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氨基酸分析儀的核心原理基于離子交換色譜（IEC）與柱后衍生化技術的協同作用，實現氨基酸的高效分離與靈敏檢測。
離子交換色譜（IEC）是分離氨基酸的基礎。其固定相為陽離子交換樹脂，表面帶有負電荷的磺酸基團（-SO??），可與溶液中帶正電荷的氨基酸離子發生可逆交換。流動相（檸檬酸鋰或檸檬酸鈉緩沖液）通過梯度洗脫，調節pH值和離子強度，改變氨基酸與樹脂的親和力。例如，在低pH條件下，氨基酸質子化程度高，與樹脂結合力強；隨著pH升高，結合力減弱，不同氨基酸因等電點差異按順序洗脫，實現組分分離。該技術由Stein和Moore于1958年發明，1972年獲諾貝爾獎，是國際標準和仲裁方法。
柱后衍生化技術用于增強檢測靈敏度。分離后的氨基酸與茚三酮試劑在加熱條件下反應，生成紫色（Proline生成黃色）化合物，其吸光度與氨基酸濃度符合朗伯-比爾定律。衍生池溫度精確控制在135±0.1℃，確保反應；衍生試劑通過高壓泵以0.1-1.0mL/min流速注入，與氨基酸充分混合。例如，日立L-8800系統采用雙衍生池獨立溫控，溫度穩定性達±0.1℃，配合靜態混勻器實現無峰擴散混合。
該技術通過離子交換色譜實現高選擇性分離，結合柱后衍生顯著提升檢測靈敏度（檢測限低至0.1μmol/L），廣泛應用于食品營養分析、飼料質量控制、臨床代謝病篩查等領域。例如，在飼料真偽鑒別中，魚粉因賴氨酸、蛋氨酸含量高，可通過氨基酸組成特征快速識別。
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