العنوان: الكشف عن الأحماض الأمينية
مقدمة:
الأحماض الأمينية هي الجزيئات الأساسية للبروتينات، وهي ضرورية للعديد من العمليات الحيوية في جسم الإنسان، بما في ذلك بناء ووظيفة العضلات، وإنتاج الهرمونات والإنزيمات، ونقل الناقلات العصبية، والحفاظ على توازن الكهارل. يعد الكشف عن الأحماض الأمينية مهمًا في العديد من المجالات، بما في ذلك الطب، والكيمياء الحيوية، والتغذية، والصيدلة، والزراعة.
1. طرق الفصل الكروماتوغرافي للأحماض الأمينية:
– الفصل الكروماتوغرافي السائل للأداء العالي (HPLC): يستخدم هذا الأسلوب لفصل الأحماض الأمينية بناءً على الاختلافات في قابليتها للذوبان في المذيبات المختلفة. يتم ضخ عينة من الأحماض الأمينية من خلال عمود مليء بمادة مالئة صلبة، مثل السيليكا أو الألومينا. ترتبط الأحماض الأمينية بمادة الحشو بدرجات متفاوتة، اعتمادًا على قابليتها للذوبان. يتم غسل العمود بمذيب مناسب، مما يؤدي إلى إزالة الأحماض الأمينية من الحشو حسب ترتيب قابليتها للذوبان. يتم الكشف عن الأحماض الأمينية الخارجة من العمود باستخدام جهاز الكشف، مثل مقياس الطيف الكتلي أو مقياس الامتصاصية.
– الفصل الكروماتوغرافي الغازي (GC): يستخدم هذا الأسلوب لفصل الأحماض الأمينية بناءً على الاختلافات في نقاط غليانها. يتم تحويل الأحماض الأمينية إلى مشتقات متطايرة، مثل ميثيل استرات أو تريفلوورو أسيتيل مشتقات. يتم حقن مشتقات الأحماض الأمينية في عمود كروماتوغرافي غازي، حيث يتم تسخينه إلى درجة حرارة مرتفعة. تنتقل مشتقات الأحماض الأمينية عبر العمود بمعدلات مختلفة، اعتمادًا على نقاط غليانها. يتم الكشف عن مشتقات الأحماض الأمينية الخارجة من العمود باستخدام جهاز الكشف، مثل مقياس الطيف الكتلي أو مقياس اللهب المؤين.
2. طرق الطيف الكتلي للأحماض الأمينية:
– طيف الكتلة الإلكتروني (EI-MS): يستخدم هذا الأسلوب لتحديد كتلة جزيء الأحماض الأمينية وتركيبه. يتم تحويل الأحماض الأمينية إلى أيونات في غرفة التأين، ثم يتم تسريعها من خلال مجال كهرومغناطيسي. بناءً على كتلة كل أيون، ينحرف مساره بمقدار مختلف. يتم الكشف عن الأيونات حسب كتلتها إلى نسبة الشحنة (m/z) باستخدام جهاز الكشف، مثل مضاعف الإلكترونات.
– طيف الكتلة بالرش المتأين بالكهرباء (ESI-MS): يستخدم هذا الأسلوب لتحديد كتلة جزيء الأحماض الأمينية وتركيبه، حتى لو كانت في محلول. يتم رش محلول الأحماض الأمينية في رذاذ دقيق، ثم يتم شحنه كهربائيًا. تتبخر المذيبات، تاركة وراءها أيونات الأحماض الأمينية. يتم تسريع الأيونات من خلال مجال كهرومغناطيسي، ويتم الكشف عنها حسب كتلتها إلى نسبة الشحنة (m/z) باستخدام جهاز الكشف، مثل مضاعف الإلكترونات.
3. طرق الطيف البصري للأحماض الأمينية:
– طيف الامتصاصية فوق البنفسجية المرئية (UV-Vis): يستخدم هذا الأسلوب لتحديد تركيز الأحماض الأمينية في محلول. يتم تعريض محلول الأحماض الأمينية لضوء فوق بنفسجي أو مرئي. تمتص الأحماض الأمينية الضوء عند أطوال موجية معينة، اعتمادًا على بنيتها الجزيئية. يتم قياس مقدار الضوء الممتص، والذي يتناسب مع تركيز الأحماض الأمينية في المحلول.
– طيف الفلورسنت (Fluorescence): يستخدم هذا الأسلوب لتحديد تركيز الأحماض الأمينية في محلول. يتم تعريض محلول الأحماض الأمينية لضوء فوق بنفسجي. تمتص الأحماض الأمينية الضوء وتعيد إصداره عند أطوال موجية أطول. يتم قياس مقدار الضوء المنبعث، والذي يتناسب مع تركيز الأحماض الأمينية في المحلول.
4. طرق الكيمياء الرطبة للأحماض الأمينية:
– اختبار نينهايدرين (Ninhydrin Test): يستخدم هذا الاختبار للكشف عن الأحماض الأمينية التي تحتوي على مجموعة أمينية حرة. يتم إضافة نينهايدرين إلى محلول الأحماض الأمينية. يتفاعل نينهايدرين مع مجموعة الأمين لإنتاج مركب أرجواني اللون. يمكن الكشف عن هذا المركب بصريًا أو باستخدام مقياس الطيف الضوئي.
– اختبار بارتون (Barton Test): يستخدم هذا الاختبار للكشف عن الأحماض الأمينية التي تحتوي على مجموعة الكربوكسيل الحرة.