各种类型氨基酸分析仪性能比较一览表
常规氨基酸分析是指20种蛋白水解氨基酸和40余种游离氨基酸的分析。氨基酸分析仪自1958年问世以来,不断借助现代化的硬件和软件更新换代,现已发展成为现代食品、饲料、生物技术、医药卫生和生命科学等行业氨基酸分析必不可少的自动化常规检测设备。
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)。两类方法的特性比较见表1。
表1: 氨基酸分析方法的分类和特性比较表[1]
方法 原理 IEC 阳离子交换分离、柱后茚三酮衍生光度法测定 衍生试剂 基体干扰 多余试剂 检测器 检测限 优点 茚三酮 无 不干扰 可见光 3-50 pmol HPLC 高效液相反相色谱分离、柱前衍生、光度法测定 PITC 有 需除去 UV OPA 有 不干扰 荧光 FMOC 有 需除去 荧光 1pmol AQC 有 不干扰 荧光 3pmol 阴离子交换直接测定 DABS-Cl 无 有 需除去 UV 50pmol 有 无 安培 Xpmol 50pmol 1-5pmol 方法成熟可靠。稳定性、仪器可一机多用,对一些氨基酸有很高的灵敏度,分析时间重现性和线性均优于HPLC法,无基体干扰,柱子寿命长,一次可分析43种氨基酸 较短 缺点 对整机性能要求高,需要浓度和温度双梯度程控。仪器专用化 衍生反应和产物稳定性常受基体和过量试剂干扰,方法的稳定性、重现性、线性和可靠性不如茚三酮法。且柱子寿命短,衍生试剂一般较贵,方法对操作技术要求高。 对一些个别氨基酸分析有应用价值。作为非标准方法亦用于肽类、水解和游离氨基酸的分析 应用 水解和游离氨基酸分析的国际和国家标准方法,质量控制分析方法 说明:IEC离子交换色谱;PITC异硫氰酸苯酯;OPA邻苯二甲醛;FMOC 9-芴基甲氧羰酰氯;AQC 6-氨基-喹啉基-N-羟基琥贝酰亚胺-氨基甲酸酯;DABS-Cl 二甲基氨基偶氮苯磺酰氯
由表1可见,IEC标准方法优于HPLC非标准方法,且此类仪器为专用型自动氨基酸分析仪器。
国外氨基酸分析仪器中,基于IEC标准方法原理并按照国家计量法规规定迄今业已正式通过国家技术质量监督总局型式认证的,有日立公司的L-8800,安玛西亚公司的30系列和安米诺西斯公司的A200型三种氨基酸分析仪。尚待通过计量认证的有Sykam和Jeol。而提供HPLC型氨基酸分析仪器的外国厂家有沃特斯、安捷伦、岛津和戴安等。但此类仪器用做氨基酸分析仪器时,还须首先通过氨基酸分析的计量认证。上述三家IEC型仪器的性能和技术参数见表2。
表2:三种IEC型氨基酸分析仪主要性能和技术参数对比一览表[2]
对比 内容 原理 安米诺西斯 A200 IEC型:阳离子交换分离、柱后茚三酮衍生、570nm/440nm光度法检测、分析过程自动化(国际标准;中国国标) 21世纪新型:集成式小型化,无须氮气,试剂消耗为传统型的1/4, 体积小65x65x90cm, 重量轻55kg 新型、微型化硬件 微型双柱塞泵:钛合金内衬,耐压45Mpa, 流速0.001-9.99ml/min 三维传动,120位,带制冷型 双梯度分离:浓度梯度+温度梯度 半导体装置,精度0.010C 最适宜作精密温度梯度控制 基于二级管技术,570nm 440nm波长灵敏度较常规光度计高10倍以上,无需保养,长寿命 锂盐方法(7μ锂盐柱4.6x100mm) 能兼作水解氨基酸和游离氨基酸,无需更换分析体系。 