氨基酸,是一类含有碱性氨基和酸性羧基的两性有机化合物,是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位。氨基酸因其结构、R基团等不同而具有不同的性质,如等电点、旋光性等。氨基酸的检测也可以根据这些性质的不同进行筛选和鉴定。目前发展起来的检测方法有分光光度法、液相色谱、气相色谱、红外检测等多种方法。
氨基酸在生物体是用于制造抗体蛋白、血红蛋白、酶蛋白、激素蛋白、神经递质物质的等原材料,甚至可以用来为生物体提供能量来源。可以说氨基酸是一切生命之源。
(1)外观:各种常见的氨基酸多为无色结晶,结晶形状因氨基酸的结构不同而有所差异,如L–谷氨酸为四角柱形结晶,D–谷氨酸则为菱形片状结晶。
(2)熔点:氨基酸结晶的熔点较高,一般在200~300℃,许多氨基酸在达到或接近熔点时会分解成胺和CO2。
(3)溶解度:绝大部分氨基酸都能溶于水。不同氨基酸在水中的溶解度有差别,如赖氨酸、精氨酸、脯氨酸的溶解度较大,酪氨酸、半胱氨酸、组氨酸的溶解度很小。各种氨基酸都能溶于强碱和强酸中。但氨基酸不溶或微溶于乙醇。
(4)味感:氨基酸及其衍生物具有一定的味感,如酸、甜、苦、咸等。其味感的种类与氨基酸的种类、立体结构有关。从立体结构上讲,一般来说,D–型氨基酸其甜味强度高于相应的L–型氨基酸。
(5)光吸收特性:20种常见氨基酸对可见光均无吸收能力。但其在远紫外区(小于220nm)有较小光吸收,在紫外区(220nm~300nm)只有酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸三种氨基酸有光吸收能力,是因为它们的R基含有苯环共轭双键系统。苯丙氨酸在259nm、酪氨酸在278nm、色氨酸在279nm有最大光吸收。因为蛋白质一般都含有这三种氨基酸,尤其是酪氨酸,因此可以利用280nm波长处的紫外吸收特性定量检测蛋白质的含量。分光光度法测定蛋白质含量的依据是朗伯–比尔定律(Lambert Beer's law)。在280nm处蛋白质溶液吸光值与其浓度成正比。
氨基酸参与体内构成酶、激素神经递质以及部分维生素。酶的化学本质是蛋白质,如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素、促肠液激素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。酶、激素、维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。
氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物来用于合成多肽药物。用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有22种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。
由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。