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1、第20卷第7期化學(xué)研究與應(yīng)用Vol.20,No.72008年7月ChemicalResearchandApplicationJuly,2008文章編號(hào):100421656(2008)0720872204血紅蛋白在納米金修飾電極上的電化學(xué)研究11321張敏,程發(fā)良,蔡志泉,姚海軍(1.東莞理工學(xué)院生物傳感器研究中心,廣東東莞523106)(2.東莞理工學(xué)院城市學(xué)院,廣東東莞523106)關(guān)鍵詞:納米金;牛血紅蛋白;化學(xué)修飾電極中圖分類(lèi)號(hào):O65711文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A氧化還原蛋白在電極上的直接電化學(xué)研究不111試劑和儀器但能獲得有關(guān)蛋白質(zhì)和酶的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性
2、質(zhì)牛血紅白蛋白(國(guó)產(chǎn),儲(chǔ)備液在4℃條件下保等重要信息,為開(kāi)發(fā)新型生物傳感器和生物反應(yīng)存);氯金酸(HAuCl4·3H2O);實(shí)驗(yàn)用緩沖溶液器提供理論指導(dǎo),而且對(duì)了解它們?cè)谏w內(nèi)的為012mol/LNaAc-HAc,pH值采用混合不同比電子轉(zhuǎn)移機(jī)理和生理作用機(jī)制具有重要意義。例的NaAc和HAc溶液調(diào)整;實(shí)驗(yàn)所需的其余試血紅蛋白(Hb)是以血紅素為輔基的蛋白質(zhì),劑均為分析純;實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水;所有實(shí)驗(yàn)在生物體中的主要功能是運(yùn)輸O2。由于它的三維均在室溫下進(jìn)行。結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定,所以常常用作研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)PARSTAT2273電化學(xué)綜合測(cè)試系統(tǒng);電化學(xué)[
3、1,2]與功能關(guān)系的模型物。HB分子龐大,電活性實(shí)驗(yàn)采用三電極體系:工作電極為裸玻碳電極中心血紅素被四條肽鏈包圍而不易暴露,且在常(GCE)或者納米金修飾電極(NG/GCE),參比電規(guī)電極上強(qiáng)烈吸附和變性,使得它在一般固體電極為飽和甘汞電極,對(duì)電極為鉑電極;賽多利斯電[3]極上的電子傳遞困難,需要借助媒介體、促進(jìn)子天平BS124S(北京賽多利斯儀器有限公司);超[4][5]劑或特殊電極材料促進(jìn)電化學(xué)反應(yīng)。聲波清洗器(昆山市超聲波儀器廠);電子pH計(jì)金屬納米粒子由于具有與其顆粒大小相關(guān)的[6]HI98101(北京哈納科儀科技有限公司)。特殊性質(zhì),如表面效應(yīng)
4、、體積效應(yīng)、量子尺寸效112修飾電極的制備應(yīng)等,從而產(chǎn)生不同于相應(yīng)塊體材料的電學(xué)、光[13]金溶膠的制備參照文獻(xiàn)。將玻碳電極先學(xué)、磁學(xué)和催化性能,逐漸為電分析化學(xué)領(lǐng)域廣泛[7]用金相砂紙拋光,然后依次用110、013μm的關(guān)注。文獻(xiàn)曾報(bào)道了納米金用于測(cè)定兒茶酚[8]、去甲腎上腺素[9]、葡萄糖[10211]等物質(zhì)。本文Al2O3在麂皮上拋光至鏡面,再移入超聲水浴中清利用電化學(xué)沉積法制備了納米金修飾電極,利用洗,最后依次用1∶1乙醇、1∶1HNO3和蒸餾水超聲該修飾電極測(cè)定了血紅蛋白,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:納米清洗。把經(jīng)過(guò)預(yù)處理的玻碳電極,用氮?dú)獯蹈?置[12]金
5、具有良好的生物共容性,且納米金較大的比于金溶膠中于+115V下電沉積2h即可,標(biāo)記為表面積增強(qiáng)了血紅蛋白在電極表面的吸附,顯著NG/GCE,置于NaHc-HAc緩沖溶液中備用。提高了血紅蛋白的電化學(xué)響應(yīng),實(shí)現(xiàn)了血紅蛋白113實(shí)驗(yàn)方法的直接電化學(xué)。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)均在50mL電解池中進(jìn)行,用上述三電極系統(tǒng),測(cè)定電化學(xué)曲線。測(cè)試前需向溶液1實(shí)驗(yàn)部分中通氮?dú)?0min以上,以除去溶液中的溶解氧。所有實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行(約25℃)。收稿日期:2007208209;修回日期:2008203209基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(20375008,20475001)資助;廣
6、東省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2004B33301024,2005B10301041,2006B12401011)資助;廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(06108856)資助聯(lián)系人簡(jiǎn)介:程發(fā)良(19672),男,教授,主要從事生物電化學(xué)研究。Email:chengfl@dgut.edu.cn第7期張敏等:血紅蛋白在納米金修飾電極上的電化學(xué)研究873圖1B)。而在納米金修飾電極上(圖1A(a)),同2結(jié)果與討論樣濃度的血紅蛋白則有一對(duì)明顯的氧化還原峰,氧化峰電位為01134V,還原峰電位為2010144V,對(duì)2+3+211血紅蛋白在納米金修飾電極上的電化學(xué)應(yīng)于血紅蛋白中血紅素
7、輔基Fe/Fe的氧化還響應(yīng)原反應(yīng)。相對(duì)裸電極,其峰電流也明顯增大,說(shuō)明分別將裸玻碳電極、金溶膠修飾電極置于1×納米金可以促進(jìn)血紅蛋白與電極間的電子傳遞過(guò)2510mol/L的血紅蛋白溶液(pH=416)中進(jìn)行循環(huán)程,此修飾電極很好地催化了血紅蛋白的氧化伏安掃描,結(jié)果如圖1所示。血紅蛋白在裸玻碳還原。電極上有一個(gè)很小的還原峰,氧化峰則不明顯(如圖1(A)血紅蛋白在不同電極上的循環(huán)伏安曲線圖1(B)血紅蛋白在裸電極上的循環(huán)伏安曲線Fig11(A)cyclicvoltammogramsofhemoglobinFig11(B)cyclicvoltammograms
8、ofhemoglobinatatdifferentelectrodes(a)ba
