氨基酸分析仪原理
氨基酸分析仪原理、分类及几种氨基酸分析仪的比较-科邦实验室
氨基酸分析仪原理、分类及几种氨基酸分析仪的比较概述氨基酸分析仪是一种分析仪器，采用经典的阳离子交换色谱分离、茚三酮柱后衍生法，对蛋白质水解液及各种游离氨基酸的组分含量进行分析。
工作原理通常细分为两种系统：蛋白水解分析系统（钠盐系统）和游离氨基酸分析系统（锂盐系统），利用不同浓度和pH值的柠檬酸钠或柠檬酸锂进行梯度洗脱。
其中钠盐系统一次最多分析约25种氨基酸，速度较快，基线平直度好；锂盐系统一次最多分析约50种氨基酸，速度较慢，基线一般不如钠盐系统好。
应用全自动氨基酸分析仪主要应用:各种物质中18种氨基酸的定性定量分析。
1.饲料上的应用：质量控制：各种饲料必需氨基酸的含量和它们之间的比例必须恰当，测定原料和产品中的氨基酸含量，以达到保证质量的目的。
真伪鉴别：鱼粉氨基酸组成特点是赖氨酸、蛋氨酸含量高，氨基酸分析结果很容易就可以区别它的真伪。
2.农业、食品、饮料及玉米、大豆、小麦等农作物的氨基酸含量进行检测；对果汁、饮料进行真伪的鉴别；检验测定茶氨酸来鉴别真伪茶叶；对酱油级别的认定。
分类氨基酸分析仪按其分离和检测方法的不同可分为两大类型。
第一类是基于阳离子交换柱分离、柱后茚三酮衍生光度法测定的经典方法（IEC）。
此类方法于1972年获诺贝尔奖，是当今国际标准和国家标准以及仲裁和涉外的方法。
第二类是所有基于反相色谱分离、柱前衍生、荧光或紫外检测的高效液相法（HPLC）以及阴离子交换分离直接安培法检测的离子色谱法（IC）。
选型指南1、原理。
基于阳离子交换柱分离、柱后茚三酮衍生、光度法测定的离子交换色谱法（IEC）。
此类方法由Stein和Moore两人1958年发明，并于1972年获诺贝尔奖，是当今国际标准和国家标准以及仲裁和涉外的方法。
2、重要指标。
满足分析需要的技术指标如分离度、重复性等要求，而其中的分离度又是更为重要的指标，因为，色谱理论一般以分离度达到1.2作为两峰基本分离的判定前提，只有峰分开了，才有意义去讨论定性和定量的重复性。
广州氨基酸分析仪原理
广州氨基酸分析仪原理氨基酸是生物体重要的构成单位，是组成蛋白质和其他生物大分子的基本元素，广泛存在于细胞、组织和细胞的结构中。
因此，氨基酸分析在营养学、药理学及植物学、生物制剂、化妆品、肥料和其它领域都有重要的应用。
氨基酸分析仪是一种生物分析仪器，可用于快速准确测定氨基酸的种类及量，以及分析它们的比例和相互关系。
广州氨基酸分析仪是根据理论和技术而设计，其主要由液相色谱仪、离子色谱、电感耦合等组成。
1.谱分析光谱分析是氨基酸分析仪的基础，它可以有效地测定一种氨基酸的种类、含量和结构。
可以选择的光谱技术有紫外-可见分光光度计（UV-VIS）、拉曼光谱（Raman）、红外光谱（IR）、全反射X射线衍射（XRD）、核磁共振（NMR）等。
通过使用这些光谱技术，可以测定氨基酸的种类及量，以及氨基酸的结构分子信息。
2.子色谱离子色谱是利用色谱仪对氨基酸进行分析的一种技术，它可以将氨基酸分离成不同的离子组合，从而可以得出它们的组成及结构。
离子色谱的分离原理是利用不同的离子的不同的离子质量，再结合仪器的不同流速和分散性，对各种离子进行分离和发射，从而实现离子的分离和识别。
3.相色谱液相色谱是一种成像分析技术，可以用来分析氨基酸组成。
它利用柱内溶剂和分离因子的变化来实现氨基酸的分离和识别。
液相色谱在准确性和灵敏度上比离子色谱要好，因此更适合在低浓度的氨基酸的分析中使用。
4.感耦合电感耦合是一种应用微波电流来检测和分析氨基酸的技术，它可以快速准确地测定氨基酸的含量。
电感耦合的原理是在微波腔中产生高频电磁场，电子受其影响而引起振荡，氨基酸分子也受到其影响而发生振动，这样可以增强电子在电磁场中的变化，从而准确测定氨基酸的种类及量。
以上就是广州氨基酸分析仪原理的简要说明，氨基酸分析仪的原理除了光谱分析、离子色谱、液相色谱、电感耦合等外，还可以根据实际需要采用其他技术进行分析，以获得更准确的测定结果。
广州氨基酸分析仪无疑是一种很好的氨基酸分析仪，它可以满足生物分析领域的多种研究需求，并为氨基酸分析带来了新的发展前景。
氨基酸分析仪实验指导
氨基酸分析仪实验测试中心吕雪娟一、实验目的了解氨基酸分析仪的主要结构及工作原理，掌握氨基酸分析的过程，前处理方法。
二、原理氨基酸分析仪的分析原理是基于各种a一氨基酸的酸碱性、极性及分子大小的差异，用阳离子交换树脂在柱上进行层析分离，用几种不同pH值和离子强度的缓冲溶液依次将它们洗脱，从柱子上分离和洗脱下来的各种氨基酸在反应柱中与茚三酮进行加热反应，反应产物用可见光分光光度计进行检测，根据检测信号的大小计算出各种氨基酸的含量。
氨基酸和茚三酮反应氨基酸分析仪结构示意图二、操作步骤1.准备工作1.1缓冲液和茚三酮溶液的配制及正确放置1.2氮气压力调整1.2.1打开氮气钢瓶阀，调节其压力至50－100KPa（0．5－1.0Kgf／cm2）。
1.2.2顺时针轻轻旋转氮气调节器，使压力读数为34-40KPa（0.35－0.4Kgf ／cm2）。
1.2.3脱气瓶中液体的更换1.3放置自动进样器清洗瓶，向清洗瓶（C-1，1L）中盛上蒸馏水，放置于指定的位置并拧上盖子。
2.开稳压器3.启动L－8800ASM应用程序3.1系统初始化，OK3.2打开Module Operation界面3.3泵1流速设定----缓冲液的清洗，打开泵1的排液阀；清洗完毕，关闭泵1；3.4泵2流速设定—一缓冲液的清洗，打开泵2的排液阀；清洗完毕关闭泵2；3.5自动进样器流路和针头清洗,除气泡，重复此过程三次。
