【導讀】師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位。印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。設計是否有創(chuàng)意？

　　

【正文】 喜樹堿 和玻碳電極支撐的磷脂雙層膜相互作用 稱取 喜樹堿于 10ml 容量瓶中， 倒入純甲醇至刻度線，然后超聲加速溶解得到 *104mol/L 的喜樹堿甲醇溶液。取出 1mL 配置好的 *104mol/L 的喜樹堿甲醇溶液于 10mL 容量瓶中，倒入甲醇至刻度，得到 *105mol/L 的喜樹堿甲醇溶液 .以此方法得到以后各濃度溶液。 我們 考察 了 玻碳電極 支撐的磷脂雙層膜 和 不同濃度的喜樹堿 甲醇 溶液 的相互作用， 以下為成膜電極與 混合溶液 作用 20min 后 的 CV曲線。 鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 13 0 .2 0 .0 0 .2 0 .4 0 .60 .0 0 0 0 40 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 00 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 4Y I（A）X E（V） B裸玻碳電極*106*107*108*105*104成膜電極甲醇 圖 玻 碳電極支撐的磷脂雙層膜在不同濃度的喜樹堿 甲醇 溶液 中浸泡后 CV曲線對比圖。 電解液為 mol/L KCl 配制的 1 mmol/L K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6(掃速： 50 mV/s) 由圖可看出 ， 不同濃度的喜樹堿甲醇溶液對 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜 的破壞作用相差不多，且和單獨的甲醇溶液 對 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜的破壞作用相 似，因此推測 喜樹堿甲醇溶液對 磷脂雙層膜的破壞主要來自于 甲醇而非喜樹堿 。 多粘菌素 B 和玻碳電極支撐的磷脂雙層膜相互作用 以與 相同的方法制備多粘菌素 B各個濃度的水溶液 。 考察 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜和不同濃度的多粘菌素 B 水 溶液的相互作用， 下圖為磷脂雙層膜和不同濃度的多粘菌素 B 水溶液的相互作用 20min 后的 CV曲線 。 鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 14 0 .2 0 .0 0 .2 0 .4 0 .60 .0 0 0 0 40 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 00 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 4Y I（A）X E（V）裸玻碳電極成膜電極水2 * 1 0 82*1032*107濃度的cv曲線 圖 磷脂雙層膜 分別 和 2*1032*108多粘菌素 B水溶液的相互作用 20min后的 CV曲線 電解液為 mol/L KCl 配制的 1 mmol/L K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6(掃速： 50 mV/s) 由圖可知 ， 各個濃度的多粘菌素 B 的水溶液 對磷脂雙層膜產(chǎn)生破壞作用 差不多 ，且 與 純 水對磷脂雙層膜的破壞程度相似 ， 因此推測 多粘菌素 B 水溶液對 磷脂雙層膜的破壞主要來自于水 而 非 多粘菌素 B。 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜和金電極支撐的硫醇單層膜的比較 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜和金電極支撐的硫醇單層膜分別在乙醇中浸泡20min 后 的 CV曲線對比。 0 .2 0 .0 0 .2 0 .4 0 .60 .0 0 0 0 30 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 10 .0 0 0 0 00 .0 0 0 0 10 .0 0 0 0 20 .0 0 0 0 3Y I(A)X E(V)玻碳磷脂膜玻碳成膜電極在乙醇20min金電極硫醇膜在乙醇中20min金電極硫醇膜裸金電極 圖 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜和金電極支撐的硫醇單層膜分別在乙醇中浸泡 20min 的 CV 曲鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 15 線 電解液為 mol/L KCl 配制的 1 mmol/L K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6(掃速： 50 mV/s) 由圖可知， 玻碳電極支撐的磷脂雙層膜浸泡在 乙醇 中 20min 后其循環(huán)伏安曲線的峰電流明顯增大 。 