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氨基酸分析技术在纺织品检测中的应用

2018-05-15闫蕾

科学与技术 2018年20期

闫蕾

摘要:随着时代的进步,科学技术水平的提升,氨基酸分析技术也不断成熟和完善,不仅应用到了生物化学、临床医学领域等,而且在纺织品检测中也发挥着非常重要的作用。合理应用该技术,能够比有效的鉴别纺织品的种类。而且该技术排除人的主观因素,促使检测结果更客观,更具有灵敏性特点。

关键词:氨基酸分析;纺织品检测;织物鉴别

1、氨基酸分析检测原理和主要影响因素

1.1样品中氨基酸浓度

每种仪器都有其规定的进样体积和比较合适的进样浓度,浓度过大或过小都会影响分析结果的精准性。过高浓度的样品注入仪器后会造成仪器压力过大,样品峰值过高,图谱出现噪声,容易堵塞管路、污染柱子;过低溶度的样品注入仪器后会造成个别氨基酸分离不好,影响定量分析的准确性。实验过程中最好是在进样分析前对样品浓度进行预估算,将样品浓度配到仪器要求的合适浓度范围。

1.2缓冲液pH值及钠离子浓度

缓冲液的pH值和钠离子浓度对样品中各个氨基酸的洗脱及分离起着重要作用,若pH值和钠离子浓度不适宜会造成氨基酸出峰时间提前、错后或出峰重叠等现象。当缓冲液pH值偏酸时,酸性氨基酸出峰时间会推后,造成丙氨酸与胱氨酸的峰重合,亮氨酸与酪氨酸分离度降低;当缓冲液pH值偏碱时,酸性氨基酸出峰时间会前移,造成丝氨酸与谷氨酸、缬氨酸与蛋氨酸、酪氨酸与苯丙氨酸不能完全分离。当钠离子浓度偏低时,氨基酸出峰的峰形会变宽,出峰时间会推迟;钠离子浓度过高时,会造成氨基酸出峰太快,峰宽值变小,影响分离效果。实际实验时应该以分离谱图最佳为原则,来调控缓冲液的pH值和钠离子浓度。

1.3柱温

不同型号的氨基酸分析仪一般都有各自要求的柱温。氨基酸分析的原则是要求仪器的柱温达到规定的温度基线且稳定之后再进行样品的正常分析,否则会出现基线漂移的情况,进而影响分离效果及测试准确性。受柱温影响比较大的氨基酸主要有蛋氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸等。若柱温过低,则氨基酸溶出速度会变慢,柱压升高,造成峰形变宽、出峰不完全,分析时间延长;若柱温过高,则会造成各种氨基酸的溶出速度加快,氨基酸分离不到位、分离度不好的现象。

1.4氨

溶液中氨的存在主要归结于离子水和试剂的引入。在分析过程中若缓冲液、流路或样品中混入氨,反应初期缓冲液pH值低时,混入的氨会被树脂所吸附。随着缓冲液pH值的逐步升高,溶液中的氨再逐渐被洗脱下来,使图谱的基线在赖氨酸、组氨酸、精氨酸等碱性氨基酸出峰处被抬高,影响其分离效果和定量的准确性。目前有些氨基酸分析仪为了解决流路中混入氨的问题,在自动进样器前会加一根除氨柱用来吸附溶液中的氨,防止其在分析过程中被洗脱,但一般此类除氨柱都有一定的使用寿命。

1.5茚三酮

茚三酮溶液的好坏直接关系着氨基酸出峰面积的大小,进而影响氨基酸分析结果的准确性。茚三酮溶液如果长时间暴露在空气中会被氧化失效,同时缓冲液中的溶解氧也会对茚三酮的显色效果造成影响,所以在配制茚三酮溶液时应注意要通入足够时间的氮气以排除溶解氧,而且试剂表面应充满氮气保护,防止其暴露在空气中被氧化而失效。

1.6光源

由于反应的氨基酸浓度有所不同,会与茚三酮溶液反应生成深浅不一的蓝紫色化合物茚二酮胺。氨基酸的浓度与茚二酮胺的吸收度成线性关系,也就是说吸收率反应了氨基酸浓度的大小。当仪器的光源不佳时就会直接影响氨基酸定量分析的准确性,所以实验过程中应注意及时检查仪器光源的能量值,保证定量分析的准确性。