3.6泵的压力归零4.分析程序4.1选择应用程序4.2选择分析方法4.3输入待测样品的信息，编辑样品表，保存；4.4打开数据采集监控画面4.5选择样品表4.6打开泵1和泵24.7按样品表顺序放置样品。
4.8单击监控屏幕下方的Start Series按钮，开始样品测试。
4.9开始结束后，关闭采集监控画面4.10关闭L－8800ASM应用程序4.11关电源三、实验报告要求1.实验原理及分析条件；2.实验结果。
全自动氨基酸分析仪
全自动氨基酸分析仪全自动氨基酸分析仪是一部科学仪器，用于测试各种氨基酸。
目录工作原理说明概要应用举例工作原理测定原理是利用样品各种氨基酸组分的结构不同、酸碱性、极性及分子大小不同，在阳离子交换柱上将它们分别，采纳不同pH值离子浓度的缓冲液将各氨基酸组分依次洗脱下来，再逐个以另一流路的茚酮试剂混合，然后共同流至螺旋反应管中，于肯定温度下（通常为115～120℃）进行显色反应，形成在570nm有最大汲取的蓝紫色产物。
其中的羟脯氨酸与茚三酮反应生成黄色产物，其最大汲取在440nm。
这些有色产物对570nm、440nm光的汲取强度与洗脱出来的各氨基酸的浓度（或含量）之间的关系符合比耳定律，可与标准氨基酸比较作定性和定量测定。
说明概要①显色反应用的茚三酮试剂，随着时间推移发色率会降低，故在较长时间测样过程中应随时采纳已知浓度的氨基酸标准溶液上柱测定以检验其变更情况。
②近年显现的采纳反相色谱原理制造的氨基酸分析仪，可使蛋白质水解出的17种氨基酸在12min 内完成分别，且具有灵敏度高（最小检出量可达1pmol）、重现性好以及一机多用等优点。
应用举例（一）医学上的应用■氨基酸代谢异常角度叙述了氨基酸与肝性脑病的关系■血清中11种游离氨基酸的降低可直接影响人体组织的正常发育、生长■必须氨基酸在创伤愈合中的关系■肿瘤组织氨基酸代谢的变更规律（二）饲料上的应用■质量掌控各种饲料必须氨基酸的含量和它们之间的比例必须恰当，测定原料子和产品中的氨基酸含量，以实现保证质量的目的。
■真伪判别鱼粉氨基酸构成特点是赖氨酸、蛋氨酸含量高，氨基酸分析结果很简单就可以判别真伪。
（三）农业、食品、饮料及其它■对玉米、大豆、小麦等农作物的氨基酸含量进行检测■对果汁、饮料进行真伪的判别■检验测定茶氨酸来判别真伪茶叶■对酱油级别的认定。
氨基酸自动分析仪ppt课件
（2）进样分离系统
组成：进样器、色谱柱
AA最佳分离温度：30~70度， 需恒温，一般柱温升高，出峰时 间缩短。
（3）第检二测系节统氨基性酸能分取决于AA衍生的方式:
茚三酮法，柱后衍生。茚三酮与分离后的 AA混合并在100左右的水浴中反应15min， 最后由紫外检测仪检测。
OPA法，分离柱流出液与NaClO混合，再 与OPA混合，生成荧光衍生物，采用荧光 光度计分析测定。
1.1 离子交换树脂
1.填料：磺酸型强酸阳离子交换树 脂 2.苯乙烯为主体； 3.离子交换的活性基团：磺酸根 （连接在苯乙烯中乙烯基的对位 上）； 4.与二乙烯基苯交联，形成不溶的 高分子骨架，易吸水溶解。 5.交联剂所占比例决定网状结构的 孔径大小（氨基酸：8%~12%的交 联度）。
1.2 氨基酸在色谱
第三十八章 氨基酸自动分析仪
概述
实质：高效液相色谱仪 填料：强酸型阳离子交换树脂 检测器：可见或荧光分光光度计
选择性好、准确度高 分析速度快，灵敏度高
概述
20世纪40年代，开始探求色谱法 分析氨基酸；
提高洗脱流速、改良柱直径、填 料粒度，提高分析速度；
20世纪80年代，键合反相分配色 谱、柱前衍生技术的发展；
离子交换树脂的型号、粒度、 交联度；
柱长、直径、柱温；
洗脱液的阳离子类型、PH值、 离子强度、洗脱梯度、流速及其 中有机溶剂含量。
1、3 衍生及检测
多数氨基酸无生色基团，在紫外可 见光区无吸收（Phe、Trp、Lyr例 外），需要将它们衍生，成为具有 紫外、可见光吸收或能产生荧光的 物质才可以检测。
第二节 氨基酸分析 性能
（3）程序控制系统
（4）数据处理系统及其他辅 助系统
氨基酸分析原理与方法
4.提高流动相PH值，氨基酸正电荷减少，吸附力减弱，最后从离子交换柱 上洗脱下来。洗脱顺序是酸性和带羟基氨基酸、中性氨基酸、碱性氨基 酸。
5.氨基酸标准液中各种氨基酸在氨基酸自动分析仪上被洗脱的顺序有一定; 标准液各种氨基酸的浓度一定，洗脱峰的面积一定;由此可计算出样品中
• 生理体液样品首先要除去样品中的蛋白质，获得游离 氨基酸。除去蛋白质化学方法为：
• 1.苦味酸法 • 2.三氯醋酸法 • 3.磺基水杨酸法 • 4.乙醇沉淀法 • 常用方法为磺基水杨酸法：用4%磺基水杨酸，按1:3比
例与样品混合离心去蛋白，转速2万转以上离心10分钟 或更长一些时间。取上清液用样品稀释液稀释后上机 测定。（建议进样前用C18过滤柱处理一下为好）。
• 山东大学生命科学院发表的《低智儿童与正常儿童中氨 基酸的比较研究》一文着重叙述了血清中11种氨基酸的降 低可直接影响人体组织的正常发育、生长，从而导致儿童 智力发育不全。
• 军事医科院《条件性必需氨基酸在创伤愈合中的作用》 一文中叙述了条件性必需氨基酸在创伤愈合中的关系。
• 北京军区总医院《人胃癌组织及胃正常组织氨基酸的差 异研究》一文中通过对胃癌组织及自身胃正常组织氨基酸 的测定，探讨了肿瘤组织氨基酸代谢的变化规律。
LL--88880000氨氨基基酸酸分分析析仪仪 成成都都交交流流讲讲座座
吕守民 天美科技有限公司
目录
