血红蛋白在修饰电极上的催化行为研究及信息分析

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1、分类号UDC密级盟单位代码10094诃I￡解茁尤掌硕士学位论文真红蛋自在堡鲤鱼拯土数催化在羞巫究区信息盆抚指导教师姓名：昊锡尊教授专业名称：物理化学研究方向：电化学申请学位级别：硕士二oo六年五月十二日摘要捕要众所周知，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——酶的催化下进行的，生物中最基本的运动便是电荷的运动，生命科学的基本学科也包含电化学，因此电化学方法是揭示生命奥秘的有利工具之一。血红蛋白是人体中的一类重要的生物大分子，是生命活动的物质基础。Hb的定量测定是临床分析、生化分析、疾病检测中的重要指标，它的电化学行为研究成为生物电化学

2、研究的一个重要方向。从信息处理的角度来说，如何依据试验测试数据来取得过程信息，从而洞察研究课题的内在演化规律，这一点是各专业研究领域所关注的问题。本论文研究了血红蛋白在玻碳修饰电极上的电化学行为，并对所得实验测试信息进行了较为详细的分析，主要的研究结果如下：1．采用循环伏安方法对血红蛋白(Hb)在月桂酸修饰电极上的响应特征进行分析，结果说明Hb在修饰电极上出现一不可逆的还原峰，随扫速增大峰电流增大，峰电势稍微向负极移动；随着pH值的增大，峰电流逐渐增大；浓度升高时，峰电流升高，在低浓度和高浓度区分别呈线性关系。2．通过Hb的还原峰电流与电势扫描速率的

3、定量分析，得出Hb在月桂酸修饰玻碳电极上的电还原反应过程难以断言为扩散作用或吸附作用起主导地位，而很可能是扩散因素和吸附因素两者共同起作用。3．根据jPjf。d+j即=％xy¨2+k×P构造出【fp，y】的理论数据集，并将最大不超过±lO％的随机偏差附加到该理论数据集后作为模拟实验数据集，然后分别对理论数据集和模拟实验数据集进行f。对v“2和f。对v的线性回归处理，处理结果与前面的判断具有十分明显的相似性，进一步确认Hb在月桂酸修饰玻碳电极上的电还原反应过程是扩散因素和吸附因素两者共同起作用的结果。采用遗传算法和Gallss-Newcon算法对不同溶

4、液pH条件下的f。实验数据集进行处理，得出模拟参数与pH值的关系：模型参数％随溶液pH提高呈现出较为良好的线性增大的关系，在实验测试的pH范围内，其回归直线方程为(线性相关系数I瑚．9926)：幻=_3．779×10-5+1．109×lOq×PH，意味着溶液pH对血红蛋白在电解液中的扩散行为的影响机制较简单；模型参数七。随溶液pH的变化曲线呈抛物线型，在实验测试的pH范围内，其曲线方程可以表示为：≈。=2．831×10“exp【(．p何一6．483)2】+1．117×10“exp【(．p旧一6．045)2】得出处于pH=6．352时，Hb在月桂酸修饰

5、玻碳电极上的吸附量最低。4．由于电活性物质的吸附作用致使经典的Mich神li卜M％cen模型并不能很好地反映出血红蛋白浓度与还原峰电流的内在关系，而将表征着c斗O时，吸附态物质对电流响应仍有贡献的一项引入到Mich∞Iis—Menten方程后，新模型的适用性得以提高。5．通过对谱图和试验数据的分析初步得出Hb在修饰电极上的反应机理为：Hbheme(FcIII)+eCH3(c狮loCOOH胁hcm印eII)关键词：血红蛋白；循环伏安：修饰电极；月桂酸Ab剐1·actAbstractAsweaIlknowmatahnostaIltllechemicalr

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