血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究(1)
血红蛋白在SWCNTs-CTAB修饰电极上的直接电化学和电催化研究
漳州师范学院学报 （ 然科学版 ） ｎ
２１ 年 ０１
因而，研究主要集中在去寻找一种理想的电极材料和合适的蛋白固定方法来实现它们的直接电化学反应并
保持它们的生物相容性 一 ．自从 Ｒ ｓｎ ｒ Ｉ ｕｌ ｇ ￣ 。发现用表面活性剂结合蛋白到电极表面的方法以后， ｉ ７Ｊ ｕ￣ 越 来越多的材料和方法被用蛋 白质的固定，例如溶胶一 凝胶膜【 ８ ］ ，水凝胶聚合物 或生物聚合膜 】 。 。 ，常温离子 液膜¨ ，层层 自组装膜Ｉ 和无机介孔材料［， ． “ Ｅ４ ３１ １ 碳纳米管 （ Ｎ ｓ 从 １９ 年被 Ｉｉａ ５ Ｃ Ｔ ）自 ９１ ｉ ｔ１ ｊ ￣发现后由： 具有稳定的物理化学性质已经引起 ＿ ｍ ｆ 『 相当的关
１ 前 言
近来，氧化还原型蛋 白与电极之间的直接 电子转移已引起了越来越多的关注． 它们之间的电子转移可 以为实际生物系统的机理研究提供一种理想的模型，还可以对制备基于生物传感器 、生物医疗设备和酶反
应器等起到重要作用 】 然而，三个主要的问题阻碍了蛋 白与酶之间的电子转移：（ ） ． １ 氧化还原中心埋藏
注． 碳纳米管可以表现 出像金属或半 导体一样的电化学性质主要取决于它 们的尺寸大小和晶格螺旋性 １ ．
这种精细的电化学性质决定了当它在 电化学反应中被用作电极材料时， 具有促进电子转移反应的能力 ，１ １１ ７． ８ 近来，Ｃ Ｔ Ｎ ｓ已被用于固定蛋 白质并实现蛋 白质的直接电 转移，例如葡萄糖氧化酶、胆红素氧化酶和细
纳米银粒子修饰电极法测定血红蛋白
纳米银粒子修饰电极法测定血红蛋白林丽;仇佩虹;杨丽珠;曹旭妮;金利通【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2006(34)1【摘要】报道了一种利用纳米材料修饰电极检测血红蛋白的新方法.制作了以纳米银粒子修饰的银电极,并研究了血红蛋白在该修饰电极上的直接电化学行为.实验结果表明,血红蛋白在该修饰电极上具有良好的电流响应.在2.0×10-～1.0×10-5 mol/L浓度范围内,血红蛋白的氧化峰电流与其浓度呈良好线性关系;检出限为7.4×10-5mol/L.研究了该修饰电极对血红蛋白的催化机理,利用该电极所建立的方法实现了对血红蛋白的分析测定.【总页数】4页(P31-34)【作者】林丽;仇佩虹;杨丽珠;曹旭妮;金利通【作者单位】温州医学院化学教研室,温州,325035;温州医学院化学教研室,温州,325035;温州医学院化学教研室,温州,325035;华东师范大学化学系,上海,200062;华东师范大学化学系,上海,200062【正文语种】中文【中图分类】O6【相关文献】1.以聚(3-己基噻吩)-石墨烯-Nafion修饰的玻碳电极为工作电极示差脉冲伏安法测定细颗粒物PM2.5中铅的含量 [J], 金党琴;龚爱琴;丁邦东;周慧;田连生;韩磊;黄文江2.无修饰碳糊电极为工作电极-差分脉冲伏安法测定DNA中4种碱基的含量 [J], 朱夏平;潘宏程;李建平;袁亚利3.聚吡咯及包夹亚甲绿的聚吡咯修饰电极对血红蛋白电极过程的促进 [J], 张文斌4.同多酸和杂多酸修饰微电极的电化学研究Ⅶ.磷钒钼杂多酸薄膜修饰微电极和杂多酸/聚苯胺薄膜修饰微电极的制备和电化学性质 [J], 王宝兴;董绍俊5.化学修饰电极电位溶出法的研究Ⅱ.聚乙烯吡啶化学修饰电极还原电位溶出法测定蔬菜、水果中维生素C [J], 金利通;韦茹;方禹之因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
血红蛋白电化学-概述说明以及解释
血红蛋白电化学-概述说明以及解释1.引言1.1 概述血红蛋白电化学是一门研究血红蛋白在电化学过程中行为的学科。
血红蛋白作为一种重要的生物分子，在氧运输和电子传输中起着至关重要的作用。
通过电化学方法可以对血红蛋白进行精细的电化学分析和表征，从而深入研究其结构、功能和性质。
血红蛋白电化学的研究对于理解生物体内的氧输送和电子传递过程具有重要的意义，并且在医学、生物化学、生物物理学等领域有着广泛的应用。
血红蛋白是存在于红细胞中的一种复杂的蛋白质分子，由四个亚基组成，其中包括两个α亚基和两个β亚基。
每个亚基中含有一个辅助非金属离子——血红素，它是由铁离子和一个吡咯环组成。
血红蛋白可以结合氧气，在肺部吸氧后运输到全身各个组织和器官，进行氧气的交换和供给。
血红蛋白电化学的研究主要集中在分析血红蛋白的电化学行为，特别是与氧和电子传递相关的反应过程。
电化学方法可以通过测定血红蛋白在电极表面的电流和电位变化来研究其电化学特性。
通过电化学分析，可以获得血红蛋白的氧亲和力、氧解离常数、电子传递速率等重要参数，从而揭示其结构和功能之间的关系。
血红蛋白电化学在生物医学研究中有着广泛的应用。
例如，在临床诊断中可以利用血红蛋白的电化学特性进行血氧饱和度的测量，帮助医生判断患者的氧供应状态。
此外，血红蛋白电化学还可以用于研究氧气和其他生物分子的相互作用机制，发现新的药物靶点和治疗策略。
总之，血红蛋白电化学作为一个重要的交叉学科，对于深入了解血红蛋白的结构和功能具有重要意义。
随着电化学技术的不断发展和完善，血红蛋白电化学的研究将有望为生物医学领域的发展带来新的突破。
1.2 文章结构文章结构部分:文章的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要介绍了本文的背景和意义。
首先，介绍了血红蛋白电化学作为一种重要的研究方法在生物医学领域的广泛应用。
接着，介绍了本文的结构安排和各个章节的内容。
最后，总结了本文的目的，即通过对血红蛋白电化学的探讨，深入了解其原理和应用，并展望未来的研究方向。
血红蛋白在纳米羟基磷灰石修饰的热解石墨电极上的直接电化学
极之 间的电子传递 得到极 大促进 ， 并显示 了较好 的稳 定性 。式量 电势 ｐ ３ ６—９ ０范 围内与溶 液 的 ｐ Ｈ． ． Ｈ成线 性关系 ， 直线斜率为 一 ６０ ／ Ｈ， 明 Ｈｂ的电子传 递过程伴 随质 子的转 移。探讨 了 Ｈｂ ５ ． ｍＶ ｐ 说 —ＨＡ ｐ修饰 电极对 Ｈｏ ｚ的电催经性 质 ， 为制作生物传感 器打下基础。
０３ ６ ｖ ．Ｃ ｐ ６９ ， ．５ Ｖ（ ｓＳ Ｅ，Ｈ ． ） 几乎不 随扫速的改变 而变 化 ， 电子转移数 为 １０ １ 近似 一个辅基 发生 一个 电子转 ．４ ，
移。Ｈｂ Ｈ ｐ Ｅ Ｇ电极表 面直接电子转移 的速 率常数为 ０６ ７ 。在 该纳 米 ＨＡ 在 Ａ／Ｐ Ｊ０ ４ ｐ微环境 中 ， ｂ与 Ｅ Ｇ电 Ｈ Ｐ
文 章编 号 ：０４１５ （０７ ０ －５ ９０ １０ —６６ ２０ ）６０ ８ －５
血 红 蛋 白在 纳 米 羟 基 磷 灰 石 修 饰 的 热 解 石 墨 电 极 上 的 直 接 电 化 学
高 玉莲 ， 田燕妮 “
（． １ 山西大学分子科学研究所 化学生物学与分子工程教育部重点实验室 ， 山西 ２ 吕梁 高等专 科 学校 化学 系 ， ． 山西 离石 ０３０ ） ３００ 太原 ０００ ； ３０ ６
的表 面 ｒ副活化蛋 白质 的氧 化还 原 中心 ， 并加 速 此
收 稿 日期 ：０ ６ ８２ 修 回 日期 ：０７０ －８ ２０ ． －９； ０ ２０ －２ ０
电化学行 为 。结 果 显 示 Ｈ ｂ电化 学 信号 的重 现 性 和稳 定性 令人 满 意 。
１ 实 验 部 分
基 金项 目： 山西省 回国留学基金资助 ； 山西省 自然科学基金 （０６ １０ ６ 资助 ２ ００ １ １ ）
血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究
收 稿 日期 ：０ ７０ － 修 回 日期 ： ０ －３０ ２ ０ －８０ ９； ２ ８０ － ０ ９
基金项 目： 国家 自 然科学基金项 目（ ｏ７ ｏ ８ ２ ４５ ｏ ） 助 ； ２ ３５ ｏ ，ｏ７ ｏ １ 资 广东省科技 攻关项 目（０ ４ ３ ３ １２ ， ０ Ｂ ０ ００ １２ ０ Ｂ ２０ ０ １ 资 ２０ Ｂ ３ ００ ４ ２ ５ １ ３ １４ ， ６ １ １ １ ） ０ ０ ４
