細胞色素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)一酶的催化下進行的，生物體中最基本的運動便是電荷的運動，細胞色素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，需要在一類稱作電子傳遞促進劑(Promoter)或媒介體(Mediator)的存在下才能進行直接的電子傳遞。

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，簡稱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)等方法對自組裝膜進行了表征，并測定了Cyt.

3、c在修飾電極上的循環(huán)伏安行為。實驗結(jié)果證明，Cyt.c在2-氨基乙硫醇修飾電極上可進行直接的電子傳遞。結(jié)合電化學(xué)石英晶體微天平技術(shù)(EQCM)對修飾膜的研究，探討了可能的電子傳遞反應(yīng)機理。 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，并與細胞色素C在2AT/Au修飾電極上的電化學(xué)行為進行了比較。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，是一種綠色環(huán)保的溶劑。近年來，已在電化學(xué)、有機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)文獻資料的基礎(chǔ)上，制備了咪唑類親水性離子液體和疏水性離子液體、吡啶類親水性離子液體和疏水性離子液體以及季胺鹽離子液體，并利用核磁共振測試技術(shù)對制得的離子液體進行了表征。將離子液體滴加到玻碳電極上制得修飾電極，測定了修飾電極在細胞色素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)對其電化學(xué)反應(yīng)過程進行了原位測定，結(jié)合阻抗譜擬合的等效電路對離子液體促進細胞色素C電子傳遞的反應(yīng)機理進行了探討。 結(jié)果表明，無論是親水性還是疏水性的咪唑類離子液體修飾的玻碳電極均能對Cvt.c的電子傳遞產(chǎn)生良好的促進作用，說明改變陰離子對離子液體修飾電極性能的影響不大； 子傳遞反應(yīng)，說明含季胺陽離子的離子液體不能對細胞色素C的電子傳遞反應(yīng)彥生良好的促進族果． 細胞色