電化學(xué)交流阻抗研究BSA在殼聚糖及精氨酸修飾的殼聚糖表面的吸附.pdf

1、電化學(xué)交流阻抗是研究吸附等界面現(xiàn)象的先進(jìn)手段,它能夠用來研究蛋白質(zhì)在表面的覆蓋率,蛋白質(zhì)吸附熱力學(xué),蛋白質(zhì)吸附的傳質(zhì)過程和蛋白質(zhì)在表面吸附量等.殼聚糖及其衍生物在酶固定化、蛋白質(zhì)分離與提純、生物材料的開發(fā)等方面有著廣泛的應(yīng)用,深入研究蛋白質(zhì)在殼聚糖及其衍生物表面的吸附行為有著重要的理論和現(xiàn)實意義.本文利用電化學(xué)交流阻抗法研究了牛血清白蛋白(BSA)在殼聚糖和精氨酸修飾殼聚糖表面的吸附行為,探討B(tài)SA在這兩種表面的吸附覆蓋率、吸附量、吸附

2、的等效電路模型、吸附對材料表面性質(zhì)的影響和吸附熱力學(xué)參數(shù),并對蛋白質(zhì)吸附過程進(jìn)行探討,證明利用電化學(xué)交流阻抗法研究蛋白質(zhì)在聚合物表面吸附行為的可行性,以揭示蛋白質(zhì)在殼聚糖及精氨酸修飾的殼聚糖表面的吸附特性. 不同溫度和不同濃度的BSA在殼聚糖表面的吸附特點的研究表明:隨著蛋白質(zhì)濃度的增大,吸附量也隨之增大,最終達(dá)到飽和吸附后,吸附量不再隨著濃度的增大而增大；隨著溫度升高,蛋白質(zhì)吸附量也增大.所選的等效電路能很好的描述蛋白質(zhì)吸附體

3、系的實際狀況. 殼聚糖表面的吸附熱力學(xué)分析研究表明:BSA在殼聚糖表面的吸附是放熱過程,吉布斯自由能為負(fù)值,即BSA在殼聚糖表面的吸附是一個自發(fā)過程,吸附熵值增大. 與用石英晶體微天平研究BSA在殼聚糖表面吸附行為的實驗結(jié)果相一致,兩者都表明BSA在殼聚糖表面的吸附符合Langmuir等溫吸附方程,吸附為單分子層吸附,吸附量都隨著濃度的增大而增大.這表明交流阻抗不僅能有效的研究蛋白質(zhì)在聚合物表面的吸附行為,而且在研究與電

4、化學(xué)過程相關(guān)的蛋白質(zhì)在聚合物修飾的電極表面的吸附更有優(yōu)勢. BSA在精氨酸修飾的殼聚糖表面的吸附行為研究表明吸附精氨酸修飾的殼聚糖電極不帶電荷,吸附BSA.后精氨酸修飾的殼聚糖電極表面帶有一定量的負(fù)電荷.BSA在精氨酸修飾的殼聚糖電極表面吸附覆蓋率與本體BSA濃度以及吸附溫度有關(guān).利用阻抗法和循環(huán)伏安法計算出的△GaDs、△HADS、△SADS能夠較好的吻合,結(jié)果都表明BSA在精氨酸修飾的殼聚糖表面的吸附行為稍稍放熱,是一個自發(fā)