氨基酸分析仪知识大全

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氨基酸分析仪概述

  氨基酸分析仪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。仪器基本结构同普通HPLC相似,但针对氨基酸分析进行了细节优化(例如氮气保护、惰性管路、在线脱气、洗脱梯度及柱温梯度控制等等)

  

氨基酸分析仪的工作原理及常见故障维修

  一、氨基酸分析仪的工作原理

  氨基酸分析仪采用柱后茚三酮法来测定样品中的各种氨基酸含量。即经过前处理的体液标本从自动进样器进入保护柱进行预分离,然后再进入分离柱分离,并与泵2 吸入的茚三酮溶液在混合器混合,送入反应柱反应后生成深蓝色的液体,*后送检测器经光电比色计检测标本中各种氨基酸的含量,测试结果直接送入工作站。氨基酸分析仪的工作原理见下图。

  R1:茚三酮溶液 R2:茚三酮溶液的缓冲液

  R3:水B1~B5:是PH 值不同的试剂


  二、氨基酸分析仪分析常见故障的分析与处理

  故障1: 泵1、泵2的显示压力都偏高。正常工作时,泵1的工作压力不超过10kgf/cm2(1kgf=9.80665N),泵2的工作压力不超过0.1kgf/cm2,而此时工作站用户界面上显示泵1、泵2的工作压力远远超过了这个限值,而且不稳定。管路的压力过高,一般为管路内被堵引起的,而泵1、泵2的压力同时过高,故障很可能发生在二者的公共管路通道上。拆开反应柱与混合器的接头,此时泵1,泵2的工作压力迅速下降为正常值(泵1为5.1kgf/cm2,泵2为0.03kgf/cm2)。说明反应柱前管路正常,故障发生在反应柱及其以后的通道上。拆开反应柱,发现其与混合器接头处的过滤网有许多污物,用蒸馏水反复清洗后,装回,工作正常。

  故障2:仅泵1压力过高。因泵2的压力正常,可以肯定故障范围在泵1与混合器之间的管路部分。先把分离柱头分开,泵1压力仍偏高,再把保护柱断开,此时泵1压力下降为3.5kgf/cm2,说明故障发生在保护柱里,检查发现保护柱柱头的金属过滤网被脏堵,拆下用蒸馏水清洗后再装回,管路压力正常。

  故障3:泵1、泵2 压力过低,而且不稳,经检查除氨氮气压力正常(为0.35kgf/cm2),整个管路没有明显漏液处,排放阀也已关紧,但在关闭排放阀时,感觉比较松动。拆下排放阀,发现排放阀的密封圈已破损。因无备件,就用薄橡胶片自制了一个O型密封圈装上后,泵1、泵2压力稳定正常。

  故障4:样品分析结果,基线来回跳动,波峰不稳。检查泵1、泵2 工作压力和流量均正常稳定,排除了泵的脉流大而影响基线的可能性。短接分离柱后,故障依然,说明分离柱工作正常。拆下光电比色池发现被污染,先用蒸馏水清洗,然后用丙酮清洗,再用蒸馏水,清洗干净后装上,开机重试,故障排除。

  

氨基酸分析仪系统

  氨基酸分析仪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*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*多分析约50种氨基酸,速度较慢,基线一般不如钠盐系统好。

  

氨基酸分析仪的分析效果

  氨基酸分析仪分析效果:从目前已知的氨基酸分析方法比较来看,除灵敏度(*低检测限)比HPLC柱前衍生方法稍低以外(HPLC:<0.5pmol;氨基酸分析仪:<10pmol),其他如分离度、重现性、操作简便性、运行成本等方面,都优于其他分析方法。

  

氨基酸分析仪的保养

  氨基酸分析仪属专用液相色谱仪,其常见的流路故障无非是“堵”和“漏”两个方面,而更主要的是“堵”。要想有效的预防和根除流路堵塞的故障就必须牢记“病从口入,预防为主”这八个字。下面从三个方面来阐述。

  一、把住入口关,谨防病从口入

  杂质进入氨基酸分析仪的渠道有三个,从进样器随样品进入,随缓冲液进入,随进样器洗涤液进入。根据这三种情况,采取相应的措施,关键是要牢牢把好“三关”。

  一是样品处理关。严格按照程序处理样品,特别对生理体液样品,更需小心谨慎,加沉淀剂一定要过量,离心所用时间宁长勿短,*后,一定要用0.22μm超滤膜进行超滤后方可上机,以防树脂的污染和柱头的堵塞。

