蛋白质和氨基酸测定1(2学时+)资料

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蓝绿色如果没消化完全,则为Cu2SO4)、
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样品与硫酸、催化剂加热消化,蛋白质分解,
蒸馏前加入碱量合适否的
指示剂。2CuSO4+C=Cu2SO4+SO2+CO2
Cu2SO4+2H2SO4=2CuSO4+SO2+2H2O
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2、过程——消化、蒸馏、吸收、滴定 (1)消化
小火至泡沫消失→加大火力Байду номын сангаас透明无黑粒,摇动使
B、吸收 用2%或4%硼酸作为吸收液,应注意接收管浸 没在吸收液中。 C、常量、半微量、微量概念
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常量:>0.1g,>10mL; 半微量:0.01g-0.1g , 1mL-10mL ; 微量:0.1mg-10mg,0.01mL-1mL。 eg:称样0.85g,消化后,直接蒸馏,取出消 化液,定容至100mL,取其中的10mL蒸馏……
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与茚三酮相比:灵敏度相当,且不受NH4+的影响,但 不能与Pro反应,可以和Cys的-SH反应,为此,TNBS 前,碱性条件下30℃保温数小时,使-SH都氧化成-S-S后,再测定。
碱性条件下测定的优势是可以用420nm,在可见光范 围内,劣势是每种氨基酸的消光系数不同;酸性条件下 的优势是每种氨基酸的消光系数同,但需紫外光。
过程 :样品+适量蒸馏水→NaOH中和游离酸 (甲基红指示剂,红色变橙色,pH为4.4-6.2 ) →加入甲醛→充分摇匀, 静置5min→用NaOH标 准溶液进行滴定(酚酞指示剂,pH为8.0-9.6 )
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注意: A、中和游离酸时只能用甲基红指示剂,如果甲 醛中有甲酸,宜用NaOH先中和,此时指示剂 用酚酞。 B、但要注意,甲醛也能和氨基酸发生反应,且 能使酸性相对凸显。 C、碳酸铵不能用这种方法测定,因为生产的碳 酸为弱酸,不能用NaOH滴定,况且CO2会挥发。 D、硝酸铵中NO3-中的N不能被直接测出,但可 以通过分子式中的定量关系求出。
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样品中被恶意添加硫酸铵、氯 化铵,?
样品中被恶意添加硝酸铵,? 样品中被恶意添加碳酸铵,?
样品中被恶意添加尿素、三聚 氰胺,?
N含量 66.67%
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策略一:甲醛法测定样品消化前铵盐含量 4NH4++ 6HCHO =(CH2)6N4 H+ + 3H+ + 6H2O
OH六次甲基四胺(弱碱,pH8.7) (NH4+是极弱的酸,不能直接用NaOH滴定)
瓶壁炭粒溶于硫酸中→继续消化30min→绿色
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(2)蒸馏与吸收
微量凯氏定氮
常量凯氏定氮
改良微量凯氏定氮
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A、蒸馏完全判断 经验时间:常量凯氏定氮约30min,微量定 氮装置中是指示剂变色后,再蒸馏10min,提离 液面,再蒸馏1min; 萘氏试剂遇氨气呈红棕色。
配制:3.5gKI+1.3gHgCl2 溶于70ml水,加4mol/lNaOH 30ml。
常用显色剂:氨基黑10B、溴酚蓝、考马 斯亮蓝、酸性品红、氨基萘酚磺酸。 另外对于糖蛋白及脂蛋白都有专门的显色 剂。
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第三节 氨基酸定性 一、一般显色反应 茚三酮法:蓝紫色。 二、个别氨基酸的显色反应(略) 精氨酸的坂口反应、胱氨酸和半胱氨 酸的显色反应等。
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第四节 氨基酸定量 一、甲醛滴定法 1、原理 酸性的-COOH,碱性的-NH2,使氨基酸成为中 性的内盐,加入甲醛溶液时,-NH2与甲醛结合, 其碱性消失,用碱滴定-COOH基,以间接方法测定 氨基酸的量。 2、大约过程 加碱中和酸(pH 8.2)、加入甲醛,加碱滴 定。当加入甲醛后,溶液的pH值还在8.2吗?当样 品中存在NH4+时, 则测定结果偏大偏小?如何 25 排除这种影响?
(于琴,董文宾,赵旭博,郑 丹. 鲜奶中铵盐快速检测新方法
研究.中国乳品工业. 2004,32,8.)
