實驗目的:驗證沛歐SKD-200型凱氏定氮儀對低蛋白量樣品的檢測準確度與度
實驗設計人:沙金
實驗執(zhí)行人:沙金
實驗時期:2010-3-11
儀器與試劑:
凱氏定氮儀(SKD-200,上海沛歐分析儀器有限公司)
精密分析天平(FA2004,上海精科天平廠)
通風櫥
水槽
500mL三角瓶若干
25mL酸式滴定管
50mL量筒
1mL移液器與槍頭
10mL離心管
藥匙
稱量紙
固體硫酸鉀/硫酸銅催化劑=3:1(w/w)
樣品1:0.5mg/mL BSA 2mL(containing 50% glycerol)
樣品2:0.5 mg/mL 大豆浸提液 2mL (containing 50% glycerol)
樣品3:標準硫酸銨 (1mg N/mL)
空白對照:saline (containing 50% glycerol)
濃硫酸(AR)
35% NaOH
2% H3BO3
混合指示劑:0.1%溴甲酚綠乙醇溶液:0.1%甲基的紅乙醇溶液=5:1
0.1N NaOH
0.1N HCl
0.01037N 滴定用HCl
操作步驟:
1. 消化:
將預先稱量好的固體硫酸鉀/硫酸銅催化劑粉末約6g(可適當加量)小心加入洗凈干燥的消化管底部;分別將樣品1、2和空白對照(約2mL)各兩份用分析天平差減法直接倒入消化管底部,記錄各組重量;用量筒小心稱取濃硫酸16mL加入各消化管底部。將消化管放在管架上,放入消化爐,啟動通風櫥。設置消化溫度時間曲線:170℃(根據(jù)樣品碳化和沸騰的情況,可適當提高或降低預消化溫度,并盡量避免樣品碳化沸騰掛壁以提高檢測準確度),30min——250℃,10min——370℃(為保證消化效果,可根據(jù)情況適當提高至400℃以上),120min。當消化管內(nèi)出現(xiàn)穩(wěn)定的恒沸白色酸霧并回流時,可蓋上消化管蓋以減少硫酸損失。當樣品被消化為明亮的藍綠色或綠色液體時,即可停止消化,待其冷卻至室溫后,取出蒸餾,關閉通風櫥。
2. 蒸餾:
向凱氏定氮儀的三個儲液桶中分別加入足量的35%NaOH、2%H3BO3和蒸餾水(根據(jù)處理樣品量,至少1L),旋緊儲液桶蓋子。開機,打開循環(huán)水,不放入樣品,預蒸餾2min。向樣品管中小心加入20mL蒸餾水以稀釋硫酸,待其變?yōu)槊髁恋乃{色溶液時,小心放入蒸餾架,卡緊卡槽時注意將消化樣品管口卡緊以防止氨蒸氣流失;向500mL接收三角瓶中加入少量(約0.6mL)混合指示劑,并設定加硼酸12s,加堿8s,蒸餾8—9min,保存設置后啟動儀器。當氨蒸氣隨冷凝水流出時(注意氨蒸氣管出口浸沒于接收三角瓶的硼酸溶液中),接收瓶中的硼酸溶液會由玫紅色變?yōu)樗{色,待蒸餾完畢,用蒸餾水將氨蒸氣管出口的殘液沖洗入接收瓶后取出待測。將樣品管取出,小心倒入水槽,并及時清洗。放入下一個樣品管和接收瓶,重復以上操作。蒸餾完畢后,關閉循環(huán)水。待蒸餾水冷卻后放出。如短時間內(nèi)不再使用定氮儀,應用蒸餾水替換酸液和堿液,重復加酸加堿過程以清洗酸堿管路,維護設備。
3. 滴定
用0.1N NaOH、0.1NHCl、蒸餾水分別潤洗酸式滴定管各三次,zui后用0.01037N滴定用標準HCl潤洗兩三次。加入0.01037N滴定用標準HCl,并小心放液至0刻度。開始滴定,左手控制滴定速度,右手不斷搖動混勻三角瓶中溶液。(可預先對樣品消耗鹽酸量有一個大致的估計,即每毫升0.01N鹽酸可滴定約0.14mg氮)臨近滴定終點時溶液開始由藍色變?yōu)樗{灰色,在zui后一滴或半滴時微微呈現(xiàn)紫紅色。視線與滴定管水平時讀取并記錄鹽酸消耗量。用0.01037N滴定用標準HCl補滿至0刻度后,可滴定下一個樣品。
實驗結(jié)果:
1. 各組樣品取樣量:
| 空白對照 | BSA (0.5mg/mL) | 大豆浸提液(約0.5mg/mL) |
取樣前(g) | 9.823 | 9.191 | 9.702 |
*次取樣后(g) | 7.391 | 6.639 | 7.016 |
第二次取樣后(g) | 4.359 | 4.506 | 4.316 |
*次取樣量(g) | 2.432 | 2.552 | 2.686 |
第二次取樣量(g) | 3.032 | 2.133 | 2.700 |
*次取樣量(mg) | 0.00 | 1.1285 | 1.1878 |
第二次取樣量(mg) | 0.00 | 0.9432 | 1.1940 |
注:甘油密度1.2613g/mL,生理鹽水密度1.00 g/mL,則樣品溶液密度1.1307g/mL
蛋白取樣量(mg)= 取樣量(g)/ 樣品溶液密度 X 0.5 mg/mL
2. 各組樣品消耗鹽酸量:
| 空白對照 | BSA (0.5mg/mL) | 大豆浸提液(約0.5mg/mL) |
*次取樣量(g) | 2.432 | 2.552 | 2.686 |
第二次取樣量(g) | 3.032 | 2.133 | 2.700 |
*次鹽酸消耗量(mL) | 0.40 | 2.04 | 2.36 |
第二次鹽酸消耗量(mL) | 0.45 | 1.64 | 2.44 |
*次滴定氮量(mg) | 0.058 | 0.296 | 0.343 |
第二次滴定氮量(mg) | 0.065 | 0.238 | 0.354 |
平均氮含量(mg/mL) | 0.026 | 0.129 | 0.146 |
平均蛋白含量(mg/mL) | 0 | 0.577 | 0.724 |
檢測準確度 |
| 高于真實值15.4% | 高于真實值約44.7% |
檢測度(SD%) | ±7.26% | ±2.75% | ±1.99% |
注:每消耗1mL0.01N的鹽酸相當于0.14mg氮;動物膠K=5.6(N=18.0%),大豆制品K=6.0(16.7%)。
討論:
從檢測結(jié)果看,當測量氮含量為0.18mg時,標準偏差控制在±3%以內(nèi),而空白對照的含氮量進一步下降為0.03mg時,標準偏差仍控制在±10%以內(nèi),實驗結(jié)果重復性較為理想。但兩組實驗測量值均大于真值,分析原因:1)BSA組高15.4%,懷疑實驗場所距動物房較近,造成結(jié)果偏高。2)大豆浸提液組高44.7%,懷疑不僅有1)的原因,而且浸提液中含有較高的非蛋白氮干擾,建議將浸提蛋白沉淀后再以凱氏定氮法測量。
另:以標準硫酸銨檢測的蒸餾回收效果,實驗結(jié)果表明:當?shù)繛?mg時,以1500W蒸餾器蒸餾8min,平均氮回收率為96.9%;以1500W蒸餾器蒸餾9min,平均氮回收率可達100%,蒸餾回收效果理想。建議對于低蛋白含量樣品測量而言,降低蒸餾器功率,并適當延長蒸餾時間可進一步改善回收率,從而使結(jié)果重復性更好