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血红蛋白的电化学行为的研究及生物探针用纳米粒子的合成与表征

作　者: 江宏
导　师: 孙伟
学　校: 青岛科技大学
专　业: 有机化学
关键词: 血红蛋白H2O2 邻联茴香胺邻联甲苯胺极谱分析离子液体修饰碳糊电极电化学生物探针纳米粒子巯基乙酸
分类号: Q503
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

血红蛋白（Hb）是脊椎动物红细胞内的呼吸蛋白，是血液中运输氧气的主要物质，研究其直、间接电化学行为对于研究生命体内的电子转移过程，了解生命过程的氧化还原机理及建立高灵敏的检测方法等方面具有非常实际的意义。纳米生物分析化学是近年来研究的热点，由于纳米粒子具有特殊的理化性质，既可以用于制备修饰电极，又可以用于生物大分子的标记。电分析化学方法具有实时、快速、灵敏、易于微型化等特点，所以将它应用于研究Hb的电化学行为是一种非常有效的方法。本论文将Hb的分析检测同电分析化学方法相结合，开展了Hb的电化学行为研究。为了满足纳米粒子标记物的需要开展了电化学生物探针用功能化纳米粒子的合成工作。本论文主要包括以下内容： 1．开展了Hb的间接电化学分析的研究。Hb含有铁卟啉活性中心，具有类似过氧化物酶（POD）的催化活性，能够催化H₂O₂氧化氢供体。本文利用Hb这一催化活性，以滴汞电极为工作电极，邻联茴香胺（ODA）和邻联甲苯胺（OT）为氢供体底物，应用极谱分析法分别对Hb催化H₂O₂氧化ODA和OT的反应进行了研究。实验结果表明这两个体系催化反应的产物在汞电极上都有很好的极谱还原电流响应。基于反应产物的还原电流在一定条件下与Hb和H₂O₂的浓度都成正比，建立了一种用于检测Hb和微量H₂O₂的电化学分析的方法，并将该方法应用于新鲜雨水中H₂O₂含量的测定，得到了满意的结果。 2．开展了Hb在修饰电极上的直接电化学行为研究。以Nafion／纳米碳酸钙／离子液体修饰碳糊电极为工作电极，考察了Hb在该修饰电极上的直接电化学行为。实验结果表明，Hb在Nafion／纳米碳酸钙膜内基本保持了其生物活性，并且在该修饰电极上其电子传递能力明显增强，有一对准可逆的氧化还原峰。对Hb的电化学行为进行了求解，其式电位不随扫速的变化而变化，电子转移数n为1.028，电子传递系数α为0.487，反应速率常数k_s=0.128s^-1。 3．开展了功能化半导体纳米粒子的合成工作。作为生物探针用纳米粒子标记物，纳米粒子的水溶性和生物相容性是制备过程中的关键步骤，所以合成生物相容性纳米粒子是目前研究工作的重点。采用装置简单、价格低廉的方法，以巯基

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