时间分辨光声量热法研究碳氧血红蛋白的光解反应  

Photolyses of mammalian carboxy-hemoglobin studied by time-resolved photoacoustic calorimetry

作　　者：渠敏[1] 李家璜[2] 张淑仪[1] 水修基[1] 华子春[2] 

机构地区：[1]南京大学声学研究所近代声学实验室,南京210093 [2]南京大学生命科学院医药生物技术实验室,南京210093

出　　处：《声学学报》2008年第5期425-429,共5页Acta Acustica

基　　金：国家自然科学基金项目(10574073)

摘　　要：为了解血红蛋白与其配合物的结合与解离过程中,各反应分子的结构变化和能量变化的动力学过程以及作用机理,本文利用光声量热法测量了碳氧血红蛋白的光解反应的焓变和结构体积变化。脉冲激光引起碳氧血红蛋白的光解反应,由此激发的声信号即反映光解反应的过程。因此,利用超声换能器测得光解反应产生的声信号,可测定反应过程中的瞬态焓变和结构体积变化等动力学参量。实验中的激发光源为宽度8ns的脉冲激光,光声信号由共振频率为1.5MHz的PZT压电换能器接收。对人、猪、牛、马和兔等哺乳动物的碳氧血红蛋白的光解反应进行了研究,考虑实验系统的时间窗口和碳氧血红蛋白的光解反应中各个过程的弛豫时间,确定实验中检测到的结果对应于寿命为800ns的三级弛豫过程。结果表明,不同物种的血红蛋白在三级弛豫过程中的动力学参量(焓变和结构体积变化)存在明显差异,最后对这种差异的原因进行了分析和讨论。The changes in the enthalpy and the conformational volume in photolyses of carboxy-hemoglobins （HbCO） of mammals, including human, porcine, bovine, equine and rabbit, are measured by the time-resolved photoacoustic calorimetry. A pulsed laser with width of 8 ns is used to excite photolysis reactions of HbCO and thus acoustic pulse signals related to the reaction processes are generated. The acooustic signals are detected by a PZT transducer with the resonant frequency of 1.5 MHz. Considering the effective response time of the experimental system and the different lifetimes for the reaction processes in the photolyses of HbCO, the detected results are found to correspond to the tertiary relaxation of the carboxy-hemoglobins with the lifetime of 800 ns. The results show that the enthalpy and the conformational volume changes for different mammals are different. Finally, the results are analyzed and discussed.

关 键 词：碳氧血红蛋白 光解反应 光声量热法 时间分辨 动力学参量 结构变化 体积变化 光声信号 

分 类 号：TB552[理学—物理]