天青蛋白在自組裝單分子膜上的電化學(xué)現(xiàn)場(chǎng)SERS光譜研究.pdf

1、天青蛋白是藍(lán)銅蛋白里一種具有代表性的單核銅蛋白,在生物體內(nèi)起到氧化還原和電子傳遞的作用。目前有關(guān)天青蛋白的報(bào)道多局限于常規(guī)的電化學(xué)方法研究其電子傳遞過(guò)程的動(dòng)力學(xué)特征等方面,而常規(guī)電化學(xué)技術(shù)所得到的信息是電極表面上各種信息的總和,只能從宏觀的、經(jīng)驗(yàn)的角度來(lái)進(jìn)行分析和討論,不具備分子水平分析的能力,無(wú)法確認(rèn)大多數(shù)電極上反應(yīng)的中間態(tài)、中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組成,從而很難獲得對(duì)反應(yīng)機(jī)理的令人信服的解釋,而大多數(shù)氧化還原蛋白分子的活性位由于其配位結(jié)構(gòu)特

2、征而具有采用共振Raman光譜進(jìn)行研究的可能性。這為本文采用表面增強(qiáng)共振Raman拉曼光譜技術(shù)研究其氧化還原過(guò)程提供了非常良好的前提條件。
　　 本文在我們小組前期已有的天青蛋白及其活性中心組成氨基酸研究的基礎(chǔ)上,采用SERS光譜以及AFM、XPS等手段對(duì)其活性中心另一個(gè)組成氨基酸甘氨酸以及用于天青蛋白分子固定目的的端基功能化混合自組裝單層膜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征與分析。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步采用電化學(xué)現(xiàn)場(chǎng)SERS光譜對(duì)吸附于端基功能化自

3、組裝單分子膜修飾電極表面的天青蛋白進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究,以期在分子水平上揭示天青蛋白電子傳遞過(guò)程中的分子間相互作用與結(jié)構(gòu)信息。
　　 本文研究?jī)?nèi)容主要分為以下三部分:(1)在結(jié)合理論計(jì)算分析甘氨酸常規(guī)Raman光譜和SERS光譜的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)討論了在不同電極電位及不同溶液pH值條件下吸附于粗糙化銀電極表面的甘氨酸分子的SERS光譜變化特征。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合SERS光譜的作用機(jī)理,初步分析了由SERS光譜變化特征所反映出的氨基酸分子

4、與基底間相互作用的變化規(guī)律。這部分工作為下一步天青蛋白的電化學(xué)現(xiàn)場(chǎng)SERS光譜研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；(2)利用電化學(xué),XPS,AFM等不同表征方法探測(cè)了修飾于金電極表面的具有不同鏈長(zhǎng)與混合比例的烷基硫醇(C6H13SH／C12H25SH)與12-巰基十二酸(HSC11H22COOH)混合自組裝膜的結(jié)構(gòu)和性能,得到了穩(wěn)定性、致密性和有序性較好的自組裝膜。這一部分工作主要是確定用于天青蛋白固定的自組裝膜體系的組成,為下一步天青蛋白的研究做好了