細(xì)胞色素C在SAM和離子液體修飾電極上的電化學(xué)行為研究.pdf

1、構(gòu)成生物體新陳代謝的幾乎全部化學(xué)反應(yīng)都是在活性蛋白質(zhì)一酶的催化下進(jìn)行的，生物體中最基本的運(yùn)動(dòng)便是電荷的運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞色素C(Cytochrome C， Cyt.c)承擔(dān)了呼吸鏈上重要的電子傳遞作用。在生物體內(nèi)需要依靠其氧化還原酶的作用進(jìn)行可逆的氧化還原反應(yīng)，但在金屬，如Hg、Pt、Au、Ag等電極上的電化學(xué)反應(yīng)卻是不可逆的，需要在一類(lèi)稱(chēng)作電子傳遞促進(jìn)劑(Promoter)或媒介體(Mediator)的存在下才能進(jìn)行直接的電子傳遞。

2、本文主要應(yīng)用分子自組裝技術(shù)制備了2-氨基乙硫醇(2-aminoethanethiol，簡(jiǎn)稱(chēng)2AT)修飾的金電極，采用循環(huán)伏安(Cyclic voltammetry，CV)，石英晶體微天平(Quartz crystal microbalance，QCM)，拉曼光譜(Raman spectroscopy)，電化學(xué)交流阻抗(Electrochemical impedance spectra，EIS)等方法對(duì)自組裝膜進(jìn)行了表征，并測(cè)定了Cyt.

3、c在修飾電極上的循環(huán)伏安行為。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，Cyt.c在2-氨基乙硫醇修飾電極上可進(jìn)行直接的電子傳遞。結(jié)合電化學(xué)石英晶體微天平技術(shù)(EQCM)對(duì)修飾膜的研究，探討了可能的電子傳遞反應(yīng)機(jī)理。 此外，還利用層層組裝技術(shù)將Cyt.c和2-氨基乙硫醇共同固定到金電極表面，制備了Cyt.c/2AT/Au修飾電極，測(cè)定了修飾電極在磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中的電化學(xué)行為，并與細(xì)胞色素C在2AT/Au修飾電極上的電化學(xué)行為進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，

4、Cyt.c在2AT修飾的金電極上發(fā)生了明顯的氧化還原反應(yīng)：20mV/s的掃速下，其氧化還原峰電位分別為48mV和-7mv，峰峰電位差為55 mv，式量電位E<'0>’約為20.5mV；而Cyt.c/2AT/Au修飾電極在磷酸鹽緩沖溶液(PBS)中雖也出現(xiàn)一對(duì)明顯的氧化還原電流峰，但其峰形不如前者。 離子液體(Ionic liquids)是在室溫或稍高于室溫的溫度下呈液態(tài)的離子體系。它具有熔點(diǎn)低、蒸氣壓小、電化學(xué)窗口大、良好的溶解

5、度、熱穩(wěn)定性好、粘度和密度大等特點(diǎn)，是一種綠色環(huán)保的溶劑。近年來(lái)，已在電化學(xué)、有機(jī)合成及分離分析等技術(shù)領(lǐng)域迅速得到應(yīng)用。生物分子在離子液體中不會(huì)失活，是研究生物分子電化學(xué)行為的良好介質(zhì)。 在參考相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，制備了咪唑類(lèi)親水性離子液體和疏水性離子液體、吡啶類(lèi)親水性離子液體和疏水性離子液體以及季胺鹽離子液體，并利用核磁共振測(cè)試技術(shù)對(duì)制得的離子液體進(jìn)行了表征。將離子液體滴加到玻碳電極上制得修飾電極，測(cè)定了修飾電極在細(xì)胞色素C

6、溶液中的循環(huán)伏安行為，并利用電化學(xué)交流阻抗譜技術(shù)對(duì)其電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了原位測(cè)定，結(jié)合阻抗譜擬合的等效電路對(duì)離子液體促進(jìn)細(xì)胞色素C電子傳遞的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。 結(jié)果表明，無(wú)論是親水性還是疏水性的咪唑類(lèi)離子液體修飾的玻碳電極均能對(duì)Cvt.c的電子傳遞產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用，說(shuō)明改變陰離子對(duì)離子液體修飾電極性能的影響不大； 子傳遞反應(yīng)，說(shuō)明含季胺陽(yáng)離子的離子液體不能對(duì)細(xì)胞色素C的電子傳遞反應(yīng)彥生良好的促進(jìn)族果． 細(xì)胞色