• 一、氨基酸分析仪 • 二、氨基酸 • 三、氨基酸分析仪基本分析原理 • 四、氨基酸分析仪法与HPLC的比较 • 五、样品的制备 • 六、应用
日立L-8800氨基酸分析仪简介
一、氨基酸分析仪： （一）氨基酸分析仪的构成（见图1) （二）氨基酸分析仪的流程图（见图2)
氨基酸分析仪的基本分析原理
氨基酸分析仪的基本分析原理
氨基酸分析仪是一种用于定量分析样品中各种氨基酸的仪器。
其基本分析原理是通过将样品中的氨基酸分离、检测和定量，从而确定样品中各种氨基酸的含量。
首先，样品中的氨基酸需要被分离出来。
一种常用的方法是利用离子交换色谱技术。
离子交换色谱是通过样品中氨基酸的酸性基团和碱性基团与固定在色谱柱上的阴、阳离子交换剂之间的离子交换作用进行分离的。
通过调整溶剂和柱温等条件，可以实现对氨基酸的选择性分离。
其次，分离出的氨基酸需要被检测。
最常用的检测方法是紫外吸收检测。
氨基酸在紫外区域有特定的吸收峰，对应着特定的波长。
通过测量样品在不同波长下的吸光度，可以得到吸收峰的强度。
根据吸光度和吸光度与浓度之间的关系，可以计算出样品中各种氨基酸的浓度。
最后，根据样品中氨基酸的浓度，通过一定的计算公式，可以定量地确定样品中各种氨基酸的含量。
通常，会利用标准曲线法，即利用已知浓度的氨基酸标准溶液制备一系列浓度不同的标准曲线。
将样品中各种氨基酸的吸光度值与标准曲线进行比较，就可以得到各种氨基酸的浓度。
综上所述，氨基酸分析仪通过分离、检测和定量的步骤，可以对样品中的氨基酸进行分析，从而确定样品中各种氨基酸的含量。
氨基酸分析仪原理
氨基酸分析仪基本原理及应用
氨基酸分析仪法与HPLC法比较
近年来常见常用的检测氨基酸的液相方法不少，主 要介绍以下几种常用的方法与氨基酸分析仪法进行比较： （一）OPA法（邻苯二甲醛）（反应机理略） 最大的不足之处是：做全分析时需配以其他技术一起使 用，方可与带有仲氨基团的氨基酸进行反应。赖氨酸及 胱氨酸衍生物荧光较弱，灵敏度低。因为OPA是快速反应 剂，有些氨基酸反应极其不稳定，特别是甘氨酸、赖氨 酸衍生物的信号衰减很快，一天变化很大。从以往我们 做的实验来看此方法的变异系数CV%一般为5％左右，个 别的氨基酸如组氨酸可达9%左右，尤其对带有盐分的饲 料氨基酸类样品特别不适合，因样品中带有的盐分直接 影响衍生（紫外法基线不好）。
L-8900 AAA的分析原理
1、样品中的氨基酸在低PH的条件下都 带有正电荷,在阳离子交换树脂上均被 吸附,但吸附的程度不同,碱性氨基酸结 合力最强其次为中性氨基酸、酸性氨基 酸结合力最弱。 2、按照氨基酸分析仪设定的洗脱程 序，用不同离子强度、PH值的缓冲液依 次将氨基酸按吸附力的不同洗脱下来， 3、分离后的氨基酸与茚三酮试剂在高 温反应器中进行衍生反应，生成可以被 分光光度计检测的有色物质，然后在检 测器中被检测出来。
+ H + H -
R
C H
N H 2
C O O
-
_
-
R
C H + N H 3
氨基酸分析仪工作原理
氨基酸分析仪工作原理
氨基酸分析仪是一种用于检测和分析氨基酸组成的仪器。
其工作原理基于氨基酸分析技术，下面将介绍其工作原理。
首先，样品制备阶段。
需要将待测样品或混合物进行样品制备，取出所需氨基酸，并将其转化为可以被仪器检测的形式。
常见的制备方法有酸水解、酶解和自动制备等。
接下来，进行氨基酸分离阶段。
分析仪通常采用高效液相色谱（HPLC）技术进行分离。
样品溶液被注入到色谱柱中，利用
柱中的填料即色谱介质，不同氨基酸会在填料中以不同速度移动，从而实现氨基酸的分离。
然后，进行氨基酸检测阶段。
分离出的氨基酸会通过检测器进行检测。
常用的检测器包括紫外检测器（UV-DAD）和荧光检测器。
UV-DAD可以通过测量氨基酸在紫外光下的吸收来得
到其浓度信息，而荧光检测器则利用氨基酸的荧光特性进行检测。
最后，进行数据处理和结果分析。
仪器会自动将检测到的氨基酸信号转化为数字信号，并通过连接的计算机或数据处理系统进行数据转储和分析。
分析人员可以根据需要选择合适的分析方法和数据处理软件，对结果进行计算、统计和解读。
综上所述，氨基酸分析仪的工作原理主要包括样品制备、氨基酸分离、氨基酸检测以及数据处理和结果分析等步骤。
通过这
些步骤，可以准确地分析和确定样品中存在的氨基酸成分和浓度，为相关领域的研究和应用提供重要的实验数据。
氨 基 酸 自 动 分 析 仪 简 介
氨基酸自动分析仪氨基酸是蛋白质的组成成分，是蛋白质化学研究的主要内容之一。
蛋白质是一切生命物质的基础，因此，探讨和揭示生命现象的发生、生长、新陈代谢、遗传变异过程，都与氨基酸的研究有关。
随着近代物理学、化学和电子学的飞速发展，氨基酸的分析技术亦在不断更新。
氨基酸分析仪是本世纪50年代研制的，仅40多年，已发展到现在的进样、分离、检测和数据处理全部自动化的程度。
检出量由微克分子到毫微克分子，分析时间由原来的24小时到现在的半个小时，分析技术的提高促进了其他科学领域的发展。
一、氨基酸自动分析仪的进展用于氨基酸分析的方法很多，有纸色谱法、柱色谱法、薄层色谱法、电泳法及气相色谱法等。
一般认为离子交换柱色谱法是较为精确的检测方法，氨基酸分析仪就是在此基础上研制成功的。
1951年Moor和Stein采用离子交换树脂色谱，用茚三酮试剂显色和分光光度计检测而设计，后来在Spaekman的协助下，使分析操作自动化。
迄今氨基酸分析仪的条件和自动程度有了很大的改观，其特点主要表现以下几个方面。
⒈树脂粒径减小近年来制成的小颗粒球状树脂，使氨基酸分析仪得到很大改进。
