全 文 ：离子色谱 -积分脉冲安培检测法测定榴莲中的 17种氨基酸
吴伶俐 1 ,刘娜 2 ,徐 鹏 2 ,牛云辉 2 ,卫学青2 ,李卫华 3 , 黄晓书 2 ＊
(1.河南广播电视大学农医学院 ,河南郑州 450008;2.河南农业大学生物技术重点实验室 ,河南郑州 450002;3.戴安中国有限公司 ,北京 100029)
摘要　[目的 ] 了解榴莲各部分的食用和药用价值 ,以便为其开发和综合利用提供依据。 [方法 ] 采用 AminoPacPA-10氨基酸分析柱 ,
用积分脉冲安培离子色谱法测定榴莲中 17种氨基酸及其含量。 [结果] 各组分的线性关系良好 ,相关系数在 0.990 7～ 0.999 8,加标回
收率在 80.0%～ 112.9%,检出限在 0.002 8 ～ 0.013 6μmol/L之间。pH=12 ～ 13时 , 氨基酸的洗脱顺序大体是:碱性氨基酸、中性氨基
酸、酸性氨基酸。流动相中Ac-与阴离子交换树脂的亲和力要大于OH-。各氨基酸在 0.05～ 25.0nmol/L范围内线性关系良好。精密
度检测的 RSD在 1.2% ～ 2.7%。重复性检测的RSD在 2.3%～ 8.4%。加标回收试验的平均回收率在 80.0%～ 112.9%。 [结论] 该法
具有灵敏度高、精密度好、分离速度快和样品不需要衍生处理的优点。
关键词　离子色谱法;榴莲;氨基酸
中图分类号　S567.1+9　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2009)08-03357-03
Determinationof17AminoAcidsinDurianbyIonChromatography-IntegratedPulsedAmperometricDetection
WULing-lietal　(ColegeofAgricultureandMedicine, HenanRadio＆TelevisionUniversity, Zhengzhou, Henan450008)
Abstract　 [ Objective] Theaimwastolearnabouttheedibleandmedicinevalueofalthepartsofduriansoastosupplybasisforitsexpoli-
tationandcomprehensiveutilization.[ Method] AminoPacPA-10aminoacidanalysiscolumnwasusedand17aminoaidsindurianandtheir
contentsweredetectedanddeterminedbyionchromatography-integratedpulsedamperometricmethod.[ Result] Thelinearrelationshipsa-
mongcomponentsweregood.Theircorrelationcoeficientswerebetween0.990 7and0.999 8, theirrecoveriesofstandardadditionwerebe-
tween80.0%and112.9%andtheirdetectionlimitswerebetween0.002 8and0.013 6μmol/L.WhenpHvaluewas12-13, thetotalelu-
tionorderofaminoacidswasasfolows:alkaliaminoacid, neutralaminoacidandacidicaminoacid.TheafinityofAc-toanion-exchange
resininmobilephasewasgreaterthanthatofOH-.Thelinearrelationshipsamongaminoacidsweregoodintherangeof0.05-25.0
nmol/L.TheRSDofprecisiontestwasbetween1.2%and2.7%andthatofrepeatabilitytestwasbetween2.3%and8.4%.Theaveragere-
coveryinstandardadditiontestwasbetween80.0%and112.9%.[ Conclusion] Thismethodhadadvantagesofhighsensitivity, goodpreci-
sion, fastisolationandsamplesneedingnoderivationprocess.
