**L-半胱氨酸（L-Cysteine）**
**化学式**：C₃H₇NO₂S
**分子量**：121.16
**CAS号**：52-90-4
**1. 基本性质**
- **外观**：白色结晶或结晶性粉末，有轻微特殊气味。
- **溶解性**：
- 易溶于水（280 g/L，20°C）
- 微溶于乙醇、丙酮
- 不溶于乙醚、苯
- **熔点**：240°C（分解）
- **旋光性**：[α]D²⁰ = +8.5°（1 mol/L HCl中）
- **稳定性**：
- 在空气中易氧化成 **L-胱氨酸（L-Cystine）**（二硫键结合）。
- 需避光、密封保存，可充氮气或添加抗氧化剂（如EDTA）延长保质期。
**2. 生物功能**
L-半胱氨酸是 **含硫氨基酸**，在人体内具有多种重要作用：
- **抗氧化作用**：作为 **谷胱甘肽（GSH）** 的前体，清除自由基。
- **解毒功能**：参与重金属（铅、汞）和药物代谢解毒。
- **蛋白质合成**：构成角蛋白（头发、指甲）、胶原蛋白。
- **免疫调节**：促进T细胞增殖，增强免疫力。
- **代谢作用**：参与牛磺酸、辅酶A的合成。
**3. 应用领域**
**（1）医药行业**
- **解毒剂**：用于对乙酰氨基酚（扑热息痛）中毒的解毒（N-乙酰半胱氨酸，NAC）。
- **祛痰药**：NAC可分解痰液中的黏蛋白二硫键，用于慢性支气管炎。
- **肝保护**：改善酒精性肝损伤、药物性肝损伤。
- **抗氧化补充剂**：延缓衰老，减少氧化应激。
**（2）食品工业**
- **面团改良剂**：增强面筋弹性，用于面包、糕点（E920）。
- **风味增强剂**：参与美拉德反应，提升肉制品、调味料的香味。
- **抗氧化保鲜剂**：防止果汁、饮料褐变。
**（3）化妆品**
- **护发成分**：修复受损发质（冷烫精、洗发水）。
- **美白护肤**：抑制酪氨酸酶活性，减少黑色素生成。
- **抗衰老**：促进胶原蛋白合成，改善皮肤弹性。
**（4）饲料添加剂**
- 促进动物生长，提高毛皮质量（如貂、狐狸等毛皮动物）。
**4. 生产方法**
**（1）毛发酸水解法（传统工艺）**
1. **水解**：人发/猪毛 + 浓盐酸（6 mol/L）→ 110°C水解6-8小时。
2. **中和**：调节pH至5.0，析出L-胱氨酸。
3. **电解还原**：L-胱氨酸 + 盐酸 → 电解还原为L-半胱氨酸盐酸盐。
4. **精制**：脱色、结晶，收率约5-7%。
**（2）发酵法（主流趋势）**
- **菌种**：大肠杆菌（E. coli）或谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）。
- **底物**：葡萄糖 + 硫酸铵（提供硫源）。
- **优势**：环保、收率高（>30 g/L），避免动物源污染风险。
**（3）酶法合成**
- **酶**：半胱氨酸合成酶（如O-乙酰丝氨酸硫化氢解酶）。
- **底物**：O-乙酰丝氨酸 + 硫化氢（H₂S）。
**5. 安全性**
- **毒性**：大鼠经口LD₅₀ >5 g/kg，低毒。
- **副作用**：高剂量可能引起恶心、腹泻。
- **禁忌**：
- 哮喘患者慎用（NAC可能引发支气管痉挛）。
- 避免与硝酸甘油联用（可能增强降压作用）。
**6. 与L-胱氨酸的关系**
- **L-半胱氨酸** 在空气中易氧化形成 **L-胱氨酸**（二聚体，含二硫键）。
- **相互转化**：
- **氧化**：2 L-Cysteine → L-Cystine + 2H⁺ + 2e⁻
- **还原**：L-Cystine + 2H⁺ + 2e⁻ → 2 L-Cysteine
**7. 市场规格**
| 规格 | 医药级 | 食品级 | 化妆品级 |
|------|--------|--------|----------|
| 纯度 | ≥98.5% | ≥98.0% | ≥97.0% |
| 重金属 | ≤10 ppm | ≤20 ppm | ≤30 ppm |
**总结**
L-半胱氨酸广泛应用于医药、食品、化妆品和饲料行业，其生产方式正从传统的毛发水解转向更环保的发酵法。在使用时需注意其易氧化特性，并合理控制剂量。
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河北华阳生物科技有限公司成立于2000年，以生产医药级、食品级氨基酸产品为主的股份制公司。公司主要生产甘氨酸、DL-丙氨酸、L-丙氨酸、DL-蛋氨酸、L-赖氨酸盐酸盐、L-半胱氨酸、L-精氨酸、干贝素等十几个品种，通过提供质优价廉的产品和上乘的服务，逐步成为全国乃至世界范围内最具实力的产品供应商之一。