胺基酸水解與分析綜合指南

如前所述，有各種不同的設備協助樣品水解。不管使用哪種儀器，通常都有三種不同的水解方案：酸水解，用於確定總蛋白質組成；酸水解後執行過氧甲酸氧化，用於量測半胱胺酸與甲硫胺酸等含硫胺基酸；以及鹼水解，用於評估色胺酸回收率。傳統樣品水解設備的處理過程往往非常耗時，微波水解儀器可以大幅加速整個流程。在上述三種方案中部署微波水解可以改善對水解條件的控制，提高準確度、再現性、速度與穩固性。

CEM Discover SP微波反應系統(CEM Corporation 3100 Smith Farm Road Matthews, NC 28104)（圖7）使用微波技術，只需要15分鐘即可水解蛋白質與胜肽用於胺基酸分析。如圖8所示，直接施加微波能量並使用整合的IR溫度感測器，可以迅速加熱並維持每個樣品的設定溫度。原位攪拌能確保樣品的熱分佈均勻，反應後焠火冷卻樣品只需幾秒鐘。

下節概述系統設置與操作。如需詳細資訊，請聯絡CEM Corporation或參考系統手冊。

• 該系統的電力要求是110–140 VAC、60 Hz，120 VAC之下10 A。
• 系統需要通風。
• 該系統需要最小25 psi與最大60 psi的壓縮空氣或壓縮氮氣。
• 該系統的十英尺範圍內需要配備一台筆記型電腦（由CEM提供）。

• 酸水解：6 N HCl，1:1濃HCl:DI水。
• 鹼水解：4 N NaOH，在100 mL DI水中溶解16 g NaOH固態。
• 過氧甲酸（僅預氧化），9:1甲酸:30%過氧化氫。
• 10或35 mL樣品瓶，用於Discover SP，附攪拌棒與瓶蓋。
• 苯酚結晶。

選項1

1. 稱取50–500 mg樣品放入附攪拌棒的35 mL樣品瓶中。
2. 將分解管放入冰浴中大約15分鐘。
3. 冷卻後加入5 mL過氧甲酸。
4. 用玻璃塞蓋住試管並在磁力攪拌器上低速攪拌15分鐘。
5. 將分解管放回冰浴內，讓樣品氧化16小時。
6. 拿掉玻璃塞，加入0.84 g偏亞硫酸氫鈉以分解過氧甲酸。
7. 過氧甲酸水解從第5.4.2節「酸水解」的選項1步驟2開始。

選項2

1. 稱取50–500 mg樣品放入附攪拌棒的35 mL樣品瓶中。
2. 加入新製備的6mL過氧甲酸溶液（9:1甲酸:30%過氧化氫）。
3. 在50 °C的水浴中培養反應混合物一小時。
4. 在蒸發儀中以50 °C蒸乾殘留的過氧甲酸溶液。
5. 過氧甲酸水解從第5.4.2節「酸水解」的選項1步驟2開始。

選項1：50–300 mg樣品

1. 稱取樣品放入附攪拌棒的35 mL樣品瓶中。
2. 添加3%苯酚（按重量）。
3. 添加5 mL的6 N HCl。
4. 蓋上瓶蓋。
5. 使用「動態方法控制」(Dynamic Method Control)設定方法，以300 W在195 °C與300 psi之下維持15分鐘。攪拌速度應設定為高速。
6. 將樣品瓶放入Discover Cavity並按下啟動鍵以開始此方法。
7. 樣品應該在不超過250 psi (±10%)的壓力下加熱至195 °C。

選項2：300–500 mg樣品

1. 稱取樣品放入附攪拌棒的35 mL樣品瓶中。
2. 添加3%苯酚（按重量）。
3. 添加10 mL的6 N HCl。
4. 蓋上瓶蓋。
5. 使用「動態方法控制」(Dynamic Method Control)設定方法，以300 W在195 °C與300 psi之下維持15分鐘。攪拌速度應設定為高速。
6. 將樣品瓶放入Discover Cavity並按下啟動鍵以開始此方法。
7. 樣品應該在不超過250 psi (±10%)的壓力下加熱至195 °C。

選項1：50–300 mg樣品

1. 稱取樣品放入附攪拌棒的35 mL樣品瓶中。
2. 添加5 mL的4 N NaoH。
3. 蓋上瓶蓋。
4. 使用「動態方法控制」(Dynamic Method Control)設定方法，以300 W在195 °C與300 psi之下維持15分鐘。攪拌速度應設定為高速。
5. 將樣品瓶放入Discover Cavity並按下啟動鍵以開始此方法。
6. 樣品應該在不超過250 psi (±10%)的壓力下加熱至195 °C。

選項2：300–500 mg樣品

1. 稱取樣品放入附攪拌棒的35 mL樣品瓶中。
2. 添加10 mL的4 N NaoH。
3. 蓋上瓶蓋。
4. 使用「動態方法控制」(Dynamic Method Control)設定方法，以300 W在195 °C與300 psi之下維持15分鐘。攪拌速度應設定為高速。
5. 將樣品瓶放入Discover Cavity並按下啟動鍵以開始此方法。
6. 樣品應該在不超過250 psi (±10%)的壓力下加熱至195 °C。

溫度、時間與功率設定取決於要水解的樣品類型。重要的是在整個過程中都要維持微波的運作。這要求使用者進行實驗以在使用此技術時取得最佳化樣品。

建議您在前述程序中使用正確的樣品量、體積與容器。這些因素是成功水解的關鍵。樣品中有些成分在水解後維持固態，且通常會在過程中變黑，如圖9所示。這是正常現象；胺基酸在溶液中。請將與使用CEM設備有關的所有問題全都提交給CEM Corporation，寄送電子郵件molecular.support@cem.com或撥打1-704-821-7015要求轉接CEM分子樣品前處理團隊。