谷氨酸表面分子印迹固相萃取微球的制备及其在酿造酱油分析中的应用研究

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酱油是我国传统酿造制品,呈鲜多肽的含量以及种类对酱油的品质具有重大影响,因而对酿造酱油的呈鲜多肽进行科学、系统的研究很有必要。目前呈鲜多肽主要通过人工感观评鉴的方法来实现,但人工感观评鉴的方法受影响因素众多,因而得出的数据缺乏足够的客观性以及一致性。为此,本文以可逆加成-断裂链转移(Reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT)活性自由基聚合法制备分子印迹固相萃取(Molecularly Imprinted Solid-phase Extraction,MISPE)微球,该微球可选择性分离酿造酱油中的L-谷氨酸以及呈鲜多肽,有效去除基质干扰,结合高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC),可实现酿造酱油中L-谷氨酸及呈鲜多肽的选择性分析检测。主要研究内容如下:  (1)L-谷氨酸分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted polymer, MIP)固相萃取微球的制备及表征  对硅胶微球进行RAFT改性,得到RAFT功能化硅胶微球。再以L-谷氨酸为模板分子,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为功能单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在硅胶微球表面包覆一层MIP薄膜,其最佳合成条件为:水-乙醇混合溶剂(V水∶V乙醇=3∶2)用量为15mL,L-谷氨酸用量为7.4 mg,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸用量为82.9 mg,N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为370 mg,偶氮二异丁腈的用量0.22 mg,反应温度为58℃。对最佳条件下制备得到的印迹硅胶微球进行红外、扫描电镜、热重分析表征,结果表明印迹薄膜成功包覆在硅胶微球表面,印迹硅胶微球失重约为8%,表明印迹膜的厚度适中。  (2)MISPE柱的制备以及萃取条件的优化  将印迹硅胶微球装填到固相萃取柱中,用体积分数为50%的乙腈-水溶液对固相萃取柱进行活化。对淋洗剂、洗脱剂的种类以及用量进行优化,最后确定以40%的乙醇-水为上样溶剂,2mL的乙醇为淋洗剂,3mL的10%的乙酸-水为洗脱剂,同时,控制上样流速低于0.5 mL/min。在此条件下,MISPE柱对L-谷氨酸的萃取容量达到140μg/g,印迹因子为2.6。对MISPE柱进行重复利用实验,结果表明可循环使用次数在10次以上。对谷氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸(Glu-Asp-Glu)、谷氨酸-天门冬氨酸(Glu-Asp)、丝氨酸-甘氨酸(Ser-Gly)、丝氨酸-甘氨酸-丝氨酸(Ser-Gly-Ser)分别过MISPE柱以及空白印迹固相萃取柱,结果表明其对四种寡肽的印迹因子分别为2.1、1.9、1.05、0.94。实验结果表明,印迹硅胶微球对端基氨基酸为谷氨酸的多肽具有较好选择性,因此可为下一步酿造酱油中呈鲜多肽选择性分析检测提供指导。  (3)MISPE-HPLC联用检测酿造酱油中的L-谷氨酸  建立MISPE-HPLC法测定L-谷氨酸,线性范围为1.47~58.85μg/mL,相关系数为0.9910,L-谷氨酸的检出限为44.1 ng/mL。用该方法测定浓度为1.47μg/mL以及7.35μg/mL的加标生抽样品中L-谷氨酸,回收率分别为80.6%、78.4%。用该方法测定浓度为1.47μg/mL以及7.35μg/mL的加标酱油原液样品中L-谷氨酸,回收率分别为82.2%、77.8%。
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