[发明专利]等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法

说明书

本发明提供一种等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法，用于测定金属离子与生物小分子结合过程中的热力学参数和具体结合位点，包括：S1，配制缓冲溶液；S2，采用缓冲溶液分别配制一定浓度的金属离子溶液以及功能单体溶液，而后进行超声处理、冷冻离心，得到处理后的金属离子溶液以及处理后的功能单体溶液；S3，将处理后的金属离子溶液以及处理后的功能单体溶液分别加入等温滴定量热仪的滴定针和样品池中，并设置相关试验参数，而后测定处理后的金属离子溶液中的金属离子与处理后的功能单体溶液中的生物小分子之间结合的热力学参数；S4，利用核磁共振光谱仪测定金属离子与生物小分子之间结合的具体结合位点。

技术领域

本发明属于分析测试技术领域，具体涉及一种等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法。

背景技术

人类进入工业时代以来，对金属矿石的开发力度越来越大，导致重金属离子在生态系统中随着食物链转移并在生物体中积累，对生物体造成了严重的危害。为了减少重金属离子对生物体的危害，重金属吸附材料以及检测方法的开发越来越重要。而吸附材料的开发大部分基于与重金属离子存在相互作用的功能单体所制备的功能材料。功能单体与金属离子的结合能力越强，结合位点越多，所制备的功能材料对金属离子的富集能力也越强。因此，功能单体的筛选是功能材料制备的重要部分。

目前，已经开发了紫外光谱法、电导率法、计算机模拟法等一系列方法探究金属离子与功能单体的相互作用。但是，紫外光谱法对于不含紫外吸收基团的功能单体，无法进行有效筛选；计算机模拟法没有实验数据的支撑，准确度无法保障；电导率法不能鉴别两者的具体结合位点。

此外，等温滴定量热技术ITC是一种用于研究生物分子多种相互作用的一种技术，它支持在一次试验中直接进行多种热力学参数的无标记测量。等温滴定量热技术ITC具有微量、灵敏、操作简单、重复性高、实时监测的优点。

因此，需要设计一种既能直观分析金属离子与功能单体的结合能力大小，又能判定其具体结合位点的方法。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法。

本发明提供了一种等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法，用于测定金属离子与生物小分子结合过程中的热力学参数和具体结合位点，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤S1，配制一定浓度的缓冲溶液；步骤S2，采用缓冲溶液分别配制一定浓度的金属离子溶液和功能单体溶液，而后进行超声处理、冷冻离心，得到处理后的金属离子溶液以及处理后的功能单体溶液；步骤S3，将处理后的金属离子溶液以及处理后的功能单体溶液分别加入等温滴定量热仪的滴定针和样品池中，并设置相关试验参数，而后测定处理后的金属离子溶液中的金属离子与处理后的功能单体溶液中的生物小分子之间结合的热力学参数；步骤S4，利用核磁共振光谱仪测定金属离子与生物小分子之间结合的具体结合位点。

在本发明提供的等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤S1中，缓冲溶液的浓度为10～1000mmol/L，缓冲溶液为4-羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液HEPES、2-(N-吗啉)乙磺酸缓冲溶液MES、磷酸盐缓冲溶液PBS、磷酸缓冲溶液PB以及三羟甲基氨基甲烷Tris缓冲溶液的一种。

在本发明提供的等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤S1中，缓冲溶液的pH值为3～10。

在本发明提供的等温滴定量热法探究金属离子与生物小分子相互作用方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤S2中，金属离子溶液为重金属离子溶液，金属离子溶液的浓度为0.01～100mmol/L。