提 高 了血红 蛋 白 的 电化 学 响应 ， 现 了 血 红 蛋 白 实
的直接 电化 学 。
清洗 。把 经过预处 理 的玻碳 电极 ， 氮气 吹 干 ， 用 置 于金溶胶 中于 ＋ １５Ｖ下 电沉 积 ２ ． ｈ即可 ， 标记 为 Ｎ／Ｃ ， Ｇ Ｇ Ｅ 置于 Ｎ Ｈ ａ ｃ—Ｈ ｃ缓 冲溶液 中备用 。 Ａ
文章 编号 ：０ ４ １５ （ ０ ８ ０ －８ ２０ １０ ６ ６ ２０ ） ７０ ７ － ４
血 红 蛋 白在 纳 米 金 修 饰 电极 上 的 电 化 学 研 究
张 敏 程 发 良 ， 志 泉 姚 海 军 ， 蔡 ，
（． １东莞理 工学 院生物传 感 器研究 中心 ， 广东
（． ２ 东莞理 工学 院城市 学 院 ， 广东
（ Ｃ 或 者 纳 米 金 修 饰 电极 （ Ｇ Ｇ Ｅ） 参 比电 Ｇ Ｅ） Ｎ／Ｃ ， 极 为饱 和甘汞 电极 ， 电极 为铂 电极 ； 多利斯 电 对 赛 子天 平 Ｂ １４ （ Ｓ２Ｓ 北京 赛 多利 斯 仪器 有 限公 司 ） 超 ； 声 波清洗 器 （ 山市 超声 波 仪 器 厂 ）； 昆 电子 ｐ 计 Ｈ
１ １ 试剂 和仪器 ．
牛血 红 白蛋 白 （ 国产 ， 备液 在 ４Ｃ条 件下 保 储 ＂ 存 ） 氯 金 酸 （ Ａ Ｃ ・ Ｈ Ｏ） ；实验 用 缓 冲溶液 ； Ｈ ｕＩ ３ 为 ０ ２ｍ ｌＬＮＡｃ—Ｈ ｃｐ ． ｏ ａ ／ Ａ ，Ｈ值 采用 混 合 不 同 比
金纳米修饰电极 电化学检测
金纳米修饰电极电化学检测金纳米修饰电极是一种常用于电化学检测的技术，通过在电极表面修饰金纳米颗粒，可以提高电极的灵敏度和稳定性，从而实现对目标物质的高灵敏检测。
本文将从金纳米修饰电极的原理、制备方法以及应用领域等方面进行探讨。
我们来了解一下金纳米修饰电极的原理。
金纳米颗粒具有较大的比表面积和良好的导电性能，可以提高电极与电解质溶液的接触面积，增加电极反应的速率。
此外，金纳米颗粒还具有优异的催化性能，可以促进电极反应的进行。
因此，将金纳米颗粒修饰在电极表面，可以提高电极的灵敏度和稳定性，使其在电化学检测中具有更好的性能。
我们来看一下金纳米修饰电极的制备方法。
目前常用的制备方法主要包括溶液法、电化学法和物理气相沉积法等。
溶液法是最常用的制备方法之一，它通过在金盐溶液中加入还原剂，使金离子还原成金纳米颗粒，并将其沉积在电极表面。
电化学法则是利用电化学反应在电极表面生成金纳米颗粒，通过调节电极电位和电解液中的金离子浓度来控制金纳米颗粒的尺寸和形貌。
物理气相沉积法则是通过在高温条件下将金属蒸发，然后在电极表面沉积金纳米颗粒。
金纳米修饰电极在生物传感、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。
例如，在生物传感领域，金纳米修饰电极可以用于检测生物分子的浓度和活性，实现对生物过程的监测。
在环境监测领域，金纳米修饰电极可以用于检测水体和空气中的有害物质，实现对环境污染的监测和预警。
在食品安全领域，金纳米修饰电极可以用于检测食品中的添加剂和有害物质，保障食品的质量和安全。
总结起来，金纳米修饰电极是一种常用于电化学检测的技术，通过在电极表面修饰金纳米颗粒，可以提高电极的灵敏度和稳定性，实现对目标物质的高灵敏检测。
金纳米修饰电极具有制备方法简单、应用领域广泛等优点，因此在生物传感、环境监测、食品安全等领域具有重要的应用价值。
相信随着科技的不断发展，金纳米修饰电极在电化学检测中的应用将会越来越广泛，为我们生活的质量和安全提供更好的保障。
血红蛋白在氧化铥修饰玻碳电极表面的直接电化学行为
Ｔ Ｏ 在 生 物 电化学 中应 用 的报 道 。如果 能 用相 对 简单 的方 法 制得 纳米 Ｔ 材料 ， 能成 功将 其 应 ｍ， ｍＯ 并 用 到蛋 白质 或酶 的直接 电化学 和 电催 化 中 ， 将会 拓展 这类材 料在 生物传 感 器领域 的应用 。 本 文采用 水热 合成 法 备 了纳米 Ｔ 并将 其应 用 到 Ｈ 。制 ｍＯ， ｈ的直接 电化 学 中 ， 电化 学方 法探讨 用 了经 Ｔ Ｏ 材 料修饰 的 Ｈ ｍ， ｂ在 磷酸 缓 冲溶 液 中的直接 电化 学和 电催化 性质 。
极， 自制 的 Ａ ／ ｇ １ ｇ Ａ Ｃ 电极 为参 比 电极 ， 丝 为对 电极 ； 分 辨透 射 显 微 镜 （ Ｅ 一２ １ 日本 电子 株 式会 铂 高 Ｊ Ｍ ０ ０， 社 ）Ｉ Ｃ ； Ａ能谱 仪 （ Ｘ Ｏ Ｄ公 司 ） Ｋ Ｎ ＯＦＲ ； Ｑ一 ０ Ｄ ６ ０ Ｂ型数 控超 声清 洗器 （ 山市 超 声仪 器 有 限公 司 ） Ｓ Ｚ一 昆 ；Ｋ
内 蒙 古 Ｔ业 大学 学报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｉ ＥＲ ＭＯ ＮＮ ＮＧＯＬ Ａ Ｉ
第 ２ ９卷
第 ４期
ＵＮＩ ＶＥＲＳＩ ＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ ． ９ １ ２ Ｎｏ ４ ０１ ． ２ ０
文章编 号 ：０ １— １７ ２ １ ）４— ０ ３— ６ １０ ５ ６ （ ０ ０ ０ ０ ０ ０
关键词 ： 血红蛋 白； 氧化铥 ； 氧化氢 ； 电化学 过 直接
中 图分 类号 ： Ｑ５ 文献标 识码 ： Ｔ１ ０ Ａ
０ 引 言
基 于氧 化还原 蛋 白质直接 电化 学 的 第 三代 生 物 传感 器 的研 究 引起 了越 来 越 多研 究 者 的关 注 。 蛋 白质 与 电极之 间的直 接 电子 传递 为 各种 酶 化学 的 电子交 换 机 理研 究 奠定 了基 础 ， 为无 媒 介 体 的生 物 传 感器 的构 造提供 了研 究模 型 ， 为开发 新型生 物传 感器 乃至 生物燃 料 电池 提供 了理论 指 导 。血 红 也 蛋 白（ ｅ ｇ ｂｎ Ｈ ） Ｈ ｍｏｌ ｉ ， ｂ 由于 具有重 要 的生理 功 能 和 典 型 的蛋 白质 化学 结 构 ， 之 实 用性 强 ， 格 低 ， ｏ 加 价 且
血红蛋白在碳纳米管_聚苯胺修饰电极上的直接电化学行为研究
第39卷第11期辽 宁 化 工V o.l39,N o.11 2010年11月L iaon i ng Che m i ca l Industry N ove m ber,2010血红蛋白在碳纳米管-聚苯胺修饰电极上的直接电化学行为研究郭 峰,张纪梅(天津工业大学环境与化学工程学院,天津300160)摘 要: 利用滴涂法将血红蛋白(H b)和多壁碳纳米管(MW NT)-聚苯胺纳米纤维(PANnano)复合纳米粒子修饰到碳糊电极(CPE)表面,并对其电化学行为进行研究。
实验结果表明,血红蛋白在PANnano/MWNT膜内保持了其天然构象和较好的直接电化学行为。
关 键 词: 血红蛋白;多壁碳纳米管;聚苯胺纳米纤维;直接电化学中图分类号: TQ035 文献标识码: A 文章编号: 1004 0935(2010)11 1116 03碳纳米管自从1991年被发现以来[1],因其具有电化学窗口宽、电子转移速率快、生物相容性好等优点而被广泛应用于生物传感器领域[2-4]。
聚苯胺纳米纤维因具有多样的结构、优异的物理化学性能、良好的环境稳定性等优点,近年来已成为导电高分子的研究热点[5]。
生物医学上血红蛋白(H b)作为血液缓冲物质,在生命活动中起着关键作用,对血红蛋白含量的准确测定具有非常实际的意义[6]。
近年来,利用薄膜修饰电极对蛋白质的直接电化学进行研究已成为研究的热点[7]。
本文利用纳米材料的特性,将血红蛋白、碳纳米管、聚苯胺修饰到碳糊电极上,对其电化学行为进行研究。
实验结果表明,血红蛋白在P AN nano/M WNT膜内保持了其天然构象和较好的直接电化学行为。
1 实验部分1.1 实验试剂与仪器仪器:LK2006A电化学工作站(天津兰力科仪器公司),Cary50probe型紫外可见分光光度计(澳大利亚V arian公司)。
试剂:牛血红蛋白(生化纯,天津市川页生化制品有限公司);聚苯胺纳米纤维(P ANnan o)(青岛科技大学材料学院);多壁碳纳米管(中科院成都有机研究所);铁氰化钾(上海试剂一厂);亚铁氰化钾(上海亨达精细化学品有限公司);BR缓冲溶液(pH 7.0);其它试剂均均为国产分析纯,实验用水均为超纯水。
血红蛋白在DHP_PAM_CdS膜修饰金电_省略_上的直接电化学及其与利巴韦林相[1]
