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摘要：氨基酸分析技术是基于蛋白质种类数量的一门检测技术，是现代临床医学、生物化学等领域必不可少的研究手段。文章介绍氨基酸分析的发展及分类方法，分析氨基酸分析技术的基本原理、特点及主要的影响因素。研究认为：利用氨基酸分析技术定量检测不同纤维的特征氨基酸，能够简单有效鉴别纺织品种类，分析纺织品后整理工艺，并评估纺织品老化程度；该方法不依赖检测人员的主观判断与经验，具有检测结果灵敏、客观的特点，且为氨基酸分析技术在纺织品检测研究中的应用提供了新的思路。
关键词：氨基酸分析；纺织品检测；织物鉴别；后整理；织物老化
引言：
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，广泛存在于自然界中。自然界中的氨基酸主要以两种形式存在，一种是以结合态存在于蛋白质和多肽中，另一种是以游离态存在于部分食品及生理体液中。基于氨基酸在人们日常生活中的普遍性和重要性，氨基酸分析技术一直是现代临床医学、生物化学及食品饲料等领域必不可少的研究手段。有关氨基酸的分析技术始于20世纪30、40年代，之后历经了多次发展。自Spackman等在1958年合作研制出世界上第一台用离子交换树脂和茚三酮柱后衍生检测法的自动氨基酸分析仪开始，氨基酸分析技术进入一个新的阶段。随着蛋白质科学及生物技术的不断发展，氨基酸分析技术由最初的阳离子交换色谱分离-茚三酮柱后衍生法发展为当今多种分析方法并存。本文对目前主流的氨基酸分析方法、检测原理与影响因素，以及在纺织品检测中的应用进行了概述。
一、氨基酸分析方法的分类
氨基酸分析法按检测方法可分为化学分析法、电化学分析法、分光光度法等。1）化学分析法主要包括甲醛滴定法及凯氏定氮法。甲醛滴定法是向中性或碱性氨基酸溶液中加入甲醛，氨基酸的氨基与甲醛反应生成羟甲基衍生物的同时释放氢离子，利用碱标准溶液滴定释放出的氢从而计算出氨基酸含量的方法。该方法简单易行，但存在滴定终点难以准确掌握、准确度低的问题。凯氏定氮法主要测定样品中含氮的总量，根据特定样品的蛋白质和氨基酸中氮含量平均值计算样品中氨基酸的含量。该方法准确度高，但存在操作步骤复杂、测定时间长、氮元素来源不确定等不利因素。2）电化学分析法包括直接电化学分析法和间接电化学分析法。直接电化学分析法是采用适用于不同氨基酸的电极对各种氨基酸进行测定。该方法无需衍生反应、操作简便且污染小，但存在可直接反应的氨基酸种类较少、反应可逆性较差、背景干扰大的弊端。3）分光光度法主要包括可见光分光光度法、紫外光分光光度法和荧光分光光度法。该方法主要是利用氨基酸的氨基、羟基或其他活性基团与衍生化试剂反应，生成具有可见光、紫外生色团或能产生荧光的衍生反应产物，然后用可见光、紫外或荧光检测器进行检测。其中，紫外光分光光度法简单易行，但线性范围较小；荧光分光光度法可能存在衍生化反应时间长、产物组分复杂和稳定性差等问题。
氨基酸分析法按是否具有衍生反应可分为直接分析法和衍生化间接分析法。直接分析法是对氨基酸直接进行定量分析，较适于一、二级氨基酸的检测。该方法灵敏度高、操作简单、衍生产物较为单一，但此类氨基酸分析仪器一般专属性较强且价格昂贵。衍生化间接分析法是将氨基酸进行衍生化处理，接上发光或发色基团后再进行定性、定量分析的方法，按衍生时间的不同分为柱前衍生法和柱后衍生法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆柱前衍生法是将氨基酸在柱前转化为能被反相色谱分离的衍生物进行检测的方法。其中衍生试剂的选择对反应结果有较大影响，一般要求衍生试剂应具备摩尔吸光系数大、易于结合标示物、生成的衍生物溶解性好、稳定性强等特点。柱后衍生法是将样品先经色谱柱分离后再进行衍生化处理并检测的方法。柱后衍生法与柱前衍生法相比具有反应重复性好、检测准确度高等优点，但衍生化条件更加严格。其中，茚三酮柱后衍生法因发展时间最长、技术最为成熟，结果准确度高等特点，是当前使用较为广泛的氨基酸分析方法。
