蛋白质的电化学探针研究及分析应用

论文摘要

蛋白质是生物体的重要组成部分,它可以和许多内源外源性物质发生相互作用,蛋白质的分析测定是生化分析、临床监测、食品检测等方面的重要内容。电分析化学是一种有效研究生物大分子结构与功能的手段,本论文将蛋白质的分析检测同电分析化学的内容相结合,开展了蛋白质电化学探针的研究及分析应用方向的研究工作。本论文主要包括以下内容: 1.开展了蛋白质的电化学探针的研究。以滴汞电极、静汞电极等为工作电极,采用线扫伏安法、循环伏安法等电化学手段,结合紫外-可见分光光度法,根据蛋白质的结构特点和与有机小分子结合的本质,筛选了一些具有电化学活性的有机小分子如酸性铬蓝K、变色酸2B、变色酸2R、钍试剂、铬天青S等,以它们为电化学探针,以人血清白蛋白为模型,研究了它们与蛋白质的结合反应。在酸性条件下,这些有机小分子能够发生解离而带负电荷,而人血清白蛋白带正电荷,两者可以发生相互作用。这些有机小分子具有电化学活性,能够在电极上发生极谱还原反应,当加入蛋白质后,由于相互作用而导致了还原峰电流的降低,峰电流的降低值同蛋白质的加入量在一定浓度范围内呈现较好的线性关系。对结合反应条件和电化学检测条件进行了优化,考察了常见金属离子、氨基酸等物质对分析测定的干扰,在最佳条件下,建立了测定不同蛋白质的工作曲线,并将所建立的电化学分析新方法应用于正常人血清样品中蛋白质含量的测定,结果与经典的考马斯亮蓝G-250光度法一致,说明了本分析方法的准确性和可靠性。 2.对结合反应机理进行了电化学推导。考察了上述有机小分子在溶液中的电化学行为以及与蛋白质相互作用后溶液的电化学参数的变化情况,结果表明,加入蛋白质后,溶液的电化学参数如标准电极电位E0,标准速率常数Ks和电子转移系数α等基本不发生变化,说明其与蛋白质发生结合后成生了一种非电化学活性的生物超分子复合物,降低了溶液中有机小分子的游离浓度,从而使有机小分子的还原峰电流降低。利用相关的电化学方程分别对结合反应的结合比和结合常数进行了求解。 3.初步开展了生物多糖物质肝素钠的电化学研究。选择了中性红为探针,