Keywords　Ionchromatography;Durian;Aminoacid
基金项目　郑州市技术研究与开发经费支持项目(074SCCG36112-3)。
作者简介　吴伶俐(1954-),女 ,河南郑州人 ,教授 ,从事分析化学方面
的研究。 ＊通讯作者 ,高级实验师。
收稿日期　 2008-12-15
　　榴莲(DuriozibethinusMur)果肉具有丰富的氨基酸 、维
生素及微量元素 ,可供药用 ,味甘温 ,无毒 ,主治暴痢和心腹
气冷 [ 1] 。准确测定其中的氨基酸 ,对正确评价榴莲的保健 、
药用功效具有重要的意义 。
近年来 ,各种氨基酸分析检测技术发展很快 [ 2-4] 。以高
效液相色谱为代表的检测技术 ,尤其是各种柱前和柱后衍
生方法的发展大大改进了液相色谱法的选择性和灵敏度 。
但是这些方法的缺点是操作繁琐 ,氨基酸衍生物不稳定 ,衍
生反应的副产物和试剂本身的干扰及衍生试剂昂贵等。离
子色谱 -积分脉冲安培检测法是一种新的氨基酸分析方法 ,
于 1989年由 Welch等首先提出 ,并运用该技术 ,用金电极实
现了对氨基酸的检测。该方法最大的优点是不需要对样品
进行衍生 ,只需将样品稀释到一定浓度后即可直接进样分
析 。避免了衍生一级胺和二级胺衍生化产物的不同 ,以及衍
生化产物不稳定等带来的问题 [ 5] 。近年来该技术有了很快
发展 ,并以其独特的优越性进入食品分析领域。大多数情况
下 ,同一样品中的氨基酸和糖类可以同时检测。分离的选择
性可以通过优化梯度淋洗程序来改变 ,方法的选择性 、线性
和灵敏度可以通过选择不同的检测波形电位来改变。笔者
利用离子色谱 -积分脉冲安培检测技术对榴莲的内果皮 、外
果皮 、果肉 、果核中的氨基酸进行系统定性 、定量分析。为进
一步了解其各部分的食用和药用价值及其开发及综合利用
提供依据。
1　材料与方法
1.1　材料　DionexICS-3000离子色谱仪(美国 Dionex公
司),包括带有在线脱气装置的四元梯度泵 ,自动进样器(配
有 25μl定量环),柱温箱 ,电化学检测器 , Chromeleon6.80
色谱工作站;Mili-Q超纯水设备 (美国 Milipore公司);
AminoPacPA-10(2mm×250mm)氨基酸分析柱;AminoPac
PA-10 (2 mm× 50 mm)氨基酸保护柱;0.22 μm一次性滤
头;超声波清洗仪(常州国华);Universal320R高速冷冻离心
机(德国 Hetich公司)。 17种氨基酸标准样品(美国 Sigma
公司)。试验用水均为电阻率不低于 18.3 MΨ的超纯水。
250mmol/LNaOH淋洗液:在 1 L塑料淋洗液瓶中加入经
0.22 μm尼龙滤膜过滤的超纯水 987 ml, 然后用移液管取
50%(W/W)NaOH,约 19.1 mol/L(AlfaAesar公司)浓溶液
的上清液 13.1 ml于该淋洗液瓶中。 1.0 mmol/LNaAc淋洗
液:向(82.0±0.5)gNaAc试剂瓶中加入超纯水 450 ml,振
荡摇匀后转入淋洗液瓶中 ,用 100 ml超纯水润洗试剂瓶 2次
并将润洗液转入淋洗液瓶中 。定容淋洗液瓶至 1 L,混匀后
过 0.22 μm尼龙滤膜 ,待用。为防止淋洗液吸收空气中的
CO2 ,淋洗液配制完毕后和试验过程中在淋洗液瓶上施加氮
气保护 。
1.2　方法
1.2.1　色谱条件。AminoPacPA-10 (2 mm×250mm)氨基
酸分析柱;AminoPacPA-10 (2mm×50mm)氨基酸保护柱。
流动相 A为水;流动相 B为 250mmol/LNaOH溶液;流动相
C为 1.0 mol/LNaAc;梯度洗脱程序见表 1。检测方式为积
分脉冲安培检测;流速 0.25 ml/min;柱温 30 ℃;进样量 25
μl;所有样品进样前过 0.22 μm针头式过滤器。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(8):3357-3359 责任编辑　庆瑢　责任校对　夏蓉
表 1　氨基酸分离梯度淋洗程序
Table1　Proceduresofgradientelutionforaminoacidsanalysis
时间∥min
Time
水∥%
Water
NaOH
%
NaAc
%
梯度类型曲线
Gradientcurve
0.0 76 24 0 5
2.0 76 24 0 5
8.0 64 36 0 8
11.0 64 36 0 8
18.0 40 20 40 8
21.0 44 16 40 8
23.0 44 16 70 8
42.0 14 16 70 8
42.1 20 80 0 5
44.1 20 80 0 5
44.2 76 24 0 5
65.0 76 24 0 -
1.2.2　标准溶液配制。分别吸取一定量 2.5μmol/L的氨基
