生物大分子指導(dǎo)下不同溶劑體系中碳酸鈣的仿生合成與表征.pdf

1、碳酸鈣是生物體內(nèi)廣泛存在的一種生物礦化材料,模擬其礦化的過程,從分子水平上理解生物合成具有優(yōu)越性能材料的機(jī)理,對指導(dǎo)合成具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和性能的材料以及探索生命的奧秘都非常有意義。
　　 本論文首先介紹了仿生合成特點(diǎn),仿生合成的國內(nèi)外研究概況和仿生合成機(jī)理方面的研究成果,然后介紹了碳酸鈣研究的基本情況以及進(jìn)展,提出了目前碳酸鈣仿生合成研究中還存在的一些問題,最后介紹了本論文的研究背景,研究內(nèi)容和本論文特點(diǎn)。
　　 蛋白質(zhì)和糖

2、類是生命體重要的物質(zhì)基礎(chǔ),在本論文的選題中,我們選擇了幾種蛋白質(zhì)和糖作為研究碳酸鈣結(jié)晶的晶體修飾劑,采用氣體擴(kuò)散的方法,首先分別以胃蛋白酶和大豆胰島素抑制劑為基質(zhì),在蛋白質(zhì)的水溶液體系中調(diào)控合成了具有分級結(jié)構(gòu)的碳酸鈣晶體;其次,分別以胃蛋白酶,胰蛋白酶和α-糜蛋白酶為基質(zhì),通過改變?nèi)軇┑慕M成,在水和乙醇體積比1:1的混合溶劑中合成出了球狀的碳酸鈣,為控制合成特殊形貌材料提供了一個新的途徑;最后,分別以麥芽糖,菊糖等為有機(jī)基質(zhì),在糖的水溶

3、液中控制合成出了不同形貌并且具有多級結(jié)構(gòu)特征的碳酸鈣晶體。我們對所得的產(chǎn)品,進(jìn)行了掃描電子顯微鏡,X射線粉末衍射分析,熱重差熱分析,傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜分析,以及熒光等形貌,結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的分析。
　　 所得結(jié)果如下:在水為溶劑的體系中,不同的基質(zhì)對晶體的形貌和晶型,尺寸等有不同的作用。胃蛋白酶和大豆胰島素抑制劑的指導(dǎo)下,所得都是半球狀的方解石碳酸鈣,然而表面的微結(jié)構(gòu)卻顯著不同;麥芽糖調(diào)控合成的是六邊形的碳酸鈣,而菊糖作用下得到的是花

4、束狀的多級結(jié)構(gòu)。在水和乙醇的混合溶劑中,基質(zhì)和溶劑組成都對晶體形成有影響。通過對照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),基質(zhì)作用下水醇混合溶劑中得到的是均勻的球狀晶體,與沒有基質(zhì)的水醇混合溶劑中形成的塊狀晶體,和基質(zhì)存在下純水溶劑中得到晶體形貌都不相同,所以不僅基質(zhì)對晶體有重要指導(dǎo)作用,乙醇的存在也對晶體形成有影響。通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在晶體形成過程中,基質(zhì)的某些官能團(tuán)和碳酸鈣之間存在著較強(qiáng)的相互作用,我們對其可能的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　 由于本論文是