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 蛋白质定量分析的研究意义
• 1.2 蛋白质定量分析的研究进展
• 1.2.1 物理化学法
• 1.2.2 分子光谱分析法
• 1.2.2.1 紫外可见分光光度法
• 1.2.2.2 荧光光度法
• 1.2.2.3 共振光散射法
• 1.2.3 电化学分析法
• 1.2.3.1 蛋白质的极谱分析
• 1.2.3.2 蛋白质与小分子相互作用的电化学研究
• 1.2.3.3 蛋白质在固体电极上的直接电化学行为
• 1.3 展望
• 参考文献
• 第二章 酸性铬蓝K线扫伏安法测定蛋白质的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂与仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 紫外-可见吸收光谱图
• 2.2.2 循环伏安图
• 2.2.3 线性扫描二阶导数伏安图
• 2.2.4 反应条件的选择
• 2.2.4.1 酸度的选择
• 2.2.4.2 缓冲溶液用量的影响
• 2.2.4.3 ACBK浓度对测定的影响
• 2.2.4.4 仪器条件的选择
• 2.2.5 常见干扰物质的影响
• 2.2.6 测定HSA的工作曲线、检出限
• 2.2.7 样品分析
• 2.2.8 结合反应机理的探讨
• 2.2.8.1 加入HSA前后溶液电化学参数的测定
• 2.2.8.2 结合比与结合常数的计算
• 第三章 变色酸2B线扫伏安法测定血清白蛋白的研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂与仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 紫外-可见吸收光谱图
• 3.2.2 循环伏安法
• 3.2.3 线性扫描二阶导数伏安法
• 3.2.4 结合反应条件的优化
• 3.2.4.1 溶液酸度的选择
• 3.2.4.2 缓冲溶液用量的影响
• 3.2.4.3 加入顺序的影响
• 3.2.4.4 反应时间的影响及体系稳定性
• 3.2.5 离子强度和乙醇的影响
• 3.2.6 常见干扰物质的影响
• 3.2.7 工作曲线的绘制
• 3.2.8 人血清样品的测定
• 3.2.9 结合反应机理的探讨
• 3.2.9.1 HSA加入前后变色酸2B电化学参数的比较
• 3.2.9.2 结合比及结合常数的计算
• 第四章 变色酸2R线性扫描伏安法测定人血清白蛋白
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 紫外-可见吸收光谱图
• 4.2.2 线性扫描二阶导数伏安法
• 4.2.3 CH2R的电化学行为
• 4.2.4 HSA加入前后CH2R的循环伏安图
• 4.2.5 实验条件的选择
• 4.2.5.1 pH对反应体系的影响
• 4.2.5.2 CH2R用量对测定的影响
• 4.2.5.3 仪器条件的选择
• 4.2.5.4 反应时间和温度对反应体系的影响
• 4.2.5.5 干扰物质对测定的影响
• 4.2.6 不同蛋白质的工作曲线
• 4.2.7 人血清样品的分析及回收率测定
• 4.2.8 结合反应机理的探讨
• 4.2.8.1 HSA加入前后CH2R电化学参数的比较
• 4.2.8.2 结合比与结合常数的计算
• 第五章 钍试剂线性扫描伏安法测定人血清白蛋白
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 试剂与仪器
• 5.1.2 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 紫外-可见吸收光谱图
• 5.2.2 循环伏安法
• 5.2.3 线性扫描二阶导数伏安法
• 5.2.4 实验条件的选择
• 5.2.4.1 pH值对反应体系的影响
• 5.2.4.2 钍试剂浓度的影响
• 5.2.4.3 反应温度和时间对反应体系的影响
• 5.2.4.4 仪器条件的选择
• 5.2.4.5 离子强度度对测定的影响
• 5.2.4.6 共存物质的影响
• 5.2.5 不同蛋白质的工作曲线
• 5.2.6 人血清样品的分析测定
• 5.2.7 结合反应机理的探讨
• 5.2.7.1 HSA加入前后钍试剂电化学参数的比较
• 5.2.7.2 结合比和结合常数的计算
• 第六章 铬天青S线扫伏安法测定蛋白质的研究
• 6.1 实验部分
• 6.1.1 试剂与仪器
• 6.1.2 实验方法
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 紫外-可见吸收光谱图
• 6.2.2 线性扫描二阶导数伏安法
• 6.2.3 结合反应条件的选择
• 6.2.3.1 缓冲溶液酸度和用量的选择
• 6.2.3.2 铬天青S浓度的影响
• 6.2.3.3 反应时间和温度的影响
• 6.2.3.4 仪器条件的选择
• 6.2.3.5 NaCl和乙醇的影响
• 6.2.3.6 表面活性剂的影响
• 6.2.3.7 共存物质的影响
• 6.2.4 蛋白质工作曲线的绘制
• 6.2.5 样品的测定和回收率试验
• 第七章 中性红线扫伏安法测定肝素的研究
• 7.1 实验部分
• 7.1.1 试剂与仪器
• 7.1.2 实验方法
• 7.2 结果与讨论
• 7.2.1 紫外-可见吸收光谱图
• 7.2.2 线性扫描二阶导数伏安法
• 7.2.3 实验条件的选择
• 7.2.3.1 pH对反应体系的影响
• 7.2.3.2 中性红浓度对测定的影响
• 7.2.3.3 反应时间和温度对反应体系的影响
• 7.2.3.4 加入顺序的影响
• 7.2.3.5 仪器条件的选择
• 7.2.3.6 干扰物质对测定的影响
• 7.2.4 肝素工作曲线的绘制
• 7.2.5 样品的测定和回收率实验
• 7.2.6 结合比与结合常数的计算
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 攻读学位期间已发表和待发表的相关学术论文题录