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使用微量熱法進行生物材料分析時采用哪兩種量熱技術(shù)
量熱法是測量化學反應或物理事件所引起熱量變化的一種技術(shù)。
量熱法所依賴的事實是，所有化學反應都涉及能量變化，通常伴有熱量釋放（放熱）或熱量吸收（吸熱）。 與量熱法相比，微量熱法的靈敏度超高，可測定少量樣品中極細微的熱量變化，從而使其適合用于生物材料。
微量熱法用于研究涉及生物分子的反應，包括分子間的相互作用以及蛋白質(zhì)折疊之類的構(gòu)象變化。 應用范圍覆蓋從在小分子藥物發(fā)現(xiàn)過程中確認預期結(jié)合靶標到開發(fā)穩(wěn)定性生物治療藥物的多個領域。這些生物學過程通常采用兩種量熱技術(shù)進行研究：等溫滴定量熱法 (ITC) 和差示掃描量熱法 (DSC)。
等溫滴定量熱法 (ITC)
等溫滴定量熱法 (ITC) 用于研究生物分子的結(jié)合行為。 它是藥物設計和蛋白質(zhì)相互作用研究與調(diào)節(jié)的基本工具。 ITC 可直接測量生物分子結(jié)合過程中釋放或吸收的熱量。 這樣便可以準確地確定結(jié)合常數(shù) (KD)、反應化學計量 (n)、焓 (?H) 和熵 (ΔS)。
ITC 可用于：
- 量化結(jié)合親和力
- 候選藥物的選擇與優(yōu)化
- 測定熱力學特性和活性濃度
- 作用機制表征
- 在小分子藥物發(fā)現(xiàn)過程中確認預期結(jié)合靶標
- 測定結(jié)合特異性和化學計量
- 驗證從苗頭化合物到先導化合物演化過程中的 IC50 值和 EC50 值。
- 酶動力學測定
差示掃描量熱法 (DSC)
差示掃描量熱法 (DSC) 是一種用于考查蛋白質(zhì)和其他生物分子穩(wěn)定性的技術(shù)。 它被廣泛應用于蛋白質(zhì)工程、合理藥物設計和生物藥品生產(chǎn)這些以開發(fā)穩(wěn)定的蛋白質(zhì)為關(guān)鍵目標的領域。
DSC 是測量溫度升降控制過程中生物分子內(nèi)所發(fā)生熱量變化的一項重要的熱分析技術(shù)，從而使在自然狀態(tài)下進行材料研究成為可能。
DSC 能夠：
- 鑒定和選擇生物治療藥物開發(fā)過程中穩(wěn)定的蛋白質(zhì)或潛在候選藥物
- 配體相互作用研究
- 純化和生產(chǎn)條件的快速優(yōu)化
- 簡易、快速確定液體制劑的適合條件
- 對用于篩選的靶蛋白進行快速穩(wěn)定性指示分析