SCN--异烟酸-硫代巴比妥酸- CTMAB显色体系的研究及应用
黄选忠
（湖北兴山县疾病预防控制中心，443711）
摘要 在弱酸性介质中及溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）和氯胺T存在条件下，硫氰酸盐（SCN-）与异烟酸-硫代巴比妥酸形成一蓝绿色染料，其最大吸收波长位于648nm，ε=4.30×104L·mol-1·cm-1，且其吸光度A与SCN-含量在一定的范围内呈良好的线性关系，建立了测定人尿中微量SCN-的异烟酸-硫代巴比妥酸- CTMAB显色光度法，本法SCN-含量在0～6.0μg/5.0mL范围内符合比耳定律，方法用于人尿中微量SCN-的测定，结果令人满意。
关键词 硫氰酸盐 CTMAB 分光光度法 异烟酸 硫代巴比妥酸
中图分类号：O657.3
硫氰酸盐（SCN-）是致甲状腺肿物质，可阻滞甲状腺激素合成，引起甲状腺肿，因此监测人血、尿等标本中的SCN-含量具有重要意义。同时尿中SCN-含量也是接触氰化物的一项生物接触指标，目前，测定尿中微量SCN-的方法主要有分光光度法、离子色谱法、顶空气相色谱法、衍生气相色谱法等,其中离子色谱法和气相色谱法均需要专门仪器,且耗时较长。分光光度法以其简便灵敏、设备简单而被广泛采用。已报道的分光光度法主要有异烟酸-吡唑啉酮光度法、吡啶-巴比妥酸光度法、三氯化铁显色光度法等，其中后两种方法的灵敏度较低，且所用吡啶有强烈刺激性及恶臭，能麻醉中枢神经系统，有损分析人员的健康，使其应用受到影响。异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB显色光度法曾成功测定了饮用水中微量氰化物，但应用于人尿中微量SCN-的测定似未见报道。我们对异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB显色体系光度测定人尿中微量SCN-进行了研究，结果表明，在弱酸性介质中，氯胺T将SCN-转化成氯化氰（CNCl），CNCl再与异烟酸-硫代巴比妥酸形成一蓝绿色染料，该染料的最大吸收波长（λmax）位于643nm，当有CTMAB存在时，该染料的λmax红移至648nm，其表观摩尔吸光系数（ε）也从3.26×104L·mol-1·cm-1提高到4.30×104L·mol-1·cm-1，增幅达30%以上，且其吸光度与SCN-含量在一定的范围内呈良好的线性关系（r>0.9997），建立了测定人尿中微量SCN-的异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB显色光度法，该法SCN-含量在0～6.0μg/5.0mL范围内符合比耳定律，方法用于人尿中微量SCN-的测定，其结果与国家行业标准方法相吻合，加标回收率在96%～102.5％，方法的选择性、稳定性和灵敏度均令人满意。
1 实验部分
1.1主要仪器及试剂
TU-1810SPC紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；SCN-标准溶液：1.0mg/mL的标准储备液，按文献的方法配制。临用时稀释成1.0μg/mL（A液）和10.0μg/mL（B液）的标准应用液；1.0mol/L的KH2PO4缓冲溶液：pH≈4.67；异烟酸-硫代巴比妥酸溶液：称取1.23异烟酸和1.08g硫代巴比妥酸加入少量纯水和1.0mol/L的NaOH溶液16～17mL，搅拌使其溶解后补充纯水至100 mL（此溶液pH为近中性，异烟酸和硫代巴比妥酸浓度分别为0.10mol/L、0.075mol/L）；0.044 mol/L的氯胺T溶液（临用时配制）:CTMAB溶液（含20%乙醇）：0.20 mol/L。
以上试剂为AR级，试验用水为超纯水（18.25ΜΩ·cm）。
1.2实验方法
取SCN-标准应用A液0、0.20、0.50mL和B液0.10、0.20、0.40、0.60mL及新鲜尿样0.20mL（（SCN-≤6μg））于10 mL比色管中，补充纯水至约0.5mL，加入1.0mol/L的KH2PO4缓冲溶液2.0 mL、氯胺T溶液0.25 mL混匀，放置4min，加入异烟酸-硫代巴比妥酸溶液2.0mL混匀，加入CTMAB溶液0.20并补充纯水至5mL刻度混匀，放置28min，以试剂空白为参比用1cm比色皿于648nm处测定各管吸光度A，以SCN-含量对A绘制标准曲线，以标准曲线法进行尿SCN-定量。
2 结果与讨论
2.1吸收光谱
在弱酸性介质中，SCN-与异烟酸-硫代巴比妥酸形成蓝绿色染料，其λmax位于643nm，当加入CTMAB后，其吸光度提高30%以上，且吸收峰红移至648nm，而相应的试剂空白在500～700nm范围内无吸收峰，见图1。
图1 吸收光谱
1. SCN--异烟酸-硫代巴比妥酸体系（对试剂空白）
2 SCN-(1.5μg)-异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB体系（对试剂空白）
3 SCN-(2μg)-异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB体系（对试剂空白）
2.2酸度的影响及缓冲溶液的用量
