雙功能介孔膦酸鋯材料的合成、表征及其對(duì)鮭魚(yú)精DNA的吸附研究.pdf

1、介孔膦酸鹽材料集介孔材料的基本特征和膦酸鹽材料的結(jié)構(gòu)可剪裁性于一身,化學(xué)組成多樣化、骨架性質(zhì)豐富,而且還具有膦酸賦予其的生物相容性,所以在蛋白和核酸等生物大分子的固定化等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
　　 本論文采用一步共縮聚法,以陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)作為模板劑,1,4-二膦酰甲基哌嗪(BPMP)、N-膦酰甲基.L-脯氨酸(H3PMP)和四氯化鋯(ZrCl4)在弱酸性條件下合成雙功能介孔膦酸鋯材料,并通過(guò)N2吸附

2、.脫附,掃描電鏡(SEM)和固體核磁共振(MAS NMR)對(duì)材料的介孔結(jié)構(gòu)、形貌以及組成進(jìn)行了表征。這些介孔材料具有較高的比表面積、較大的孔容,且可以通過(guò)調(diào)變表面活性劑的用量來(lái)控制材料的孔徑尺寸在2.4 nm至14 nm范圍內(nèi)。介孔膦酸鋯材料的雙功能,其一是1,4-二膦酰甲基哌嗪中哌嗪基團(tuán)在不同pH值條件下可逆的質(zhì)子化和去質(zhì)子化賦予材料可逆的陽(yáng)離子骨架性質(zhì)和中性表面性質(zhì),即pH-敏感性；其二是N-膦酰甲基-L-脯氨酸中的L-脯氨酸基團(tuán)賦

3、予材料的手征性。
　　 本論文選用鮭魚(yú)精DNA作為核酸模型,系統(tǒng)地研究了雙功能介孔膦酸鋯材料對(duì)鮭魚(yú)精DNA的吸附。材料的孔徑尺寸直接影響鮭魚(yú)精DNA的吸附量,當(dāng)材料的孔徑尺寸為4.7 nm時(shí),材料對(duì)鮭魚(yú)精DNA的吸附量最大,可以達(dá)到239 mg／g。通過(guò)對(duì)材料吸附鮭魚(yú)精DNA的數(shù)據(jù)進(jìn)行吸附理論模型分析,發(fā)現(xiàn)孔徑尺寸不同的四種材料對(duì)鮭魚(yú)精DNA的吸附都屬于Langmuir單層吸附。并通過(guò)對(duì)材料吸附鮭魚(yú)精DNA的動(dòng)力學(xué)吸附數(shù)據(jù)進(jìn)行的

4、研究:四種材料對(duì)鮭魚(yú)精DNA的吸附較慢,在6 h可以達(dá)到吸附平衡,屬于準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型,材料是通過(guò)陽(yáng)離子骨架性質(zhì)與呈負(fù)電性的鮭魚(yú)精DNA之間形成的強(qiáng)烈靜電吸引作用形成的物理吸附過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)鮭魚(yú)精DNA的吸附。材料的手征性對(duì)鮭魚(yú)精DNA保持其雙螺旋結(jié)構(gòu)的方面的工作還尚在進(jìn)行之中。因此,雙功能介孔膦酸鋯材料有望成為一種新型的基因載體。
　　 另外,本論文還選用碳納米管(CNTs)作為載體,采用共價(jià)結(jié)合法,將辣根過(guò)氧化酶(HRP)固