2、氨基酸分析技术在纺织品检测中的运用研究

2.1辨别混纺织物的种类

在科学技术不断发展的今天,氨基酸分析技术也得到了进一步发展,并且在纺织品检测中发挥着越来越重要的作用。其中最常用的一种形式就是辨别混纺织物的种类。在以往进行动物混纺织物辨别时,大多数都是运用扫描电镜、显微镜进行鉴定的。但是纤维材料具有一定的特殊性,极其容易受到外界环境的影响,因此利用显微镜对其进行区分是有一定的难度,无法保证分析结果的准确性。而氨基酸分析技术的有效应用,有效解决了这一问题,可以提升分析的科学,确保分析结果的真实性。主要是因为纤维不仅存在着各种氨酸,而且其所占比重也是比较高的。例如,亮氨酸、精氨酸、丝氨酸等,这就在一定程度上为氨基酸分析技术的应用提供了良好的环境,对其鉴别结果有效性的提升具有重要意义。现阶段,桑蚕丝与柞蚕丝是工业化生产最主要的两种材料,其中丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸等占据氨基酸总量的一大半,甚至已经达到了90%,通过运用氨基酸分析技术分析桑蚕丝与柞蚕丝各个氨基酸的含量,就可以对二者进行合理的区分。例如,在实际分析中,甘氨基酸含量最高的属于桑蚕丝。相对柞蚕丝而言,桑蚕丝的价格是比较高的,如果是用肉眼进行辨别,很难准确的区分,这就需要对氨基酸分析技术进行充分的运用。

2.2研究保护老化织物

相对其它材料而言,纺织物的長久且完整的保存是有一定难度的。尤其是古代的织物,其埋藏时间是比较久的,所以通常情况下都会出现老化现象。例如,织物的颜色发生了变化,织物的强度发生了改变等。针对老化织物而言,不仅其外观会发生一定的变化,而且在光照强度过大时,还可能使其发生化学反应,在这种情况下,就会出现纤维降解的问题,给织物保护研究增加了一定难度。由于氨基酸分析技术具有较强的灵敏度,所以可以对老化织物进行有效的分析,为其研究提供可靠的依据。在实际研究过程中,合理运用该技术,可以分析织物老化过程中不同氨基酸的变化追踪织物的埋藏环境,在此基础上,可以更合理的推断影响纺织物老化的因素,进而更顺利的进行研究,对纺织物进行有效的保护。并且,应用氨基酸分析技术研究保护老化织物也具有一定的经验,在早期,相关研究人员曾运用氨基酸技术研究老化织物中,发现影响织物变黄因素之一是紫外线的照射。之所以发生这一现象,主要是因为在受到光照射下,纺织会发生部分降解的现象,进而逐渐变化。因此,在研究保护老化织物过程中,运用氨基酸分析技术是可行的,也是十分必要的,不但可以对影响织物老化的原因进行判断,而且还能合理的分析其老化程度,在一定程度上为织物的保护研究方面开辟了新的方向。

2.3鉴别再生蛋白质纤维组分

在新阶段,人们对蛋白质纤维越来越受关注和重视,主要是因为这种纤维通过现代化先进技术把植物蛋白质纤维、动物蛋白质纤维进行加工,最后制作成纤维产品,具有很好的保健功能,对人们身体健康水平的提升具有重要作用。例如,大豆纤维、牛奶纤维等。但是对于再生蛋白纤维而言,对其纤维进行准确的判断和鉴别是很难的。近年来,我国生物技术也得到了进一步发展,氨基酸技术含量也有所提高,并且在再生蛋白质纤维组分的鉴别过程中,发挥着越来越重要的作用。在实际应用该技术中,需要对鉴别的纤维进行水解,并且要保证其水解条件与相关要求是相符的,这也是提升分析结果科学性的基础与前提。与此同时,还需要对水解的温度进行有效的控制,进而可为接下来的鉴别工作创造良好的环境。

3、结语

氨基酸分析技术是基于蛋白质种类数量的一门检测技术,它不依赖检测人员的主观判断与经验性,具有检测结果灵敏、客观的特点。利用氨基酸分析技术能有效地鉴别纺织品种类、分析纺织品后整理工艺,并评估丝织品老化程度。随着氨基酸分析技术的不断发展,其在纺织材料检测领域的应用将会越来越广泛。

参考文献

[1]刘雨,张英.氨基酸分析技术在纺织品检测中的应用[J].丝绸,2017,(03):20-27.

(作者单位:浙江经纬公证检验行有限公司)