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用电化学的方法研究HRP的电子传递机理及催化底物的反应过程,一方面可以模拟生物体系电子传递机理和代谢过程;另一方面,结合生物反应的特异性和电分析方法的灵敏性及实时检测性,制备生物电化学传感器,为生物物质的检测提供强有力的手段。HRP在生命活动和生物代谢过程中起着十分重要的作用。本文从生物亲和性考虑,设计和修饰了玻碳电极表面,探讨HRP的直接或间接电化学性质及催化特性,主要进行以下几方面研究工作:(1)利用卡拉胶水凝胶将HRP固定在玻碳电极表面,形成稳定的HRP-卡拉胶修饰电极,研究了HRP在有机/水混合溶液中的直接电化学过程。在卡拉胶膜内,HRP与卡拉胶相互作用,降低了HRP氧化态构象和还原态构象的折叠自由能,加速了电子传递,HRP血红素的式电势随溶液的pH上升而负移且呈线性关系,表明电子传递过程伴随着质子转移。这种氧化还原玻尔效应反映了HRP结构与功能的关系,紫外-可见光谱显示,在聚多糖凝胶中,HRP保持原始构象。溶液的pH(3.0-10.0)可逆改变HRP的构象。研究了HRP催化还原O2,H2O2和几种有机过氧化物的机理,稳定的HRP-卡拉胶修饰电极能应用于H2O2等有机过氧化物定量测定。(2)利用卡拉胶水凝胶将辣根过氧化物酶和硫堇同时固定在玻碳电极表面,制备以硫堇为媒介体的过氧化物电化学传感器。探讨了以硫堇为媒介体的HRP的间接电化学过程。包埋在卡拉胶水凝胶中的硫堇具有准可逆的电化学反应,并能作为辣根过氧化物酶催化还原过氧化物中的电子媒介体。实验表明,该传感器具有较快的响应性能和良好的灵敏度、重现性及稳定性。