血红蛋白发挥多种重要生理功能， 但对其结构及功能的认识尚不能满足疾病诊治的需求。 拉曼光谱在血红蛋白结构及功能研究中具有很大应用潜力， 不但可以检测血红蛋白中血红素及其周围分子结构变化， 还可以反映血红蛋白反应动力学具体过程。 同时， 血红蛋白拉曼光谱在疾病状态下异常血红蛋白检测， 血氧饱和度定量测定及血液代用品的高铁血红蛋白含量检测中突显优势。 本文综述了拉曼光谱在血红蛋白结构及功能领域中的研究， 简述了拉曼光谱在一些病变血红蛋白诊断中的研究进展， 分析了影响血红蛋白拉曼光谱检测的因素， 以促进拉曼光谱技术在血红蛋白结构和功能研究中的应用。

对亚硝酸钠化的高铁血红蛋白进行了拉曼光谱特性的研究。 实验中将正常血红蛋白用亚硝酸钠氧化为高铁血红蛋白, 通过测定不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白的拉曼光谱变化研究高铁血红蛋白的拉曼光谱特异性改变, 并对不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白在1 586, 1 605和1 637 cm-1处的拉曼强度进行线性拟合, 以实现其定量检测。 结果显示, 亚硝酸钠与血红蛋白的摩尔比为3.5∶1时可以获得完全氧化的高铁血红蛋白, 其拉曼特征峰在499, 1 340, 1 562, 1 622 cm-1附近; 不同比例高铁血红蛋白/总血红蛋白在1 586, 1 605和1 637 cm-1处拉曼强度的线性拟合相关系数R2分别为0.972 84, 0.997 97和0.991 26, 显示出很好的线性关系。 研究表明, 与正常血红蛋白相比, 亚硝酸钠化高铁血红蛋白的拉曼光谱具有特异性改变, 其拉曼特征峰的位置和强度随着高铁血红蛋白/总血红蛋白比例的变化而相应发生改变, 且比值与拉曼强度存在着线性相关关系, 为临床上高铁血红蛋白血症的拉曼光谱检测与量化研究提供了理论基础。

采用显微拉曼光谱技术研究了亚硝酸钠(NaNO2)与氧合血红蛋白(HbO2)在水溶液中的相互作用,为检测高铁血红蛋白(MetHb)提供了一种新的方法。激发波长514.5 nm,血红蛋白取自健康成人的血液。结果显示NaNO2与氧合血红蛋白反应后,氧合血红蛋白特征峰570 cm-1与水合高铁血红蛋白(MetHbH2O)特征峰495 cm-1强度的比值I570/I494,以及铁离子低自旋态与高自旋态特征峰强度的比值I1586/I1555均减小。对血红蛋白氧化态敏感的特征峰向低波数方向移动,对卟啉环中心孔径大小敏感的峰向高波数方向移动。研究表明拉曼光谱能够监测到NaNO2对血红蛋白的影响,鉴别血红蛋白与水合高铁血红蛋白,可作为一种检测高铁血红蛋白的新方法。