  二是缓冲液关。这个环节往往被忽略,因为,在配制试剂时,往往都用滤纸进行过滤,过滤后的试剂虽有用肉眼不能发现的异物,但实际上,液体中仍存在着许多微小的颗粒和污染物,这些小的微粒有着很强的附着力,如不**将造成泵过滤器、管路、柱头及比色池的污染和堵塞。

  我们知道柱头中的过滤器是用金属烧结而成的,它具有很小的孔径(约0.2μm),如果溶液中有大于该直径的微粒存在,将会引起过滤的堵塞或部分堵塞,轻者导致泵压升高,重者使分析柱完全堵塞。为此,配制缓冲液的程序应当是这样的:首先,用360目的尼龙沙网过滤缓冲液(粗滤),然后,用全玻璃的溶液过滤器装上0.45μm的微孔滤膜进行超滤。配制茚三酮的缓冲液也应按上述程序进行。三是进样器洗涤液关。工作时,洗涤液要每日必换。为了防止灰尘、昆虫或其它杂质等异物的落入,*好制作一个有机玻璃面罩,罩在自动进样器上面(参考尺寸为:50cm×38cm×19cm),并在面罩前部下边20cm处留一小孔,以便引入吸样泵与吸样针之间的连线。
 

  二、氨基酸分析仪管路及部件的清洗

  经常需要进行清洗的管路和部件是氨基酸分析仪吸样泵阀及泄液管的管路。由于吸样泵止逆阀和泄液管中常常存有氨基酸样品的残余物,在室温下,很容易滋生**和霉菌,有时,还会有密封环的碎屑,这些异物的存在,可造成管路流通不畅、泵阀关闭不紧,进而导致采样量不准,影响测定结果的准确性。甚至,还可能使管路完全堵塞。

  氨基酸分析仪吸样泵阀的清洗步骤:将吸样泵止逆阀取下,放入超声波清洗池中,加30度左右的温水和几滴洗洁精,超声清洗10~15分钟,如发现仍不干净,可将阀体拆开清洗,冲洗干净后,再组装上(注意安装方向)。吸样泵泄液管的清洗:在每次关机时,可将泄液管从阀上卸下,用玻璃注射器(50ml以上并选用适当型号的针头)先用去离子水注射清洗,再用75%乙醇注射清洗。如果管路中沉积物太多,不易清洗干净,或管路已完全堵塞,可将泄液管盘起放入超声波清洗池中,40度温水超声清洗10~15分钟,边清洗边用注射器反复推和抽,使管路里面的沉积物逐渐松动,*后完全**。必要时还可配合细铜丝等工具的使用,将沉积物捅开并清洗。在突然断电又不能在短时间内来电的情况下,为了防止反应盘管中发生堵塞,也可采用注射器注入去离水的方法清洗反应盘管。具体方法是:将混合器(三通)与反应盘管接合部卸下,选用适当型号的针头插入盘管一端,用注射器(50ml以上)注入去离水。如压力太大,可将反应盘管后部的倍压线圈拆下另行清洗。待反应液全部被去离子水置换出来后,再将管路接好。这里有两点需注意的是:1、针头必须水平插入,以防刺破反应盘管的管壁;2、凡是有塑料管连接的部位,螺帽都需适度旋紧,以防管壁变形,使阻力增大。
 

  三、氨基酸分析仪分析柱的保养

  氨基酸分析仪的分析柱及去氨柱的保养分两个方面:

  1、样品及试剂的处理以防污染和堵塞,在前面已经提及;

  2、分析柱的再生。合理的再生能有效的**树脂及过滤器中的残余物,以减少因树脂污染和过滤器堵塞而引起的噪声,使氨基酸分析仪能够经常在较低的压力下工作,降低泵的工作负载,延长分析柱的使用寿命。再生不好的柱子往往反映出压力偏高,噪声过大,图谱基线**。那么,除了氨基酸分析仪分析程序设定的再生外,在什么时间再生?再生多长时为好呢?笔者多年的经验是:开机后30分钟,关机前30分钟。但是,这个时间不是**的,根据氨基酸分析仪状况可适当缩短或延长。在其它情况正常时,*明显的判定分析柱再生好坏的特征就是泵的工作压力,再生较好时,泵压波动较小且工作压力较低。再生的具体做法是:开机后运行吸样泵清洗程序(4-2-0),然后,运行分析柱再生程序(1-6-0;2-10-0)。在运行此程序时应注意的是,一定要事先将缓冲液泵的泄液阀打开,约5分钟后,再将其关闭。这样做可将缓冲管里的残留液置换出去,还可较快地使分析柱的压力降低。待试验结束关机前,再运行上述程序一次(约30分钟)。