钠盐方法(7μ钠盐柱4.6x100mm) 能作21种水解氨基酸 日立 L-8800 相同 安玛西亚 30系列 相同 仪器构型 20世纪传统型:非集成式,须用氮气,试剂消耗多3倍,体积900x650x1050mm, 重量240kg 该公司传统硬件 20世纪传统型:非集成式,须用氮气,试剂消耗多3倍,体积重量中等 该公司传统硬件 硬件 泵 自动 进样器 分离模式 柱温箱 普通双柱塞泵:不锈钢普通双柱塞泵:陶瓷内内衬,耐压19.6Mpa, 衬,耐压45Mpa, 流速0.05-0.99 ml/min 130ml/hr 转盘型,80位,须另选配制冷型 浓度梯度+恒温 转盘型,须另选配制冷型 浓度梯度+恒温 半导体装置,精度10C,半导体装置,精度10C,等温度分离,无温度梯等温度分离,无温度梯度 度 常规光栅光度计,需保养防潮,对环境敏感,寿命较短 传统的锂盐方法只能作游离氨基酸,不能作水解氨基酸。 传统的钠盐方法 (3μ钠盐柱4.6x60mm)能作18种水解氨基酸 常规光栅光度计,需保养防潮,对环境敏感,寿命较短 传统的锂盐方法只能作游离氨基酸,不能作水解氨基酸。 传统的钠盐方法 (8μ钠盐柱4.6x200mm)能作18种水解氨基酸 光度计 分析柱和分析方法 控制软件 新型控制软件aminoControl控制温度梯度、浓度梯度等全部参数,符合GLP规范,每分钟自动记录仪器状态和参数,具黑匣子功能,可供远程诊断,直观图象化 一般控制软件 一般控制软件 数据处理软件 保留时间重现性 峰面积重现性 分离度 氨基酸分析专用软件aminoPeak 除一般功能外还增设如氨基酸词库、一般分析软件,英文版双通道合并、新颖的谱图识别和统计本 功能等功能。具中、英文双版本 小体积进样(2-4nmol)精氨酸0.03%, 大体积进样(10nmol)21种氨基酸全部CV≤0.1% (中国计精氨酸0.3% (厂家样量认证资料) 本) 一般分析软件,英文版本 大体积进样(10nmol)精氨酸0.5%, 小体积进样(2-4nmol)甘氨酸0.5%, 大体积进样(10nmol)大体积进样(10nmol)组氨酸0.3%,21种氨基酸全部CV甘氨酸1%, 组氨酸1% 甘氨酸1.5%, 组氨酸1.5% ≤0.8%,(中国计量认证资料) 苏氨酸/丝氨酸:~100% 甘氨酸/丙氨酸:93% 21种氨基酸平均≥98% (中国计量认证资料) 组氨酸1pmol, 天冬氨酸3pmol 21种氨基酸平均3pmol (中国计量认证资料) 甘氨酸 r= 0.9999 组氨酸 r= 1.0000 (中国计量认证资料) 分析21种氨基酸ca. 45min 分析43种氨基酸ca. 75min 4种方案 1) 提供原装成品试剂 2) 提供浓缩液供用户自行稀释 3) 提供配方,试剂本土化时单次分析试剂成本约1元人民币 4)协助用户购买必要的进口固体试剂,帮助自配试剂 2年免费保修,永久性维护 苏氨酸/丝氨酸:90% 甘氨酸/丙氨酸:90% 天冬氨酸3pmol 无 分析18种氨基酸30min, 完全分离80 min,分析43种氨基酸ca. 110min 提供配方供用户自行配制,或购买原装试剂 苏/丝:85% 甘/丙:85% 组氨酸9pmol, 甘氨酸 r= 0.99 组氨酸 r= 0.99 分析18种氨基酸40min, 完全分离80 min,分析43种氨基酸ca. 120min 用户购买原装试剂 检测限: 信噪比2 仪器线性 分析时间 试剂方案 售后服务 1年免费保修 1年免费保修
[1] J.Fontaine, Feed Additives Division, Degussa AG, Hanau, Germany [2] 上述性能和技术资料取自国家计量认证评价报告、注册表和公司样本资料。