细胞色素C在SAM和离子液体修饰电极上电化学行为的研究.pdf

细胞色素C在SAM和离子液体修饰电极上的电化学行为研究 摘要 构成生物体新陈代谢的几乎全部化学反应都是在活性蛋白质一酶的催化下 C． 进行的，生物体中最基本的运动便是电荷的运动，细胞色素C(Cytochrome Cyt．c)承担了呼吸链上重要的电子传递作用。在生物体内需要依靠其氧化还原 酶的作用进行可逆的氧化还原反应，但在金属，如Hg、Pt、AIu、Ag等电极上的 电化学反应却是不可逆的，需要在一类称作电子传递促进剂(Promoter)或媒介 体(Mediator)的存在下才能进行直接的电子传递。 称2AT)修饰的金电极，采用循环伏安(Cyclicvoltammetry，CV)，石英晶体微 天平(Quartzmicrobalanee，QCM)，拉曼光谱(Raman crystal spectroscopy)，电 化学交流阻抗(Electrochemical impedance spectra,EIS)等方法对自组装膜进行 了表征，并测定了Cyt．c在修饰电极上的循环伏安行为。实验结果证明，Cyt．c 在2．氨基乙硫醇修饰电极上可进行直接的电子传递。结合电化学石英晶体微天平 技术(EQCM)对修饰膜的研究，探讨了可能的电子传递反应机理。 此外，还利用层层组装技术将cyt．c和2．氨基乙硫醇共同固定到金电极表面， 制备了Cyt．c／2AT／Au修饰电极，测定了修饰电极在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的 电化学行为，并与细胞色素c在2AT／Au修饰电极上的电化学行为进行了比较。 结果表明，Cyt．c在2AT修饰的金电极上发生了明显的氧化还原反应；20mV／s 的扫速下，其氧化还原峰电位分别为48mV和．7mv，峰峰电位差为55mV，式 中虽也出现一对明显的氧化还原电流峰，但其峰形不如前者。 离子液体(Ionic liquids)；是在室温或稍高于室温的温度下呈液态的离子体系。 它具有熔点低、蒸气压小、电化学窗口大、良好的溶解度、热稳定性好、粘度和 密度大等特点，是一种绿色环保的溶剂。近年来，已在电化学、有机合成及分离 分析等技术领域迅速得到应用。生物分子在离子液体中不会失活，是研究生物分 子电化学行为的良好介质。 在参考相关文献资料的基础上，制备了咪唑类亲水性离子液体和疏水性离子 液体、吡啶类亲水性离子液体和疏水性离子液体跌爰季胺盐裔子液体，并利用核 磁共振测试技术对制得的离子液体进行了表征。 将离子液体滴加到玻碳电极上制得修饰电极，测定了修饰电极在细胞色素C 溶液中的循环伏安行为，并利用电化学交流阻抗谱技术对其电化学反应过程进行 了原位测定，结合阻抗谱拟合的等效电路对离子液体促进细胞色素C电子传递 的反应机理进行了探讨。 结果表明，无论是亲水性还是疏水性的咪唑类离子液体修饰的玻碳电极均能 对c姐．c的电子传递产生良好的促进作用，说明改变阴离子对离子液体修饰电极 性能的影响不大；而细瑰售素乓—垂剩汝盐修饰的玻碳屯极士{鞋有发生明显韵电 子转递反应一迸盟盒至眩阻离壬的离子旗钵丕能蹲细胞鳞c的电子转递反应 彦生良好的4足遵菇嘿．． 细胞色素C在吡啶疏水性离子液体修饰的玻碳电极上的Cv图上也呈现出一 对良好的氧化还原特征峰，说明吡啶类离子液体也可促进细胞色素C的电子传 递J改变阳勤蜘狮电挂白守动能硝彳粥晌。黼尊己痞嘲，叩彤 在和蚓漱访＆瘁币季怖晦秘上宣番蝴嚆渤瘟剃爱黝圭． 关键词：细胞色素c、2一氨基乙硫醇、自组装、离子液体、循环伏安法、电化学 石英晶体微天平、电化学交流阻抗技术 ontheElectrochemicalBehaviorsof Cat Study Cytochrome ElectrodeModifiedwith SAMandIonic