S氨基酸单向层析是一种用于检测氨基酸的生化分析方法,可呈现紫色化合物以比色
关于DNS氨基酸单向层析的详细内容:
实验原理
要点 | |
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反应原理 | 荧光试剂5 二甲氨基 1 萘磺酰氯(DNS Cl)在碱性条件下与氨基酸的游离氨基结合成带有荧光的DNS 氨基酸,DNS Cl能与所有的氨基酸生成具荧光的衍生物,其中赖氨酸、组氨酸、酪氨酸、天冬酰胺等氨基酸可生成双DNS 氨基酸衍生物。 |
分离原理 | 聚酰胺薄膜对不同的DNS 氨基酸吸附力不同,在一定的溶剂系统中可将混合DNS 氨基酸进行层析分离,但有些氨基酸结构近似,单向层析可能难以完全分离,此时可选用另一种溶剂系统进行第二向层析。 |
检测原理 | DNS 氨基酸在紫外光照射下呈现黄绿色荧光,而DNS OH显绿色荧光,DNS NH₂在紫外光照射下产生蓝色荧光,通过观察荧光斑点可区分它们。 |
实验试剂与材料
类别 | 名称 | 详情 |
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试剂 | DNS Cl丙酮溶液 | 称取25mg DNS Cl溶于10ml丙酮中。 |
展层剂 | 如V(甲酸,88%):V(蒸馏水)=1.5:100(不同实验可能有不同配方)。 | |
氨基酸样品 | 例如甘氨酸(Gly)、苯丙氨酸(Phe)、组氨酸(His)等。 | |
其他 | 2mol/L碳酸氢钠溶液、三乙胺、丙酮、乙酸乙酯、盐酸等。 | |
材料 | 聚酰胺薄膜 | 一般剪成7cm×7cm的方块。 |
层析缸 | 用于放置聚酰胺薄膜进行层析。 | |
点样工具 | 微量注射器或毛细管。 | |
检测工具 | 紫外灯(波长253nm或265nm或360nm或280nm)。 |
实验步骤
(一)DNS 氨基酸的制备
- 样品处理:取适量氨基酸样品,用少量水溶解后,加入0.2mol/L碳酸氢钠溶液,使溶液呈碱性环境。
- 加入DNS Cl:加入DNS Cl丙酮溶液,用三乙胺调pH至9.0 9.5左右,在室温(约25℃)下放置2 4小时,或在40℃烘箱中反应2小时,生成DNS 氨基酸。
(二)点样
- 准备聚酰胺薄膜:将聚酰胺薄膜剪成合适大小,在距边一定距离处画基线,确定点样位置,若只做单向层析,画一条基线,在基线上每隔一定距离(如1cm)画一点样点。
- 点样操作:用微量注射器或毛细管取样,点在点样位置上,点样直径应小于2mm,若需多次点样,则点一次,吹干一次,避免样品斑点过大影响分离效果。
(三)展开
- 安装薄膜:将点好样的聚酰胺薄膜卷成圆筒形,样品在筒内,用线圈固定,放入层析槽内。
- 选择展层剂:根据实验目的和氨基酸性质选择合适的展层剂,常用的展层剂有苯 冰醋酸、甲酸 水等。
- 展开过程:在层析槽内放入适量展层剂,进行展开,以溶剂前沿到达距顶端一定距离(如0.5cm)左右为止,一般约需20分钟,展开过程中,溶剂携带样品在聚酰胺薄膜上移动,由于不同DNS 氨基酸与聚酰胺薄膜的吸附力不同,从而实现分离。
(四)检测
- 干燥薄膜:展开结束后,取出薄膜,用电吹风机吹干。
- 观察荧光:将薄膜置于紫外灯下,观察荧光斑点,DNS 氨基酸呈黄色荧光,DNS OH显绿色荧光,DNS NH₂产生蓝色荧光,通过与标准DNS 氨基酸层析谱相比较,可鉴别样品中DNS 氨基酸的种类。
注意事项
- pH控制:DNS Cl在pH过高时会水解产生副产物DNS OH,所以在反应过程中要严格控制pH在合适范围。
- 点样规范:点样量要适中,点样直径不宜过大,且每次点样后要吹干再进行下一次点样,以保证样品斑点清晰,分离效果好。
- 展层剂选择:展层剂的选择要根据氨基酸的性质和分离目的来确定,合适的展层剂才能实现良好的分离效果。
- 操作环境:整个实验过程要注意避光操作,尤其是DNS 氨基酸的制备和反应过程,避免荧光物质因光照分解。
相关问题与解答
问题1:为什么DNS Cl与氨基酸反应要在碱性条件下进行?
解答:DNS Cl与氨基酸的游离氨基反应需要在碱性条件下进行,是因为在碱性环境中,氨基酸的氨基更容易被去质子化,形成亲核性更强的氨基负离子,从而更有利于与DNS Cl发生亲核取代反应,生成DNS 氨基酸,如果pH过低,氨基酸的氨基主要以质子化形式存在,反应活性降低,难以与DNS Cl有效结合。
问题2:在DNS氨基酸单向层析中,如果展层剂前沿超过了规定距离,会对实验结果有什么影响?
解答:如果展层剂前沿超过了规定距离,可能会导致以下影响,可能会使一些DNS 氨基酸的斑点过于靠近薄膜边缘,在后续的检测和分析中容易受到外界因素的干扰,如薄膜边缘的不平整、污染等,影响对斑点位置和荧光强度的判断,过度展开可能会使原本已经分离较好的DNS 氨基酸斑点重新混合,降低分离效果,因为随着展开距离的增加,