由于树脂粒径减小就对应地增加等量树脂的总面积，使现在少量树脂达到过去大量树脂的分离效果，从而减小了树脂柱的内径和体积，节省了试剂用量，缩短了分析时间。
树脂的粒径从200→20→10→5µm。
⒉色谱柱内径缩小树脂粒径减小使填充树脂床的色谱柱内径减小，由过去的粗长柱变为微柱。
色谱柱内径的变化为18→6→2.8→1.75mm。
⒊输压泵压力增高一般氨基酸分析仪采用低压泵，其施加于输液的压力只有几9.80665×104Pa，以后增加至几十9.80665×104Pa，现在发展到2068×104Pa。
⒋分析时间缩短由于树脂粒径的改善，色谱柱内径缩小和泵压增高，使分析时间大大缩短。
蛋白质水解液的分析时间从过去的24小时缩短到现在的半个小时左右。
氨基酸分析仪操作方法
氨基酸分析仪的操作流程及注意事项
操作流程
• 打开自动进样器，放入样品。 • 设置分析参数，如色谱柱、洗脱液、检测器等。 • 启动仪器，进行样品分析。 • 查看分析结果，进行数据处理。
注意事项
• 样品处理过程中，要保证样品的均匀性和代表性。 • 分析过程中，要保证仪器各部件的正常运行。 • 数据处理过程中，要保证数据的准确性和可靠性。
CREATE TOGETHER
SMART CREATE
氨基酸分析仪操作方法详解
01
氨基酸分析仪简介及工作原理
氨基酸分析仪的发展历程与应用领域
氨基酸分析仪的发展历程
• 20世纪50年代初期，出现了第一代氨基酸分析仪，主要用于蛋白质水解液中氨基酸的定量 分析。 • 20世纪60年代，出现了第二代氨基酸分析仪，采用了柱前衍生技术，提高了分析速度和灵 敏度。 • 20世纪80年代，出现了第三代氨基酸分析仪，采用了高效液相色谱技术，实现了氨基酸的 高灵敏度、高准确度分析。
氨基酸分析仪在医药领域的应用实例及案例分析
医药领域的应用实例
• 生物制品中氨基酸的纯度分析，评价生物制品的质量。 • 血液制品中氨基酸的分析，评价血液制品的营养价值。 • 药物研究中氨基酸的分析，评价药物的效果和安全性。
案例分析
• 某品牌奶粉中氨基酸的分析，发现某种氨基酸含量偏低，可能影响奶粉的营养质量。 • 某品牌酱油中氨基酸的分析，发现某种氨基酸含量偏高，可能影响酱油的风味和品 质。
氨基酸分析仪的分类
• 高效液相色谱法（HPLC）：采用高压液相色谱技术，实现了氨基酸的高灵敏度、 高准确度分析。 • 气相色谱法（GC）：采用气相色谱技术，分析了氨基酸的挥发性成分。 • 离子交换法（IE）：采用离子交换技术，分析了氨基酸的阴离子成分。
211216232_氨基酸分析仪检出限以及分离度不确定的评定
2023年第2期品牌与标准化氨基酸分析仪是一款广泛应用于食品科学、农业环境、生物化学、医疗卫生及化工领域的分析仪器[1-2]。
氨基酸分析仪的基本原理为：试样经过前处理去蛋白之后，样液经离子交换柱层析分离，被分离出的氨基酸通过柱后衍生与茚三酮溶液反应显色，用紫外检测器检测，外标法定量[3-4]。
检出限是评价分析方法的重要指标，一般分为仪器检出限、分析方法检出限。
仪器检出限是指分析仪器能区分噪声的最低检出浓度的能力，而方法检出限不但与仪器噪声有关，还与方法全部流程的各个环节相关。
目前，研究方法检出限的较多，但较少有针对仪器检出限不确定度进行评定的方法。
为正确评估仪器检出限，本文将针对氨基酸分析仪进行仪器检出限不确定度的评定，为检出限不确定度评定提供解决方案。
分离度是氨基酸分析仪判断待测物质在色谱柱中分离情况的另一个重要指标。
氨基酸分析仪的分离度是指峰高分离度。
本文通过结合分离度和仪器检出限的不确定度分析，对氨基酸分析仪的性能水平作出准确评价。
1材料与方法1.1材料与仪器17种氨基酸混合标准溶液：浓度约为1mmol/L ，扩展不确定度为0.02~0.04mmol/L （k =2），中国计量科学研究院生产；电子天平：Ⅰ级，感量为0.1mg ，METTLER TOLEDO 公司；L-8900型氨基酸分析仪：日立公司；游标卡尺：测量范围为0~150mm ，最小分度0.02mm ，检定的不确定度为0.04mm ，k =2，桂林广陆数字测控股份有限公司；容量瓶：100mL/250mL/1000mL ，A 级。
Evaluation of Uncertainty ofDetection Lmit and Resolution of Amino Acid AnalyzerTONG Junting（Liaoning Institute of Measurement ，Shenyang 110004，China ）Abstract ：In this paper ，the mixed standard substance of amino acid is used to evaluate the uncertainty of detection limit and resolution of amino acid analyzer.The results show that the expanded relative uncertainty of the detection limit is 9.6%.Through uncertainty analysis ，the fluctuation of baseline noise has the greatest impact on the detection limit of the instrument.Reducing baseline noise can effectively improve the detection limit of