第33卷，第5期 2013年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.33,No.5,pp1234-1238
May，2013
氢离子对血红蛋自-氧亲和力影响的拉曼光谱研究
刘培培"，关晓月，曾常春1,2·，聂广3，刘颂豪
1.华南师范大学生物光子学研究院，徽光生命科学教育部重点实验室，广东广州510631
2.佳林医学院基础医学院，广西佳林541004 3.深圳市第三人民医院，广东深圳518112
4.华南师范大学信息光电子科技学院，广东广州510631
摘要静脉采血，分离并制备血红蛋白溶液，用拉曼光谱方法观察不同pH时H+对血红蛋白-氧结合状态与能力的影响。结果显示；在514.5nm激光的激发下，当pH为7.4时，随着氧分压降低，血红蛋白在 1375，1562，1585和1638cm-1峰强均逐渐减弱，其中以1375和1638cm-1峰渐变最明显且相关性显著，以氧分压为横坐标，拉受峰强为纵坐标，对pH为5.7，7.4和8.0时的血红蛋白在1375和1638cm-1峰的强度及其氧分压进行线性拟合，结果显示2处的拟合效果均良好，拉曼峰强度/氧分压的斜率关系表现为 K.>K4>K?，表明pH越低血红蛋白的氧亲和力越低，越有利于向组织释放氧气，研究表明，应用拉曼光谱技术可检测血红蛋白与氧的亲和力，通过对血红蛋白-氧亲和力的量化检测，可以观察pH对血氧结合状态的影响，为血氧分压的监测以及氢离子和二氧化碳等血氧亲和力调节因子调节能力的研究提供新的研究方法与理论基础。
氢离子；pH值；血红蛋白；氧亲和力；氧分压；拉受光谱
关键词
中图分类号：Q632
引言
文献标识码：A
DOI; 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2013)05-1234-05
拉受光谱作为一种研究分子结构的分析工具，通过测定样品的拉曼改射光谱和峰强，获得样晶分子伸缩振动、弯曲振动模式的信息)，从而实现对各种生物分子和组织特性的
血红蛋白（Hemoglobin，Hb)是脊椎动物红血细胞中的一种含铁的复合变构蛋白，主要起着运输氧和二氧化碳、维持血液酸碱平衡等作用。血红蛋白的主要化学键是肽键 CONH一，二级结构主要有。螺旋、β折叠、β转角及无规则卷曲，维系其结构起主要作用的是氢键、疏水键、离子键(盐碱)和范德华力。血红蛋白氧合和去氧合时其四级结构会发生空间效应和电子效应，去氧合血红蛋白中的F8His(组氨酸)与血红素呈Fe(Ⅱ)配位，当血红蛋白氧合时，Fe—N 键会从略有倾斜变成垂直于血红素平面，Fe2+由高自旋态变为低自旋态，卧啉环氮原子和Fe(Ⅱ）之间的相互作用加强，血红素基由圆顶形变为平面状。铁原子移动时，同时拖动F8 His移动，并引起螺旋位移，这些移动传递到亚基界面会导致维系去氧合血红蛋白四级结构的链间盐桥断裂以及β亚基之间空隙变窄，血红蛋白分子在这一过程中某些化学基团化
学键发生的振动、转动信息可以在拉曼光谱中得到。收稿日期：2012-10-15，修订日期：2013-01-24
鉴定和判断["]，拉曼光谱作为一种分析分子结构的有效手段，具有所需样品少，操作简便，测量速度快等优点，并且不受溶剂水的影响；生物高分子中的C—C，SS，C--C 在红外光谱上是弱信号，而在激光拉受光谱上的信号很强。鉴于以上特点，拉受光谱在生物大分子结构的判定以及外界环境对大分子结构的特异性改变研究中有着广泛的应用。
研究中以人体血红蛋白HbA1作为研究对象，通过观察不同pH的血红蛋白样品在514.5nmAr+激光器的激发下待征峰强度与其氧分压的特异性关系，定量判断H+对血红蛋白-氧亲和力的影响。
1实验部分 1.1
待测血红蛋白样品的制备和氧分压监测
应用肝素钠抗凝管（江苏康健医疗用品有限公司）采集健
基金项目：国家自然科学基金项目(30873238)和广东省科技计划项日（2007B031401010，2011B031700056)资助
作者简介：刘培培，1989年生，华南师范大学生物光子学研究院硕士研究生
*通讯联系人
万方数据
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