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詳細介紹
利用Wakopak® Ultra APDSTAG® 定量
檢測氨基酸飲料的氨基酸
和光純藥工業株式會社 試劑化學實驗室 須藤 勇紀
◆前言
自從天冬酰胺在1806年從蘆筍汁中分離成功以來，人們開始發現氨基酸，并將其大致分為四類，即作為營養物質的利用，作為味道成分的利用，生理作用的利用，反應性的利用，這些功能在我們生活中是*的 1）。另外，在動物體內無法合成的氨基酸既是動物的必需氨基酸，也是很重要的食物營養素。
在日本實施的1991年特定保健食品體系、2002年保健功能食品體系、2015年功能性食品體系過程中，也是期待著將氨基酸作為保健品用于國民自我治療藥物的實踐中 2,3）。功能性標示食品制度因其呈報制度更便于新企業參與。2017年3月特定保健用食品的數量為1,127件，功能性標示食品從以往的815件正在急劇增加中。從而可預計保健食品市場將迅速擴大。氨基酸作為營養素的功能已被廣泛認可，以飲料，健康飲料，果凍等多種形態的氨基酸的食品流通于市場中 1），未來也將繼續推出更多含有氨基酸的新型食品。
◆3-氨基吡啶-N-羥基琥珀酰亞胺基氨基甲酸酯（APDS）衍生化
高效液相色譜法（HPLC）中的氨基酸分析衍生化技術是很久以前便存在的，因此市面上也存在許多種類的衍生劑，其中包括茚三酮和鄰苯二甲醛。本次介紹的APDS氨基酸衍生化技術是一種具有高疏水性，且因其高電離效率更有利于反相LC/MS（/MS）的方法。
該方法不僅用于味之素株式會社的“Amino index® 癌癥風險篩選”（AICS）7）。在食品分析中也用于氨基酸分析裝備（UF-Amino Station）的分析案例 8）。
Wakopak® Ultra APDSTAG® 是一種分析柱，可利用LC / MS / MS儀器對APDS-氨基酸衍生物進行分離分析。本次我們介紹的是使用該柱分析市售氨基酸飲料中的氨基酸種類。
◆實驗方法和結果分析
樣品前處理和衍生化的流程如圖1所示，LC/MS/MS條件如表1所示。 定量采用內標法進行。在這次實驗的飲料中，據材料記載氨基酸種類含有甘氨酸（Gly），丙氨酸（Ala），纈氨酸（Val），亮氨酸（Leu），異亮氨酸（Ile）和精氨酸（Arg）這六種種類，但市售飲料中都不含表1的N0.13~20的氨基酸類。圖2顯示的是市售飲料中的6種氨基酸的MRM色譜分析圖。接下來，將氨基酸標準品加入到獲得該色譜的樣品中，并進行回收實驗。圖3顯示的是添加標準品后飲料的MRM色譜圖，而圖4則是加標回收實驗的結果顯示圖。回收率高達99-103％。
根據這次研究的結果顯示，使用Wakopak® Ultra APDS TAG® 進行APDS衍生化的氨基酸定量檢測是有效的。雖然這次推出的結果僅限于飲料，但對于分析其他食品和培養液等樣品也是有用的，歡迎采購此產品用于定量分析氨基酸。
表１．LC/MS/MS條件
設備 | Prominence LC-20A XR（島津公司） |
柱 | Wakopak® Ultra APDS TAG® φ2.1×100 mm（W） |
防護過濾器 | SunShell RP防護過濾器（Cromanic Technologies） |
流動相A | APDS TAG® 洗脫液 |
流動相B | 60％乙腈 |
梯度條件 | 0 min.（A：B=94：6）→0.05 min.（92：8） →1.70 min.（92：8） →1.71 min.（88：12）→4.95 min.（70：30）→5.95 min.（40：60）→5.96 min.（5：95）→6.70 min.（5：95） →6.71 min.（94：6）→12 min.（94：6） |
流量 | 0.3 mL/min. |
柱溫 | 40 ℃ |
注射量 | 1 μL |
設備 | LCMS-8030 Plus（島津公司） |
電離 | ESI positive |
測量模式 | MRM |
DL溫度 | 250 ℃ |
霧化器氣體流量 | 1.5 L/min. |
加熱塊溫度 | 250 ℃ |
干燥氣體流量 | 10 L/min. |