![血红蛋白在DHP_PAM_CdS膜修饰金电_省略_上的直接电化学及其与利巴韦林相[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/80361e1eba68a98271fe910ef12d2af90242a88e.png)
⾎红蛋⽩在DHP_PAM_CdS膜修饰⾦电_省略_上的直接电化学及其与利巴韦林相[1]⾎红蛋⽩在D HP/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极上的直接电化学及其与利巴韦林相互作⽤的研究张⽟忠, 苏 邵, 郝和群, 蔡跃娟, 倪永红(安徽师范⼤学化学与材料科学学院,安徽省功能性分⼦固体重点实验室,安徽芜湖 241000)摘 要:采⽤直接滴涂的⽅法将⾎红蛋⽩固定到双⼗六烷基磷酸酯(DHP )/聚丙烯酰胺包裹的硫化镉纳⽶粒⼦(PAM 2CdS )膜修饰⾦电极的表⾯,通过循环伏安法研究了⾎红蛋⽩在修饰⾦电极上的直接电化学⾏为.在0.1M p H =6.0的磷酸缓冲溶液中,该修饰电极有⼀对氧化还原峰,其式电位为0.0405V (以饱和⽢汞电极为参⽐电极),并且峰电位随着溶液p H 值的增加⽽负移,其斜率为-40.1mV ?p H -1,表明此反应过程是⼀电⼦⼀质⼦过程.利⽤此修饰电极,我们研究了⾎红蛋⽩与抗病毒药物利巴韦林间的相互作⽤.关键词:⾎红蛋⽩;双⼗六烷基磷酸酯;硫化镉纳⽶粒⼦;利巴韦林中图分类号:O657.1 ⽂献标识码:A ⽂章编号:1001-2443(2007)03-0302-06氧化还原蛋⽩质在电极上的直接电化学研究,对于理解和认识它们在⽣命体内的电⼦转移机制和⽣理作⽤具有重要意义.但是,氧化还原蛋⽩质在裸常规电极上的电⼦转移速率是很慢的,这主要是由于蛋⽩质的电活性基团被深埋在多肽链的内部,与电极表⾯距离较远,很难与电极表⾯直接进⾏电⼦交换;某些杂质在电极表⾯上的吸附或蛋⽩质本⾝的吸附变性也可能阻碍它们与电极间的直接电⼦转移.因此,蛋⽩质的电化学研究常常借助于某些具有电化学活性的媒介体、促进剂或某些特殊电极材料来实现蛋⽩质的电⼦转移[1-5].另⼀个有效的⽅法是将蛋⽩质固定到⽣物模拟膜中来实现蛋⽩质与电极间的电⼦转移.迄今为⽌,已有很多关于蛋⽩质在表⾯活性剂中的直接电化学的报道[6-8].制备这类膜的表⾯活性剂包括⾮⽔溶的表⾯活性剂[9]、卵磷脂[10]、聚离⼦膜Eastman AQ [11]、双⾁⾖蔻酰磷脂酰胆碱[12]和聚丙烯酰胺[13]等等.这些⽣物模拟膜为氧化还原蛋⽩质的氧化还原过程提供了很好的微环境,并能加快其电⼦转移速率,实现氧化还原蛋⽩质的直接电化学.图1 利巴韦林的结构式Fig.1 Chemical structure of ribavirin 近来,利⽤纳⽶粒⼦材料固定蛋⽩质已越来越引起⼈们的注意,这主要是因为纳⽶粒⼦有很好的⽣物相容性,能保持蛋⽩质的⽣物活性并能加速蛋⽩质与电极间的电⼦转移速率[14].⽬前已成功⽤于固定蛋⽩质的纳⽶粒⼦有TiO 2[8],ZrO 2[3],Fe 3O 4[15],纳⽶Au [2],纳⽶Ag [16]和碳纳⽶管[17]等等.在这些纳⽶材料中,纳⽶CdS 是⼀个有应⽤前景的纳⽶材料.CdS 是典型的Ⅱ-Ⅳ族半导体,室温下它的禁带宽是2.42eV ,在可见光的诱导下可产⽣光⽣伏打效应,产⽣氧化空⽳和还原电⼦.其纳⽶尺⼨效应,能产⽣⾼的电荷分离能使电⼦能在其表⾯快速转移[18].因此,CdS 纳⽶粒⼦已⼴泛⽤于各个⽅⾯[19,20].但是,由于CdS 纳⽶粒⼦的稳定性较差,限制了CdS 纳⽶粒⼦的进⼀步应⽤.为了克服这个缺点,合成和功能化CdS 纳⽶粒⼦越来越引起⼈们的关注,并利⽤这些功能化的CdS 纳⽶粒⼦制备了各种⽣物传感器[21,22].利巴韦林(12β2D 2核糖21H 21,2,42三唑232酰胺)是⼴谱的抗病毒药物(图1),对多种病毒如呼吸道合胞病毒、流感病毒、带状疱疹病毒等有抑制作⽤.最近,研究还发现利巴韦林对肝炎A ,B ,C 有抑制作⽤[23].但收稿⽇期:2007-01-30基⾦项⽬:国家⾃然科学基⾦(20675002);安徽省教育厅⾃然科学重点基⾦(2006k j040A ).作者简介:张⽟忠(1965-),男,安徽歙县⼈,教授,博⼠,主要从事⽣物电化学研究.第30卷3期2007年5⽉安徽师范⼤学学报(⾃然科学版)Journal of Anhui Normal University (Natural Science )Vol.30No.3May .2007是,它有很强的副作⽤,⼤剂量的利巴韦林使⽤可引起⾎红蛋⽩,⽩蛋⽩的下降.曾报道⽤利巴韦林治疗SARS 病⼈时,发现病⼈的红细胞数量下降到2g ?dL -1[24].在之前的⼯作中,我们曾报道了在PSS/SWN Ts 膜中⾎红蛋⽩与利巴韦林的相互作⽤[25].现在,我们制备了DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰电极,希望结合纳⽶粒⼦和DHP ⽣物膜的优良特性,制备出新⼀代的⽣物传感器.实验结果表明在DHP/PAM 2CdS 膜中⾎红蛋⽩与⾦电极间的电⼦转移速率⼤⼤增强了,有很好的电化学响应.利⽤此修饰电极我们研究了⾎红蛋⽩与利巴韦林之间的相互作⽤.随着溶液中的利巴韦林浓度的不断增⼤,⾎红蛋⽩的循环伏安响应不断减⼩,这表明⾎红蛋⽩与利巴韦林之间有⼀定的作⽤.因此我们构建了利巴韦林的电化学传感器.1 实验部分1.1 试剂与仪器CHI660A 电化学⼯作站(上海⾠华仪器公司);三电极系统:⾦电极或修饰电极为⼯作电极,饱和⽢汞电极(SCE )为参⽐电极,铂丝为对电极.U 23010型紫外分光光度计(⽇本Shimadzu ,K yoto )聚丙烯酰胺包裹的硫化镉纳⽶粒⼦(倪永红教授提供),双⼗六烷基磷酸酯(DHP ,Fluka 公司),⾎红蛋⽩(Hb ,美国ICN Biomedicals Inc ),⼆甲基甲酰胺(DMF ),磷酸缓冲溶液(PBS ),所有试剂均为分析纯,实验⽤⽔为去离⼦⼆次蒸馏⽔.1.2 修饰电极的制备10mg PAM 2CdS 纳⽶粒⼦加⼊到10mL 去离⼦⼆次蒸馏⽔中,超声分散⾄得到均⼀的溶液(1mg ?mL -1),取5mL 此溶液与5mL ⾎红蛋⽩溶液(5mg ?mL -1)充分混合.取10µL 此混合溶液滴涂到处理好的⾦电极表⾯.等溶液挥发后,再滴加10µL DHP 溶液到修饰电极表⾯,然后将该电极在室温下放置过夜,最后得到的电极即是DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极.其他⽐较修饰电极均以此⽅法制备.电化学测量前⾄少通氮⽓10min ,并且维持氮⽓氛,所有试验均在室温下进⾏.图2 不同溶液的紫外光谱图:(a )PAM 2CdS ,(b )Hb ,(c )PAM 2CdS/Hb 和(d )DHP/Hb.Fig.2 UV 2Vis spectra of different solutions :(a )PAM 2CdS ,(b )Hb ,(c )Hb/PAM 2CdS and (d )Hb/DHP.2 结果与讨论2.1 D HP/H b/PAM 2CdS 膜的光谱特性对于⾎红蛋⽩,其在408nm 左右的Soret 吸收峰位置可以作为⾎红蛋⽩是否变性的重要标志,特别是它对⾎红素辅基的多肽链构象的改变⼗分敏感.所以,紫外光谱法是研究⾎红蛋⽩是否变性的重要⼿段.图2所⽰的是⾎红蛋⽩在各种溶液中的紫外吸收光谱.PAM 2CdS 溶液在所扫描区域内⼏乎没有紫外吸收,⽽⾎红蛋⽩溶液的紫外最⼤吸收波长404.4nm.⾎红蛋⽩在PAM 2CdS 溶液和DHP 溶液中同样在404.4nm 处有紫外最⼤吸收.显然这个吸收峰是⾎红蛋⽩的Soret 吸收峰[26,27],因此⾎红蛋⽩在PAM 2CdS 和DHP 混合液中能保持它的⽣物活性.2.2 D HP/H b/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极的直接电化学⾏为在p H =6.0的磷酸缓冲溶液中,我们考察了不同修饰电极的电化学⾏为(如图3所⽰).裸⾦电极和PAM 2CdS 膜修饰⾦电极在磷酸缓冲溶液中没有氧化还原峰(曲线a ,b ),⽽Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极则有⼀对氧化还原峰(曲线c ),其氧化还原电位分别是195mV 和-114mV.