等温滴定量热法(Isothermal Titration Calorimetry,
ITC)是一种用于研究分子间相互作用的热力学分析方法。它通过测量反应过程中释放或吸收的热量,提供结合常数(K)、焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和化学计量数(n)等热力学参数。ITC广泛应用于生物化学、药物研发、材料科学等领域,用于研究蛋白质-配体、DNA-药物、酶-底物等分子间的相互作用。

ITC的核心是测量在恒温条件下,将一种反应物(滴定剂)逐步加入另一种反应物(样品)时产生的热量变化。仪器通过高灵敏度的热敏元件检测微小的温度变化,并将其转化为热量信号。
实验过程:
样品池:装入待测样品(如蛋白质、DNA等)。
滴定剂:装入与样品相互作用的分子(如配体、药物等)。
滴定:将滴定剂逐步加入样品池,记录每次加入后的热量变化。
数据分析:通过拟合热量变化曲线,计算热力学参数。
ITC的数据分析
ITC实验得到的数据是热量随滴定剂加入量的变化曲线(热谱图)。通过拟合热谱图,可以获得以下参数:
结合常数(K):反映分子间相互作用的强度。
焓变(ΔH):反映反应过程中的热量变化。
熵变(ΔS):反映反应过程中系统的无序度变化。
化学计量数(n):反映结合位点的数量。
拟合模型:
单一位点模型:适用于简单的1:1结合反应。
多位点模型:适用于多个结合位点的复杂反应。
来源:网络