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电雾式检测器(CAD)应用简报--
非衍生方式直接测定 17 种氨基酸

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1、前言

氨基酸分析是生命科学研究中最重要的技术之一。氨基酸是人体蛋白质的基本组成物质,除个别芳香族氨基酸外,紫外吸收均较弱,直接使用紫外检测器检测灵敏度低、干扰大。而在在近年来的多肽药物研究中,氨基酸组成分析(Amino Acid Composition Analysis, AACA)是不可或缺的核心环节。如氨基酸序列验证:多肽药物的生物活性高度依赖于其氨基酸序列及组成。通过分析氨基酸组成,可验证合成多肽是否与目标序列一致,避免因合成错误(如氨基酸缺失、置换或非预期修饰)导致的功能失效;氨基酸结构表征:结合质谱(MS)和色谱技术(如 HPLC-CAD),氨基酸组成分析可辅助解析复杂多肽(如含非天然氨基酸或翻译后修饰的多肽)的分子结构,确保其符合设计要求。

利用电喷雾检测器(CAD)结合高效液相色谱(HPLC)进行非衍生化直接检测 17 种氨基酸,展现了显著的技术优势。相较于传统方法,该技术省去了繁琐的衍生化步骤,避免了因衍生试剂不稳定、副反应或产物多样性导致的灵敏度波动和定量偏差。CAD 检测器的通用性原理使其对非挥发性和弱紫外吸收化合物(如氨基酸)具有高灵敏度响应,无需依赖特定官能团修饰即可实现精准检测。此方法简化了前处理流程,缩短了分析时间,同时减少了有毒试剂的使用,符合绿色化学理念。此外,其宽动态范围和良好的线性关系支持复杂基质(如生物体液、食品样品)中多种氨基酸的同时定量分析,尤其适用于高通量实验室的快速筛查与质量控制。研究证实,该方法在保留时间稳定性、重复性和回收率方面表现优异,为生命科学、临床诊断及食品工业提供了高效可靠的分析解决方案。

本文利用使用反相 HPLC 结合英迈仪器的电雾式检测器(CAD)直接测定 17 种氨基酸,该方法快速、简便、准确,灵敏度高,重复性好,线性佳,为氨基酸检测及多肽药物研究提供了有力的技术支撑。

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2、仪器和材料

仪器:Agilent1200 液相色谱仪

CAD 检测器(英迈仪器,型号:CADetector a1)

试剂:纯水(屈臣氏蒸馏水),

乙腈(色谱纯),

三氟乙酸(分析纯)

七氟丁酸(分析纯)

样品:盐酸溶液中 17 种氨基酸混合溶液标准物质(伟业计量标准物质)

3、方法与结果

3.1 色谱条件

色谱柱:ZORBAX SB-C18 3.5μm 4.6*250mm

流速:0.8mL/min

流动相 A:水(0.7%三氟乙酸+5mmol/L 七氟丁酸) 流动相 B:乙腈

梯度洗脱

稀释剂:水

CAD 条件:

仪器型号:英迈仪器 CADetector a1

漂移管温度:35℃

雾化气流:3L/min

电晕气流:1L/min

电晕电流:1μA

增益:0.05

RF:2.0

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3.2 实验结果

3.2.1 17 种氨基酸分离情况:此方法下 17 种氨基酸分离良好,相邻组分均能有效分离,各氨基酸峰形尖锐,柱效高。

17 种氨基酸分离色谱图及结果
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3.2.2 100pmol 样品信噪比良好(软件 P2P 方式自动计算)。

100pmol 氨基酸样品信噪比结果
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3.2.3 进样精密度,1mmol/L 标样-进样 5μL,连续进样 6 针,各氨基酸 RSD%均较好。

17 种氨基酸连续进样叠加色谱图
17 种氨基酸进样精密度结果

3.2.4 线性

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进样 1μL,2μL,5μL,10μL 和 20μL,使用进样体积与峰面积做线性方程。

线性良好,各个组分的相关系数 R 均大于 0.999。

总结表格如下:

序号

成分

线性方程

相关系数 R

1

甘氨酸( Cly)

y=18.4029x-2.4676

0.99997

2

丝氨酸(Ser)

y=20.6894x-2.1976

0.99997

3

天门冬氨酸(Asp)

y=19.6119x+0.7603

0.99992

4

丙氨酸(Ala)

y=23.0974x+4.0342

0.99963

5

苏氨酸(Thr)

y=24.4949x+3.2034

0.99963

6

谷氨酸(Glu)

y=24.7983x+3.3148

0.99963

7

胱氨酸(Cys)

y=40.0386x+6.0799

0.99968

8

赖氨酸( Lys)

y=45.3407x+9.2496

0.99967

9

组氨酸( His)

y=34.6789x+11.3921

0.99942

10

精氨酸(Arg)

y=55.8643x+6.4591

0.99996

11

脯氨酸(Pro)

y=70.7237x+20.7902

0.99945

12

缬氨酸( Val)

y=51.4909x+7.5024

0.99964

13

甲硫氨酸( Met)

y=58.4620x-13.7992

0.99981

14

酪氨酸(Tyr)

y=64.1751x+25.8099

0.99912

15

异亮氨酸( Ile)

y=76.4371x+13.1955

0.99978

16

亮氨酸(Leu)

y=81.4997x+14.6637

0.99975

17

苯丙氨酸( Phe)

y=89.0247x+22.3171

0.99951

4、结论

本研究采用 HPLC-CAD 法测定氨基酸,样品无需衍生化可直接进样分析,不需要繁琐的前处理,避免由于衍生化产生的误差,无需筛选衍生条件(衍生试剂、反应条件等),减小了测定误差;操作更加简便,结果准确、可靠,为氨基酸的测定提供了有力的仪器及方法支撑。