二茂鐵-谷胱甘肽的合成及電化學應用.pdf

1、生物分子識別及相互作用是生命的基礎，研究金屬離子與多肽，小分子與蛋白質的相互作用在生命活動的研究中具有重要意義。本文的研究目的是設計、合成系列二茂鐵-多肽衍生物作為電化學探針，用于電化學檢測重金屬離子及測試小分子肽與蛋白質的相互作用。圍繞該研究目標，展開了以下研究工作： 1.由二茂鐵為原料，用苯并三氮唑-N,N,N’,N’-四甲基脲六氟磷酸酯(HBTU)及水溶性碳化三亞胺(EDC)/N-烴基琥珀酰亞胺(NHS)為偶合劑，最終合成

2、了1’-半胱胺-1-甲酸甲酯二茂鐵(產率為30.0﹪)、1’-半胱胺-1-二茂鐵甲酸(90.0﹪)、氨基二茂鐵(98.2﹪)、谷胱甘肽-二茂鐵(90.7﹪)等這些目前在國內外尚未見報道的二茂鐵衍生物，并對它們進行紅外光譜和核磁共振表征，確認了它們的結構。 2.根據巰基化合物易與金反應生成穩定的金硫鍵，本文用上述含巰基的分子在金電極上直接或間接的自組裝成膜，修飾電極。通過電化學方法檢測發現：這些物質成功的組裝在電極表面，表面電化學

3、反應為單電子準可逆氧化還原反應，可觀察到的氧化還原反應為二茂鐵基的氧化還原，并根據外圍基團的不同表現出不同的氧化還原峰電位。其中，1’-半胱胺-1-二茂鐵甲酸修飾電極的氧化還原峰電位分別為E<,pa>=0.642 V、．E<,pc>=0.740 V；1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂鐵修飾電極為E<,pa>=0.645 V、E<,pa>=0.748 V；巰基十一酸-氨基-二茂鐵修飾電極為E<,pa>=-0.009 V、E<,pa>=-0.1

4、45 V；巰基十一酸-谷胱甘肽二茂鐵修飾電極為E<,pa>=0.257 V、E<,pa>=0.132 V。 3.由于谷胱甘肽含多個活性基團，能與重金屬離子發生配位反應，本文用1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂鐵修飾電極檢測鎘離子。通過循環伏安法研究發現，1’-半胱胺-1-谷胱甘肽二茂鐵修飾電極與20 nmol/L鎘離子配位后，氧化還原峰電位為E<,pa>=0.820 V和E<,pa>=0.680 V，與配位前的氧化還原峰電位相比，正

5、移80 mV。從鎘離子濃度與陽極峰電位及峰電位差的關系圖發現，隨著鎘離子濃度的增加，陽極峰電位及峰電位差值成線性增大，因此可根據峰電位及峰電位差值的變化來定量分析鎘離子的濃度。得其最低檢測限為0.1 nmol/L。 4.采用電化學方法研究了谷胱甘肽-二茂鐵與牛血清蛋白(BSA)的相互作用。發現谷胱甘肽-二茂鐵與固定在電極表面的牛血清蛋白作用后，其氧化還原峰發生正移，由原來的E<,pa>=0.257 V、E<,pa>=0.132V