氨酸。

從圖一中可以看出，除了苯丙氨酸和組氨酸沒有分開之外，其余各峰均分離良好，苯丙氨酸和組氨酸可以用切分峰的方法進行計算。

2.2 飼料參比的作用

由于酸水解過程中含硫氨基酸（半胱氨酸和蛋氨酸）部分被氧化而不能測準，所以要用飼料參比來加以校正。校正的方法是，通過用飼料參比中蛋氨酸和半胱氨酸的含量來校正標樣中蛋氨酸和半胱氨酸的濃度含量，從而使得標樣中蛋氨酸和半胱氨酸的含量準確，再用標樣去定量樣品中氨基酸含量。

2.3 色氨酸的檢測

色氨酸用提供的色譜條件就可以進行檢測，可以得到分離良好的色譜圖，如圖二所示：

圖二色氨酸色譜圖

2.4 棉籽粕樣品的分析結果

新疆棉籽粕的粗蛋白含量基本在42%~46%之間，此類棉籽粕的粗蛋白含量是很高的，很適合于做蛋白質飼料，能夠測出此類棉籽粕的各種氨基酸的含量，尤其是必需氨基酸（賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸等）的含量，可以以此來評價棉粕的品質，并且可以為配合氨基酸成分平衡的飼料提供參考依據。表三為新疆金鑫科技棉籽粕樣品的氨基酸分析結果。

表四新疆金鑫科技棉籽粕樣品的氨基酸分析結果

中文名稱	簡稱	百分含量（%）
天冬氨酸	Asp	3.75
谷氨酸	Glu	8.80
絲氨酸	Ser	1.43
精氨酸	Arg	4.04
甘氨酸	Gly	2.11
蘇氨酸	Thr	1.11
脯氨酸	Pro	1.73
丙氨酸	Ala	1.66
纈氨酸	Val	2.02
蛋氨酸	Met	0.50
半胱氨酸	Cys	0.80
異亮氨酸	Ile	1.43
亮氨酸	Leu	2.46
苯丙氨酸	Phe	1.78
組氨酸	His	1.14
賴氨酸	Lys	1.80
酪氨酸	Tyr	0.90
色氨酸	Trp	0.39
測定氨基酸總計		37.85
粗蛋白		44.61

3 結論

通過酸水解前處理的方法和飼料參比校正的數據處理可以同時檢測棉籽粕中十七種氨基酸，通過堿水解的方法可以檢測棉籽粕中的色氨酸。該衍生化方法簡便、產物穩定，過量的衍生化試劑以及反應產生的副產物對檢測沒有影響。二元高壓系統流量精度高，保留時間重復性好，紫外檢測器性能穩定。該方法可廣泛應用于飼料、食品、生化、醫藥等分析領域。

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