手段，可以获取有关电子跨膜传递的重要信息。

1991 年，Z.Salamon 等

[19,20]

报道了以乙烯基二茂铁为电子媒介体的

Au-BLM 上细胞色素 c 的还原反应。测定

了细胞色素

c 在 BLM 表面的吸附平衡常数及电子转移速率常数，发现总的反应

速率由细胞色素

c 向电极表面的扩散过程所控制，这与邰子厚等报道的二茂铁

及其衍生物修饰的铂支撑双层脂膜对抗坏血酸电催化氧化行为一致

[21]

。这实质

上相当于

"薄膜修饰电极"

[22]

，媒介体直接与电极表面相接触，说明形成的

S-

BLM 有较多的缺陷

[23]

。

1996 年，Tien 等

[24]

报道了嵌有泛醌等辅基的

S-BLM

的

CV 行为，从循环伏安图可以推测，S-BLM 有严重的缺陷。

制备

S-BLM 的关键是基底的更新与平整。文献中大多采用切割的方法来获取新

鲜的表面。这虽然能够保证基底的新鲜，但是，却很难保证有一个原子级平整度
的基底，导致

S-BLM 有严重的缺陷，这是 S-BLM 的致命之处。因此，应用 S-

BLM 来研究电子的跨膜转移，遇到了极大的困难。
3 SAMs 模拟生物膜的电化学研究
自组装单分子膜（

Self-Assembled Monolayers,SAMs）是分子在溶液（或

气态）中自发通过化学键牢固地吸附在固体基底上而形成的，硫醇自组装单分
子膜

(SAMs)是最有代表性和研究最多的体系，其制备方法非常简单，自组装膜

的基底是通过真空蒸镀的办法制得的。一般的步骤是，先在单晶硅或玻片上覆盖
15nm 铬做粘结层，然后蒸镀 150nm-200nm 的金。基片在 Piranha 溶液(浓
H

2

SO

4

/30%H

2

O

2

,V/V=7:3)中浸泡，依次用二次水、无水乙醇冲洗，立刻浸入

硫醇的组装液中。硫醇分子在金表面进行自组装，一般约

24 小时后可形成自组

装单分子膜（图

2）

[25]

，从组装液中取出，再依次用无水乙醇、二次水冲洗，以

除去表面物理吸附的分子，然后用高纯氮气吹干表面溶剂，可立即进行电化学
研究或其他测试。由这种简单方法构造的有序分子膜，不但具有传统

LB 膜的有

序性，同时还具有较高的稳定性，易于应用近代物理和化学的表征技术进行研
究，因而这种新型超薄有机膜得到重视，迅速成为界面化学、材料科学等许多领
域的研究热点

[25-28]

。这里仅着重概述

SAMs 模拟生物膜的电化学研究

[27]

。

分子自组装修饰电极可按预先设计在电极表面形成具有特殊功能的单分子层结
构，这对仿生界面的研究有重要意义，因为它在分子尺寸、组织模型和膜的自然
形成方面与天然生物膜有类似之
处，同时，它具有分子识别功能
和选择性响应。可用

SAMs 表面分

子的选择性来研究蛋白质的吸附
作用，将电活性的蛋白质接在
SAMs 的末端，这样一方面能消
除在电化学测量中质量传递的影
响，另一方面可调节硫醇链的长
度以控制蛋白质的活性中心与电

 

极之间的距离。
Bowden 等

[29]

研究了细胞色素

c(Cytc)在 ω-羧酸烷基硫醇化合
物修饰金电极上的电子转移动力
学和电子转移机理，得到

Cytc 的表面式电势为+215mV（vs NHE），接近于

它在生理膜上的电势值。随后，他们

[30]

又研究了细胞色素

c 与硫醇修饰金电极

图

2 SAMs

 

成膜过程示意图

圆圈表示硫醇分子的巯基，曲线表示硫醇分
子的碳氢链