the instrument.The expanded relative uncertainty of degree of separation is 6.1%.Through uncertainty analysis ，the uncertainty of reference materials and concentration of the analytes has the greatest impact on the degree of separation.Appropriately increasing the concentration of the analytes within the linear range of the instrument can effectively improve the degree of separation of the instrument.Key words ：amino acid analyzer ；evaluation of uncertainty ；detection limit ；degree of separation氨基酸分析仪检出限以及分离度不确定的评定佟俊婷（辽宁省计量科学研究院，辽宁沈阳110004）【摘要】本文使用氨基酸混合标准物质，对氨基酸分析仪检出限以及分离度进行不确定度评定。
氨基酸分析仪法测定氨基酸含量
• 评价作物的营养品质，指导作物育种和栽培
• 检测农作物中的氨基酸代谢产物，研究作物生长和抗逆性
检测农业生产中的肥料和饲料
• 测定肥料和饲料中的氨基酸含量，评估肥料和饲料的营养价值
• 检测肥料和饲料中的氨基酸代谢产物，评估肥料和饲料的使用效果
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
• 通过输液泵和色谱柱实现氨基酸的分离
• 使用检测器检测氨基酸的荧光或紫外吸收信号
⌛️
数据处理
• 使用计算机和软件处理实验数据
• 计算氨基酸的含量和相对含量
• 生成实验报告，总结实验结果
03
氨基酸分析仪法的实验操作
样品前处理及氨基酸提取
样品前处理
氨基酸提取
• 研磨样品，使其均匀分散
• 使用醋酸钠或醋酸铵溶液沉淀氨基酸
氨基酸分析仪法在食品检测中的应用
测定食品中的氨基酸含量
检测食品中的食品添加剂
• 评价食品的营养价值，指导食品配方和加工
• 测定食品添加剂中的氨基酸含量，评估食品添加剂的安
• 检测食品中的氨基酸代谢产物，评估食品的新鲜度和品
全性
质
• 检测食品添加剂中的氨基酸代谢产物，评估食品添加剂
的使用效果
氨基酸分析仪法在生物医药领域的应用
谢产物，评估食品的新鲜
度和品质
农业领域
• 测定农作物中的氨基酸
生物医药领域
含量，评价作物的营养品
质
• 检测农作物中的氨基酸
代谢产物，研究作物生长
和抗逆性
• 测定生物体液中的氨基
酸含量，评价生理功能和
疾病状态
• 检测生物组织中的氨基
氨基酸序列分析仪的原理
氨基酸序列分析仪的原理氨基酸序列分析仪（AA序列分析仪）是一种用于测定蛋白质中氨基酸的种类、顺序和数量的仪器。
AA序列分析是研究蛋白质结构和功能的基础，对于生物医学研究和药物开发具有重要意义。
本文将详细介绍AA序列分析仪的原理和工作流程。
AA序列分析仪的原理是基于质谱技术和柱色谱技术。
首先，质谱技术是AA序列分析仪中最关键的部分。
质谱技术是一种通过将化合物的离子化后，根据它们的质量和电荷比对它们进行分析和鉴定的方法。
AA序列分析仪中使用的是质谱仪，它有不同的型号，如飞行时间质谱仪（TOF-MS）和串联质谱仪（MS/MS）。
质谱仪通过将氨基酸分子离子化，并加速到一定能量下，然后根据质量和电荷的比值将其分离。
根据不同质荷比（m/z）的特征峰的出现，我们可以确定不同的氨基酸。
其次，柱色谱技术在AA序列分析仪中也非常重要。
柱色谱技术是一种根据物质在固定相和流动相之间的相互作用进行分离的方法。
在AA序列分析中，柱色谱技术主要是为了分离不同的氨基酸。
一般来说，使用离子交换柱色谱、大小排除柱色谱或反相柱色谱等方法。
离子交换柱色谱通过氨基酸的带电基团与固定相带电基团之间的相互作用进行分离，大小排除柱色谱则是根据分子的大小将其分离，而反相柱色谱则是根据分子间的疏水性进行分离。
AA序列分析仪的工作流程如下：首先，需要提取待测蛋白质样品。
一般来说，可以通过酸性水解、酶解或其他方法将蛋白质分解成氨基酸。
然后，将氨基酸溶液加入到AA序列分析仪的进样器中。
其次，进行质谱分析。
在进样器中，氨基酸溶液被离子化，并加速到质谱仪中。
质谱仪通过分析质荷比，可以确定氨基酸的类型和数量。
质谱仪的输出结果一般是一个质谱图，其中包含了不同氨基酸的质量和丰度信息。
再次，进行柱色谱分析。
质谱分析只能确定氨基酸的种类和数量，但无法确定氨基酸的顺序。
因此，需要将质谱仪的输出结果与柱色谱结果结合起来进行进一步分析。
柱色谱主要是用来分离特定的氨基酸。
通过将质谱仪输出的氨基酸溶液进一步通过柱色谱，可以将不同的氨基酸分离开来。
氨基酸分析仪概况
氨基酸分析仪概况氨基酸分析仪是一种用于测定氨基酸含量和氨基酸序列的仪器。
由于氨基酸在生命体内的重要作用，氨基酸分析在药物研发、蛋白质结构研究、食品安全检测等领域具有广泛的应用。
本文将对氨基酸分析仪的原理、类型、应用和发展进行详细介绍。
一、氨基酸分析仪的原理1.色谱法原理色谱法是使用气相色谱或液相色谱进行氨基酸的分离。
其中，气相色谱法（GC）是最常用的方法之一，其原理是将氨基酸样品蒸发成气体，通过柱子进行分离，再利用检测器来检测分离出的氨基酸。
