本文将讲述如何提取与检测海藻中的3-碘-L-酪氨酸，旨在为相关领域的研究人员提供参考依据和研究思路。
背景：碘是人类营养必需的微量矿物质元素，对动物和人类的健康发展至关重要。它是甲状腺激素的重要组成部分，缺乏和过量都会导致人体疾病。自然界中的碘分为两种形式，一种是无机碘化物，包括碘酸盐（如碘化钾、碘酸钾）等；另一种是有机碘化物，包括氨基酸碘（如一碘酪氨酸，也称为3-碘-L-酪氨酸或单碘酪氨酸）。有机碘在进入人体后以非离子的形式偶合成甲状腺激素，对于高碘甲状腺肿和无机碘过敏患者来说，是一种有效的补碘途径。
1. 提取：
海藻中3-碘-L-酪氨酸需要通过一定的前处理方式才能够通过仪器检测其含量。目前海藻3-碘-L-酪氨酸的提取方法有溶剂萃取法(酸提取、碱提取)、微波辅助提取法、酶提取法、几种提取方法的结合等。传统的溶剂萃取法是采用酸溶液(如盐酸(HCl)或碱溶液[如四甲基氢氧化铵(tetra mthyl ammonium hydroxide,TMAH)、氢氧化钠(NaOH)]等对海藻样品进行浸泡并持续搅拌,通过破坏细胞壁使海藻中的3-碘-L-酪氨酸物质析出,然后将提取液用仪器进行检测。Shah等采用尺寸排阻色谱-电感耦合等离子质谱(size exclusion chromatographyinductively coupled plasma mass spectrometry,SEC-ICP-MS)比较了酸、碱不同溶剂从海藻中萃取得到的碘化合物,结果表明酸溶液只能提取海藻中与低分子量蛋白质相结合的碘,而碱提取能得到与高、低分子量蛋白质相结合的碘,其主要原因是高分子量蛋白质在酸性溶液中的溶解度低。为了提高提取效率,Romarís-Hortas等在碱提取的基础上通过微波辅助的方式提取3-碘-L-酪氨酸,并且通过因子设计来筛选影响微波辅助提取(温度、TMAH体积、斜坡时间和保持时间)的变量,结果显示在温度为200℃、TMAH体积为10 mL、斜坡时间为10 min、保留时间为5 min的条件下得到的提取效率最佳。
表中比较了3-碘-L-酪氨酸的不同提取方法。通过对比发现，微波辅助碱性消化法提取海藻中3-碘-L-酪氨酸的方法所用的提取试剂较少，提取时间较短。然而，由于其提取液具有高毒性、安全性低等缺点，正在逐渐被淘汰。取而代之的是酶提取、两性离子表面活性剂提取、离子液体提取和基质固相分散提取等安全性较高的提取方法。对比发现，酶提取方法安全性最高，提取时间最长。微波和超声可以加快酶提取的时间，但是耗时仍高于其他几种方法。两性表面活性剂具有微毒，MSPD操作过程相对复杂。通过比较几种方法可以发现离子液体提取法是一种环保、经济、安全、可靠的从海藻中提取3-碘-L-酪氨酸的方法。
2. 检测：
海藻中3-碘-L-酪氨酸的结构复杂,其中大多数3-碘-L-酪氨酸的形态和结构目前都无法确定。海藻中总碘的含量测定方法通常是采用高温碱性消解等方法将海藻中的3-碘-L-酪氨酸转化为无机碘,然后按照国标的方法进行氧化还原滴定测定含量。早前有科学家用差减法确定3-碘-L-酪氨酸的含量。近几年有研究者开发了一些新的检测方法,例如高效液相色谱-紫外检测法(high performance liquid chromatographyultraviolet dete ctor,HPLC-UV)、电感耦合等离子体质谱法(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)、液质联用法、银三角纳米板等。
海藻中3-碘-L-酪氨酸不同检测方法的比较见表,通过比较不同的检测方法,可以发现高效液相色谱法的检测成本低、操作简单,但是其灵敏度较低; ICP-MS的目标物分离度好,灵敏度高,但是容易受到流动相成分的影响;液质联用法的灵敏度最高,具有较大的潜力。
参考文献：
[1]王雨馨,郭莹莹,赵芸等.海藻有机碘检测方法的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2020,11(05):1424-1430.DOI:10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2020.05.012
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