量熱法所依賴的事實是,所有化學(xué)反應(yīng)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(yīng),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(yīng)用范圍覆蓋從在小分子藥物發(fā)現(xiàn)過程中確認預(yù)期結(jié)合靶標(biāo)到開發(fā)穩(wěn)定性生物治療藥物的多個領(lǐng)域。這些生物學(xué)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) 用于研究生物分子的結(jié)合行為。 它是藥物設(shè)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(yīng)化學(xué)計量 (n)、焓 (?H) 和熵 (ΔS)。
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(yīng)用于蛋白質(zhì)工程、合理藥物設(shè)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(biāo)的領(lǐng)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。