目的:人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)和免疫球蛋白G(immunoglobulin G,IgG)均是机体内发挥重要生理及生化功能的蛋白质。其结构容易受到多种因素如温度、pH值、盐离子浓度等的影响,从而发生活性的改变。探索一种表征HSA和IgG结构变化的分析工具具有十分重要的意义。近红外光谱分析技术及中红外光谱分析技术主要反映分子振动的基频、倍频、合频以及组合频的吸收,是研究蛋白质结构的有力工具。化学计量学技术的出现,为红外光谱分析技术用于蛋白质结构变化的研究带来了更多的条件。因此,本研究主要通过利用小波变换、二维相关光谱等技术,利用红外光谱仪考察温度、pH值、盐离子浓度对HSA和lgG的结构变化的影响,以期为蛋白质结构及功能研究提供表征手段,并且为HSA与IgG生产工艺条件的优化提供理论基础。方法:本课题实验选取HSA及IgG两种蛋白质为研究对象,利用近红外光谱分析技术,分别采集不同温度下、不同NaCl浓度下两种蛋白质的近红外光谱,并对所得的光谱进行处理与分析。采用二维/衰减全发射红外光谱的分析技术对HSA在不同pH的缓冲体系下二级结构变化的研究,根据吸收峰发生变化的顺序的不同,解释蛋白质的变化过程。结果:本文应用了近红外光谱分析技术研究了 HSA与IgG在不同温度条件下的结构变化,从近红外光谱中探究了微观分子结构的改变:温度升高改变了不同结构的水分子的含量,改变了蛋白质的结构,在水溶液中,60mg/mLHSA的结构在60℃左右发生显著的变化;5 mg/mL IgG水溶液中的IgG在61℃左右发生结构上的变化,并且在65℃产生了沉淀,在近红外光谱中均有所体现,说明近红外光谱能够表征蛋白质细微的结构变化,在生产工艺流程中,能够为追踪蛋白质的活性变化提供一定的帮助。利用近红外光谱分析技术探究了 HSA与IgG两种蛋白质在不同浓度的NaCl水溶液中所发生的结构变化,通过实验结果可知NaCl的浓度改变,即溶液的离子强度发生改变,可能会导致疏水作用力被破坏,并且导致蛋白质分子构象的改变。NaCl浓度升高,Na+、Cl、一些水分子会结合形成配位化合物,从而破坏水分子的氢键。以上的结构变化均能从样品的近红外光谱中有所体现,进而为探究NaCl对蛋白质结构的影响机制奠定基础。采用二维/衰减全发射红外光谱的分析技术对HSA在不同pH的缓冲体系下二级结构变化的研究,从分析中可知有至少四种不同氢键结合程度的羧基基团参与了结构变化的过程,在不同的pH范围(pH7.2-5.0、pH5.2-4.4、pH4.6-3.8、pH3.8-3.0范围内),均是由羧基结构先发生变化,因此推测在酸性环境中羧基基团的质子化可能是诱发蛋白结构发生变化的重要原因。结论:通过本研究阐明了温度、NaCl的浓度对HSA和IgG两种蛋白结构的影响,阐明了 pH对于HSA结构的影响。温度升高改变了不同结构的水分子的含量,改变了蛋白质的结构;NaCl浓度的升高,会破坏水分子的氢键;在酸性环境中羧基基团的质子化可能是诱发蛋白结构发生变化的重要原因,为蛋白质的实际生产过程奠定理论基础。