謝云峰，黃嫣嫣，王蔚芝，劉國詮，趙 睿

（活體分析化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國科學(xué)院化學(xué)研究所，北京100190）

近年來發(fā)生的三聚氰胺食品污染事件引起了人們的廣泛關(guān)注，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)三聚氰胺與其共存物三聚氰酸結(jié)合生成難溶于水的超分子復(fù)合物是導(dǎo)致泌尿系統(tǒng)結(jié)石的可能原因[1]。因此，研究三聚氰胺與三聚氰酸在生理環(huán)境下的動(dòng)態(tài)結(jié)合特性將有助于在分子水平理解三聚氰胺結(jié)石的形成機(jī)理。

石英晶體微天平（QCM）是一種基于壓電效應(yīng)的高靈敏質(zhì)量傳感器，無需標(biāo)記即可檢測(cè)電極表面納克級(jí)的質(zhì)量變化。將其與流動(dòng)注射分析（FIA）相結(jié)合，通過監(jiān)測(cè)QCM的質(zhì)量感應(yīng)變化可對(duì)分子間相互作用進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)跟蹤與分析[2]。該文采用流動(dòng)注射-石英晶體微天平（FIA-QCM）開展了三聚氰胺（M）與三聚氰酸（CA）在人工尿液中的動(dòng)態(tài)相互作用研究。將M分子固定于QCM傳感器表面作為識(shí)別元件，基于M與CA結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱的特性，通過層層自組裝的方式在QCM電極表面成功構(gòu)筑了具有多層結(jié)構(gòu)的MCA復(fù)合物以模擬體內(nèi)結(jié)石的形成過程。利用FIA-QCM技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了層層自組裝過程中M與CA的相互作用，并測(cè)定了相關(guān)的動(dòng)力學(xué)常數(shù)。考察了pH值對(duì)M與CA相互作用的影響，發(fā)現(xiàn)在pH5.5～pH6.5條件下，M與CA可以形成穩(wěn)定的多層復(fù)合物，并且在生理尿液環(huán)境中（pH6.0），M與CA的結(jié)合能力最強(qiáng)，其結(jié)合常數(shù)在102L mol-1水平，遠(yuǎn)大于常見互補(bǔ)氫鍵分子在水溶液中的結(jié)合常數(shù)[3]。此外，還采用X-光電子能譜（XPS）、傅立葉紅外光譜（FT-IR）和原子力顯微鏡（AFM）等多種表面分析技術(shù)對(duì)M-CA復(fù)合物的性質(zhì)、形貌進(jìn)行了表征。通過測(cè)定CA與M作用前后N、O元素結(jié)合能的變化，確認(rèn)了QCM電極表面M-CA復(fù)合物的形成；由QCM電極表面M-CA復(fù)合物的FT-IR光譜證實(shí)了氫鍵作用是M-CA層層自組裝的主要驅(qū)動(dòng)力；AFM觀察到M與CA容易聚集形成團(tuán)簇并且隨著M與CA依次交替吸附，M-CA復(fù)合物顆粒尺寸呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。該研究直接觀測(cè)了生理?xiàng)l件下M與CA的動(dòng)態(tài)相互作用，表明M-CA多層復(fù)合物的形成主要是M與CA分子間氫鍵相互作用的結(jié)果，為三聚氰胺相關(guān)腎臟結(jié)石的機(jī)理研究提供了有價(jià)值的信息。

（略）