酸混合标准贮备溶液(保存于 0.1 mol/L的 HCl中)于 50 ml
容量瓶中用超纯水定容 ,配制成浓度分别为 0.05、0.5、2.5、
5.0、25.0 nmol/L的工作曲线溶液。摇匀后放置于 -4 ℃的
冰箱中备用。
1.2.3　样品制备。分别准确称取于 60 ℃恒温烘箱内干燥
的榴莲外果皮 、内果皮 、果肉 、果核各 0.100 0 g于消解管中 ,
加 6mol/L盐酸 10ml,封口 , 110 ℃水解 24h。调节 pH值至
3 ～ 5后转入 50ml容量瓶中 ,用超纯水定容 。进样前样品贮
备液稀释 50倍 ,过 0.22μm针头式过滤器 。
2　结果与分析
2.1　色谱条件
2.1.1　检测电位的选择。积分脉冲安培检测是在三电极检
测池上进行的 。检测电位施加在金电极表面和 pH-Ag/AgCl
(或玻璃-Ag/AgCl)复合电极之间。分析物在氧化过程中产
生的电子转移到金电极表面 ,导致金电极和钛对电极之间产
生电流。使用 2个附加的独立电极(参比电极和对电极)而
不是一个参比电极有助于将通过参比电极的电流减小到最
低 ,从而保持参比电极电位在长时间内的稳定性 ,金电极表
面分析物氧化所产生的电流可以通过一段时间的积分来测
量 [ 6-7] 。试验采用 Dionex公司推荐的积分脉冲安培检测波
形。电位波形见表 2。
表 2　氨基酸检测的积分脉冲安培检测波形
Table2　Integratedpulsedamperometricwaveformforaminoacids
detection
积分
Integral
时间∥s
Time
电位(V, Ag/AgCl)
Potential
0 0.13
0.04 0.13
0.05 0.33
开始 0.21 0.33
0.22 0.60
0.46 0.60
0.47 0.33
结束 0.56 0.33
0.57 -1.67
0.58 -1.67
0.59 0.93
0.60 0.13
2.1.2　流动相的优化。氨基酸具有两性离子结构 ,在酸性
介质中以氨基阳离子状态存在;在碱性介质中 ,以氨基阴离
子状态存在。因此碱性 pH条件是氨基酸在金电极表面进行
氧化反应 ,实现积分脉冲安培检测的必须条件。在 pH值为
12 ～ 13,氨基酸洗脱顺序大体是碱性氨基酸※中性氨基酸※
酸性氨基酸。流动相中 Ac-与阴离子交换树脂的亲和力要
大于 OH- ,因此 Ac-主要作用是加强对保留较强的氨基酸进
行洗脱 。流动相的组成采用水 , 250 mmol/LNaOH, 1 mol/L
NaAc。对梯度时间表进行适当优化后 ,最佳色谱分离效果见
图 1。
2.1.3　柱温的选择。氨基酸在强碱性淋洗液中以阴离子形
式存在 。由于离子型样品对温度变化很敏感 ,故试验中应保
持柱温恒定。试验选择 30℃作为柱温。
表 3　标准曲线线性范围和检出限及回收率
Table3　Linearrelationbetweenpeakareaandconcentration, LODandrecovery
氨基酸Aminoacid
线性回归方程Linearregressionequation
相关系数RelativecoeficientR
检出限∥μmol/L(S/N=3)LOD 加入量∥μmol/LAddingamount 测定值∥μmol/LMeasuredvalue
平均回收率∥%Meanrecoveryrate
RSD%
精氨酸 Y=7.034 6X+1.180 0 0.991 8 0.007 3 2.00 1.87 93.5 3.1
赖氨酸 Y=2.460 4X+0.410 1 0.994 2 0.004 9 0.10 0.08 80.0 2.4
丙氨酸 Y=2.386 9X+0.397 8 0.996 7 0.011 9 2.00 2.01 100.5 2.7
苏氨酸 Y=4.729 8X+0.788 3 0.993 6 0.013 6 10.00 9.74 97.4 2.9
甘氨酸 Y=1.727 3X+0.287 9 0.999 4 0.013 6 0.50 0.61 112.9 4.7
缬氨酸 Y=1.709 7X+0.285 0 0.999 2 0.013 5 1.00 0.89 89.0 2.8
丝氨酸 Y=4.189 3X+0.698 2 0.999 8 0.008 5 0.50 0.52 106.1 1.6
脯氨酸 Y=7.284 5X+1.214 1 0.995 9 0.007 9 0.10 0.09 90.0 2.2
异亮氨酸 Y=4.864 4X+0.810 7 0.993 9 0.005 1 0.20 0.17 86.5 3.3
亮氨酸 Y=1.359 0X+0.226 5 0.990 7 0.006 7 2.00 1.67 83.5 2.1
蛋氨酸 Y=3.812 3X+0.635 4 0.998 7 0.009 1 0.05 0.04 80.0 5.2
