重組膠原蛋白:凱氏定氮、高效液相色譜雙法解疑
前言
最近,知名美妝護(hù)膚品牌卷入成分爭(zhēng)議風(fēng)波。有博主質(zhì)疑稱該品牌一款重組膠原蛋白精華的產(chǎn)品涉嫌造假,重組膠原蛋白真實(shí)添加量為0.0177%,且未檢測(cè)出膠原蛋白的核心氨基酸成分——甘氨酸。該公司聲明,產(chǎn)品成分標(biāo)注均按法定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行并通過(guò)藥監(jiān)部門審核備案,不存在任何成分造假或隱瞞行為。雙方爭(zhēng)論的核心還在于檢測(cè)方法的不同。
重組膠原蛋白作為生物醫(yī)藥與護(hù)膚領(lǐng)域的高效活性原料,其真蛋白含量直接決定產(chǎn)品的功效與質(zhì)量,且氨基酸作為基本組成單元構(gòu)成重組膠原蛋白的鏈狀結(jié)構(gòu),其特定序列與修飾(如羥脯氨酸)直接決定其三螺旋穩(wěn)定性及生物學(xué)功能。本文使用“凱氏定氮法”檢測(cè)重組膠原蛋白中的總氮、非蛋白氮及真蛋白含量,并使用“高效液相色譜法”檢測(cè)重組膠原蛋白中的氨基酸含量,為廣大生產(chǎn)企業(yè)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)及監(jiān)管部門提供支持。
凱氏定氮法
根據(jù)《YY/T 1947-2025 重組膠原蛋白敷料》中要求,重組膠原蛋白含量可按照《中華人民共和國(guó)藥典》(2020年版 四部)通則0731蛋白質(zhì)含量測(cè)定法的“凱氏定氮法”進(jìn)行測(cè)定,采用鎢酸鈉沉降法沉淀樣品中的蛋白質(zhì),通過(guò)差減法減去樣品中非蛋白氮含量,從而得到真蛋白含量。
實(shí)驗(yàn)方案
儀器
海能K1160全自動(dòng)凱氏定氮儀、SH420F石墨消解儀、分析天平等。

試劑
甲基紅、溴甲酚綠、硼酸、氫氧化鈉、無(wú)水硫酸鉀、五水合硫酸銅、濃硫酸、鎢酸鈉。
樣品
重組膠原蛋白修復(fù)液。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
試劑配制完成后,進(jìn)行樣品稱量。
樣品稱量
1、總氮含量測(cè)試:通過(guò)減量法準(zhǔn)確稱取樣品5 g左右(精確至0.1 mg),并轉(zhuǎn)移至潔凈的消化管中。
2、非蛋白氮含量測(cè)試:通過(guò)減量法準(zhǔn)確稱取樣品5 g左右(精確至0.1 mg),置于20 mL容量瓶中,加入10 mL的純水、2 mL的10%鎢酸鈉溶液和2 mL的0.33 mol/L硫酸溶液,加水定容至刻度。搖勻,靜置30分鐘后,于3000 rpm下離心5 min以促進(jìn)樣品過(guò)濾。隨后取上清液進(jìn)行過(guò)濾,棄去初濾液(約5滴),取續(xù)濾液,使用10 mL移液管準(zhǔn)確量取10 mL濾液于消化管中待測(cè)。空白消化管中則需加入8 mL的純水、1 mL的10%鎢酸鈉溶液和1 mL的0.33 mo1/L硫酸溶液。
消解
向空白及樣品消化管中加入0.2 g硫酸銅、3 g硫酸鉀和10 mL濃硫酸后上機(jī)消解。消解程序如表1:
表1 SH420F石墨消解儀消解程序設(shè)置
階梯 | 溫度梯度/℃ | 保溫時(shí)間/min |
1 | 220 | 20 |
2 | 420 | 90 |
蒸餾與滴定
待消解程序完成,消化管冷卻并無(wú)酸霧后,使用凱氏定氮儀進(jìn)行檢測(cè),定氮儀參數(shù)設(shè)置如表2:
表2 K1160全自動(dòng)凱氏定氮儀試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
滴定酸 (H+) mol/L | 0.0207 |
硼酸/mL | 30 |
氫氧化鈉/mL | 40 |
稀釋水/mL | 40 |
蒸餾時(shí)間/min | 5 |
測(cè)試結(jié)果
樣品經(jīng)消解和上機(jī)測(cè)試,重組膠原蛋白產(chǎn)品中總氮、非蛋白氮及真蛋白含量如表3至表5所示:
表3 樣品中總氮含量表
樣品 名稱 | 稱樣量 /g | 空白體積 /mL | 滴定體積 /mL | 氮含量 (mg/g) | 氮含量均值 (mg/g) |
修復(fù)液 | 5.0482 | 0.1949 | 5.9730 | 0.3317 | 0.3348 |
5.0104 | 6.0374 | 0.3379 |
表4 樣品中非蛋白氮含量表
樣品 名稱 | 稱樣量 /g | 空白體積 /mL | 滴定體積 /mL | 非蛋白 氮含量 (mg/g) | 非蛋白氮 含量均值 (mg/g) |
修復(fù)液 | 5.1384 | 0.2035 | 1.2107 | 0.1136 | 0.1118 |
5.0509 | 1.1622 | 0.1100 |
表5 樣品中真蛋白含量表
樣品 名稱 | 總氮含量 (mg/g) | 非蛋白氮含量 (mg/g) | 真蛋白含量 (mg/g) |
修復(fù)液 | 0.3348 | 0.1118 | 1.1306 |
注:表中真蛋白含量=(樣品總氮含量-非蛋白氮含量)×蛋白轉(zhuǎn)換系數(shù)(5.07)。
結(jié)論
經(jīng)測(cè)試,重組膠原蛋白產(chǎn)品中的總氮、非蛋白氮和真蛋白含量分別為0.3348 mg/g、0.1118 mg/g和1.1306 mg/g。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,凱氏定氮儀可用于檢測(cè)重組膠原蛋白產(chǎn)品中的真蛋白含量。