把DHP 滴涂到Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极后,此修饰电极的氧化还原电流有了显著提⾼,⽽峰电位没有改变(曲线d ).DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极的式电位(氧化与还原峰电位的平均值)是40.5mV ,⽐相同条件下⽂献报道的Hb/CdS 膜修饰热30330卷第3期张⽟忠,等: ⾎红蛋⽩在DHP/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极上的直接电化学及其与利巴韦林相互作⽤的研究解⽯墨电极的式电位要正的多[21].其原因可能是不同的电极材料有不同的传导率,另外固定蛋⽩质材料的不同也会影响蛋⽩质在电极表⾯的排列⽅向,从⽽使⾎红蛋⽩在不同的电位下发⽣氧化还原[28].图3 不同修饰⾦电极在p H =6.0的缓冲溶液中的循环伏安图:(a )裸⾦电极,(b )PAM 2CdS 膜修饰⾦电极,(c )Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极和(d )DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极.Fig.3 Cyclic voltammograms of various electrodes in p H =6.0PBS at100mV s -1:(a )bare Au ,(b )PAM 2CdS/Au ,(c )Hb/PAM 2CdS/Au and(d )DHP/Hb/PAM 2CdS/Au.2.3 扫描速率与pH 值的影响为了进⼀步了解电极反应的过程,考察了峰电流⼤⼩与扫描速率的关系.随着扫描速率的增加,氧化还原峰电流也随之增加.在100-300mVs -1范围内峰电流与扫速成正⽐,线性⽅程为I pa(µA )=4.9248+0.02957ν(mV ?s -1),相关系数为r =0.9948;I pc (µA )=-2.5904-0.0434ν(mV ?s -1)(r =0.9978),说明电极反应是受表⾯控制的过程.底液的p H 值对DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极的循环伏安⾏为有明显的影响.在p H 值5.0-9.0范围内,DHP/PAM 2CdS 膜中⾎红蛋⽩的峰电位随p H 值的增加⽽负移(图4).其式电位E 0′与p H 值呈线性关系,斜率为-40.1mV ?p H -1(见插图).这表明在DHP/PAM 2CdS 膜中,⾎红蛋⽩发⽣⼀个电⼦转移的同时,伴随着⼀个质⼦的转移,即: Hb (Ⅲ)+H ++e -Hb (Ⅱ)图4 DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极在不同p H 值磷酸溶液中的循环伏安图;插图为式电位与底液p H 值的关系曲线.Fig.4 Cyclic voltammograms of the DHP/Hb/PAM 2CdS film modified Au electrode in PBS at p H of (a )5.0,(b )7.0and (c )9.0.The scan rate was 100mV ?s -1.Inset :effect of p H on the formal potential of the DHP/Hb/PAM 2CdS film modified Au electrode in PBS.⽽且此修饰电极有很好的重现性,把修饰电极从p H =7.0底液中移到p H =5.0的底液中测试,再把电极重新放回p H =7.0的底液中,测试峰电位基本不变.2.4 D HP/H b/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极的稳定性稳定性是考察电极实⽤性的重要指标,因此,我们⽤两种⽅法考察了DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极的稳定性.⼀种是湿法,我们把修饰电极保存在磷酸缓冲溶液中,每隔⼀段时间⽤循环伏安法测⼀次.结果发现,随着保存时间的增加,峰电流缓慢减弱.在4℃磷酸缓冲溶液中保存⼀个星期,峰电流只下降了15%,说明此修饰电极有很好的稳定性.另⼀种⽅法是将修饰电极保存在室温条件下,然后间隔地将修饰电极放⼊缓冲溶液中进⾏循环伏安扫描,结果发现,开始⼏圈,峰电流有轻微的增加,随着扫描圈数的增加,峰电流趋与稳定.这表明此修饰电极有良好的稳定性.2.5 利巴韦林与⾎红蛋⽩的相互作⽤⽤循环伏安法研究了⾎红蛋⽩与利巴韦林间的相互作⽤.在不含和含有利巴韦林的磷酸缓冲溶液中DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极的循环伏安⾏为如图5所⽰.当向磷酸缓冲溶液中加⼊9.20×10-6mol ?L -1利巴韦林,⾎红蛋⽩的氧化还原电流均有所下降,并且随着利巴韦林量的不断加⼊,⾎红蛋⽩的峰电流也随之下降.李南强曾报道电活性⼩分⼦结合⽣物⼤分⼦后会形成⾮电活性的超分⼦化合物,从⽽导致峰电流的下降[29,30].因此,我们推断利巴韦林与⾎红蛋⽩也⽣成了⼀种⾮电活性配合物,不能在电极表⾯发⽣氧化还原反应,从⽽降低了⾎红蛋⽩的平衡浓度,使⾎红蛋⽩的氧化还原电流降低了.根据⽂献[31,32],我们计算了⾎红蛋⽩与利巴韦林的结合数.假设⾎红蛋403安徽师范⼤学学报(⾃然科学版)2007年图5 DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极在磷酸缓冲溶液中的循环伏安图:(a )不含利巴韦林;(b )含8.35×10-5mol ?L -1利巴韦林.Fig.5 Cyclic voltammograms of the DHP/Hb/PAM 2CdS film modified Au electrode in 0.1mol/L PBS (p H 6.0):(a )0mol/L ribavirin and (b )8.35×10-5mol/L ribavirin.⽩与利巴韦林⽣成简单的化合物,则:Hb -mribavirin ,则:Hb +mribavirin =Hb -mriavirin(1) β=[Hb -mribavirin][Hb ][ribavirin ]m (2)ΔI max =kC Hb (3) ΔI =k[Hb -mribairin ](4)[Hb ]+[Hb -mribavirin ]=C Hb(5)ΔI max -ΔI =k (C Hb -[Hb -mribavirin ])=k [Hb ](6)从⽽可以推出:lg[ΔI ΔI max -ΔI ]=lg β+mlg[ribavirin ](7)其中ΔI 有⽆利巴韦林的峰电流之差,ΔI max 是峰电流变化的最⼤值.结果发现lg [ΔI ΔI max -ΔI ]与lg[ribavirin ]成⼀次线形关系,如图6所⽰.计算可得结合数β=2. 为了进⼀步测定利巴韦林在DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极上的响应,我们⽤⽰差脉冲法来考察随着利巴韦林的加⼊,修饰电极的电化学⾏为(图7).结果发现,响应电流与利巴韦林的浓度在2.80×10-5-1.10×10-4mol ?L -1范围内呈线性关系,线性回归⽅程为I (µA )=3.7797-0.04251c (µM ),相关系数为r =0.9962,检测限为9.20×10-6mol ?L -1(信噪=3).图6 lg[ΔI ΔI max -ΔI ]与lg[ribavirin ]的曲线关系Fig.6 Relationship between lg[ΔIΔI max -ΔI ]and lg[ribavirin ].