No. | 組件名稱（簡稱） | 分子量 | 監測因子（m/z） | |
前體 | 制品 | |||
1 | 甘氨酸（Gly） | 75.1 | 196.1 | 121.0 |
2 | 甘氨酸-13C2，15N（Gly-IS） | 78.1 | 199.1 | 121.1 |
3 | 丙氨酸（Ala） | 89.1 | 210.1 | 121.0 |
4 | 丙氨酸-13C3（Ala-IS） | 92.1 | 213.1 | 121.1 |
5 | 纈氨酸（Val） | 117.2 | 238.1 | 121.0 |
6 | 纈氨酸-13C5, 15N（Val-IS） | 123.1 | 244.1 | 121.1 |
7 | 亮氨酸（Leu） | 131.2 | 252.1 | 121.0 |
8 | 異亮氨酸（Ile） | 131.2 | 252.1 | 121.0 |
9 | 亮氨酸-5,5,5-d3（Leu-IS） | 134.2 | 255.1 | 121.1 |
10 | 異亮氨酸-13C6,15N（Ile-IS） | 138.1 | 259.1 | 121.1 |
11 | 精氨酸（精氨酸） | 174.2 | 295.1 | 175.1 |
12 | 精氨酸-15N4（Arg-IS） | 178.2 | 299.1 | 179.1 |
13 | 肌氨酸（Sar） | 89.1 | 210.0 | 121.0 |
14 | 羥脯氨酸（Hypro） | 131.1 | 252.1 | 121.0 |
15 | 天冬酰胺（Asn） | 132.1 | 253.1 | 121.0 |
16 | 天冬氨酸（Asp） | 133.1 | 254.1 | 121.0 |
17 | 谷氨酰胺（Gln） | 146.1 | 267.1 | 121.0 |
18 | 谷氨酸（Glu） | 147.1 | 268.1 | 121.0 |
19 | α-氨基己二酸（α-AAA） | 161.2 | 282.1 | 121.0 |
20 | 瓜氨酸（Cit） | 175.2 | 296.3 | 121.0 |
圖2.市售飲料中6種氨基酸成分的MRM色譜圖
圖3.添加標準品后飲料的MRM色譜圖
圖4.加標回收實驗的結果顯示圖
<致謝>感謝味之素股份有限公司的每一位同仁對本產品的合作。
Wako Pack® Ultra APDS Tag®通用LC/MS可以實現高靈敏度和高速氨基酸分析。
◆產品列表
產品編號 | 產品名稱 | 包裝 |
235-63973 | Ultra APDS TAG® 氨基酸分析柱 | 1支 |
◆相關產品
產品編號 | 產品名稱 | 標準/制造商 | 規格 |
014-23841 | 氨基酸分析試劑（用于LC/MS） | 用于氨基酸自動分析 | 100毫克 |
011-14463 | 氨基酸混合標準溶液, AN-2型 | 用于氨基酸自動分析 | 1毫升×5A 5毫升 |
015-14461 | |||
012-08643 | 氨基酸混合標準溶液, B型 | 用于氨基酸自動分析 | 1毫升×5A 5毫升 |
016-08641 | |||
019-08393 | 氨基酸混合標準溶液, H型 | 用于氨基酸自動分析 | 1毫升×5A 5毫升 |
013-08391 | |||
293-73701 | APDS TAG® Wako Amino Acids Internal Standard Mixture Solution | 用于氨基酸自動分析 | 1套 |
010-23061 | APDS標簽洗提液 | 用于氨基酸自動分析 | 1升 |
019-23151 | APDS標簽硼酸鹽緩沖液 | 用于氨基酸自動分析 | 1升 |
380-04131 | SunShell RP Guard Filter Starter kit （a holder, a cartridge, a tubing） | Cromic技術 | 1套 |
利用Wakopak® Ultra APDSTAG® 定量
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