试验结果表明，pH值对该显色体系的影响主要在SCN-转化成CNCl的这一阶段，对后续显色阶段的影响相对较小，且溶液pH值在4.49～5.29的KH2PO4/Na2HPO4（0.25mol/L）缓冲介质中体系有最大稳定的吸光度，但尿样加标回收率偏低，而用1.0mol/L的KH2PO4溶液（pH≈4.67）时体系可达最大吸光度且尿样加标回收率较高，这可能与尿样的成分复杂产生的基体干扰有关，使用1.0mol/L的KH2PO4溶液可能抵消了尿样的基体干扰，试验选用1.0mol/L的KH2PO4溶液控制显色体系酸度，其用量在1.5-2.5 mL时体系有最大稳定的吸光度，试验选用2.0 mL。
2.3 SCN-转化时间及氯胺T溶液用量的影响
本试验条件下，SCN-转化成氯化氰的时间在3～5min ，0.044 mol/L的氯胺T溶液用量在0.20～0.35 mL体系有最大稳定的吸光度，试验分别选用4min 和0.25mL。
2.4异烟酸和硫代巴比妥酸溶液用量的影响
试验表明，异烟酸（0.20mol/L）和硫代巴比妥酸（0.15mol/L）溶液用量均在0.75～1.25mL体系有最大稳定的吸光度，试验均选用1.0mL。
2.5异烟酸和硫代巴比妥酸溶液混合加入试验
试验表明，异烟酸和硫代巴比妥酸分别以0.10mol/L和0.075mol/L的浓度配成混合溶液一次加入2.0mL，可使体系吸光度提高20％以上，且提高了工作效率。
2.6 CTMAB溶液的影响及用量
试验表明，适量的CTMAB可使SCN--异烟酸-硫代巴比妥酸显色体系的吸光度提高30%以上、体系的λmax从643 nm红移至648nm，证明形成了新的物质。0.20mol/L的CTMAB溶液用量在0.20～0.30 mL范围内体系有最大且稳定的吸光度，实验选用0.25mL。
2.7呈色稳定性
试验表明，SCN-与异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB显色体系的吸光度在28-30min可达最大值且至少可稳定10min。
2.8共存物质的影响
根据本法显色机理，CN-因与SCN-一样，可与异烟酸-硫代巴比妥酸-CTMAB体系发生相同显色反应而产生正干扰，但正常尿液中CN-的含量甚微，其影响可忽略。但考虑到尿液的成分较复杂，其中含量较大的物质（主要有尿素、氯化钠、硫酸盐、磷酸氢盐、肌酐和氯化铵等）可能因基体效应对体系的显色反应产生影响，这在前述2.2结果中得到印证。为考察基体效应对体系显色反应的影响，按照尿液正常成分配制成含尿素（20g/L）、Cl-（13g/L）、Na+（9g/L），HPO42-、SO42-（2.0g/L）、肌酐（1.4g/L）、NH4+（0.93 g/L）的尿液对照液， 取0.20-0.40 mL尿液对照液加入2.0μg SCN-测定吸光度，结果表明，至少二倍于尿样中的上述成分对2.0μg SCN-的测定结果基本无影响（吸光度误差在±5%范围内），可见方法的选择性良好。
2.9标准曲线
本法SCN-含量在0～6.0μg/5.0ml范围内符合比耳定律（标准色阶见图2），标准曲线的回归方程及由曲线斜率法求得的ε为：
A=0.1484C（SCN-，μg）-0.0029,r=0.9997，ε=4.30×104L·mol-1·cm-1
本法最低检出量为0.2μg、当取样量为0.20mL时，方法最低检出浓度为1.0mg/L。
图2 0～6.0μg SCN-/5.0ml的标准色阶
2.10精密度实验
对0.20、0.50、2.00和4.00μg SCN-标准液平行测定5次，测定结果见表1，从表1可见，四水平测定结果的相对标准偏差（RSD）分别为4.54%、3.15％、2.46%和1.66％，表明方法的重复性良好。
表1 重复性试验结果
| SCN- | 测定值/ | 平均值/ | RSD/ |
| （μg ） | （A） | （A） | % |
| 0.20 | 0.025,0.026,0.027,0.029,0.027 | 0.027 | 4.54 |
| 0.50 | 0.068,0.070,0.071,0.072,0.074 | 0.071 | 3.15 |
| 2.00 | 0.292,0.308,0.289,0.299,0.297 | 0.297 | 2.46 |
| 4.00 | 0.577,0.589,0.592，0.585,0.602 | 0.589 | 1.56 |
2.11尿样分析结果
取6份尿样按试验方法1.2操作测定SCN-含量，同时用吡啶-巴比妥酸分光光度法 作对照分析，并进行加标回收试验，本法结果与行业推荐标准方法相吻合，加标回收率在96.0%～102.5％，见表2。
表2 尿样分析结果
| 样品编号 | 本法结果 | 标准方法结果/ mg/L |
| 结果均值/ | 加入量/ | 回收率/ | RSD/ |
| mg/L | μg | % | % (n=5) |
| 1 | 12.8 | 2.00 | 102.5 | 1.99 | 12.5 |
| 2 | 6.9 | 5.00 | 100.8 | 2.29 | 6.8 |
| 3 | 7.3 | 4.00 | 100.5 | 2.17 | 7.4 |
| 4 | 15.2 | 0.50 | 96.0 | / | 15.8 |
| 5 | 8.9 | / | / | / | 8.8 |
| 6 | 4.6 | / | / | / | 4.4 |
参考文献
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（黄选忠，主任技师，研究方向：卫生化学检验技术。工作单位：兴山县疾病预防控制中心，联系电话：13872688318，E-mail:xscdchxz@sina.com）
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