图7 DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极在不同利巴韦林浓度下的⽰差脉冲响应:(a )0,(b )2.80×10-5,(c )6.20×10-5和(d )1.10×10-4mol ?L -1. Fig.7 DPV responses of the DHP/Hb/PAM 2CdS filmmodified Au electrode in PBS solution contained ribavirin (mol ?ml -1):(a )0,(b )2.80×10-5,(c )6.20×10-5and (d ) 1.10×10-4.Pulse amplitude :50mV ;pulse width :50ms ;pulse time :200ms.Inset :plot of peak current vs.ribavirin concentration.3 结 论成功地将⾎红蛋⽩固定到DHP/PAM 2CdS 膜中,加快了⾎红蛋⽩与⾦电极间的电⼦转移,在磷酸缓冲溶液中⾎红蛋⽩展⽰了⼀对氧化还原峰.利⽤DHP/Hb/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极,研究了抗病毒药物利巴韦林与⾎红蛋⽩的相互作⽤,并依此构建了利巴韦林的电化学传感器.50330卷第3期张⽟忠,等: ⾎红蛋⽩在DHP/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极上的直接电化学及其与利巴韦林相互作⽤的研究603安徽师范⼤学学报(⾃然科学版)2007年参考⽂献:[1] FAN C,WAB G H,SUN J,L I G X.Electron transfer reactivity and enzymatic activity of hemoglobin in a SP sephadex membrane[J],AnalChem,2001,73:2850-2854.[2] GU H Y,YU A M,CHEN H Y.Direct electron transfer and characterization of hemoglobin immobilized on a Au colloidcy2steamine2modifiedgold electrode[J],J Electroanal Chem,2001,516:119-126.[3] L IU S Q,DAI Z H,CHEN H Y,et al.Immobilization of hemoglobin on zirconium dioxide nanoparticles for preparation of a novel hydrogenperoxide 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Electrochemistry of H emoglobin Immobilized on D HP/PAM 2CdSN anoparticles Films Modif ied Au Electrode and Its Interaction With RibavirinZHAN G Yu 2zhong , SU Shao , HAO He 2qun , CA I Yue 2juan , N I Y ong 2hong(College of Chemistry and Materials Science ,Anhui K ey Laboratory of Functional Molecular Solids ,Anhui Normal University ,Wuhu 241000,China )Abstract :Direct electrochemistry of hemoglobin (Hb )immobilized on dihexadecylphosphate (DHP )/polyacrylamide 2capped cadmium sulfide nanoparticles (PAM 2CdS )film modified Au electrode was investigated.The immobilized Hb displayed a pair of well 2defined redox peaks with a formal potential of 0.0405V (versus saturated calomel electrode )in the p H 6.0phosphate buffer solution (PBS ).Peak potential was shifted linearly in the negative directional with increasing solution p H from 5.0-9.0(with a slope of -40.1mV per p H unit ).Electron transfer between Hb and Au electrode was greatly facilitated in the DHP/PAM 2CdS films microenvironment.The interaction between Hb and ribavirin was investigated by electrochemical technique.The peak current is proportional to the concentration of ribavirin over the range of 2.80×10-5to 1.10×10-4mol/L ,the linear regression equation was I (µA )=3.7797-0.04251c (µM )with a correlation coefficient r =0.9962,and the detection limit was 9.20×10-6mol/L (S/N =3).K ey w ords :hemoglobin ;dihexadecylphosphate ;PAM 2CdS nanoparticles ;ribavirin 70330卷第3期张⽟忠,等: ⾎红蛋⽩在DHP/PAM 2CdS 膜修饰⾦电极上的直接电化学及其与利巴韦林相互作⽤的研究。
金纳米修饰电极 电化学检测
金纳米修饰电极电化学检测金纳米修饰电极是一种常用的电化学检测方法，它能够提高电极的灵敏度和稳定性，广泛应用于生物传感器、环境监测和医学诊断等领域。
本文将从人类视角出发，描述金纳米修饰电极的原理、制备方法以及应用前景。
一、原理金纳米修饰电极利用纳米金颗粒的独特性质，增加了电极表面的活性区域，提高了电化学反应的速率和效率。
金纳米颗粒具有较大的比表面积和良好的导电性，可以提供更多的反应位点和电子传递通道，从而增强了电极的灵敏度。
此外，金纳米颗粒还具有优良的生物相容性和生物亲和性，可用于固定生物分子，实现生物传感器的构建。
二、制备方法金纳米修饰电极的制备方法多种多样，常见的方法包括溶液法、溶胶-凝胶法和电化学沉积法等。
其中，溶液法是最常用的方法之一。
首先，将金盐加入溶液中，通过还原剂将金离子还原成金纳米颗粒，然后将金纳米颗粒沉积在电极表面。
通过控制反应条件和处理参数，可以调节金纳米颗粒的尺寸和分布，从而优化电极的性能。
三、应用前景金纳米修饰电极具有广阔的应用前景。
在生物传感器领域，金纳米修饰电极可以用于检测生物分子，如蛋白质、核酸和细胞等，具有高灵敏度和高选择性。
在环境监测领域，金纳米修饰电极可以用于检测重金属离子、有机污染物和环境激素等，具有快速、准确和便捷的特点。
在医学诊断领域，金纳米修饰电极可以用于检测生物标志物，如血糖、胆固醇和肿瘤标志物等，有助于早期诊断和治疗。
金纳米修饰电极是一种重要的电化学检测方法，具有很大的应用潜力。
通过合理设计和制备，可以获得高性能的金纳米修饰电极，为生物传感器、环境监测和医学诊断等领域的研究提供有力支持。
相信在不久的将来，金纳米修饰电极将在多个领域展现出更加广阔的应用前景。
血红蛋白在有机溶剂中的直接电化学
血红蛋白在有机溶剂中的直接电化学及其类酶电催化行为研究关凌霄王全林(固原师范高等专科学校固原宁夏756000)摘要：本文研究了Hb/Sol-gel膜修饰碳糊电极在有机溶剂介质中的直接电化学和类过氧化物酶电催化特性。
发现在以甲醇、正丙醇和乙睛介质中，Hb修饰电极能够实现其与电极之间的直接电子转移，并且电子转移的动力学过程与水溶液体系相似。
