血紅素蛋白質(zhì)在室溫離子液體中的電化學及其分析應用.pdf

1、本論文從生物親和性考慮，設計和構(gòu)造了瓊脂糖、DNA固定的血紅素蛋白質(zhì)膜修飾電極，研究了血紅素蛋白質(zhì)在室溫離子液體中的直接電化學和電催化行為，探討了離子液體對血紅素蛋白質(zhì)的影響及其相互作用。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)構(gòu)筑了穩(wěn)定的血紅素蛋白質(zhì)-瓊脂糖膜修飾電極。傅立葉變換紅外吸收光譜和紫外可見吸收光譜證實固定在瓊脂糖膜中的血紅素蛋白質(zhì)保持原始構(gòu)象，原子力顯微鏡成像顯示血紅素蛋白質(zhì)與瓊脂糖之間存在較強的相互作用。對該蛋白質(zhì)膜修飾

2、電極在離子液體1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([bmim][PF6])和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([bmim][BF4])中的直接電化學研究發(fā)現(xiàn)，固定在瓊脂糖膜中的血紅素蛋白質(zhì)在[bmim][PF6]中可與電極表面直接交換電子，而在[bmim][BF4]中，則必須加入適量的水才能保持血紅素蛋白質(zhì)的電化學活性。采用循環(huán)伏安法和方波非線性擬合的方法計算了氧化還原過程中的熱力學和動力學參數(shù)，比較了在不同離子液體中血紅素蛋白質(zhì)氧化還原

3、過程的差異，并探討了引起這些差異的原因。此外，還研究了血紅素蛋白質(zhì)-瓊脂糖膜電極在離子液體中的電催化行為，發(fā)現(xiàn)固定在瓊脂糖膜中的血紅素蛋白質(zhì)保持其生物催化活性，對三氯乙酸(TCA)、叔丁基過氧化氫(t-BuOOH)及過氧化氫(H2O2)表現(xiàn)出良好的電催化還原效應，初步探討了電催化機理。該電極顯示了制備新型非水生物電化學傳感器的潛在價值。 (2)利用DNA將幾種血紅素蛋白質(zhì)固定在玻碳電極表面，制備了穩(wěn)定的血紅素蛋白質(zhì)-DNA膜修飾

4、電極。采用傅立葉變換紅外吸收光譜和紫外可見吸收光譜對該膜修飾電極進行了表征。采用循環(huán)伏安法考察了固定在DNA膜中的血紅素蛋白質(zhì)在離子液體[bmim][PF6]和[bmim][BF4]中的直接電化學行為，發(fā)現(xiàn)在[bmim][PF6]或含適量水的[bmim][BF4]溶液中，固定在DNA膜中的血紅素蛋白質(zhì)可與電極表面直接交換電子，表明DNA對血紅素蛋白質(zhì)有較好的生物親和性，在DNA膜中的蛋白質(zhì)能保持其電化學活性；同時，DNA能加快血紅素蛋白