1、生命分析化學常應用于生命科學中的分析化學方法：電化學分析，質譜分析，色譜分析，光化學分析。電化學傳感器：自1967年Updike研制出世界上第一代生物傳感器-葡萄糖酶傳感器以來，已發展到第三代生物傳感器。制備的電極有糖、氨基酸、蛋白質、dna、抗原、抗體、激素、受體、細胞器、酶免疫等生物傳感器。這些傳感器與流動注射分析、微機處理技術、微電極技術等相結合，在生命科學中發揮重要作用電化學分析 酶傳感器是利用酶在生物化學反應中特殊的催化作用,使糖類、尿素、有機酸、ATP等生物分子在常溫下分解、氧化,從而檢測反應過程中消耗或產生的化學物質,以測定生物分子。例如,將膽固醇脂酶固定在牛血清蛋白上制成光纖膽

2、固醇傳感器,可測定血清中膽固醇含量。酶傳感器主要有GPT (谷氨酸丙酮酸轉氨酶) 傳感器、膽固醇傳感器、膽甾醇傳感器、腺苷傳感器、尿素傳感器等。 微生物傳感器是將微生物膜修飾在氧電極或其它電極上組成的傳感器,可用于測定各種微生物。如BOD(生物耗氧量) 傳感器,變異原傳感器。免疫傳感器是利用抗原與抗體間的專屬性反應制備出的高選擇性、高靈敏度的傳感器。如HCG(絨毛膜促性腺激素) 傳感器可方便地用于懷孕與否的檢查,AFP (甲胎蛋白酶) 傳感器可用于肝癌診斷。電化學分析微電極化學修飾電極 微電極用作電化學探針,可檢測動物腦神經傳遞物質的擴散過程。在電化學免疫分析中,用20uL 樣品可測定10 -

3、 18mol. L - 1免疫球蛋白- G,采用微電極可將樣品量降低至nL 級,可測量10 - 19 10 - 20mol. L - 1的物質。用微電極還可測定單個細胞中的神經遞質 化學修飾電極的方法可將生物大分子牢固地固定在單晶基體上,再采用STM(掃描隧道顯微鏡) 和AFM(原子力顯微鏡) 技術,可以在生命的天然或準天然條件下對生物樣品的構型進行不同視野的觀察,分別獲得接近分子水平、超分子水平、亞分子水平及原子水平的圖像,對研究生物大分子的形貌及變性、失活過程,對揭示生命過程的本質具有重要意義。電化學分析快原子轟擊質譜(FABMS) 1981 年Barber 創立的FABMS 是分析低分子

4、量肽的有效方法。Barber 研究了蜂毒素、胰高血糖素、胰島素B 鏈、牛胰島素、人胰島素原等多肽和蛋白質。若將蛋白質酶解后進行質譜分析,測定各組份的分子量,再根據酶解選擇性確定蛋白質序列結構,最終可得“肽圖”。聚糖、糖苷和糖蛋白的分析比肽的分析難度更大,不僅要求分子量測定和糖基序列分析,而且還要進行苷鍵聯接點測定和立體化學分析。用FABMS 可分析聚糖的連接方式,用FABMS/ MS 可測定糖苷的結構,對于糖蛋白的分析,一般是先將蛋白和糖基分開,再進行FABMS 分析。目前,利用反應質譜法已進行了糖的立體化學分析。電子噴霧質譜法( ESMS) ESMS 利用形成的多電荷離子可準確地、高靈敏地確

5、定高分子量的蛋白質,所測蛋白的分子量可高達133000dalton (牛血清蛋白二聚體) 。另外,用ESMS 還可鑒定蛋白質的純度。等離子體解吸質譜(PIMS） PIMS 具有可測量質量范圍寬和靈敏度高的優點,適用于多肽和蛋白的分子量測定,也可研究蛋白翻譯后的修飾狀況以及在體酶促反應等,還可提供有關合成多肽中的氨基酸缺失,去保護程序等信息。核苷和核苷酸的分析也可采用等離子體解吸質譜法。高效液相色譜(HPLC) 色譜分析在生命科學中占有突出地位,HPLC 法分析、分離和純化生物大分子物質是目前極為活躍的研究領域。借助于新的取樣技術微透析,用HPLC 法可直接測定病人血清中肌肝含量,利用微型柱HP

6、LC 可測定腎上腺素、去腎上腺素,利用非多孔填料的HPLC 可對各種蛋白質進行分離,利用反相HPLC 可分離核苷酸、核苷、脫氧核苷酸、脫氧核苷和堿,可測定重組人腫瘤壞死因子衍生物,利用HPLC 法及HPLC MS 聯用技術用于人體體液中代謝產物的測定也多見報道。HPLC 引入生物技術領域,對生物工程已產生深遠的影響,其描繪生物大分子的分離機理和手性分子分離中的三點作用一直受到很大重視,單克隆及多克隆抗體配基和各種基質鍵合得到的親和色譜固定相的研究已廣泛開展,目前已出現以蛋白質為對象的專用色譜柱。色譜分析法毛細管區帶電泳(CZE) CZE 由于柱效高(可達到106 板/ m) 、靈敏度高、易自動化,又由于載體可容納分量極大的生物樣品(如細菌和病毒顆粒) ,因此在生命科學中有重要應用。CZE 可分離人體血清蛋白,可分析人體血紅蛋白、同工酶,可分析重組人胰島素原,可分離血紅蛋白變異株,CZE 與免疫消去法結合還可分析免疫球蛋白。Kim用CZE 分析了患有肝硬化,腎病綜合癥、多克隆g 病患者的血清,Mat subara在CZE 中使用非離子表面