由于 Au 與 S 之間可以形成 AuS 化學鍵，十六烷基硫醇不可逆的鍵合到金電極表面，并在金電極形成十六烷基硫醇自組裝單分子膜。 金電極的硫醇膜絕緣性明顯高于玻碳電極支撐的磷脂雙層膜，在 乙醇 浸泡了 20min后其循環(huán)伏安電流基本無變化 ，說明膜沒有受到乙醇的破壞，因此金電極的硫醇膜穩(wěn)定性好，因此以后使用金電極做 藥物和生物膜的相互作用研究 的實驗。 而玻碳電極支撐的磷脂雙層膜是很不穩(wěn)定的，無法做與藥品相互作用方面的實驗。 結(jié)論 由以上實驗可以說明 DMPC 能夠在玻碳電極 表面 上 形 成 磷脂 雙 層膜， 形成條件為先將成膜液滴在 拋光極化好的玻碳電極表面 ， 氮氣 吹干 后 ，放置 空氣中 半小時 ， 再 放入 ， DMPC 會在玻碳電極上生成 雙層膜 。 該膜穩(wěn)定性較差，在水和有機溶劑中就會脫落，所以沒有做藥物與其的 反應。 而金電極上的硫醇膜很穩(wěn)定，因此使用金電極做 藥物和生物膜的相互作用研究 的實驗。 鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 16 第三章 電化學方法研究 硫酸多粘菌素 B 與 磷脂酰膽堿 的相互作用 多粘菌素 B 是由 多粘芽胞桿菌 產(chǎn)生的一組抗革蘭氏陰性桿菌的多肽類抗生素，對 綠膿桿菌 、 大腸桿菌 、 肺 炎克雷白桿菌等多種革蘭氏陰性菌具有抗菌作用。主要用于綠膿桿菌及其他假單胞菌引起的感染，也可用于 治療敗血癥 、腹膜炎、腦膜炎等。其分子結(jié)構(gòu)中含堿性親水性（多肽）基團和親脂性脂肪酸鏈。它主要是通過對 革蘭氏陰性 細菌外膜 的脂多糖的破壞使得細菌外膜的通透性增大，進而與細胞質(zhì)膜發(fā)生作用， 使細胞膜結(jié)構(gòu)改變，面積增大，通透性增加，細胞內(nèi)小分子物質(zhì)泄漏，并最終導致 細菌死亡 [2]。因多粘菌素 B 主要作用于細胞膜，所以在多粘菌素 B 發(fā)揮藥效時對正常細胞的細胞膜也可能產(chǎn)生影響。因此本研究擬探究多粘菌素 B 和質(zhì)膜外側(cè)的重要組分 —— 磷脂酰膽堿 之間的相互作用來考察多粘菌素 B 對正常細胞的細胞膜的影響。 圖 1 硫酸多粘菌素 B 結(jié)構(gòu)式 對細胞生物膜的模擬主要采用人工組裝的模擬生物膜，常見的有 Langmuir及 LB單分子膜、脂質(zhì)體、類脂雙層膜等。近年來在固體金屬金表面自組裝的硫醇單層膜和類脂單層膜構(gòu)成的 雜化 雙層膜 [39]成為用來模擬生物膜的重要模型。這種 雜化 雙層膜不僅在結(jié)構(gòu)上與天然生物膜 極為相似，而且還具有很高的穩(wěn)定性。因此，本 文 主要采用 雜化 雙層膜來探究多粘菌素 B 和位于細胞質(zhì)膜外側(cè)磷脂 —— 磷脂酰膽堿之間的相互作用來考察多粘菌素 B 對正常細胞的細胞膜的影響。 實驗部分 主要試劑與儀器 1,2二肉豆蔻酰基磷脂酰膽 堿 (1,2dimyristoylsnglycero3phosphocholine，DMPC ) 購于 Avanti Polar Lipids, Inc. 十六烷基硫醇 （ hexadecylmercaptan ,HDM） 購于 Alfa Aesar, 硫酸多粘 菌素 B 和膽固醇 購于 SigmaAldric h (中國 )。其他試劑均為鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 17 國產(chǎn)分析純。實驗用水為二次蒸餾水。實驗所用電解液為 mol/L KCl 配制的 mmol/L K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6 溶液。 RST5000 電化學測試系統(tǒng)，實驗采用傳統(tǒng)的三電極系統(tǒng)， Ag/AgCl(飽和 KCl)電極為參比電極，鉑絲電極為對電極，膜修飾金電極為工作電極。 PHS25B 型數(shù)字酸度計（上海大普儀器有限公司）； KQ100E 型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）； HH1 型恒溫水浴鍋（金壇市華峰儀器有 限公司）；電子分析天平（京制 00000249 號， e=10d 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）。 HDM 單層膜和 HDMDMPC 雜化 雙層膜的制備 根據(jù)文獻 [10 ]制備 HDM單層膜 。 金電極用三氧化二鋁拋光粉拋光，然后依次在1:1的硝酸、無水乙醇、亞沸水中超聲清洗。處理后的電極用高純氮氣吹干，然后浸入 2 mmol/L 的十六烷基硫醇的乙醇溶液中進行硫醇自組裝。