然而，在这些有机溶剂介质中，电子转移的可逆性不如水介质中好，同时氧化还原峰电位差均大于水溶液体系，表明有机溶剂对Hb的直接电子转移产生抑制作用。
Hb/Sol-gel修饰电极在有机溶剂介质中和水介质中一样，对其特异性底物H2O2产生过氧化物酶的活性，但其活性均不如水溶液体系强。
关键词：血红蛋白；有机溶剂；直接电化学；Sol-gel；碳糊电极；1．前言血红蛋白（Hb）分子是由四条肽链（亚基）借非共价连接聚集而成，每一条肽链与一个亚铁血红素结合，血红素位于肽链折叠所形成的介电常数较低的疏水环境中。
在脊椎动物的生命过程中，Hb主要起着传输氧的作用。
尽管它不具备传递电子的功能，但由于对其结构已有较清楚的认识以及价廉易得，常常被选作探讨生物大分子电化学行为的理想的模型物。
然而，由于Hb庞大的分子结构使得其与固体电极之间的直接电子转移较慢，往往要借助媒介体或促进剂[1]。
最近的研究表明，将Hb固载于水凝胶膜[2]、SP Sephadex膜[3]、DNA膜[4]、模拟生物膜[5]，以及利用静电作用而吸附固载于自组装超薄膜中的纳米金表面[6]时，Hb与固体电极之间的电子转移得到了极大的增强，从而在不使用媒介体或促进剂的情况下，可以观察到Hb的直接电化学行为。
Hb与电极之间的电子交换在这些膜中和纳米金表面被大大促进据推测是由于蛋白质在这些修饰电极上存在“取向效应”和“隧道效应”。
溶胶-凝胶（Sol-gel）过程条件温和，化学惰性，包埋于Sol-gel中的生物活性物质可以保持其结构、活性和功能，而且小分子可通过Sol-gel的孔道与生物活性物质接触[7]。
血红蛋白在膜修饰电极的电化学行为及其信息分析的开题报告
血红蛋白在膜修饰电极的电化学行为及其信息分析
的开题报告
一、研究背景
血红蛋白是一种重要的生物分子，在体内起到将氧气从肺部运输到组织细胞的重要作用。
传统的研究方法主要集中在血红蛋白的生物学特性、功能以及代谢等方面，而在纳米技术和生物传感器等领域中，血红蛋白也能够发挥重要的应用价值。
因此，对血红蛋白进行电化学分析和信息分析变得越来越重要。
二、研究目的
本课题旨在利用膜修饰电极的电化学分析方法，研究血红蛋白分子的电化学行为，探究血红蛋白分子的特性，为血红蛋白的相关应用提供理论依据。
三、研究内容
1. 膜修饰电极的制备
2. 血红蛋白在膜修饰电极上的电化学行为
3. 血红蛋白分子的信息分析
四、研究方法
1. 使用循环伏安法和差分脉冲伏安法等电化学技术研究血红蛋白在膜修饰电极上的电化学行为。
2. 利用MATLAB等软件工具对实验结果进行处理，得出血红蛋白分子的信息分析结果。
五、预期成果
通过本课题的研究，预期得出血红蛋白在膜修饰电极上的电化学行为，以及血红蛋白分子的信息分析结果。
这将为血红蛋白相关应用的开发提供理论依据。
同时，本课题的研究方法还可以为其他生物分子的电化学分析提供借鉴和参考。
五种血红素蛋白质修饰电极的制备与直接电化学研究的开题报告
五种血红素蛋白质修饰电极的制备与直接电化学研
究的开题报告
题目：五种血红素蛋白质修饰电极的制备与直接电化学研究
研究背景：
血红素蛋白质（hemoproteins）是一类含有铁离子的蛋白质，其中心的铁离子是负责运输氧气和电子传递的关键结构。
血红素蛋白质在生物学和医学领域有广泛的应用，比如在氧气传递、环境感知、药物代谢等方面。
直接电化学技术是一种无需采用外加电势的电化学方法，在研究血红素蛋白质电子传递和催化活性方面有着广泛的应用。
通过直接电化学技术可以研究 hemoproteins 的还原和氧化电位、电子传递动力学和它们在催化反应中的作用机制。
研究内容：
本项目旨在研究五种血红素蛋白质修饰电极的制备与直接电化学研究。
具体包括以下研究内容：
1. 选择五种不同的血红素蛋白质，包括类血红素、神经色素、酰胺酵母色素、卟啉和光合作用蛋白等，采用电沉积法制备修饰电极。
2. 通过扫描电子显微镜（SEM）和场发射扫描电镜（FESEM）对修饰电极进行形貌表征和表面形态分析。
3. 运用电化学技术，研究血红素蛋白质修饰电极的电化学行为，包括还原和氧化电位、电子传递动力学等。
4. 通过循环伏安法、方波伏安法和恒电位法等技术，探讨血红素蛋白质修饰电极在催化反应中的作用机制。
意义和价值：
本项目的研究成果将有助于深入了解血红素蛋白质的电子传递和催化活性，为血红素蛋白质的应用开发提供参考和指导。
同时，研究结果也将丰富直接电化学领域，推动其在生物学和医学领域的应用。
血红蛋白在PAMAM-MWNTs-AuNPs／GCE电极上的直接电化学
血红蛋白在PAMAM-MWNTs-AuNPs／GCE电极上的直
接电化学
刘兴梅;张学钰;刘伟禄;王宝君;张忆华;张志权
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】2009(37)A03
【摘要】血红蛋白是一种血红素类蛋白质，它的主要功能是运载氧。
它含有四个多肽链，每个多肽链含有一个可作为电活性中心的血红素基团。
然而，Hb很难在裸的固体电极上表现出较好的直接电化学性质，因此，可通过对电极表面进行修饰以实现Hb在固体电极上的直接电子转移。
【总页数】1页(P60)
【作者】刘兴梅;张学钰;刘伟禄;王宝君;张忆华;张志权
【作者单位】吉林大学化学学院,长春130012
【正文语种】中文
【中图分类】Q51
【相关文献】
1.血红蛋白在SBA-15分子筛修饰玻碳电极上的直接电化学行为 [J], 王立衡;高凤;郑德论;丁应涛;汪庆祥
2.血红蛋白在室温离子液．壳聚糖．碳纳米管复合材料修饰玻碳电极上的直接电化学行为 [J], 张斌;王立衡;蔡细丽;陈国良;高飞;廖晓磊;林佳;汪庆祥
3.血红蛋白在多孔ZnO纳米球修饰电极上的直接电化学与电催化 [J], 吴思远;闫
丽君;沈青凤;甄超;蒙泽慧;夏智高;雷炳新;孙伟
4.血红蛋白在溶胶-凝胶纳米银修饰电极上的直接电化学 [J], 武五爱;郭满栋;高宝平
5.血红蛋白在银微粒修饰镍铬电极上的直接电化学行为研究 [J], 陈体伟;张建立;余小娜;汪振辉
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一种血红蛋白和介孔碳-金纳米星复合材料修饰电极的制备方法和应
专利名称：一种血红蛋白和介孔碳-金纳米星复合材料修饰电极的制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：孙伟,殷春晓,翁文举,刘娟,陈玮,谢慧,李光九
申请号：CN201810592966.7
申请日：20180611
公开号：CN108760859A
公开日：
20181106
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明了涉及一种血红蛋白（Hb）与介孔碳‑金纳米星（C‑AuNS）复合材料修饰电极的制备方法及其应用，所述制备方法包括以下步骤：（1）取适量C‑AuNS溶液滴涂在CILE表面，在室温条件下避光自然晾干得C‑AuNS/CILE电极；（2）取适量Hb溶液滴涂在C‑AuNS/CILE电极表面，在室温条件下避光自然晾干得Hb/C‑AuNS/CILE电极；（3）取适量Nafion乙醇溶液滴涂在
Hb/C‑AuNS/CILE电极表面，室温下避光晾干后，即得Nafion/Hb/C‑AuNS/CILE电极。
本发明制得的修饰电极对三氯乙酸电催化还原效果良好，线性范围宽，检测限低，灵敏度高，可很好应用于检测这种物质在目标物中含量。
申请人：海南师范大学
地址：571158 海南省海口市琼山区龙昆南路99号海南师范大学
国籍：CN
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血红蛋白在溶胶-凝胶纳米银修饰电极上的直接电化学
血红蛋白在溶胶-凝胶纳米银修饰电极上的直接电化学武五爱;郭满栋;高宝平【期刊名称】《分析科学学报》【年(卷),期】2013(29)1【摘要】运用溶胶-凝胶技术将血红蛋白(Hb)固定于纳米银(AgNPs)修饰的玻碳电极(GCE)表面,制得溶胶-凝胶血红蛋白纳米银修饰电极(Sol-Gel/Hb/AgNPs/GCE)。
优化了修饰电极的制备条件,研究了该修饰电极在B-R缓冲溶液(pH=4.10)中的电化学行为,探讨了Hb在AgNPs修饰电极表面的直接电子转移机理。