液相色谱法（HPLC）则是将样品通过柱子进行分离，再利用检测器进行检测。
2.质谱法原理质谱法是使用质谱仪来分析氨基酸的含量和序列。
其中，质谱仪可分为两类：质谱-质谱仪（MS/MS）和飞行时间质谱仪（TOF-MS）。
MS/MS是通过将氨基酸样品进行离子化，并在质谱仪中进一步分离与检测。
TOF-MS则是利用分子在质荷比与时间之间的关系进行分析。
二、氨基酸分析仪的类型根据氨基酸分析仪的原理和应用领域的不同，可以将氨基酸分析仪分为多种类型。
1.色谱法氨基酸分析仪色谱法氨基酸分析仪主要包括气相色谱仪和液相色谱仪。
气相色谱仪主要适用于挥发性氨基酸的分析，其优点是分辨率高、分离效果好。
液相色谱仪则适用于非挥发性氨基酸的分析，可以根据实际需求选择柱子和检测器。
2.质谱法氨基酸分析仪质谱法氨基酸分析仪主要包括质谱-质谱仪（MS/MS）和飞行时间质谱仪（TOF-MS）。
MS/MS可用于测定氨基酸中的特定氨基酸，如赖氨酸和精氨酸等，同时还可以用于测定氨基酸序列。
TOF-MS则适用于氨基酸含量的分析，其分辨率高，可以同时分析多个氨基酸。
三、氨基酸分析仪的应用1.药物研发氨基酸在药物研发中起着重要的作用，例如生物合成药物中的氨基酸序列是其药效的决定因素之一、氨基酸分析仪可以用于药物研发过程中的质量控制，确保药物质量稳定。
2.蛋白质结构研究蛋白质是由氨基酸构成的，因此氨基酸分析是蛋白质结构研究的重要一环。
氨 基 酸 自 动 分 析 仪 简 介
氨基酸自动分析仪氨基酸是蛋白质的组成成分，是蛋白质化学研究的主要内容之一。
蛋白质是一切生命物质的基础，因此，探讨和揭示生命现象的发生、生长、新陈代谢、遗传变异过程，都与氨基酸的研究有关。
随着近代物理学、化学和电子学的飞速发展，氨基酸的分析技术亦在不断更新。
氨基酸分析仪是本世纪50年代研制的，仅40多年，已发展到现在的进样、分离、检测和数据处理全部自动化的程度。
检出量由微克分子到毫微克分子，分析时间由原来的24小时到现在的半个小时，分析技术的提高促进了其他科学领域的发展。
一、氨基酸自动分析仪的进展用于氨基酸分析的方法很多，有纸色谱法、柱色谱法、薄层色谱法、电泳法及气相色谱法等。
一般认为离子交换柱色谱法是较为精确的检测方法，氨基酸分析仪就是在此基础上研制成功的。
1951年Moor和Stein采用离子交换树脂色谱，用茚三酮试剂显色和分光光度计检测而设计，后来在Spaekman的协助下，使分析操作自动化。
迄今氨基酸分析仪的条件和自动程度有了很大的改观，其特点主要表现以下几个方面。
⒈树脂粒径减小近年来制成的小颗粒球状树脂，使氨基酸分析仪得到很大改进。
由于树脂粒径减小就对应地增加等量树脂的总面积，使现在少量树脂达到过去大量树脂的分离效果，从而减小了树脂柱的内径和体积，节省了试剂用量，缩短了分析时间。
树脂的粒径从200→20→10→5µm。
⒉色谱柱内径缩小树脂粒径减小使填充树脂床的色谱柱内径减小，由过去的粗长柱变为微柱。
色谱柱内径的变化为18→6→2.8→1.75mm。
⒊输压泵压力增高一般氨基酸分析仪采用低压泵，其施加于输液的压力只有几9.80665×104Pa，以后增加至几十9.80665×104Pa，现在发展到2068×104Pa。
⒋分析时间缩短由于树脂粒径的改善，色谱柱内径缩小和泵压增高，使分析时间大大缩短。
蛋白质水解液的分析时间从过去的24小时缩短到现在的半个小时左右。
氨基酸分析仪的原理
氨基酸分析仪的原理氨基酸分析仪是一种用于分析和测定样品中氨基酸含量的仪器。
它采用了高效液相色谱技术（HPLC），通过检测和分离样品中的氨基酸，然后使用特定的检测方法来确定各个氨基酸的浓度。
氨基酸分析仪的工作原理基于氨基酸的特性。
当样品进入仪器后，首先需要进行样品的预处理，以提取目标氨基酸。
常用的预处理方法包括酸水解、酶解和固相萃取等。
经过预处理后，得到的样品将注入进高效液相色谱柱。
高效液相色谱柱是氨基酸分析仪中的核心部件。
它使用特殊的填料材料来分离混合样品中的各个氨基酸。
填料材料通常是一种多孔材料，具有高比表面积和特定的化学结构，可以与氨基酸发生相互作用。
当样品通过填料时，不同氨基酸会因为其特定的物化性质而在填料中发生吸附和解吸附过程，从而被有效地分离。
在色谱柱中，样品中的氨基酸以一定的顺序进入和离开柱。
为了分离和检测各个氨基酸，需要选用适当的移动相（溶剂）和梯度程序。
移动相通常是一种或多种有机溶剂和缓冲液的混合物，根据氨基酸的亲水性和亲油性进行调节。
在柱后的检测器中，氨基酸被逐个检测并测量。
常用的检测方法包括紫外吸收检测器和荧光检测器等。
例如，紫外吸收检测器可以根据不同氨基酸的吸收光谱特征，通过测量其在特定波长下的吸光度来定量分析各个氨基酸的浓度。
最后，通过数据处理和分析软件，可以对检测到的各个氨基酸的峰进行定量分析和结果解释。
这样就可以得到样品中各个氨基酸的含量和相对比例。
总的来说，氨基酸分析仪利用高效液相色谱技术对样品中的氨基酸进行分离和测定，通过特定的预处理、样品注入、分离、检测和数据处理等步骤，实现对氨基酸含量的精确测量。
氨基酸分析仪原理
氨基酸分析仪原理
氨基酸分析仪的原理可以分为两个基本部分：色谱分离和检测。
首先是色谱分离。
氨基酸分析仪使用液相色谱法进行氨基酸的分离。
将待测样品中的氨基酸与特定的试剂反应生成衍生化合物，提高氨基酸的稳定性和检测性能。
然后，样品溶液经过进样装置进入液相色谱柱。
液相色谱柱是由高效分离固定相填充的管状设备。