高效液相色譜法
高效液相色譜法檢測(cè)氨基酸時(shí),因氨基酸自身無(wú)紫外吸收基團(tuán),需借助異硫氰酸苯酯(PITC)、鄰苯二甲醛(OPA)、丹磺酰氯(DNSCl)、2,4-二硝基氟苯(DNFB)等柱前衍生試劑引入生色基團(tuán),使衍生物具備紫外吸收特性以便被檢測(cè)。異硫氰苯酯(PITC)作為氨基酸分析中的經(jīng)典柱前衍生試劑,通過(guò)與氨基酸的α-氨基特異性反應(yīng)生成穩(wěn)定的苯基硫代氨基甲酰(PTC)衍生物,該衍生物具有強(qiáng)紫外吸收特性(λmax=254nm),可顯著提升檢測(cè)靈敏度至皮摩爾級(jí),同時(shí)其反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物穩(wěn)定性高且能兼容多數(shù)氨基酸(包括含羥基或含硫氨基酸),使其在高效液相色譜分析中成為兼顧靈敏度、選擇性與操作便捷性的理想選擇。本實(shí)驗(yàn)采用PITC柱前衍生-高效液相色譜法檢測(cè)重組膠原蛋白中的16種氨基酸。
實(shí)驗(yàn)方案
儀器配置
悟空K2025高效液相色譜儀:K2025 P2二元高壓輸液泵、K2025 AS自動(dòng)進(jìn)樣器、K2025 CO柱溫箱、K2025 UVD紫外-可見光檢測(cè)器、Wookinglab色譜工作站。

色譜條件:
色譜柱:JinGuBang AAA ,4.6×250 mm,5 μm;
流動(dòng)相:流動(dòng)相A為0.05 mol/L乙酸鈉水溶液,流動(dòng)相B為甲醇-乙腈-水=1:3:1,梯度洗脫如下表:
時(shí)間 (min) | 流速 (mL/min) | 流動(dòng)相A (%) | 流動(dòng)相B (%) |
0.0 | 1.0 | 95 | 5 |
39.0 | 1.0 | 52 | 48 |
40.0 | 1.0 | 0 | 100 |
45.0 | 1.0 | 0 | 100 |
46.0 | 1.0 | 95 | 5 |
60.0 | 1.0 | 95 | 5 |
進(jìn)樣量:20 μL;
洗針液:90%甲醇水溶液;
柱溫:40℃;
檢測(cè)器及檢測(cè)波長(zhǎng):檢測(cè)器為紫外-可見光檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、線性范圍結(jié)果
按照色譜條件進(jìn)行采集,16種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖如圖1所示,積分結(jié)果如表1所示。

圖1 16種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖
表1 16種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖積分結(jié)果
由表1中數(shù)據(jù)可知,16種氨基酸峰的理論塔板數(shù)范圍為12333~397824,分離度范圍為1.14~29.62,均可實(shí)現(xiàn)較好分離。
按照色譜條件進(jìn)行采集,將16種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液上機(jī)測(cè)定,16種氨基酸在0.0625 μmol/mL~1.25 μmol/mL濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,確定系數(shù)R2的范圍為0.9976 ~0.9999 。16種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液疊加的色譜圖如圖2所示。

圖2 16種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液疊加色譜圖
結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)采用PITC柱前衍生-高效液相色譜法成功實(shí)現(xiàn)了重組膠原蛋白中16種氨基酸的檢測(cè)。

膠原蛋白含量的檢測(cè)方法多樣,具體選擇取決于樣本類型、設(shè)備條件等,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件和需求選擇合適方法,必要時(shí)可結(jié)合多種技術(shù)驗(yàn)證結(jié)果。
相關(guān)產(chǎn)品
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