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化学振荡谱图鉴别氨基酸 　　【摘要】 目的：为氨基酸的鉴别提供一种化学振荡的方法。方法：采用经典的B-Z振荡体系研究氨基酸的振荡行为。结果：经研究获得三种氨基酸的B-Z振荡谱图：色氨酸对振荡体系影响最大，但振幅变化较小，而周期呈增大趋势；对于半胱氨酸，周期和振幅均呈明显增加趋势；而甘氨酸对振荡体系影响最小，但周期和振幅均呈小幅增大趋势，但其改变量在三者中最小。结论：化学振荡谱图可对氨基酸进行鉴别研究。 　　【关键词】 氨基酸； B-Z振荡； 化学振荡谱图 　　近年来，人们发现生物体内的许多生物振荡行为与学振荡体系具高度相似性。基于外界条件（温度或某些物质）的扰动，化学振荡体系的振幅和周期等振荡参数将发生改变[1]。同样生物体内诸多振荡体系中的活性物质发生异常变化时，生物振荡也将趋于紊乱，甚至是无序状态。研究表明，生命以负熵为食，它通过从环境摄入低熵而向环境排出高熵来吸收负熵。人的生命活动一方面不断地耗散能量呈熵增加，另一方面又不断地从环境摄入负熵，在正常情况下这两项熵变化互相抵消，故人体总熵不变，呈有序稳定的健康状态。若这二者变化失衡，则造成总熵增加，使机体呈现异常状态，即为熵病。如“中暑”及儿童易发热就是一种常见的“热熵病”，是机体热能代谢过程中因热熵积滞导致的，必须尽快地排除积熵[2]。故利用化学振荡可以研究组成生物体的某些特定组分的代谢过程，对于揭示生命的奥秘具有重要的意义。 　　氨基酸（amino acid），是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。它是构成生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋白质的基本物质，其在临床也有广泛应用[3-4]。对于人体而言，如果摄入的食物当中缺少必需氨基酸，蛋白质的合成就会受到影响，正常的健康状态也会受到威胁。对于氨基酸体系的化学振荡，目前鲜有报道[5-8]。本文基于经典的B-Z振荡体系，对甘氨酸、半胱氨酸及色氨酸三种氨基酸的化学振荡行为进行了初步研究。 　　1 材料与方法 　　1.1 仪器和试剂 仪器：CHI760C电化学工作站（上海辰华仪器公司）；ZH-1C型超级恒温水浴（南京多助科技发展有限公司）；HJ-1型磁力搅拌器（江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司）；232型甘汞电极（上海伟业仪器厂）；213型铂电极（上海伟业仪器厂）；微量注射器（上海光正医疗仪器有限公司）。试剂：甘氨酸（北京索莱宝科技有限公司）；半胱氨酸（北京索莱宝科技有限公司）；色氨酸（上海豪申化学试剂有限公司）；丙二酸（天津汇英化学试剂有限公司，分析纯）；溴酸钾（天津市津科精细化工研究所，优级纯）；硫酸铈铵（天津市瑞金特化学有限公司，分析纯）；浓硫酸（天津市大茂化学试剂厂，分析纯）；实验用水为超纯水。 　　1.2 实验方法 在已恒温（35.0±0.1）℃的连续搅拌反应器中，于搅拌条件下，依次加入丙二酸、溴酸钾和硫酸溶液各15 mL；待混匀后，再加入事先恒温的15 mL硫酸铈铵溶液，混合液总体积为60 mL。实验中以铂电极为工作电极，甘汞电极为参比电极，用CHI760C电化学工作站记录振荡体系的电位E（V）随时间t（s）的变化。待振荡体系趋于稳定后，于铂电极指示电位最低点加入相同质量（1 mg）的甘氨酸、半胱氨酸和色氨酸固体粉末，观察其对B-Z振荡体系所产生的影响。 　　2 结果 　　基于反应底物浓度对振荡体系的影响，本实验中用于研究的B-Z振荡体系中各组分：丙二酸、溴酸钾、硫酸和硫酸铈铵的浓度分别为0.45、0.25、3和0.004 mol/L。 　　在B-Z振荡体系稳定后，在第6个波谷处分别加入已称好的甘氨酸、半胱氨酸和色氨酸，观察其对振荡体系的扰动，其振荡谱图如图1所示。 　　从图1a可知，甘氨酸参与的B-Z振荡体系的周期和振幅都均发生了明显变化：振荡周期延长和振幅增大。经4个周期后，波峰电位基本回复到初始状态，但波谷电位发生了降低。此外，振荡谱图的基本形状仍基本保持不变，说明甘氨酸的加入仅对B-Z振荡体系产生了有限的扰动。 　　图1b为半胱氨酸的化学振荡谱图，其对B-Z振荡体系的扰动与甘氨酸显著不同。半胱氨酸加入后，振荡体系的规则振荡行为骤然消失，而且波谷电位急剧下降，随后出现了约7 min左右的缓冲期，然后重新开始振荡，其周期和振幅均有增加，且波峰电位略低于B-Z振荡初始波峰电位。 　　图1c为色氨酸对B-Z振荡体系的扰动，由图可知，在稳定的B-Z振荡体系中加入色氨酸后，首先是振荡行为骤然消失，随后开始振荡。且第2、3、4和5周期持续时间逐渐缩短，经5个周期循环后，体系又开始了规则振荡。但振幅波峰电位下降幅度较大，而周期增幅较小，其谱图形状与甘氨酸和半胱氨酸也有明显不同。 　　3 讨论 　　由图1可以看出，甘氨酸、半胱氨酸和色氨酸的振荡谱图各有差异：其中色氨