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丙酮酸檢測

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發(fā)布時間：2025-07-19 07:24:22 更新時間：2025-07-18 07:24:23

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作者：中科光析科學技術研究所檢測中心

丙酮酸檢測

丙酮酸（Pyruvic Acid），化學式C?H?O?，是一種重要的有機酸，也是糖酵解途徑中的關鍵中間代謝產(chǎn)物。它在生物體的能量代謝（如轉化為乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)）、氨基酸合成（如丙氨酸、纈氨酸）以及多種生物合成途徑中扮演著核心角色。準確檢測丙酮酸含量對于生理生化研究、臨床診斷（如代謝性疾病監(jiān)測）、食品發(fā)酵工業(yè)（如酒類、酸奶、醬油等品質(zhì)控制）、藥品生產(chǎn)與質(zhì)控以及環(huán)境監(jiān)測（如水體和土壤污染物分析）等領域具有至關重要的意義。其含量水平可以反映細胞代謝狀態(tài)、生產(chǎn)效率及環(huán)境受污染程度。因此，建立靈敏、準確、高效的丙酮酸檢測方法至關重要。

檢測項目

丙酮酸檢測主要圍繞樣品中丙酮酸的含量或濃度進行定量分析，具體應用場景包括：

生物樣品：血清、血漿、尿液、腦脊液、細胞培養(yǎng)液、組織勻漿等中的丙酮酸含量測定，用于研究代謝途徑、診斷乳酸酸中毒、丙酮酸脫氫酶缺乏癥等。
食品與飲料：發(fā)酵產(chǎn)品（如啤酒、葡萄酒、酸奶、泡菜、醬油、醋）中丙酮酸含量檢測，作為發(fā)酵過程監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量評價的指標之一。
制藥工業(yè)：原料藥、中間體及制劑中丙酮酸的含量測定與痕量雜質(zhì)控制。
環(huán)境監(jiān)測：水體（地表水、廢水）、土壤中丙酮酸的分析，評估有機污染狀況。

檢測儀器

丙酮酸檢測常用的儀器設備主要包括：

紫外-可見分光光度計 (UV-Vis Spectrophotometer)：用于基于酶法或化學顯色反應的比色分析，是最常用且成本較低的設備。
高效液相色譜儀 (HPLC)：配備紫外檢測器(UV)或二極管陣列檢測器(DAD)，用于復雜基質(zhì)樣品中丙酮酸的高效分離和準確定量。
酶標儀 (Microplate Reader)：適用于基于酶促反應的微量、高通量檢測，常用于臨床或科研中的批量樣品分析。
氣相色譜儀 (GC)：通常需對丙酮酸進行衍生化（如硅烷化、酯化）后進行分析，適用于某些特定基質(zhì)。
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 (LC-MS/MS)：提供最高的選擇性和靈敏度，特別適用于痕量分析、復雜基質(zhì)干擾大的樣品或需要確證分析的場合。

檢測方法

丙酮酸的主要檢測方法根據(jù)原理可分為：

1. 酶法 (Enzymatic Assay)：
- 原理：利用乳酸脫氫酶（LDH）催化丙酮酸還原為乳酸，同時將還原型輔酶I（NADH）氧化為氧化型輔酶I（NAD?）。反應在340nm波長下監(jiān)測NADH吸光度（A_340nm）的降低速率，其降低程度與丙酮酸濃度成正比。
- 反應式：丙酮酸 + NADH + H? → L-乳酸 + NAD?
- 特點：特異性高、操作相對簡便、快速，是生物醫(yī)學和食品檢測中最常用的方法?？墒謩硬僮骰蚴褂米詣由治鰞x、酶標儀進行。
2. 高效液相色譜法 (HPLC)：
- 原理：利用反相色譜柱（如C18柱）分離樣品中的丙酮酸，常用紫外檢測器在約210-220nm波長處檢測（丙酮酸在此區(qū)域有末端吸收）。流動相通常為酸性緩沖溶液（如磷酸鹽緩沖液）或加入少量有機相（如甲醇）。
- 特點：分離效果好，能有效去除基質(zhì)干擾，適用于復雜樣品，定量準確度高。
3. 分光光度法 (化學法)：
- 原理：利用丙酮酸與特定試劑反應生成有色化合物進行比色測定。例如，經(jīng)典的2,4-二硝基苯肼（DNPH）法：丙酮酸在酸性條件下與DNPH反應生成丙酮酸-2,4-二硝基苯腙，該衍生物在堿性溶液中呈紅棕色，可在約520nm處比色測定。
- 特點：無需特殊酶試劑，成本較低，但特異性可能不如酶法，易受其他α-酮酸干擾。
4. 氣相色譜法 (GC)：需先將丙酮酸轉化為揮發(fā)性衍生物（如甲酯、三甲基硅烷醚等），再進行GC分析。
5. 酶電極法：基于固定化LDH酶的生物傳感器，通過檢測反應過程中產(chǎn)生的電信號變化（如電流或電位）來定量丙酮酸。

檢測標準

丙酮酸檢測需遵循相關國家、行業(yè)或國際標準，以確保結果的準確性和可比性。常用標準包括：

中國國家標準 (GB)：
- GB 5009.277-2023 《食品安全國家標準食品中丙酮酸的測定》：規(guī)定了食品（尤其是發(fā)酵食品）中丙酮酸測定的酶法和高效液相色譜法。
中國藥典 (ChP)：對藥品中丙酮酸作為雜質(zhì)或特定成分的檢測方法有相關規(guī)定（通常在具體品種項下或通則中）。
國際/國外標準：
- AOAC (Association of Official Analytical Chemists)：可能有針對特定食品基質(zhì)的官方方法。
- ISO (International Organization for Standardization)：如ISO 11292:1995《速溶咖啡游離碳水化合物和總碳水化合物測定》（包含丙酮酸測定方法，已廢止但原理仍參考）。
- 美國藥典 (USP)、歐洲藥典 (EP)：對藥用物質(zhì)中丙酮酸有相應的檢測要求和參考方法。
- DIN (德國標準化學會)、JIS (日本工業(yè)標準)：可能有特定領域的檢測標準。
臨床檢驗標準：臨床實驗室通常遵循CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) 指南或特定檢測系統(tǒng)的操作規(guī)程。