一、氨基酸混合溶液标准溶液的制备
1.实验仪器与试剂
实验中使用的仪器为氨基酸分析仪(L-8800,Hitachi)。氨基酸纯度标准物质由中国计量科学研究院化学所(原国家标准物质研究中心)提供。实验中所使用的水经Millipore纯水器制备,盐酸(北京化学试剂研究所)为分析纯,经过重蒸处理后使用。本实验中所使用的其他化学试剂如柠檬酸钠、柠檬酸、氯化钠等均为分析纯,分别购自Sigma公司和Merck公司。
2.氨基酸混合溶液的配制
首先将氨基酸在105℃烘箱中干燥,随后在保干器内冷却至室温后准确称取一定量的样品,并将其转移至1L容量瓶中。然后使用经灭菌处理后的盐酸溶液(0.1mol/L)溶解样品,最后在20℃条件下定容。溶液浓度采用式(1)计算:
式中:C——溶液的摩尔浓度,mol/L;m——氨基酸纯度标准物质的质量,mg;P——氨基酸标准物质的纯度;M——氨基酸的摩尔质量,g/mol;l——溶液体积,L。
二、氨基酸混合溶液的均匀性和稳定性检验
目前,多组分氨基酸的分析方法主要有柱前衍生液相色谱法、离子色谱法、柱后茚三酮衍生色谱法等。其中,柱后茚三酮衍生色谱法时间最长、技术最为成熟,具有结果稳定性好、准确度较高等特点。因此,在均匀性和稳定性检验过程中,我们采用了柱后茚三酮衍生色谱法。
1.氨基酸混合溶液的均匀性检验
通过对文献的查阅和结合实验过程,我们发现在盐酸溶液(0.1mol/L)中只有酪氨酸和胱氨酸的溶解性差,而其他的溶解都很好,所以在考察溶液均匀性的过程中选取以上两种氨基酸为代表进行检验,通过比较其峰面积的变化进而判定溶液的均匀性。具体做法如下:在配制的同一批次的氨基酸混合溶液中我们选择11个样品做瓶间均匀性评价,同时从其中任取1瓶取7个子样做瓶内评价,在95%的置信概率下采用F检验和t检验考察样品的均匀性。其结果如表1所示。
<CTSM>表1氨基酸均匀性检验结果
注:表中各测量值以谱图的峰面积计数;——瓶间峰面积的平均值;
——瓶内峰面积的平均值;s1——瓶间峰面积标准偏差;s2——瓶内峰面积标准偏差。</CTSM>
2.氨基酸混合溶液的稳定性检验
稳定性是指在一定时间内,在外界环境的影响下,物质的物理和化学特性保持不变的能力。在本实验过程中,针对调研中我们所了解到的氨基酸混合溶液在一定的条件下具有较长的稳定性的特点,我们选择了如表2中所示的4个时间段进行稳定性考察。通过比较在相同条件下不同时间段配制的17种常见氨基酸溶液浓度值的变化,衡量其稳定性。
<CTSM>表2氨基酸混合溶液稳定性单位:mmol/L</CTSM>
从表2中可以看出,在14个月内,氨基酸混合溶液的量值没有发生明显的趋势性变化,这说明我们所采取的配制方式和储存条件有效地保证了氨基酸量值的稳定性。
三、不确定度分析
通过氨基酸混合溶液标准物质的制备过程,其不确定度主要由三个方面构成:①氨基酸纯度标准物质本身带来的不确定度,此部分经转化成标准不确定度后引用;②由溶液稳定性所带来的不确定度,通过观察发现实验结果无方向性变化,所以此部分所带来的不确定度贡献可忽略不计;③在配制过程中引入的不确定度。经分析,配制过程中的不确定度主要有容器的不确定度、称量的不确定度。容器的不确定度主要包括校准不确定度和因温度变化所带来的不确定度。校准不确定度为0.5%,实验过程中温度的变动很小,经计算此部分可忽略不计。称量的不确定度包括天平的校准不确定度和变动带来的不确定度,经计算合成后的称量不确定度为0.15%。因此,综合考虑以上3个主要不确定度贡献,合成总不确定度由式(2)计算。具体试验结果如表3所示。
<CTSM>表3氨基酸混合溶液浓度及其不确定度</CTSM>
式中:U——总不确定度;ui——氨基酸纯度标准物质的标准不确定度。
四、结论
本课题填补了我国在氨基酸测量方面国家级溶液标准物质的空白,对于提高测量结果的等效度、结果互认、提升我国氨基酸测量水平具有很强的实用价值。氨基酸标准物质的使用必将对食品分析、产品质控、临床检验和科研等相关领域的氨基酸测量起到计量保证作用,对氨基酸产业的进一步发展具有一定的推动作用。
链接:氨基酸简介
氨基酸是指同一类分子内具有羧基和氨基的化合物的总称,是构成蛋白质分子的基本单元。它与生物的生命活动密切相关,在抗体内具有特殊的生理功能,是生物体不可缺少的营养成分,是生命代谢的物质基础。目前,氨基酸的研究、开发和应用均取得了重大进展。氨基酸种类已由20世纪60年代的50种左右,发展到现在的400多种;全球产量已由20世纪60年代初年产10万吨,跃升至现在年产上百万吨,产值超百亿美元。由于氨基酸需求量大、价格昂贵,世界各大氨基酸生产商积极发展氨基酸生产新技术,抢占市场,竞争十分激烈。