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策略三:非蛋白质有机物物中的N,改用别的方法来测 定蛋白质或别的方法测定恶意添加物。
三聚氰胺检测(GB/T22388-2008) HPLC(高效液相色谱法)、HPLC-MC、GC-MS HPLC A、提取 超声波及振荡下,三氯乙酸、乙腈混合提取,三氯乙酸沉淀 蛋白,离心除杂。 B、净化
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但课本P140所谈及的及GB/T 8314-2002茶游离氨 基酸总量测定时:α-氨基酸在pH8.0的条件下与茚三酮 共热,形成紫色络合物,用分光光度法在特定的波长下 测定其含量。
茚三酮受阳光、空气、温度、湿度等影响而被氧化, 使用前用活性炭吸附被氧化物而纯化。
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2、邻苯二甲醛法(O-Phthalic aldehyde ,OPT)
常量凯氏定氮
改良微量凯氏定氮
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(3)滴定
(NH4)2B4O7+HCl+H20→NH4Cl+H3BO3
用盐酸标准溶液滴定吸收有氨气的硼酸液。
指示剂:0.1%甲基红+0.1%溴甲酚绿 终点判定
2%硼酸溶液,蓝绿色→灰色
4%硼酸溶液,蓝绿色→酒红色
主要与混合指示剂的变色范围有关:
pH<4.0红色 =5.1灰色 >6.2绿色
蛋白质和氨基酸测定
思考题 1、硫酸、硫酸铜及硫酸钾在消化中起了什么作用?样
品经消化进行蒸馏前,为什么要加入氢氧化钠?
2、甲醛法测定氨基酸的原理?
3、考马斯亮蓝比色法及Lowry比色法测定蛋白质的原理?
4、茚三酮比色法测定氨基酸的原理及影响因素?
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为何测定蛋白质
1、重要的营养物质
婴幼儿配方乳粉Ⅰ:蛋白质≥18%; (GB10765-1997) 婴幼儿配方乳粉Ⅱ、Ⅲ :蛋白质12-18%; (GB107661997)
一、凯氏定氮法
奶粉中测得氮含量为2.12%,蛋白质含氮为16%, 奶粉中蛋白质含量? 换算系数通常6.25,牛乳及制品为6.38,大 豆及制品为5.71等。
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H2SO4 脱水性:将H、O按2:1比例脱去,剩下C、N 氧化性: 2H2SO4 + C =2SO2↑+ 2H2O + CO2↑
3SO2+2N +3H2O=3SO3 ↑ +2NH3↑ 酸性: H2SO4 +2NH3= (NH4)2SO4
蛋白质含量低大头娃娃
蛋白质含量“高”,肾结石
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2、影响食品色、香、味及结构
面筋蛋白:面包粉≥33%;蛋糕粉: ≤22%馒 头粉25%-30%( SB/T-93 )
分黄 为酒 蛋贮 白藏 质中 的 沉 淀 大 部
椰 子 汁 中 蛋 白 加 热 沉 淀
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第一节
蛋白质的定量测定
定量方法:凯氏定氮法及分光光度法。
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二、比色法
1、茚三酮法 氨基酸与茚三酮生成蓝紫色化合物二酮茚胺,该物在 570nm有最大吸收(但脯氨酸和羟脯氨酸由于α氨基被 取代,生成物显黄色440nm有最大吸收)。
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茚三酮反应的适宜pH为5-7
所有α-氨基酸和蛋白质都有此反应,但有此反应的 不一定都是α-氨基酸和蛋白质,比如β-丙氨酸、氨、 许多一级胺与茚三酮都呈阳性。(郑继平,汤华,陈银华 .现代 生物学实验指导. 中国农业出版社,2007.)但色泽不一定一样,比 如,γ-氨基酸呈黄色,苯胺橙红色。(杨桂法等. 有机化学分 析. 湖南大学出版社,1996. )
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策略二:牛奶中铵盐的定性检测
2NH4+ + 2I- + 2ClO- = NHI2 ↓+ NH3 + 2Cl- + 2H2O
过程:奶样5ml,加入KI约0.25g,缓慢逐滴加入含NaClO5%
的NaOH混合试剂,并同时观察奶样与最后所加试剂两者界 面处的颜色变化,若出现棕灰至黑色浑浊,表明样品掺有铵 盐。
邻苯二甲醛在2-巯基乙醇存在下,碱性溶液中,与氨 基酸产生荧光物质,激发光波长为340nm,发射光波 长为455nm。 灵敏度比茚三酮高,但荧光强度与氨基酸种类有关, 对半胱氨酸、胱氨酸和赖氨酸等的荧光值偏低,和脯 氨酸和羟脯氨酸不反应,尿素、尿酸及氨等不发生类 似反应。
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3、三硝基苯磺酸法(TriNitroBenzene Sulfonic acid )
阳离子固相萃取柱,用水、 甲醇洗脱除杂,氨化乙醇洗脱, 收集洗脱液,备用。