二、氨基酸分析技术在纺织品检测中的应用
中国经济的快速发展带动了纺织品进出口贸易的迅猛发展，目前中国已经成为世界上最大的纺织品出口国，随之而来的是纺织品检测的重要性越发突出。随着新技术、新工艺和新材料的不断涌现及人们对环境保护、自我健康保护意识的不断增强，对纺织品检测方法也提出了更高的要求。近年来，随着氨基酸分析技术的发展与成熟，其在纺织品检测领域的应用越来越引起人们的关注。
通常动物纤维混纺类织物鉴别的方法是利用显微镜和扫描电镜等仪器，采用观察法对纤维的主要形态特征进行辨别。但纤维的形态特征有时会因气候、环境及处理工艺等发生变化，这就加大了纤维鉴别的难度。例如在光学显微镜下就很难将羊绒纤维与经丝光处理后的部分毛纤维进行区分。并且采用观察法鉴别纤维主观干扰较大，对检测人员的经验要求也相对较高，难以准确定性分析。随着氨基酸分析技术的发展，利用氨基酸分析技术定性定量分析不同纤维的特征氨基酸来实现对混纺织物鉴别的方法，越来越受到研究人员的青睐。早前于伟东等研究发现在羊毛纤维中精氨酸、谷氨酸、亮氨酸和丝氨酸的含量较高，并且含有大量二硫键。因此可以利用氨基酸分析技术根据以上几种特征氨基酸对混纺织物中的羊毛纤维进行鉴别。丝绸作为中国灿烂文明的标志，深受世界各国人民的喜爱。蚕丝是由蚕体内绢丝腺分泌而来，主要包括丝素、丝胶及少量蜡质、灰分、糖和无机盐等。目前可用于工业化生产的主要有桑蚕丝和柞蚕丝两大类。姚穆等研究发现桑蚕丝素蛋白中甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸的含量占氨基酸总含量的90%以上，其中甘氨酸含量最高，是桑蚕丝最主要的特征氨基酸。后来这几种氨基酸一直作为鉴别桑蚕丝的主要特征氨基酸。本课题组在前期的研究中发现，在柞蚕丝素蛋白中丙氨酸的含量最高，并且精氨酸、赖氨酸等氨基酸的含量也明显高于桑蚕丝素蛋白中精氨酸、赖氨酸含量。以此作为柞蚕丝的特征氨基酸，利用氨基酸分析技术能够有效地与桑蚕丝进行区别。利用氨基酸分析技术鉴别这几种氨基酸，可以简单有效地区分柞蚕丝素和桑蚕丝素。人们对丝绸产品的喜爱也促进了其在混纺织物中的应用，例如近年来的丝/毛混纺织物在服装面料市场上的走俏。但由于桑蚕丝价格昂贵，有些丝/毛混纺产品即采用木薯丝来代替桑蚕丝，普通消费者在选购时很难通过肉眼进行鉴别。刘启国等就采用氨基酸分析技术，研究分析了桑蚕丝与木薯丝中氨基酸的区别及其对活性染料的影响。研究发现，桑蚕丝中主要特征氨基酸总含量为88%，木薯丝中氨基酸含量为86．22%，利用氨基酸含量的差别能够简便有效地区分桑蚕丝与木薯丝。同时还发现桑蚕丝中赖氨酸、精氨酸等具有能与活性染料反应的亲核基团的氨基酸的总含量为23%，木薯丝中同类氨基酸的含量为20．85%，这也是造成蚕丝纤维染色性能及物理性能不同的主要原因之一。
结束语
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。
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论文作者:钟伟慧
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/20
标签：氨基酸论文; 桑蚕丝论文; 技术论文; 方法论文; 纺织品论文; 分析法论文; 丝素论文; 《防护工程》2018年第6期论文;