不同氨基酸根据其化学性质和物理性质在固定相上的分配系数不同，因此会以不同的速率通过色谱柱，实现氨基酸的分离。
其次是检测。
液相色谱柱通过检测器与数据处理系统连接。
最常用的检测方法是紫外光检测法。
在紫外线的激发下，氨基酸会发生吸收，产生特定的吸收峰。
检测器可以测量样品中吸收光强的变化，并转化为电信号，通过数据处理系统进行处理和分析，最终得到各个氨基酸的浓度。
在氨基酸分析仪中，还可以使用其他检测方法，如荧光检测法或融合球束电泳等，以满足不同实验需求。
但无论采用何种检测方法，氨基酸分析仪的核心原理仍然是通过色谱分离和检测来实现氨基酸的定量分析。
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（三）D-CL法（丹酰氯） （反应机理略） 反应比较简单以5个mol/L比例，在室温、避光条件下几时 分钟即可完成反应。 缺点不足之处是：衍生物对紫外比较敏感，反应必需要在 避光下进行，赖氨酸、组氨酸和胱氨酸均生成二级衍生物 影响准确测量。 （四）2、4-二硝基氟苯法（反应机理略） 此方法是比较常见的液相测定方法，最大的缺点是衍生剂 峰比较大，对柱子危害比较厉害。组氨酸分离不好、组氨 酸的二级衍生物与丝氨酸重叠，另一个峰柱效降低时完全 溶入到前面苯丙峰中，直接影响定量，日间变化比较大。
（三）氨基酸的化学性质
氨基酸分子中都具有氨基和羧基， 因此它们都能产生氨基与羧基的一般反 应，如脂化、甲基化、乙酰化以及酸碱 的中和作用等。有些氨基酸由于存在其 它基团而产生特殊反应，如半胱氨酸的 巯基（－SH)。
茚三酮反应
（四）氨基酸的分离分析
特殊沉淀法 离子交换法 萃取法 毛细电渗析
离子交换法分离分析氨基酸的原理
离子交换树脂
专用氨基酸分析仪的色谱柱主要是以磺酸型强酸性 阳离子交换树脂为柱填料。强酸型阳离子交换树 脂，它是由苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的。该树脂 是由苯乙烯和二乙烯基本聚合后磺化而成，球状树 脂的粒度一般在５～１０μｍ之间，交联度多为８ ％～１２％。 交联度大，树脂的网状结构紧密、孔隙度小，对外 界离子进入树脂有阻碍作用，较大的离子根本不能 进入树脂内部，这样就可以提高树脂对离子的选择 性。交联度大的适合用于分子量较小的氨基酸分 离；交联度小，树脂结构疏松、孔隙度大，适合用 于蛋白质、肽类的分离。
L-8900 AAA的流程图
L-8900 AAA的性能指标
以蛋白水解液标准分析方法为例： 净分析时间：30分钟 检出限：3 pmol(信噪比=2，天门冬氨酸） 保留时间重现性：CV 0.3% （精氨酸） 峰面积重现性：CV 1.0% (甘氨酸、组氨酸）
氨基酸分析仪最大的特点：
1 灵敏、快速、提供数据准确可靠：分辨 率高、操作简单，分析周期短（水解30分 钟、体液110分钟）。 2 保留时间、峰面积、重现性好，检出限 可达3pmol。 3 不存在液相方法生成二级衍生物的问题。 4 峰形显高斯分布，体系稳定快（半小时 即可）。
3、酶水解法：酶是有机催化剂，它不需要高温高压，而是
在常温常压下即可催化有机物质的合成与分解。 优点：水解条件温和，无需特殊设备，氨基酸不受破 坏；产物中除氨基酸外尚有较多肽类，目前来讲还没有 一种酶能全部完全水解蛋白质；与酸法比较酶法要考虑 酶试剂的种类、量、温度、PH值等因素，此方法主要用 于生产水解蛋白及蛋白肽。 缺点：水解时间长、而且不易水解完全。 提示：作为氨基酸全分析不可采用此法。 目前日本、欧洲和我国植物蛋白水解生产上采用的工艺 均为酸水解法。
氨基酸分析仪基本分析原理
各种蛋白质都是由20种氨基酸首尾相连，并以一定的 顺序组成肽链。用水解的方法将肽链打开，形成单一的氨 基酸进行分析。所有的氨基酸在低PH值的条件下都带有正 电荷，在阳离子交换树脂上均被吸附，但吸附的程度不 同，碱性氨基酸结合力最强、其次为芳香族氨基酸、中性 氨基酸、酸性氨基酸结合力最弱。按照氨基酸分析仪设定 的洗脱程序，用不同离子强度、PH值的缓冲液依次将氨基 酸按吸附力的不同洗脱下来（先酸性氨基酸再中性氨基酸 最后碱性氨基酸），被洗脱下来的氨基酸与茚三酮反应液 在加热的条件下反应（135度），生成可在分光光度计中 570nm和440nm检测到的蓝紫色物质（仲氨生成浅黄色物质 440nm检测)，外标法定量。
Ｒ ｜ Ｈ-Ｃ－ＣＯＯＨ ｜ ＮＨ２
组成蛋白质的20种氨基酸除甘氨酸外，都有一个不对称碳原子，即 а-碳原子。 а-碳原子有四个不同取代基：羧基、 氨基、氢原子和R基团，不同 氨基酸的R基团不同。 每种氨基酸有D-构型和L-构型，天然蛋白质中的氨基酸都是L-构型。 广泛存在于食品、药品、水产品、饲料和体液（血液、尿样等）。
日立L-8900全自动氨基酸分析仪
日立氨基酸分析仪的历史
KLA-5
四十多年的历史，拥有2000多用户
835 L-8800 L-8900
Sold KLA in 1962 L-8500
L-8900 AAA的内部结构
L-8900 AAA的组成
组件名称 缓冲液 色谱柱 泵 自动进样器 柱温箱 反应单元 检测单元 控制系统 参数 6种（试剂与清洗液） 4.6mm id x 60mm， 阳离子树脂填充（标配) 0.001-0.999ml/min, 0-20MPa, 2 1500µl; 200vial (200 cooler) ; 0.1-100µl 20-85℃（1℃）, 电子加热/制冷的温控装置。 50℃ --140℃,电子加热的温控系统 可见分光光度计（570，440nm） EZChrom Elite 分析软件 CPU: 32bits OS, Windows xp
