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《细胞色素c在无机复合纳米材料修饰电极上的直接电化学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷第4期2007年4月化学研究与应用ChemicalResearchandApplicationVol.19,No.4Apr.,2007 文章编号:100421656(2007)0420370204细胞色素c在无机复合纳米材料修饰电极上的直接电化学研究徐继明1,李 伟2,尹起范1,2,朱玉兰1(1.江苏省低维材料化学重点建设实验室淮阴师范学院化学系,江苏 淮安 223300;2.延边大学理学院化学系,吉林 延边 133002)摘要:采用超声辅助湿法合成的方法制备了羟基磷灰石与碳纳米管(HAp/MWNT)无机复合纳米材
2、料,并将其修饰到玻碳电极表面上。研究了细胞色素c(Cytc)在该复合纳米材料修饰电极表面上的电化学行为。实验结果表明,复合修饰材料对细胞色素c有很好的催化作用,其氧化还原峰峰差(ΔEp)为78mV,式电位为15mV。在6.0×10
为3.0×10-7～5.0×10-5mol/L浓度范围内,Cytc的峰电流与其浓度呈良好的线性关系,其检测下限-7mol/L。关键词:细胞色素c;羟基磷灰石;碳纳米管;HAp/MWNT复合材料中图分类号:O657 文献标识码:A细胞色素c(Cytc)是一种氧化还原蛋白质,羟基磷灰石与碳纳米管(
3、HAp/MWNT)的复合材其氧化还原中心为一个由多肽链包围的血红素辅料,并将其修饰到玻碳电极表面,用于Cytc的直基。由于其在生命体内担负着电子传递的功能,接电化学行为的研究,取得了满意的结果。因而研究其在电极上的直接电化学对于理解和认识生命体内的电子转移机制具有重要意义。然而,由于Cytc电活性中心被蛋白质分子的残基掩1 实验部分蔽,Cytc在裸固体电极上的电化学行为难以直接观察。自1977年Hill等人[1]发现4,4’-联吡啶[1]发现4,4’-联吡啶可以促进Cytc在金电极上的电化学行为以来,人们通过选择合适的电子
4、促进剂,对电极表面进行化学修饰,实现Cytc与电极之间直接快速的电子传递[2-7],从而对其在电极表面上的电子转移机[2-7],从而对其在电极表面上的电子转移机制有了深入的了解。羟基磷灰石(HAp)是一种无毒且具有良好生物相容性材料,是目前公认的生物活性材料,多用于人体硬组织(骨、牙)的修复和替换。但由于其本身具有力学性能低,可靠性差的缺点,其应用受到了限制。因此,人们制备了各种各样的羟基磷灰石复合材料,希望能提高其性能,扩大其应用范围。近年来,碳纳米管因其优异的电学、磁学、力学等性能,被公认为一种超强的一维增强材[8～1
5、2]。因此,通过羟基磷灰石与碳纳米管的复料合有望获得具有较高力学性能,甚至具备特定功能性的复合材料。本文采用超声辅助湿法制备了1.1 仪器与试剂CHI660B电化学工作站(CHIUSA),三电极工作系统:玻碳电极或纳米HAp/MWNT修饰的玻碳电极为工作电极,铂丝为对电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极;透射电镜(JEOL,JEM-2,100);UV/Vis916紫外-可见分光光度计(GBC,Australia);AVATAR360傅立叶红外光谱仪;KQ-2200超声波清洗器(河南巩义市英峪予华仪器厂);PHS-3C型酸
6、度计。细胞色素c(Cytc,Sigma公司),未经进一步提纯直接使用。多壁碳纳米管经浓硝酸处理后使用。Ca(NO3)2,(NH4)2HPO4,NH3·H2O等试剂均为分析纯。所用的水为二次蒸馏水,缓冲溶液为0.10mol/LpH6.8的磷酸盐缓冲溶液。所有实验在室温下进行,电化学实验前所有溶液均通氮除氧,测定在氮气氛下完成。收稿日期:2006205208;修回日期:2006209219基金项目:国家自然科学基金(20571029)资助项目;江苏省教育厅自然科学基金资助项目联系人简介:徐继明(19682),男,副教授,主要从
7、事生物电分析研究。Email:xujm68@sohu.com第4期徐继明等:细胞色素c在无机复合纳米材料修饰电极上的3711.2 功能化碳纳米管的制备的多壁碳纳米管的羧基化是按下述方法进行[13]:将一定量的多壁碳纳米管用浓硝酸混合,2.1.1 FTIR分析Lou等[13]认为用硝酸处理碳纳米管会使其断[13]认为用硝酸处理碳纳米管会使其断裂,同时其断口会连接上功能化的羧基。我们对水浴回流4～5小时后,将黑色的悬浮液离心,固体物质用去离子水洗涤,再离心分离,得到的黑色处理过的样品用红外光谱进行了表征,结果见图1(a)。从图
8、中可以看出在波数为1634cm-1处,有固体在红外灯下烘干,备用。1.3 纳米HAp和HAp/MWNT复合材料的制备明显的羰基伸缩振动吸收峰,且在3424～3129cm-1处有较宽的O-H伸缩振动吸收峰,这-1处有较宽的O-H伸缩振动吸收峰,这按文献表明在多壁碳纳米管的断壁上已经连接上一定量[14]制备
