雙功能介孔膦酸鋯材料的合成、表征及其對鮭魚精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構可剪裁性于一身,化學組成多樣化、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域具有潛在的應用前景。
　　 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N2吸附

2、.脫附,掃描電鏡(SEM)和固體核磁共振(MAS NMR)對材料的介孔結構、形貌以及組成進行了表征。這些介孔材料具有較高的比表面積、較大的孔容,且可以通過調(diào)變表面活性劑的用量來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-脯氨酸基團賦

3、予材料的手征性。
　　 本論文選用鮭魚精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鮭魚精DNA的吸附。材料的孔徑尺寸直接影響鮭魚精DNA的吸附量,當材料的孔徑尺寸為4.7 nm時,材料對鮭魚精DNA的吸附量最大,可以達到239 mg／g。通過對材料吸附鮭魚精DNA的數(shù)據(jù)進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鮭魚精DNA的吸附都屬于Langmuir單層吸附。并通過對材料吸附鮭魚精DNA的動力學吸附數(shù)據(jù)進行的

4、研究:四種材料對鮭魚精DNA的吸附較慢,在6 h可以達到吸附平衡,屬于準二級吸附動力學模型,材料是通過陽離子骨架性質(zhì)與呈負電性的鮭魚精DNA之間形成的強烈靜電吸引作用形成的物理吸附過程來實現(xiàn)鮭魚精DNA的吸附。材料的手征性對鮭魚精DNA保持其雙螺旋結構的方面的工作還尚在進行之中。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,采用共價結合法,將辣根過氧化酶(HRP)固