库仑滴定法测定牛磺酸含量研究

发布时间：2020-09-02 19:48

　　牛磺酸是一种含硫非蛋白氨基酸,具备诸多生物学效应,对于包括人类在内的大多数哺乳动物来说是不可或缺的,在食品、医药、化妆品等方面应用广泛。针对其含量测定,目前国内外已提出许多卓有成效的分析方法,但皆有各自的局限性,且都不具备快速、简便、自动化程度高的特点,为此本文首次将库仑滴定法应用于牛磺酸原料药中牛磺酸含量的测定当中,分别提出“常规库仑滴定法”以及“醇-水体系库仑滴定法”两种分析方法,同时对牛磺酸在水溶液以及乙醇-水溶液中的解离常数进行了研究。本文首先研究了牛磺酸在水溶液和不同比例下的乙醇-水溶液中的解离常数及其变化规律。采用电位滴定法测定加入酸碱标准溶液后体系的pH值,依据Br?nsted-Lowry酸碱质子理论进行相应的数学处理,得到牛磺酸在水溶液中的pK_(a1)=1.20,pK_(a2)=8.86,与文献值接近;同时还测定了在10%、30%、50%、60%乙醇-水溶液中的pK_(a1)和pK_(a2),其中50%乙醇-水溶液中pK_(a1)=1.96,pK_(a2)=8.55,探讨了乙醇溶剂对牛磺酸解离行为的影响规律,为后续在乙醇-水体系中准确测定牛磺酸提供了理论依据。其次构建了“常规库仑滴定法”测定牛磺酸原料药中牛磺酸含量。由于牛磺酸为弱酸,其第二级解离的pK_(a2)较大,无法直接滴定,故而通过加入甲醛与牛磺酸发生亲核加成反应,释放牛磺酸氨基上的氢离子,随后通过阴极上电解产生的氢氧根离子作为滴定剂与其发生定量反应,进而得到牛磺酸含量。该部分以盐酸标准溶液作为研究对象,研究了库仑滴定法的基本电解条件,如支持电解质种类及浓度、电解电流强度等,还探讨了滴定终点、甲醛加入量、亲核加成反应时间等影响因素,确定了最佳实验条件。在拟定的条件下测定了市售的3种牛磺酸原料药中牛磺酸的含量,测定结果与中国药典所推荐的电位滴定法测定结果一致,加标回收率为99.42%~100.4%,且RSD%不超过0.38,表明该方法准确可靠且精密度良好,特别是整个测定过程可控制在10 min之内完成,具有简便、快捷、自动化程度高的优点。第三,为了克服引入甲醛带来的各种问题,进一步提出了于有机溶剂体系中对牛磺酸进行测定。在已提出的库仑滴定基本电解条件下,探讨了有机溶剂种类、加入量、电极预处理以及滴定终点等问题,构建“醇-水体系库仑滴定法”,拟定了最佳实验条件。在该条件下对牛磺酸进行了稳定性试验、干扰试验以及加标回收率试验,证明了方法的可靠性以及准确性。同时对牛磺酸标准品及市售的3种牛磺酸原料药进行了测定,并与HPLC、电位滴定法进行对比,结果基本一致,且RSD%不超过0.56,精密度优于二者。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O657.12;TQ460.72
【部分图文】：

常规库,滴定法,实验装置

H++ OH-阴极 = H2O (.4实验装置由上述测定牛磺酸含量的实验原理，自行设计了“自动酸碱库仑滴定仪图 3-1 所示，该装置由 OMT-605 便携式综合校验仪作为恒电流源，双铂极作为阴极，铂丝电极作为阳极；由于水会在阳极氧化生成氢离子，为避生干扰，阴极电解池和阳极电解池需分开，并通过盐桥连接，两侧电解池要置于电磁搅拌器上搅拌，并调节至适宜的搅拌速度，避免由于扩散不及导致溶液局部离子浓度过大，对实验结果造成影响；pH 复合玻璃电极作为电极置于阴极电解池，实时检测待测溶液 pH，并通过数字采集卡与计算机相连，完成信息的传输与转换，以及终点控制。

电位滴定曲线,牛磺酸,电位滴定曲线,溶液

1. pH-V；2.ΔpH/ΔV-V图 3-2 牛磺酸溶液的电位滴定曲线Fig.3-2 Potentiometric titration curve of taurine 甲醛加入量的选择醛溶液在存放过程中容易自发聚合形成多聚甲醛，溶液内部容易物，此现象在冬季尤甚；也是因为甲醛的自发聚合现象，市售的常会添加少量的稳定剂，例如甲醇等；甲醛还会被氧化，生成甲。另外，牛磺酸在生产过程中会有部分亚硫酸钠残留，亚硫酸钠副反应[80]，生成碱性产物，产生负误差。以上所述几个方面均会测定结果造成影响。甲醛加入量太少则牛磺酸滴定的 pH 突跃不过多会导致测定结果偏离准确值。因此甲醛加入量是本实验探讨。表 3-6 为以牛磺酸试剂为研究对象，分别加入不同体积量的甲醛行测定三次时的牛磺酸含量的测定结果，同时与中国药典（二部

库仑滴定法,醇-水体系,实验装置图

1. pH 复合玻璃电极 2.双铂片电极 3.铂丝辅助电极图 4-1 “醇-水体系库仑滴定法”实验装置图Fig.4-1 Device of “the ethanol-aqueous system coulometric titration”基于“醇-水体系测定牛磺酸含量”的原理，在前文所使用的“自动酸碱定仪”上进行了升级改进，如图 4-1 所示。该装置仍由双铂片电极作为铂丝电极作为阳极，阴极电解池和阳极电解池分开，并通过盐桥连接，于电磁搅拌器上加以搅拌，pH 复合玻璃电极作为指示电极置于阴极电解待测溶液 pH，由计算机实现自动化控制，但与“自动酸碱库仑滴定仪”处在于由电化学工作站及其配套的 PDA 模块（外设差分放大器模块）完流的输出和数据信息的采集、转换和控制。电解实验条件选择1 有机溶剂的选择

【相似文献】