明胶/CdS纳米生物复合物光学性质和构象变化(英文)

背景:纳米生物复合材料的性质、形成机制和蛋白质构象变化与其生物学效应密切相关。目的:观察pH=12.0时,明胶/CdS纳米复合物的光学性质和结合机制及明胶大分子的构象变化。方法:以明胶、醋酸镉和Na2S9H2O为原料,采用一釜化学反应法,即将Cd2+和S2依次加入明胶稀溶液中,分别在温度为296,302,308K,CdS浓度为8×10-6-1.2×10-3mol/L下原位生成明胶/CdS纳米复合物。利用透射电子显微镜、动态光散射、X射线衍射、紫外-可见和傅里叶变换红外光谱等技术测定其形貌、ζ电势及其光谱性质。结果与结论:透射电镜显示,所合成的明胶/CdS纳米生物复合物为链状。紫外-可见光谱结果表明明胶/CdS纳米生物复合物的带隙宽度随CdS浓度和反应温度的增加而降低,量子尺寸效应显著;动态光散射结果显示所合成的明胶/CdS纳米生物复合物ζ电势为负值,且随CdS浓度增加而略有降低。傅里叶变换红外光谱显示明胶大分子构象中α-螺旋和β-折叠含量降低,β-转角含量增加。形成机制可表述为络合-硫化-表面包覆,即Cd2+与明胶大分子肽链上的羰基氧络合生成明胶/Cd2+配合物,继而与S2-反应生成明胶/CdS纳米复合物,明胶大分子在CdS表面的包覆增大了其水溶性。

对苯二酚和对苯醌与明胶蛋白质相互作用的紫外光谱分析

在pH=7.30及不同温度下,利用紫外光谱法研究了对苯二酚(hydroquinone,HQ)和对苯醌与明胶的相互作用.结果表明HQ与明胶有一类结合位点.基于体系吸光度增强与HQ浓度的关系,计算了不同温度下反应的结合常数K及结合反应的热力学参数.二者之间主要靠氢键结合,且以焓驱动为主.

双氢化松香丁二酸二缩水甘油酯的合成

以氢化松香与环氧氯丙烷为原料合成了氢化松香缩水甘油酯,继而与丁二酸开环酯化制备了双氢化松香丁二酸二缩水甘油酯.在单因素的基础上利用正交试验、响应面软件对合成工艺进行了优化,最佳合成条件:反应温度150℃,反应时间2 h,n(氢化松香缩水甘油酯)∶n(丁二酸)=2.5∶1,二甲苯10 ml,收率为75%左右.红外光谱分析并结合羟值数据表明得到目标产物.对酯化反应的动力学分析,反应符合准一级反应速率方程,反应的表观活化能Ea=85.76 kJ.mol-1,指前因子A=3.83×1011 h-1.

一釜法合成明胶/水溶性PbS生物微纳米复合物及其形成机制

背景:生物纳米复合材料的合成和形成机制的研究,可为无机/有机复合材料的设计及其在生物医学领域的广泛应用提供必要的理论基础。目的:在生理pH值7.40下,合成水溶性明胶/水溶性PbS微纳米复合物,研究PbS颗粒在明胶大分子基体上的结合机制。方法:以明胶、Pb(NO3)2和Na2S9H2O为原料,采用一釜化学反应法,即将Pb2+和S2依次加入明胶水溶液中,原位生成PbS/明胶微纳米复合物。利用扫描电子显微镜、动态光散射、紫外-可见和傅里叶变换红外光谱等技术测定其形貌、粒径及其光谱性质。结果与结论:扫描电镜显示,所合成的PbS颗粒在低Pb2+浓度时为不规则多面体,较高Pb2+浓度时呈橄榄形。动态光散射结果显示,当Pb2+浓度为2.0×105,8.0×105,2.0×104mol/L时,明胶/水溶性PbS复合物的平均粒径分别为75,91,109nm。PbS/明胶复合物的量子尺寸效应明显。形成机制为:Pb2+与明胶大分子肽链上的羰基氧相互作用并引起明胶大分子的构象由α-螺旋到β-折叠的变化以利于PbS成核;明胶大分子包覆于PbS颗粒表面使明胶/水溶性PbS复合物在水中具有较好的稳定性。

纳米ZnS与明胶蛋白质的相互作用

利用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、同步荧光和三维荧光光谱,研究了pH=7.40条件下纳米ZnS与明胶蛋白质的相互作用。FT-IR光谱表明,ZnS与明胶中酰胺基的氮和氧原子及羧基氧可能发生键合生成了水溶性ZnS/明胶纳米生物复合物;ZnS与明胶的键合对明胶分子的内源荧光有明显的猝灭作用,其猝灭机制为静态猝灭。根据修正的Scatchard方程计算了不同温度下复合物的生成常数及反应热力学参数,结果表明反应是自发进行的吸热过程,且为熵驱动。同步荧光和三维荧光光谱表明纳米ZnS引起了明胶蛋白质构象的改变。研究结果为探究此类纳米生物复合物的制备及其在生物方面的应用提供了重要信息。

纳米硫化钴与明胶蛋白质的原位键合作用研究

利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR),研究了pH值11.00时,不同温度下CoS纳米粒子与明胶蛋白质的键合作用.根据吸光度与CoS浓度的关系,由Lineweave-Burk方程计算了不同温度下CoS纳米粒子与明胶蛋白作用的键合常数K(温度为293 K时键合常数K为3.01×103L/mol;温度为301 K时键合常数K为2.12×103L/mol;温度为313 K时键合常数K为1.85×103L/mol)以及对应温度下反应的热力学参数(ΔrHm=-17.93 kJ/mol;ΔrSm=4.93 J/(K.mol);ΔrGm=-19.37/-19.41/-19.47kJ/mol).CoS纳米粒子与明胶蛋白之间主要靠静电力结合.研究结果为初步探索纳米颗粒与纤维状蛋白质之间相互作用的化学机制提供了必要的信息.

纳米硫化铜与明胶蛋白质的直接键合作用

在pH=12.0的明胶溶液中,采用一锅化学反应法制得水溶性明胶/CuS纳米生物复合物.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)对复合物进行表征,显示纳米CuS颗粒为球状且表面被明胶大分子包覆.紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和傅里叶红外光谱(FT-IR)表明CuS与明胶肽链的酰胺基键合;CuS与明胶的键合,对明胶内源荧光有着较强的猝灭作用,为静态猝灭过程.由修正的Scatchard公式模型求出复合物的表观形成常数,结合位点数以及反应的热力学参数(△rHm=37.88kJ·mol-1;△rSm=216.77J·K-1·mol-1;△rGm=-57.44/-58.98/-60.69kJ·mol-1),结果表明反应是自发进行(△rGm<0),且为熵驱动(△rSm>0).