纯硅纳米孔材料AMS-8对溶菌酶的吸附和释放

背景:纳米介孔材料具有较高的比表面积、均一可调的孔径分布、规则的孔道结构和较强的吸附性能,是良好的酶固定化载体。目前对AMS材料的研究主要集中于合成和开发新材料方面,而对于生物分子的吸附、释放行为的研究还不多见。目的:筛选介孔材料AMS-8吸附释放溶菌酶的最佳条件,观察不同条件对酶吸附量及释放量的影响。方法:以阴离子表面活性剂为模板剂,3-氨丙基三甲氧基硅烷为助结构导向剂,水热法合成纯硅纳米孔材料AMS-8,结合小角度X射线粉末衍射和氮气吸附/脱附技术对合成的材料进行表征。改变酶溶液初始的浓度条件,测定吸附量的变化,在不同pH值的PBS洗脱液条件下测定释放量的变化。结果与结论:结果显示,AMS-8具有高度有序的立方孔道径结构,比表面积达到867m2/g,孔道直径为3.4nm。以溶菌酶为模型分子,首先观察了AMS-8在中性(pH=7)条件下,对不同质量浓度溶菌酶的吸附行为。研究发现,当溶菌酶质量浓度为0.5g/L时,AMS-8的最大吸附量为136mg/g。其次,观察了溶菌酶/AMS-8体系在不同pH条件下对溶菌酶蛋白的释放行为。结果表明对于溶菌酶蛋白纳米孔材料AMS-8表现出了良好的缓释效果,其中pH值对缓释行为具有良好的调控作用。

AMS-8-NH_2的合成及其对ODN的负载释放

以阴离子表面活性剂肉豆蔻酰基谷氨酸钠(C14GluA-Na)为模板剂,3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)为辅助结构导向剂,合成了介孔材料AMS-8-NH2,并结合XRD分析、N2吸附/脱附技术及29Si魔角旋转核磁共振(MAS NMR)等技术手段对纳米孔洞材料AMS-8-NH2进行了表征.结果表明,AMS-8-NH2是高度有序的纳米孔洞材料,其孔径和比表面积分别为3.2nm和706m2/g;有机胺基团通过化学键连接在材料内表面,这些基团的覆盖度达到25%.以AMS-8-NH2为载体,寡核苷酸(ODN)为模型生物分子研究在不同条件下AMS-8-NH2对ODN的吸附和释放性能,实验结果表明,当ODN浓度一定时,溶液的pH值越低,对ODN的吸附量越大,pH=4.7时对ODN的最大负载量可达214mg/g;在释放过程中,材料对ODN具有较高的缓释能力,随环境pH值增加,释放量增加.