结果表明:AgNPs不仅保持了Hb的生物活性,而且通过它的催化效应,实现了Hb与电极之间的直接电子转移。
进一步的实验结果显示,固定在纳米银修饰电极表面的Hb能保持其对H2O2的生物电催化活性。
【总页数】4页(P57-60)【关键词】纳米银粒子;血红蛋白;包埋;修饰电极;循环伏安法【作者】武五爱;郭满栋;高宝平【作者单位】吕梁学院汾阳师范分校;山西师范大学化学系【正文语种】中文【中图分类】O657.15【相关文献】1.基于血红蛋白在纳米银溶胶修饰玻碳电极上电化学反应的过氧化氢传感器 [J],许艳霞;倪小英;邓志坚;洪玲;梅广;杨静;周京;陈智斌2.血红蛋白在壳聚糖/纳米金/APS/普鲁士蓝复合膜修饰电极上的直接电化学 [J], 单彩霞;赵飞燕3.血红蛋白和SiO2凝胶层层组装膜在碳纳米管/金纳米粒子修饰电极界面上的直接电化学及电催化研究 [J], 徐颖;张小燕;杨静;何品刚;方禹之4.辣根过氧化酶在纳米银修饰玻碳电极上的直接电化学研究 [J], 陈绪胄;李建平5.血红蛋白在多孔ZnO纳米球修饰电极上的直接电化学与电催化 [J], 吴思远;闫丽君;沈青凤;甄超;蒙泽慧;夏智高;雷炳新;孙伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于血红蛋白／纳米金修饰离子液体电极的电化学生物传感器
基于血红蛋白／纳米金修饰离子液体电极的电化学生物传感器覃鹏;王艳;赵瑞军;孙伟;赵常志;焦奎
【期刊名称】《分析化学》
【年(卷),期】2009(37)A03
【摘要】氧化还原蛋白质在工作电极上的直接电化学对于研究生命体系的电子转移机理，了解生命过程中的氧化还原机理，开发新型电化学生物传感器有着重要的意义。
目前较多的工作是利用各种媒介体、促进剂和纳米材料修饰电极来实现蛋白质的直接电子转移。
离子液体修饰电极（CILE）是以离子液体为修饰剂和粘合剂的一种新型化学修饰电极，在生物电分析化学已经应用。
本文在CILE表面修饰纳米金用于血红蛋白的固定及其直接电化学行为的研究，取得了较好的结果。
【总页数】2页(P49-50)
【作者】覃鹏;王艳;赵瑞军;孙伟;赵常志;焦奎
【作者单位】青岛科技大学化学与分子工程学院,青岛266042
【正文语种】中文
【中图分类】O657.1
【相关文献】
1.单壁碳纳米管-纳米金-离子液体修饰玻碳电极用于线性伏安法测定辛硫磷 [J], 刘拥军;王光灿;师真;易汉希;何雯瑾;彭芳芝
2.基于碳纳米管的化学修饰电极及电化学生物传感器的研究进展 [J], 麦智彬;谭学才;邹小勇
3.基于血红蛋白／纳米金修饰离子液体电极的电化学生物传感器 [J], 覃鹏;王艳;赵
瑞军;孙伟;赵常志;焦奎
4.基于离子液体、壳聚糖、纳米银和血红蛋白修饰电极的过氧化氢传感器的制备与研究 [J], 蔡志芳;郝瑶;郭满栋
5.黄嘌呤在离子液体-纳米金-碳纳米管复合物修饰电极上的电化学行为 [J], 范双双
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牛血清蛋白在MnHCF修饰电极上的电化学行为及测定
于 ５０ｍＬ烧 杯 中、取 ３６％～３８％ 的 盐 酸 ９．２７ｍＬ于 ５０ｍＬ烧 杯 中 ，分 别 加 少 量
峰宣电堡流皇焦（ｍ垦Ａ ）
一１．０ｖ．＋１．０ｖ
０．３４６
一 １．Ｏｖ．＋２．０ｖ ２．１４１
— ２．０ｖ．＋２．０ｖ ２．６６５
去离 子水 稀释后再分别转移 至 ｌＯＯｍＬ、 ５０ｍＬ、５０ｍＬ容 量瓶 中用 去离子水 定容 至 刻 度 ，制 成 牛 血 清 蛋 白、０．５ｍｏＬ／Ｌ ＮａＣ１、６．ＯｍｏＬ／Ｌ ＨＣ１溶 液 。
取 已配制 好的 ６ｍｏｌ／ＬＨＣ１溶液 ５ｍＬ
清蛋 白在修饰 电极表面的电化学行为。 ｐＨ值 分别 为 ０—８。在电位 一２．ＯＶ ～＋２．０Ｖ 和 ０．，５ｍｏｌ／ＬＮａＣ１溶液 ７ｍＬ于 ５０ｍＬ的小
１ 实 验 部 分
内，扫 速 ３００ｍｖ／ｓ的条件下 ，分别进行 烧杯 中，加入牛血清蛋 白溶 液 ４ｍＬ（即
恢透 糖 玮伏 安法
‘ ；
２ 结果与讨论 ２．１ 修饰 时间的影响 取 已配制好 的铁氰化锰修饰剂溶 液
，
ｆ ｜
．｜
５０ｍＬ于小 烧杯 中，将 清洗 、晾 干好 的
．
三电极体 系置于烧杯 中，在 扫描 速度 为 ３００ｍｖ／ｓ的条件 下 ，富集电位 （＋２ｖ，一２ｖ） 的区间内 ，循环 扫描 一定 时间修饰 电极 ， 发现 随着修饰时间 的增加 电极催 化活性 变强 ，修饰达 ６０ｍｉｎ后膜催化 活性增加 不明显 ，综合考虑工作 效率等因素 ，最 后确 定修饰时 间为 ６０ｍｉｎ。
１．２ 仪器
值 的减小 而增 大 ，当 ｐＨ大于 ６时 ，还 白进行循环 扫描 ，结果如 图 １所示 。
血红蛋白固定在Ti0.865O2纳米片层间的直接电化学和电催化
血红蛋白固定在Ti0.865O2纳米片层间的直接电化学和电催化吴益华【期刊名称】《上海第二工业大学学报》【年(卷),期】2010(027)001【摘要】通过对层状纤铁矿型钛酸锂钾进行剥离,可以制备得到Ti0.865O2纳米片溶胶.将Ti0.865O2纳米片作为载体固定血红蛋白(Hb),制备得到Hb/Ti0.865O2/纳米片修饰的热解石墨(PG)电极.在Ti0.865O2纳米片层间,Hb能实现与电极的直接电子转移.在pH值为5.6的磷酸盐缓冲溶液中,该修饰电极的循环伏安曲线上显示出一对可逆的氧化还原峰,式电位为-230 mV(vs.Ag/AgCl).该修饰电极对H2O2有良好的电催化响应,线性响应范围为50μM到2.2 mM,灵敏度为10 uA·mM-1·cm-2.【总页数】6页(P1-6)【作者】吴益华【作者单位】上海第二工业大学城市建设与环境工程学院,上海201209【正文语种】中文【中图分类】O614.41【相关文献】1.血红蛋白在亲水石墨烯-羟基磷灰石复合膜内的直接电化学及其电催化性能研究[J], 侯关伟;马荣娜;贾丽萍;姚飞;霍瑞伟;李娟;王怀生2.血红蛋白和SiO2凝胶层层组装膜在碳纳米管/金纳米粒子修饰电极界面上的直接电化学及电催化研究 [J], 徐颖;张小燕;杨静;何品刚;方禹之3.血红蛋白在SWCNTs-CTAB修饰电极上的直接电化学和电催化研究 [J], 李元军;黄富英;王飞;林丽芳;李艳彩4.血红蛋白在多孔ZnO纳米球修饰电极上的直接电化学与电催化 [J], 吴思远;闫丽君;沈青凤;甄超;蒙泽慧;夏智高;雷炳新;孙伟5.固定在Chit-SWCNTs-AuNRs膜中血红蛋白的直接电化学和电催化研究 [J], 王飞;冯树清;黄富英;李元军;李艳彩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第20卷第7期2008年7月化学研究与应用Che m ical Research and App licati on Vol .20,No .7July,2008收稿日期:2007208209;修回日期:2008203209基金项目:国家自然科学基金项目(20375008,20475001)资助;广东省科技攻关项目(2004B33301024,2005B10301041,2006B12401011)资助;广东省自然科学基金项目(06108856)资助联系人简介:程发良(19672),男,教授,主要从事生物电化学研究。
Email:chengfl@dgut .edu .cn文章编号:100421656(2008)0720872204血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究张 敏1,程发良13,蔡志泉2,姚海军1(1.东莞理工学院生物传感器研究中心,广东 东莞 523106)(2.东莞理工学院城市学院,广东 东莞 523106)关键词:纳米金;牛血红蛋白;化学修饰电极中图分类号:O65711 文献标识码:A氧化还原蛋白在电极上的直接电化学研究不但能获得有关蛋白质和酶的热力学和动力学性质等重要信息,为开发新型生物传感器和生物反应器提供理论指导,而且对了解它们在生命体内的电子转移机理和生理作用机制具有重要意义。
血红蛋白(Hb )是以血红素为辅基的蛋白质,在生物体中的主要功能是运输O 2。
由于它的三维结构已经确定,所以常常用作研究蛋白质的结构与功能关系的模型物[1,2]。
