原理
凡含有自由氨基的化合物,如蛋白質、多肽、氨基酸的溶液與水合茚三酮共熱時,能產生紫色化合物,可用比色法進行測定。氨基酸與茚三酮的反應分兩個步驟。第一步是氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛、茚三酮被還原成還原型茚三酮;第二步是所形成的還原型茚三酮與另一個茚三酮分子和NH3縮合生成有色物質。
儀器藥品
721型分光光度計 臺天平
減壓蒸餾器 干燥
研缽 容量瓶
移液管 燒杯
試管架 試管
0.2mol/L檸檬酸緩沖液,pH5.0(見附表2)
80%乙醇
10mmol/L KCN:稱取0.1638gKCN溶于蒸餾水中,稀釋至250ml備用(注意:KCN劇毒!)
KCN-乙二醇甲醚-茚三酮溶液*:稱取1.25g重結晶茚三酮溶于25ml經重蒸餾的乙二醇甲醚中使成5%溶液。將2.5ml10mmol/L KCN溶液用乙二醇甲醚溶液稀釋至125ml充分混合。然后將125mlKCN—乙二醇甲醚溶與25ml茚三酮-乙二醇甲醚溶液相混合,置試劑瓶待用,正常情況下應為淺黃色。
標準氨基酸溶液:稱取亮氨酸20mg溶于10ml蒸餾水中,則得濃度為200μg/ml的母液。
上述所有試劑必須放在草酸保護的干燥器中,以免被空氣中的NH3所污染。
乙二醇甲醚(CH3OCH2CH2OH, methyl cellusolve)的處理:將5g硫酸亞鐵加在500g乙二醇甲醚中,振搖1─2小時。過濾除去硫酸亞鐵(若濾液混濁沒有關系),再在蒸餾瓶中蒸餾,收集沸點121─125℃部分,此時應為透明無色液體。KCN-乙二醇甲醚-茚三酮溶液配制后必須隔夜才能應用。配制后1星期內穩定,若超過1星期則靈敏度降低,不宜作定量。
茚三酮重結晶:即使AR級的茚三酮,由于保管不當,常帶微紅色,配成溶液后也帶紅色,影響比色測定,故需重結晶一次方可應用。5g茚三酮溶于15ml熱蒸餾水中,加入0.25g活性炭,輕輕搖動,若溶液太稠不易操作,可酌量加水5─10ml,30分鐘后用濾紙過濾,濾液放冰箱中過液,次晨即見微黃色結晶出現,過濾,再以1ml冷水洗滌結晶,置于干燥器中干燥,最后裝入棕色試劑瓶中保存。
操作步驟
1.繪制標準曲線
取標準氨基酸母液將其稀釋成0.5、1.0、5、10、20、30、40、50μg/ml的一系列濃度。
取不同濃度的標準氨基酸溶液1ml,加0.2mol/L檸檬酸緩沖溶液(pH5.0)1ml,充分混和,然后加入1mlKCN-乙二醇甲醚-茚三酮溶液,充分混勻后在100℃沸水浴中加熱15分鐘,取出立即加入3ml60%乙醇稀釋之。然后冷卻,在波長570nm進行比色,讀取吸光度A570。然后繪制A570-氨基酸濃度曲線,或進行直線回歸求得相應的直線公式(參閱讀實驗86)
2.樣品的制備
稱取植物樣品3g,于研缽中加少量80%乙醇,研磨成勻漿,移于100ml容量瓶中,用乙醇將殘渣洗入瓶中,最后定容至刻度。過濾,取濾液20ml,在室溫下減壓蒸發干燥,蒸發的最后階段在表面皿上進行,得到固形物。使用前用蒸餾水溶解,配制成每ml約含樣品0.1g的稀釋液。
3.比色測定
與上述制作標準曲線的方法相同。1ml樣品(氨基酸含量大約在0.5─50μg),1ml檸檬酸緩沖液,1mlKCN-乙二醇甲醚-茚三酮溶液,在100℃水浴中加熱15分鐘,取出立即加入3ml60%乙醇稀釋之,冷卻后即進行比色測定,讀取A570(脯氨酸則在440nm波長測定,注意需另行繪制標準曲線)。此法對于一些小肽也可以測定。在多肽合成中常用來檢驗有無自由氨基的肽類存在。
茚三酮與氨基酸所生成的顏色在1小時內穩定,因此加乙醇稀釋后,應盡快進行測定。如果讀數超過標準曲線范圍,可再加60%乙醇稀釋之,不使A570超過0.8為宜。
4.計算
按下列公式計算植物樣品中氨基酸含(μg/ml鮮重)。
式中x為從標準曲線查得的氨基酸含量(μg/ml)。
V為20ml樣品蒸干后最后的定容體積(ml)。