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合能量的技術，包括蛋白質- 配體結合、蛋白質- 蛋白質結合、DNA- 蛋白質結合、蛋白質- 碳水化合物結合、蛋白質- 脂質結合和抗原- 抗體結合。

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。放熱反應觸發(fā)恒溫功率的負反饋，而吸熱反應則觸發(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)達到平衡并恢復至恒定溫度。因此，記錄的信號顯示出峰值形式的典型偏轉模式（如圖1所示）。假設基線作為參考，對滴定峰進行積分，就會得到相關的熱量。當樣品池中的反應物變得飽和時，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細節(jié)，通過自帶軟件對滴定結果進行擬合、分析可得到測量熱力學性質，包括：相互作用的化學計量學(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)下無外力作用的結合伴侶間的親和力，無需使用熒光標簽修飾組分或使樣品固定化。

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

廣西高校資源化工應用新技術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）反應的熱動力學參數(shù)，考察了溫度對動力學參數(shù)的影響。

圖2.不同溫度下ACE催化HHL水解反應的等溫 滴定量熱曲線

圖3.不同溫度下ACE酶促反應動力學曲線

結果表明，該反應的摩爾水解焓ΔHhydr為正值，是吸熱反應，且隨溫度升高 ΔHhydr增大，等壓比熱容cp為 0.2126kJ/(mol·K)；ACE 催化 HHL 的水解反應符合 Michaelis-Menten 機理，在實驗溫度范圍內（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時達到zui大值2.534s^?1。將該法與傳統(tǒng)的初始速率法進行比較，傳統(tǒng)法存在的局限性使測得的 Km相對偏大。