由于 Au與 S之間可以形成 AuS化學鍵，十六烷基硫醇不可逆的鍵合到金電極表面，并在金電極形成十六烷基硫醇自組裝單分子膜修飾。浸泡約 24h后取出 ，形成的單層膜電極依次用乙醇與二次水淋洗，然后用高純氮氣吹干。在制備第二層脂膜前，應將單層膜電極在含有 K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6探針的溶液中進行電化學測試，以確保單層膜不存在 “針孔 ”缺陷。 在制備雙層膜時，參照文獻資料 [11]的方法。首先配制 2 mg/ml 的 DMPC成膜液，在確定單層自組裝膜沒有明顯的針孔缺陷時，用高純氮氣將膜表面吹干后，立即用微量進樣器滴上 5μl的 DMPC磷脂成膜液，并馬上浸入 mol/L KCl 水溶液中，由于十六烷基硫醇自組裝膜表面的疏水性以及 DMPC磷脂分子的兩親性，磷脂分子便在親脂力和親水力的共同作用下，在烷基硫醇自組裝膜表面與氯化鉀溶液間進行定向排列，并最終在十六烷基硫醇自組裝膜表面再自組裝一層 DMPC分子，形成 Au/HDM/DMPC類脂 雜化 雙層膜修飾金電極。最后，用循環(huán)伏安法與交流阻抗技術(shù)對 該雜化 雙層膜電極進行表征以確保 其 致密性與真實性。 結(jié)果與討論 HDMDMPC 雜化 雙層膜電極的 CV 表征 0 .3 0 .2 0 .1 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .61 .0 x 1 055 .0 x 1 060 .05 .0 x 1 061 .0 x 1 05I(A)E(1 E1 V)ac0 .3 0 .2 0 .1 0 .0 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .62 .0 x 1 0 71 .5 x 1 0 71 .0 x 1 0 75 .0 x 1 0 80 .05 .0 x 1 0 81 .0 x 1 0 71 .5 x 1 0 72 .0 x 1 0 7I(A)E(V)abb鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 18 圖 2 金電極循環(huán)伏安圖 溶液： mmol/L K3 Fe(CN) 6 /K4 Fe(CN) 6 + mol/L KCl。 a～ HDMDMPC 雜化 雙層 膜電極； b～ HDM 單層膜電極； c～裸金電極 我們通過電極的循環(huán)伏安行為來判斷支撐單層膜和 雜化 雙層膜的質(zhì)量。 圖 2為氧化還原電對 Fe(CN)63/Fe(CN)64在 分別以 裸金電極、 HDM 單層膜電極及HDMDMPC 雜化 雙層膜電極 為工作電極上的 循環(huán)伏安 行為 。 和裸金電極相比，形成 HDM 單層膜后，探針 Fe(CN)63/Fe(CN)64的特征氧化還原電流強度顯著降低，并且在形成 HDMDMPC 雜化 雙層膜后，氧化還原電對 Fe(CN)63/ Fe(CN)64的循環(huán)伏安曲線更為扁平，導 電性進一步降低。這表明 DMPC 在 HDM 單層膜的基礎上形成了第二層磷脂膜，形成雙分子層結(jié)構(gòu)，該 雜化 雙分子層結(jié)構(gòu)可以進一步阻礙電子的傳遞，絕緣性良好。 裸金電極及 HDMDMPC雜化 雙層膜修飾電極的 EIS表征 電化學阻抗分析技術(shù)是研究修飾電極的表面特性以及了解化學反應速率的重要手段。它是一種以小幅度的正弦波電壓（或電流）為擾動信號的電化學測試方法，它以測量得到的寬頻率的阻抗譜來研究電極體系，因而可以比其他常規(guī)的電化學方法得到更多的動力學信息與電極界面結(jié)構(gòu)的信息。 據(jù)文獻資料可知，在交流阻抗實驗中所測 得的電極界面的阻抗數(shù)據(jù)既可以采用數(shù)學模型來預測理論阻抗值 Zw，也可根據(jù)等效電路的方法來模擬、推測電極界面所發(fā)生的物理及化學過程。本實驗采用擬合等效電路的方法對實驗所得的阻抗譜數(shù)據(jù)進行分析，并利用 Zview阻抗分析軟件進行數(shù)據(jù)擬合，以此來判斷膜修飾電極的表面狀況。 鄭州 大 學 化學系 本科 畢業(yè)論 文 19 圖 3 HDMDMPC 雜化 雙層膜電極在測試溶液中 ( mmol/L K3 Fe(CN) 6 /K4 Fe(CN) 6 + mol/L KCl)交流阻抗譜的 Niquist 圖。 交流電壓幅度為 5mV，測量頻率范圍為 ，工作電壓為體系的開路電位，插圖分別 為裸金電極交流阻抗譜 和 HDMDMPC 雜化 雙層膜電極阻抗譜的等效電路。 圖 3 為裸金電極及 HDMDMPC 雜化 雙層膜電極在相同探針溶液中所測得的交流阻抗譜 及雙層膜電極阻抗譜 擬合的等效電路圖。由 圖 3 可以看出，修飾了 HDMDMPC 雜化 雙層膜的金電極和裸金電極的阻抗特征有著明顯的不同。裸金電極的阻抗圖在低頻區(qū)為一直線，這屬于擴散控制的電化學特征，這說明電極表面對電子轉(zhuǎn)移的電阻極低。 HDMDMPC 雜化 雙 層膜電極的阻抗圖為一半圓，這屬于動力學控制的電化學特征，這 表明 HDMDMPC 雜化 雙層膜極大的阻礙了探針分子