组氨酸 Y=9.853 3X+1.642 2 0.997 2 0.002 8 0.20 0.19 95.0 3.4
苯丙氨酸 Y=3.697 6X+0.616 3 0.991 8 0.010 4 0.50 0.41 82.0 6.9谷氨酸 Y=2.210 5X+0.368 4 0.992 1 0.012 2 1.00 0.80 80.0 4.5
天冬氨酸 Y=2.960 1X+0.493 4 0.999 8 0.013 1 2.00 1.95 97.5 2.3
半胱氨酸 Y=3.847 9X+0.641 3 0.999 3 0.011 2 0.20 0.18 90.0 4.0
酪氨酸 Y=4.077 2X+0.679 5 0.991 8 0.010 3 0.50 0.44 88.0 2.5
2.2　标准曲线线性范围和检出限　用配制的标准工作溶液 ,
按标准曲线步骤进行试验。结果表明 ,各氨基酸在 0.05 ～
25.00 nmol/L浓度范围内线性关系良好。将处理样品进行
加标回收试验。在样品处理前分别加入一定量不同浓度水
3358 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009年
注:1.精氨酸;2.赖氨酸;3.丙氨酸;4.苏氨酸;5.甘氨酸;6.缬氨
酸;7.丝氨酸;8.脯氨酸;9.异亮氨酸;10.亮氨酸;11.蛋氨酸;
12.组氨酸;13.苯丙氨酸;14.谷氨酸;15.天冬氨酸;16.半胱氨
酸;17.酪氨酸。
Note:1.Arginine;2.Lysine;3.Alanine;4.Threonine;5.Glycine;6.
Valine;7.Serine;8.Proline;9.Isoleucine;10.Leucine;11.Me-
thionine;12.Histidine;13.Phenylanine;14.Glutamate;15.As-
partate;16.Cystine;17.Tyrosine.
图 1　氨基酸标准溶液离子色谱图
Fig.1　Ionchromatogramofaminoacidsstandardsolution
平的混合标准溶液(n=3), 平均回收率在 80.0%～ 112.9%。
结果见表 3。
2.3　方法精密度及重复性　对 2.5 nmol/L的标准溶液连续
进样 6次 ,以峰面积的相对标准偏差考察精密度 ,各氨基酸
相对标准偏差 RSD在 1.2% ～2.7%。分别在 0、2、6、12、24 h
对同一样品溶液重复进样 ,以峰面积的相对标准偏差考察分
析方法的重复性 ,相对标准偏差 RSD在 2.3% ～8.4%。
注:1为榴莲外果皮;2为榴莲内果皮;3为榴莲果肉;4为榴莲果核。
Note:1.Epicarp;2.Endocarp;3.Sacrocarp;4.Stone.
图 2　榴莲样品色谱
Fig.2　Ionchromatogramsofsamples
2.4　样品测定　在选定的色谱条件下 ,取对照品溶液及样
品溶液各 25μl进样 ,测定峰面积值 ,按外标法定量。样品含
量测定结果见表 4。样品色谱图见图 2。
表 4　样品测定结果
Table4　Contentsofaminoacidsinsamples(n=3)
氨基酸
Aminoacid
外果皮
Epicarp
内果皮
Endocarp
果肉
Sacrocap
果核
Stone
精氨酸 2.19 2.41 2.85 1.13
赖氨酸 0.31 0.09 0.16 0.49
丙氨酸 2.49 2.16 2.48 2.40
苏氨酸 21.90 14.35 16.76 20.08
甘氨酸 - 0.23 0.54 0.72
缬氨酸 0.23 0.14 0.74 0.31
丝氨酸 0.44 0.33 0.49 0.58
脯氨酸 0.14 0.14 0.23 0.20
异亮氨酸 0.15 2.20 0.39 0.37
亮氨酸 0.41 - - -
蛋氨酸 0.05 0.05 0.12 0.12
组氨酸 0.34 0.29 0.48 0.40
苯丙氨酸 0.31 0.31 0.81 0.43
谷氨酸 0.55 1.54 2.05 3.02
天冬氨酸 0.73 1.46 2.49 2.53
半胱氨酸 0.07 0.12 0.31 0.11
酪氨酸 0.58 0.54 0.65 0.47
3　结论
建立了 IC-IPAD同时分离测定 17种氨基酸的方法 ,解决
了传统的氨基酸测定方法中的干扰问题 ,使定性定量更加准
确。方法简单 、高效 、灵敏 ,已用于榴莲中氨基酸含量的测
定。该方法还可用于谷类 、豆类 、蔬菜 、水果 、天然药物等基
体中单糖和糖醛酸含量的测定。
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