HB 分子庞大,电活性中心血红素被四条肽链包围而不易暴露,且在常规电极上强烈吸附和变性,使得它在一般固体电极上的电子传递困难,需要借助媒介体[3]、促进剂[4]或特殊电极材料[5]促进电化学反应。
金属纳米粒子由于具有与其颗粒大小相关的特殊性质[6],如表面效应、体积效应、量子尺寸效应等,从而产生不同于相应块体材料的电学、光学、磁学和催化性能,逐渐为电分析化学领域广泛关注[7]。
文献曾报道了纳米金用于测定儿茶酚[8]、去甲肾上腺素[9]、葡萄糖[10211]等物质。
本文利用电化学沉积法制备了纳米金修饰电极,利用该修饰电极测定了血红蛋白,实验结果表明:纳米金具有良好的生物共容性[12],且纳米金较大的比表面积增强了血红蛋白在电极表面的吸附,显著提高了血红蛋白的电化学响应,实现了血红蛋白的直接电化学。
1 实验部分111 试剂和仪器牛血红白蛋白(国产,储备液在4℃条件下保存);氯金酸(HAuCl 4・3H 2O );实验用缓冲溶液为012mol/L Na Ac -HAc,pH 值采用混合不同比例的Na Ac 和HAc 溶液调整;实验所需的其余试剂均为分析纯;实验用水为二次蒸馏水;所有实验均在室温下进行。
P ARST AT2273电化学综合测试系统;电化学实验采用三电极体系:工作电极为裸玻碳电极(GCE )或者纳米金修饰电极(NG/GCE ),参比电极为饱和甘汞电极,对电极为铂电极;赛多利斯电子天平BS124S (北京赛多利斯仪器有限公司);超声波清洗器(昆山市超声波仪器厂);电子pH 计H I 98101(北京哈纳科仪科技有限公司)。
112 修饰电极的制备金溶胶的制备参照文献[13]。
将玻碳电极先用金相砂纸抛光,然后依次用110、013μm 的A l 2O 3在麂皮上抛光至镜面,再移入超声水浴中清洗,最后依次用1∶1乙醇、1∶1HNO 3和蒸馏水超声清洗。
把经过预处理的玻碳电极,用氮气吹干,置于金溶胶中于+115V 下电沉积2h 即可,标记为NG/GCE ,置于NaHc -HAc 缓冲溶液中备用。
113 实验方法电化学实验均在50mL 电解池中进行,用上述三电极系统,测定电化学曲线。
测试前需向溶液中通氮气20m in 以上,以除去溶液中的溶解氧。
所有实验均在室温下进行(约25℃)。
第7期张敏等:血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学研究2 结果与讨论211 血红蛋白在纳米金修饰电极上的电化学响应分别将裸玻碳电极、金溶胶修饰电极置于1×1025mol/L 的血红蛋白溶液(pH =416)中进行循环伏安扫描,结果如图1所示。
血红蛋白在裸玻碳电极上有一个很小的还原峰,氧化峰则不明显(如图1B )。
而在纳米金修饰电极上(图1A (a )),同样浓度的血红蛋白则有一对明显的氧化还原峰,氧化峰电位为01134V ,还原峰电位为2010144V,对应于血红蛋白中血红素辅基Fe 2+/Fe 3+的氧化还原反应。
相对裸电极,其峰电流也明显增大,说明纳米金可以促进血红蛋白与电极间的电子传递过程,此修饰电极很好地催化了血红蛋白的氧化还原。
图1(A )血红蛋白在不同电极上的循环伏安曲线 图1(B )血红蛋白在裸电极上的循环伏安曲线 Fig 11(A )cyclic volta mmogra m s of he mogl obin Fig 11(B )cyclic volta mmogra m s of hemogl obin at at different electr odes (a )bare GCE;(b )NG/GCE bare GCE212 条件实验21211底液选择 不同的支持电解质如012mol/L 的Tris 2HCl 、012mol/L 的磷酸盐、012mol/L 的B 2R 及012mol/L 的HAc 2Na Ac 缓冲溶液对血红蛋白在修饰电极上的循环伏安曲线表明:以在012mol/L HAc 2Na Ac 缓冲溶液中的峰形好,峰电流高,背景电流低,有最好的电流响应,故选其作为实验测定的底液。
21212 缓冲溶液pH 的影响 配置一系列不同pH 的HAc 2Na Ac 缓冲溶液,并分别加入不同浓度的KCl,以保证离子强度一致。
配制1×1025mol/L 血红蛋白溶液,研究扫描速度为100mV /s 时血红蛋白的电化学行为随pH 值的变化情况(图2)。
在实验的pH 范围内,发现血红蛋白的峰电流随着pH 值的增大无明显变化,而血红蛋白的峰电位值E p 随pH 的增加明显负移。
随pH 增加而负移的现象与水分子以及血红素周围氨基酸的质子化作用有关,称为氧化还原的玻尔效应[14]。
因为在蛋白质分子中同时存在着氧化还原中心和质子化位点,电子传递伴随质子转移的反应,会改变氧化态或还原态中心离子与质子化过程的静电作用,表现形式为氧化还原峰电势随溶液pH 值的增加而负移。
本实验选择pH 416的HAc 2Na Ac 缓冲溶液作为支持电解质。
图2 峰电位与pH 值的关系Fig 12 The relati onshi p bet w een the potential and pH21213 扫速的影响 如图3所示,考察了扫描速度对血红蛋白在修饰电极上的电化学氧化的影响。
从10mV /s 到300mV /s 的扫描速度进行扫描,阴极峰电流i pc 和阳极峰电流i pa 均随扫速的增大而增大,而且峰电流均与扫速成线性关系,线性方程分别为:i pc =2146994+0124614v ,相关系数r =0199925;i pa =2118948120122549v,r =20199945,378化学研究与应用第20卷说明血红蛋白在电极上的电化学过程是受表面控制的。
图3 峰电流与扫速的关系Fig 13 The relati onshi p bet w een thepeak currents and scan rate21214 沉积时间的影响 图4为不同沉积时间下,1×1025mol/L 牛血红蛋白(pH =416)以100mV /s 的扫描速度在金纳米修饰电极上的循环伏安曲线图。
结果表明,随着沉积时间的增加,血红蛋白的峰电流明显增大,当沉积时间达到2h 的时候,峰电流最大,显示沉积层已达到饱和,进一步延长沉积时间,峰电流没有明显变化,基本趋于稳定,这可能是在电极沉积的NG 粒子因相互堆积而长大、表面积反而减小的缘故。
本实验选择2h 作为沉积时间。
图4 沉积时间的影响Fig 14 affecti on of depositi on ti m e 时间从上往下依次为:2h,3h,1h,40m in,30m in,20m in,10m in21215 线性范围和检出限 图5是在优化实验条件下,牛血红蛋白在纳米金修饰电极上氧化峰电流与浓度的关系。
结果表明:在510×1025mmol/L ～510×1023mmol/L 范围内,氧化峰电流与浓度具有良好的线性关系:i pa (μA )=010981+217169c (相关系数R =019979)。
21216 修饰电极的重现性和稳定性 取同一根修饰电极对浓度为1×1025mol/L 的血红蛋白平行测定8次,峰电流值的相对标准偏差(RS D )为0185%,表明该修饰电极有很好的重现性;使用后的电极用水清洗,置于pH416的HAc —Na Ac 缓冲溶液中保存。
一周后将修饰电极置于含有1×1025mol/L 血红蛋白的HAc —Na Ac 缓冲溶液中进行测试,响应电流为开始的9817%,一个月后该电极的活性下降了约1316%,表明电极的稳定性较好,可以达到测试要求。
图5 血红蛋白浓度与氧化峰电流的关系Fig 15 Pl ot for concentrati on of Hbvs oxidati on peak current工作电极为纳米金修饰电极,参比电极为饱和甘汞电极,对电极为铂电极3 结论本文报道了血红蛋白在纳米金修饰电极上的直接电化学行为。
结果表明:纳米金粒子因其良好的生物共容性,且血红蛋白在纳米金上很强的吸附作用,而对血红蛋白具有很好的富集作用和催化作用。
这一结果不仅对金纳米粒子在基质表面组装成有序结构具有重要意义,对其它利用纳米粒子制成具有特殊功能的生物传感器具有一定的参考价值,并且建立了以具有生物相容性的电化学生物传感器测定血红蛋白的一种方法。
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