电位滴定法测定半胱氨酸和胱氨酸的研究及应用1

电位滴定法测定半胱氨酸和胱氨酸的研究及应用

杜宝中姚秉华田萍薛力

（西安理工大学应用化学系，西安710048）

摘要

本文首次报道了以Hg2+为滴定剂，涂丝Ag-Ag2S电极指示。电位滴定法测定复杂体系中半胱氨酸和胱氨酸的方法。滴定终点突跃明显，检测下限1mg/L，回收率96~99%。方法简便、快捷、灵敏，建立了一种测定半胱氨酸和胱氨酸简易可行的新方法。

关键词：涂丝Ag-Ag2S电极半胱氨酸和胱氨酸电位滴定

1、前言

在制革脱毛工艺过程中巯基化合物（主要指CySH）的量可度量毛损程度，同时对环境也有不同程度的污染。因此，本法的研究对于更有效地控制与研究制革脱毛工艺过程和提高成革质量以及检测其对环境污染程度均有十分重要的意义。另外，半胱氨酸和胱氨酸在医药、生物化学及营养学等领域的广泛应用，亦使人们对其检测方法的研究十分关注。

测定半胱氨酸（CySH）和胱氨酸（CySSCy）的方法目前常见的有容量分析法[1]、光度分析法和微库仑滴定法[2]等，由于制革脱毛液本身的颜色、混浊及存在的各种复杂成分，使容量分析法和比色法在操作过程中带来困难，或因严重干扰而不适用；而微库仑滴定法不受颜色和浊度的影响，但要同时测定二者，必须分别采用碘库仑池和溴库仑池，给实际分析工作带来不便，硫离子选择电极对巯基的Nernst相应较差[3] ，从而限制了直接电位法的应用。电位滴定法测定巯基化合物虽有文献报导[4,5]，但主要以银离子作滴定剂，限于纯样品中CySH和CySSCy的测定。因此，关于复杂体系中CySH和CySSCy的测定国内外尚未见报道。作者以Hg2+为滴定剂，涂丝Ag-Ag2S电极[6]作指示，电位滴定法测定了复杂体系中CySH和CySSCy含量，建立了最佳测定条件，获得了满意的结果。

2、测定原理

2.1 CySH测定在pH5左右，CySH 中的巯基在10-1~10-4mol/L范围内对硫电极产生约50mV 亚Nernst响应，Hg2+对硫电极也产生约70mV的超Nernst响应。以Hg2+滴定CySH中巯基时，发生络合反应：

2CySH+ Hg2+Hg(CyS)2+2H+

反应的K稳=1043。当滴定至终点时，巯基量的剧减和Hg2+量的剧增使硫电极产生电位突跃，指示终点到达。

2.1 CySSCy测定在pH6时，CySSCy与NaHSO3定量反应：

CySSCy+NaHSO3CySH+ CySSO3Na

该反应转化为CySH的回收率达99%以上[7]。通过测定CySH量可得CySSCy量。

3、实验部分

3.1 仪器与试剂

101型pH/mV 计（江苏电分析仪器厂）；涂丝Ag-Ag 2S 电极（自制）；801双液接饱和甘汞电极；10mL 微量滴定管；N 2 瓶。

滴定度200ugS 2-/ mL Hg 2+标准溶液：称取在1050C 下烘干的优级纯氧化汞0.6755g ，以5 mL 浓硝酸溶解，稀释至1000 mL 。滴定时再稀释5倍（此液可稳定存放半年）。pH=4.0,4.5,6.0的HAc －NaAc 缓冲溶液；

制备离子交换柱：将D301大孔径弱碱性树脂（西安树脂厂），用酸、碱反复淋洗，再用水洗至pH3~4后，装入25mL 滴定管中（下端垫玻璃纤维）树脂高约12㎝，然后用0.01mol/L HCl 10mL 淋洗两次，备用。

3.2 实验方法

3.2.1 制备试样液 将脱毛液调至pH4（视含量可加水稀释），在500C 水浴中保温，通N 2 6~8min ，以除去S 2-干扰，取其上层清液为试样液。

3.2.2 取适量试样液，用 HCl 调节 pH2，倾入树脂柱，以50mL 烧杯收集流出液，然后用0.01mol/L HCl 溶液淋洗3~4次，每次约5mL 。此液即为待测样液。

3.2.3准确移取一定量待测样液于50mL 烧杯中，加pH

4.5缓冲液15mL ，在恒速搅拌下，用汞标准溶液滴定至电位发生明显突跃(>40mV)为终点，记录滴定剂体积V 1(mL)。然后加入pH6的缓冲液调至pH6，再加3~4滴10%NaHSO 3溶液，搅拌反应5min ，继续用汞标准液定至终点，记录滴定剂体积V 2(mL) ，可分别求得CySH 和CySSCy 的含量。 4、结果与讨论

4.1底液酸度的选择：考虑到本法在偏酸性溶液中进行，且CySH 抗氧化能力较强，其终点电位突跃最大以及胶体硫不干扰本法测定等因素。选择pH4.5 HAc －NaAc 缓冲液作底液较为适宜。同时在测定过程中，尽可能少用缓冲液，以降低滴定介质的离子强度，增加终点电位突跃值，提高方法的灵敏度。

4.2 胱氨酸还原条件：在胱氨酸溶液中加入10% NaHSO 3后，溶液静置约10min ，搅拌下5min 即可转化完全。因此，本文选择室温下搅拌反应5min 。

4.3 共存物的干扰：凡能与CySH 反应的重金属离子的存在，在一定程度上可干扰测定，但本

文测定试样中此类离子含量甚微，无明显干扰。而与CySH 共存的S 2-、-232O S 、-23SO 对测定有影

响。试样中共存的S 2- 直接影响CySH 的测定结果。可采用酸化通N 2 消除S 2-干扰，试验表明，可除去99%以上的S 2-，而不引起其它组分的改变。

在CySH 和-232O S 共存溶液中以本法测定，因-

232O S 与Hg 2+发生络合反应(K 稳=1029.4) 而产生干扰，由于-232O S 和CySH 的结构决定其具有巯基特性，以丙烯晴、氯化苄等掩敝法、酸化通N 2

分解法和氧化还原法均无法消除干扰，但考虑到-

232O S ,72.1,60.021==pK pK CySH 的等电点pI=5.02，利用pH=2~5范围内，CySH 带正电，-232O S 带负电这一特点，采用离子交换树脂分离

后即可进行测定。为提高树脂交换容量，淋洗液酸度0.01mol/L 为宜。若树脂交换性能下降，经

1mol/L HCl 和NaOH 再生后，其性能恢复如前。-23SO 离子的存在，使本法终点电位突跃下降，其量大于0.01mol/L 时，影响测定结果，这主要是-23SO 与Hg 2+ 形成络离子所致。因此，在用NaHSO 3

还原胱氨酸双硫键时，用量不可过多，否则终点电位突跃太小。另外制革过程和生化制品中常见

的共存物如-23CO 、-Cl 、-24SO 、-24HPO 和落叶松栲胶皮质水解物及表面活性剂等均无明显干扰。

结果见表1。

表1 常见干扰物的影响

4.4回收试验：将实际试样中CySH 和CySSCy 分别测定后，再添加CySH 和CySSCy 溶液，本法测得二者的回收率分别为98%和96%，表明本法测定结果是可靠的。结果见表2 表2 回收率试验

注：测定结果为三次数据的平均值