等溫滴定量熱法(Isothermal titration calorimetry,，ITC) 是一種可以直接測量生物過程結(jié)合能量的技術(shù),，包括蛋白質(zhì)- 配體結(jié)合,、蛋白質(zhì)- 蛋白質(zhì)結(jié)合,、DNA- 蛋白質(zhì)結(jié)合,、蛋白質(zhì)- 碳水化合物結(jié)合,、蛋白質(zhì)- 脂質(zhì)結(jié)合和抗原- 抗體結(jié)合。

ITC 儀器是一個根據(jù)動態(tài)功率補償原理工作的熱通量熱量計,，即它測量樣品和參比池之間保持恒定溫差（接近零）所需的功率量(μcal/sec),。簡單地說,，就是指將一種反應(yīng)物配制成澄清溶液放在一個溫控樣品池中，通過一個熱電偶回路與參比池偶聯(lián),，另一種反應(yīng)物作為配體置于注射器中,。其中，樣品池和參比池通過絕熱裝置隔開,，但保持環(huán)境條件相同,。在恒定溫度下，注射器以一定速度向樣品池中不斷滴加配體,，注射器還具有攪拌功能,，反應(yīng)一定時間，儀器測量樣品池的熱量變化并使其與參比池平衡,，顯示為一個吸熱或放熱的峰,。放熱反應(yīng)觸發(fā)恒溫功率的負(fù)反饋，而吸熱反應(yīng)則觸發(fā)恒溫功率的正反饋來保持溫度恒定,。反饋系統(tǒng)降低或升高所施加的熱功率以補償這種溫度不平衡,，每次注射后，系統(tǒng)達(dá)到平衡并恢復(fù)至恒定溫度,。因此,，記錄的信號顯示出峰值形式的典型偏轉(zhuǎn)模式（如圖1所示）。假設(shè)基線作為參考,，對滴定峰進(jìn)行積分,，就會得到相關(guān)的熱量。當(dāng)樣品池中的反應(yīng)物變得飽和時,，熱信號減小直至僅背景熱,。

圖1. 等溫滴定量熱儀的簡略工作示意圖

等溫滴定量熱法 (ITC) 是一種高分辨率方法，用于完整表征相互作用的基本化學(xué)細(xì)節(jié),，通過自帶軟件對滴定結(jié)果進(jìn)行擬合,、分析可得到測量熱力學(xué)性質(zhì)，包括：相互作用的化學(xué)計量學(xué)(n),、親和力常數(shù)(KD),、焓變化(?H)、熵變化(?S) ,、吉布斯自由能(?G)和恒壓摩爾熱容(?Cp),。ITC 測量的是在自然狀態(tài)下無外力作用的結(jié)合伴侶間的親和力，無需使用熒光標(biāo)簽修飾組分或使樣品固定化,。

酶的催化動力學(xué)及抑制劑研究是酶學(xué)研究中非常重要的一個部分,，得到的信息能夠預(yù)測催化反應(yīng)的路徑,。等溫滴定量熱技術(shù)作為一種新興的測定方法,，可以快速直接準(zhǔn)確測量化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量變化。

廣西高校資源化工應(yīng)用新技術(shù)重點實驗室廖丹葵課題組利用等溫滴定量熱儀NANO ITC（TA  Instrument）)測定肺血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）催化水解其體外模擬底物馬尿酰-組氨酰-亮氨酸（HHL）反應(yīng)的熱動力學(xué)參數(shù),，考察了溫度對動力學(xué)參數(shù)的影響,。

圖2.不同溫度下ACE催化HHL水解反應(yīng)的等溫 滴定量熱曲線

圖3.不同溫度下ACE酶促反應(yīng)動力學(xué)曲線

結(jié)果表明，該反應(yīng)的摩爾水解焓ΔHhydr為正值,，是吸熱反應(yīng),，且隨溫度升高 ΔHhydr增大，等壓比熱容cp為 0.2126kJ/(mol·K),；ACE 催化 HHL 的水解反應(yīng)符合 Michaelis-Menten 機(jī)理,，在實驗溫度范圍內(nèi)（298.15～313.15K），米氏常數(shù)Km隨溫度升高而減小,，催化常數(shù)kcat隨溫度的升高先增大后減少,，在308.15K時達(dá)到zui大值2.534s^?1。將該法與傳統(tǒng)的初始速率法進(jìn)行比較,，傳統(tǒng)法存在的局限性使測得的 Km相對偏大,。