红细胞代用品是缓解供血短缺问题的研究热点之一,血红蛋白氧载体是红细胞代用品的主要类型,高铁血红蛋白含量是衡量血红蛋白氧载体运氧功能的重要参数。目前的测定方法都是以可见光分光光度法为基础,血红蛋白氧载体通过包裹、修饰或聚合等化学改构,血红蛋白光学吸收特性发生改变,不能准确测定高铁血红蛋白含量。拉曼光谱技术是一种反映物质结构的分子振动光谱,可以用于血红蛋白分子构象变化研究,适合于快速、无损的定量分析。本研究通过比较不同氧化条件下高铁血红蛋白的生成情况,发现高铁氰化钾加入量与高铁血红蛋白生成量呈良好线性关系,可作为血红蛋白的氧化剂进行高铁血红蛋白定量方法的研究。在拉曼光谱一元回归定量分析的基础上,首次采用化学计量学中常用的多元校正算法对高铁血红蛋白进行定量分析,包括主成分回归法和偏最小二乘法。一元线性回归法、主成分回归法和偏最小二乘法建模的相关系数分别为0.964、0.993和0.996,表明多元校正算法建立的定量模型优于一元线性回归法,偏最小二乘法建模的结果优于主成分回归法。同时,本文首次利用拉曼光谱结合二维相关光谱技术从血红蛋白分子结构变化的角度探讨了不同氧化条件对高铁血红蛋白生成的影响。在加入高铁氰化钾、亚硝酸钠和自然放置氧化血红蛋白过程中,血红素环内铁离子的自旋态和氧化态升高,推测卟啉环反π*轨道电荷浓度降低,铁离子接近卟啉环平面使卟啉环中心孔径变大。连二亚硫酸钠还原高铁血红蛋白过程中,铁离子氧化态降低,并保持高自旋态。另外,初步研究了三种血红蛋白分子结构的差异,表明氧合、脱氧和高铁血红蛋白拉曼光谱自旋态和氧化态的差别可以用来鉴别三种血红蛋白。本实验初步建立了拉曼光谱测定高铁血红蛋白含量的方法,为高铁血红蛋白快速、准确、无损检测提供了实验依据,同时证明了拉曼光谱技术分析血红蛋白分子结构的可行性,为红细胞代用品研发过程中血红蛋白氧化的机制探索奠定了理论基础。