L-8900 AAA的分析原理
1、样品中的氨基酸在低PH的条件下都 带有正电荷,在阳离子交换树脂上均被 吸附,但吸附的程度不同,碱性氨基酸结 合力最强其次为中性氨基酸、酸性氨基 酸结合力最弱。 2、按照氨基酸分析仪设定的洗脱程 序，用不同离子强度、PH值的缓冲液依 次将氨基酸按吸附力的不同洗脱下来， 3、分离后的氨基酸与茚三酮试剂在高 温反应器中进行衍生反应，生成可以被 分光光度计检测的有色物质，然后在检 测器中被检测出来。
氨基酸分析仪法与HPLC法比较
近年来常见常用的检测氨基酸的液相方法不少，主 要介绍以下几种常用的方法与氨基酸分析仪法进行比较： （一）OPA法（邻苯二甲醛）（反应机理略） 最大的不足之处是：做全分析时需配以其他技术一起使 用，方可与带有仲氨基团的氨基酸进行反应。赖氨酸及 胱氨酸衍生物荧光较弱，灵敏度低。因为OPA是快速反应 剂，有些氨基酸反应极其不稳定，特别是甘氨酸、赖氨 酸衍生物的信号衰减很快，一天变化很大。从以往我们 做的实验来看此方法的变异系数CV%一般为5％左右，个 别的氨基酸如组氨酸可达9%左右，尤其对带有盐分的饲 料氨基酸类样品特别不适合，因样品中带有的盐分直接 影响衍生（紫外法基线不好）。
氨基酸分析仪基本原理及应用
上海交通大学分析测试中心 侯敬丽
内容
一、氨基酸 二、氨基酸分析仪 三、样品的制备 四、应用
一、氨基酸（amino acids）
（一）氨基酸的定义
氨基酸：是生物功能大分子蛋白质的基本组成 单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。 氨基酸含有一个碱性氨基和一个酸性羧基，氨 基一般连在α-碳上。
根据氨基酸是两性电解质这一特性， 以及目的氨基酸与杂质氨基酸pK、pI值 的差异，利用离子交换树脂对各种氨基 酸吸附能力的不同进行分离纯化。
二、氨基酸分析仪
氨基酸分析仪的定义：
氨基酸分析仪进入国内市场已有近三十年 的历史，它是专用于测定蛋白质水解液（水解 氨基酸）及生理体液中（游离氨基酸）混合氨 基酸含量的一种专用仪器，现已广泛应用于各 行各业。它与其它分析仪器区别在于只能检测 氨基酸不能作为它用，具有专一性。从仪器的 配置上来讲应配备专用的阳离子树脂氨基酸分 离柱、微量的输液系统、专用的检测器、反应 系统及符合国际、国内、涉外标准的检测方法 （离子交换柱后茚三酮衍生方法）。
丙氨酸 天冬酰胺 半胱氨酸 谷氨酰胺 组氨酸 赖氨酸 苯丙氨酸 丝氨酸 色氨酸 缬氨酸 Ala(A) Asn(N) Cys(C) Gln(O) His(H) Lys(K) Phe(F) Ser(S) Trp(W) Val(V) 6.02 5.41 5.02 5.65 7.58 9.74 5.48 5.68 5.88 5.97 精氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 甘氨酸 亮氨酸 蛋氨酸 脯氨酸 苏氨酸 酪氨酸 异亮氨酸 Arg(R) Asp(D) Glu(E) Gly(G) Leu(L) Met(M) Pro(P) Thr(T) Tyr(Y) Ile(I) 10.76 2.98 3.22 5.97 5.98 5.75 6.30 6.53 5.65 6.02
（二）氨基酸的分类
按氨基酸具有的酸性和碱性基团的多少分类： 中性氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、 苏氨酸、丝氨酸（以上七种又称脂肪族氨基酸）、苯丙氨酸、 酪氨酸、色氨酸（这三种又称芳香族氨基酸）、蛋氨酸、胱 氨酸、半胱氨酸（含硫氨基酸）、脯氨酸、羟脯氨酸（属亚 氨基酸类） 酸性氨基酸：天门冬氨酸、谷氨酸 碱性氨基酸：赖氨酸、羟赖氨酸、组氨酸、精氨酸 酸性氨基酸 中性氨基酸 碱性氨基酸 pI pI pI 2.8-3.2 5.0-6.3 7.6-10.8
（二）PITC法（异硫氰酸苯脂） （反应机理略） 此方法的重现性明显低于茚三酮法，最大 的缺点是：一个组分衍生后可生成2个以上的 衍生物，而且和其它组分峰重叠，灵敏度比较 低。由于有残留的衍生剂，柱效与柱寿命降低 很快（做200左右样品），变异系数在4%左 右，也偏大，个别氨基酸如组氨酸可达8%，某 些氨基酸在24小时内即降解。
氨基酸分析仪洗脱过程
1.氨基酸在PH2.2的条件下都带正电荷，在阳离子交换树脂上均 被吸附,但结合强度各不相同。
2.随着缓冲液在离子交换柱上流动，氨基酸不断地吸附、解吸附。 由于氨基酸性质的差异（酸碱性、极性、分子大小）,吸附强度 有差异。 3.不同氨基酸与离子交换树脂的亲和力不同：碱性氨基酸> 芳香 族氨基酸>中性氨基酸>酸性氨基酸及羟基氨基酸。 4.提高流动相PH值，氨基酸正电荷减少，吸附力减弱，最后从离 子交换柱上洗脱下来。洗脱顺序是酸性和带羟基氨基酸、中性氨 基酸、碱性氨基酸。 5.氨基酸标准液中各种氨基酸在氨基酸自动分析仪上被洗脱的顺 序一定;标准液各种氨基酸的浓度一定，洗脱峰的面积一定;由此 可计算出样品中各种氨基酸的含量。
2、碱水解法：用2.5N氢氧化钠（氢氧化锂）作为水解
剂，色氨酸不被破坏，但有消旋作用，丝氨酸、苏 氨酸、精氨酸、胱氨酸遭到不同程度的破坏。(水解 时20小时） 优点：水解液清亮。 缺点：使氨基酸发生外消旋作用，水解产物氨基酸 有L-型和D-型，水解过程中会放出氨气和硫化氢。 提示：只是为了测定蛋白质中色氨酸：