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C、测定 C8或C18柱 流动相:柠檬酸、辛烷磺酸钠、乙腈组成 流速1mL/min,柱温40℃,进样量20μL 波长240nm 。
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二、分光光度法
方法 紫外吸收法 原理
蛋白质在280nm处有吸收。
考马斯亮蓝比色法 考马斯亮蓝使蛋白质染色,在620nm 处有最大吸收(标准物质:牛血清蛋白
(1)lowry法的原理
色泽的变化主要缘于钼、钨化学价的降低,该物质 的吸收波长在550-750nm之间,当蛋白质浓度在1100μg/ml时,用750nm或660nm,当蛋白质含量更高 时,用550nm。
没有铜离子时,色泽由蛋白质中的酪氨酸及色氨酸
残基含量决定,其次是半胱氨酸和组氨酸残基含量决定, 铜离子将肽键聚合在一起,从而加速了电子的传递。 干扰物质较多:柠檬酸,tris,甘氨酸,组氨酸,谷氨酸,
EDTA,葡萄糖,果糖,高浓度的尿素,硫酸铵等都有影响。
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(2)试剂组成(http://www.animal.ufl.edu/hansen/protocols/lowry.htm) Lowry A: 2% Na2CO3 in 0.1 M NaOH Lowry B: 1% CuSO4 in diH2O Lowry C: 2% sodium potassium tartrate (NaKC4H4O6• 4H2O) Lowry stock reagent 49 ml Lowry A 0.5 ml Lowry B 0.5 ml Lowry C Folin's Reagent: Phenol reagent - 2N (Folin - Ciocalteau reagent) 主要成分为:3H2O•P2O5•13WO3•5MoO3•10H2O 3H2OxP2O5•14WO3•4MoO3•10H2O ( http://en.wikipedia.org/wiki/Folin%E2%80%93Ciocalteu_reagent )
Folin phenol试剂还可以测定酚类物质的含量(郑
鸿元 许光辉 李凤珍等 .土壤微生物分析方法手册. 中国农业出版社,1986.)
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(3)该法的历史
吴宪博士[(1893—1959年)是国际著名生物化学家、中国近代生
物化学事业的开拓者和奠基人]于1922年发现Folin
phenol
reagent能测定蛋白质 (Wu, H. (1922) J. Biol. Chem. 51, 33–39) 。
丹麦化学家Johan Kjeldahl(1883)发明的,当时只用H2SO4分解试样, 需长时间,后来Gunning改进,在消化时加入K2SO4使沸点上升从而加快分 5 解速度。后来……
1、原理 其中的C、H氧化为CO2和H2O蒸汽逸出,而氮转化 为氨,与硫酸结合成硫酸铵,加碱蒸馏,使氨蒸 出,用硼酸吸收后以盐酸滴定。 硫酸钾之目的:提高沸点,加快有机物分解; 硫酸铜之目的:催化剂、消化终点的指示剂(CuSO
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4、丹磺酰氯法(dansyl chloride)
丹磺酰氯是5-二甲基氨基萘-1-磺酰氯(5dimethylaminonaphthalene-1 -sulfonyl chloride)的 简称。丹磺酰氯与氨基酸反应生成荧光性质强和稳定的 磺胺衍生物(激发波长298nm,发射波长546nm),也 常用于多肽链的N末端氨基酸的鉴定。
阮富升. 铵盐对甲醛法测定酱油氨基氮含量的影响. 中国调味品. 第8期1999年8月.
甲醛不但与氨基酸的氨基起反应,同时也与NH4+起反应,增
加了反应体系的酸性,这部分酸性不能代表氨基酸的羧基的酸性。 因此,以氢氧化钠标准溶液滴定时,会消耗更多的氢氧化钠标准 溶液,使氨基氮计算结果升高。 4NH4++ 6HCHO =(CH2)6N4 H+ + 3H+ + 6H2O
bovine serum albumin )。
双缩脲法 lowry法
双缩脲与碱性铜生成紫红色配合物,在
560nm处有最大吸收。(备注1) 蛋白质-铜络合物中的酪氨酸及色氨酸残 基使磷钼酸-磷钨酸(Folin phenol reagent)还原成蓝色物质。(备注2) 18
备注1:
双缩脲法
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备注2:
Lowry发现,在此前,先让蛋白质与铜发生
发生络合反应(双缩脲法 ),能提高反应的灵敏
度(Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L. and Randall, R. J.(1951) J.
Biol. Chem. 193, 265–275)。
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第二节 蛋白质定性(略) 定性蛋白质主要是通过显色反应完成。
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