离子色谱法在细菌培养液水溶性代谢物分析中的应用

摘要

细菌培养液中含有一些不可或缺的水溶性物质，包括无机阴阳离子、有机酸、核苷酸、糖和氨基酸等。从菌种的改良，基因功能的分析和阐述，到细菌体系及生产工艺的优化，发酵实验的设计等，都需要定量地了解细菌的代谢情况，准确地测定细菌内的代谢流量数据。因此，精确而高效地测定这些水溶性代谢物意义重大。
　　本论文采用单柱离子色谱法定量测定了细菌胞外培养液中一些水溶性代谢物，为解决单柱分离糖和氨基酸的干扰问题，成功构建了多阀多泵系统。优化了阀切换及色谱分离条件，实现了糖和氨基酸的准确定量，为胞液复杂样品多组分的同时测定奠定了良好的基础。
　　本研究主要包括三部分的内容:
　　1.采用常规的单柱离子色谱法，分别对细菌培养液中的无机阴阳离子、有机酸、糖、醇和氨基酸进行了分离分析。
　　2.建立多阀多泵离子色谱系统，实现自动化操作。完成两阀两泵、三阀三泵、两阀三泵三套阀切换系统的构建。
　　3.利用双阀三泵切换系统，实现了热纤梭菌培养液中氨基酸和糖的同时测定。其中探讨了捕集柱的选择、捕集柱的最佳淋洗条件、阀切换时间条件。以20种氨基酸和7种糖混合标准品进行了方法评价。得到各标准品的线性相关系数均达到0.99以上，重复8次进样相对标准偏差在0.5-4.6％之间。新方法成功地应用于无菌对照培养液和三种形态热纤梭杆菌培养液中氨基酸和糖的检测中，实际样品的分析结果令人满意。

目录

摘要

第一章 前言

1．1 离子色谱概述

1．1．1 离子色谱的原理

1．1．2 离子色谱研究现状及存在的问题

1．2 前处理技术

1．3 阀切换技术

1．3．1 阀切换技术在离子色谱基体消除中的应用

1．3．2 阀切换技术在二维离子色谱中的应用

1．4 离子色谱的广泛应用

1．4．1 环境分析中的应用

1．4．2 石油化工中的应用

1．4．3 电力工业中的应用

1．4．4 核能中的应用

1．4．5 生物质能中的应用

1．4．6 小结

1．5 选题的目的和意义

第二章 单柱离子色谱法测定细菌培养液中的代谢物组分

2．1 引言

2．2 实验所需试剂和样品

2．3 实验部分

2．3．1 无机阴离子的分析条件

2．3．2 无机阳离子的分析条件

2．3．3 有机酸和核苷酸的分析条件

2．3．4 醇类的分析条件

2．3．5 多糖类的分析条件

2．3．6 氨基酸的分析条件

2．4 实验结果与讨论

2．4．1 单柱分离无机阴离子的方法评价及实际样品分析

2．4．2 单柱分离无机阳离子的方法评价及实际样品分析

2．4．3 单柱分离有机酸和核苷酸的方法评价及实际样品分析

2．4．4 单柱分离醇类的方法评价及实际样品分析

2．4．5 单柱分离多糖类的方法评价及实际样品分析

2．4．6 单柱分离氨基酸的方法评价及实际样品分析

2．5 小结

第三章 离子色谱阀切换系统的构建

3．1 引言

3．2 双阀双泵阀切换系统的建立

3．2．1 应用于基体消除的双阀双泵阀切换系统的构建

3．3 多阀多泵阀切换系统的建立

3．3．1 应用于同时检测的三阀三泵阀切换系统的构建

3．3．2 应用于同时检测的两阀三泵离子色谱阀切换系统的构建

3．4 小结

第四章 两阀三泵离子色谱法同时测定热纤梭菌培养液中的氨基酸和糖

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验所需仪器和试剂

4．2．2 实验样品及色谱条件

4．2．3 阀切换程序

4．2．4 方法评价

4．3 实验结果与讨论

4．3．1 捕集液的选择

4．3．2 糖和氨基酸在阳离子交换柱上的分离度

4．3．3 十通阀的切换时间

4．3．4 方法的最优条件

4．3．5 新方法的评价

4．3．6 样品分析

4．4 小结

结论

今后研究工作的设想

参考文献

致谢

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