  此外,还应切记:管路越频繁拆卸越容易泄漏。这是因为一旦有堵塞故障出现时,泵压必然要升高,这使得柱头过滤器中的杂质堵得更紧,泵压升高会使柱塞泵的密封环承受较大的负荷,更容易磨损,以至漏液。另外,由于经常拆卸管路的不锈钢接头处,使得锥型密封及密封环变形,而这种变形是不可逆的,当重新连接时,往往因结合不好而发生漏液。再有,由于在排除柱头堵塞和树脂污染的故障时,都需重新装柱,这就要造成一些树脂的损失,使得分析成本增大。所以,对氨基酸分析仪的保养一定要坚持预防为主,谨防病从口入。实践证明,只要平时严格按照上面介绍的有效措施对氨基酸分析仪进行保养,就可大大提高仪器的使用寿命,降低分析成本,提高工作效率。

  

氨基酸分析仪的选购

  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、氨基酸分析仪的重要指标。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。

  3、指标的真实性。有些厂家只标出个别氨基酸的指标如Asp或Arg,或只用平均数据替代全部数据等等,而仪器性能好,经营信誉较高的厂家就会标出全部氨基酸的指标供用户参考。

  4、仪器的可靠性。如果氨基酸分析仪今天堵了、明天漏了,用户不仅要付出大量人力财力,分析结果的可信度也将大打折扣。

  5、氨基酸分析仪的运行成本。例如是否可以使用国产试剂、柱子寿命(以多少次进样计算、而不以多少年计算)等。

  6、氨基酸分析仪设计是否有利于氨基酸分析。例如是否有惰性气体保护(茚三酮极易被氧化)、是否提供在线脱气、是否提供溶液和样品的制冷控制等。

  7、售后服务。分析过程中遇到困难是在所难免,厂家必须能够快速响应、尽快解决问题。另外,常用备件的价格也是一个重要因素,因为用户在购买前一般难以注意到售后的问题,而很多厂家也没有公示自己的常用备件价格,这就为将来的使用埋下了隐患,事实上,也的确有很多氨基酸分析仪在出现一些看似微小的故障之后,就因为维修费用太高而被“束之高阁”。

  按照以上的标准去选择氨基酸分析仪的话,一定能够选到满意的仪器,成为您工作中得力的助手。

  

氨基酸分析仪有关条款的说明

  根据国家质检总局和**物理化学计量技术委员会的安排,中国计量科学研究院化学所承担了规程的制定工作,JJG1064《氨基酸分析仪》检定规程于2011年1月21日有国家质检总局批准发布,并于2011年4月21日起实施。

  分析测量氨基酸的一起大体可分为两类:一类是采用阳离子交换柱分离、三酮柱后衍生、可见光检测器检测的专用自动氨基酸分析仪;另一类是采用柱前衍生、用高效液相色谱仪进行分析检定的氨基酸分析系统。JJG1064只适用于食品**、医疗卫生、临床检验和饲料监察等分析专用的自动氨基酸分析仪,氨基酸分析系统不在此规程的适用范围内,但某些检测项目和指标可参照执行。

  氨基酸分析仪有输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和数据记录、处理系统构成,世界是一台专用的液相色谱仪。因此,某些检定项目与JJG1064检定规程相同,只是技术指标不同,如泵流量的设定值误差和稳定性误差、基线噪音和漂移、检出限、整机定性定量从重复性等。但是氨基酸分析仪毕竟不是液相色谱仪,其独特之处是采用阳离子交换柱,对常见的17种或更多种氨基酸进行分离,分析条件固定。与液相色谱仪不同,氨基酸分析仪的色谱柱不是仪器的消耗品,而是仪器的重要组成部分,其性能的好坏直接影响分析结果,所以针对色谱柱设置了分离度检定项目和技术指标。