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二十碳四烯酸（AA/ARA）检测

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发布时间：2025-07-17 12:04:35 更新时间：2025-07-16 12:04:35

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

二十碳四烯酸 (AA/ARA) 检测

二十碳四烯酸，通常缩写为AA或ARA（Arachidonic Acid），是一种重要的长链多不饱和Omega-6脂肪酸。它在人体生理功能中扮演着至关重要的角色，是细胞膜磷脂的关键组成部分，同时也是类花生酸类物质（如前列腺素、血栓烷、白三烯）的前体，这些物质参与调节炎症反应、免疫应答、血管功能、血小板聚集、平滑肌收缩等多种生理和病理过程。充足的ARA摄入对于婴幼儿大脑和视网膜的发育尤为关键。因此，准确检测样品中ARA的含量具有广泛的应用价值，主要应用于：婴幼儿配方食品、孕妇/哺乳期妇女营养品、功能性食品的研发与质量控制；生物医学研究（如炎症、心血管疾病、代谢综合症等领域）；临床诊断（评估脂肪酸代谢状态、营养状况）；动物饲料（特别是水产养殖）的营养强化效果评估。精确可靠的ARA定量分析对于保证产品功效、满足法规要求以及深入了解其在健康和疾病中的作用机制都至关重要。

检测项目

针对AA/ARA的检测项目主要聚焦于其在不同基质中的定量分析，常见的包括：

样品中ARA的总含量测定：这是最常见的检测项目，直接测定目标样品中ARA的绝对含量或相对百分比。
脂肪酸谱分析：不仅检测ARA，同时分析样品中其他主要脂肪酸（如饱和脂肪酸SFA、单不饱和脂肪酸MUFA、Omega-3 PUFA如DHA/EPA、其他Omega-6 PUFA如LA/GLA）的组成和比例。这对于全面评估产品的营养价值和生物样本的脂肪酸代谢状态非常重要。
特定基质中的ARA含量：根据应用需求，检测特定样品中的ARA，例如：
- 婴幼儿配方食品、乳制品、营养补充剂等食品中的ARA含量。
- 人血清/血浆、红细胞膜、母乳、组织等生物样本中的ARA水平。
- 微生物油脂（如用于ARA生产的真菌油）、鱼油、藻油等原料中的ARA含量。
- 动物饲料及动物组织中的ARA含量。
ARA的异构体或氧化产物分析：在特定研究（如氧化应激）中，可能需要对ARA的特定异构体或其氧化代谢产物（如羟基二十碳四烯酸HETEs、前列腺素PGs）进行检测。

检测仪器

AA/ARA的精确检测高度依赖先进的仪器设备，主要使用以下技术：

气相色谱仪 (GC)：这是最传统且应用最广泛的技术之一。脂肪酸（包括ARA）通常需要先进行甲酯化（FAME）处理，转化为易于挥发的脂肪酸甲酯，然后通过GC进行分离。常配备的检测器有：
- 氢火焰离子化检测器 (FID)：灵敏度高、线性范围宽、稳定性好，是脂肪酸常规定量的首选检测器。
- 质谱检测器 (MS)：提供化合物的结构信息，具有更高的选择性和灵敏度，特别适用于复杂基质中痕量脂肪酸的确认和定量，或需要鉴定未知峰时。
气相色谱-质谱联用仪 (GC-MS)：结合了GC的高分离效能和MS的高灵敏度与定性能力，是脂肪酸分析（包括ARA）的金标准方法之一，尤其适用于科研和仲裁分析。
高效液相色谱仪 (HPLC)：对于某些不易挥发或热不稳定的脂肪酸及其衍生物（如未衍生化的游离脂肪酸、氧化产物），HPLC是更好的选择。常配备的检测器有：
- 紫外检测器 (UV)：通常需要脂肪酸带有特定的发色团或进行衍生化（如苯甲酰化、硝基苯基化）才能有效检测，在ARA的直接检测中应用相对较少。
- 蒸发光散射检测器 (ELSD)：通用型检测器，对无紫外吸收的化合物响应良好，可用于脂肪酸检测，但灵敏度和线性范围通常不如GC-FID。
- 质谱检测器(MS)：联用LC-MS/MS技术具有极高的选择性和灵敏度，非常适合复杂生物基质（如血浆、组织）中痕量ARA及其代谢产物的分析，无需衍生化或只需简单衍生化。

检测方法

AA/ARA的检测通常包含以下关键步骤：

样品前处理：
- 提取：根据样品基质选择合适的方法将脂质（总脂）从样品中提取出来。常用方法包括：
  - Folch法 (氯仿:甲醇 2:1 v/v)
  - Bligh & Dyer法 (氯仿:甲醇 1:2 v/v, 适用于含水样品)
  - 索氏提取法 (固体样品)
  - 加速溶剂萃取 (ASE)
  - 对于生物流体（如血清），常采用直接液-液萃取或固相萃取(SPE)。
- 皂化 (可选)：如果分析总脂肪酸（与甘油酯结合的），需要将提取的脂质在碱性条件下水解，释放出游离脂肪酸。
- 衍生化：
  - 甲酯化 (GC分析必备)：最常用的是三氟化硼-甲醇(BF3-MeOH)法或酸催化法(如盐酸甲醇或硫酸甲醇)，将游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯(FAME)。这是GC分析前的关键步骤。
  - 其他衍生化 (LC分析可选)：对于LC-UV或LC-FLD分析，可能需要将脂肪酸衍生化为具有强紫外吸收或荧光的物质（如对溴苯甲酰甲基酯、丹磺酰肼）。LC-MS/MS通常可直接分析游离酸或简单衍生化。
- 净化 (可选)：对于复杂或干扰严重的样品，衍生化后的FAME可能需经过SPE或薄层色谱(TLC)净化，以去除杂质。
仪器分析：
- GC/FID 或 GC/MS：
  - 选择合适的毛细管色谱柱（通常为极性或中极性固定相，如氰丙基聚硅氧烷）。
  - 优化程序升温条件以实现所有目标脂肪酸甲酯（包括ARA甲酯）的良好分离。
  - 使用FID检测器进行定量，或MS检测器进行定性和定量。
  - 以保留时间（GC/FID）或特征离子（GC/MS）结合保留时间进行定性，以内标法（常用C17:0, C19:0, C21:0或同位素标记ARA）进行准确定量。
- LC/MS/MS：
  - 选择合适的反相色谱柱（如C18）。
  - 使用适当的流动相（通常为水/乙腈或水/甲醇，常加入甲酸或乙酸铵等改性剂）。
  - 在电喷雾离子源(ESI)负离子模式下，ARA通常产生[M-H]-离子。
  - 使用多反应监测(MRM)模式，选择特征母离子和子离子对，实现高选择性、高灵敏度的定量。同样需要使用同位素内标（如ARA-d8）。
数据处理与报告：
- 通过仪器软件采集色谱图或质谱图。
- 根据内标法和校准曲线计算样品中ARA的含量（通常报告为mg/100g, mg/100mL, g/100g总脂肪酸，或占总脂肪酸的百分比）。
- 报告结果，并注明检测方法和使用的标准。