微波法制備鈣改性SBA-15與其吸附生物分子性能的研究.pdf

1、有序介孔材料由于具有孔道規(guī)整、孔徑分布均一、孔徑尺寸可調、比表面積大且表面易功能化等優(yōu)點,近年來,作為藥物緩釋和基因載體而受到廣泛關注,特別是有機功能化的介孔載體在此領域的應用研究較多,而無機功能化的報道較少?；诮榭籽趸栎d體表面引入堿土金屬組分可構建出吸附中心,而且鈣是骨骼、牙齒等組織的主要成分,并在人體中具有非常重要的生理功能,結合微波輻射固相反應的特點,我們通過微波輔助固相法制備了鈣改性SBA-15,并以氨基酸和DNA等生物分子

2、作為模型分子研究了其吸附性能,具體結果如下:
　　 (1)在酸性條件下,以P123為模板劑,TEOS為硅源一步制備了SBA-15有序介孔材料；然后以CaCl2為鈣源,分別采用微波輻射固相法和溶液吸附法制備了一系列鈣改性的Ca/SBA-15材料。運用XRD、N2吸附-脫附、TEM等方法對其進行了表征。N2吸附-脫附測定結果表明:所有Ca/SBA-15樣品仍具有載體SBA-15介孔孔道吸附特征,只是其比表面積和孔體積有所下降。XRD

3、結果表明:微波固相法制備的Ca/SBA-15(MW)材料,其特征衍射峰均有不同程度的下降,且降幅與Ca負載量呈正比。與微波法相比,溶液吸附法制備的Ca/SBA-15(LA)材料,其特征衍射峰下降更明顯。TEM結果進一步表明,Ca/SBA-15(MW)樣品的有序孔結構特征仍保持完整,但發(fā)現(xiàn)有鈣物種堵塞SBA-15部分孔道,這也許是導致其XRD特征衍射峰下降的因為之一；而Ca/SBA-15(LA)樣品的孔道結構有序度有所下降,表明其XRD衍

4、射峰下降是由于SBA-15在用CaCl2溶液處理過程中發(fā)生了孔道結構部分坍塌造成的?？梢?與溶液吸附法相比,微波輻射固相法具有操作簡便、快速、鈣負載量高且可調、載體介孔結構仍保持有序等方面的優(yōu)勢。
　　 (2)以微波輻射固相法制備的Ca/SBA-15(MW)樣品作為氨基酸模型藥物載體,在離子強度一定的情況下,考察了氨基酸溶液的濃度和pH值對其吸附性能的影響。結果表明:在pH=2.0-10的范圍內,對酸性谷氨酸的吸附來說,Ca/S

5、BA-15(MW)樣品與純硅SBA-15相比具有更好的吸附能力,且其鈣含量越高,吸附能力越強。對堿性賴氨酸的吸附而言,在pH<10時,Ca/SBA-15(MW)樣品的吸附能力比載體要弱；但當pH=10時,其吸附能力要比載體強。對中性苯丙氨酸和丙氨酸吸附而言,在pH=2.0-5.0和pH=7.0—10范圍內,SBA-15的吸附能力較弱；而在pH=6.0時,其吸附量最大且分別達到0.34和0.17mmol/g；但Ca/SBA-15(MW)對

6、丙氨酸吸附較弱,對苯丙氨酸則幾乎沒有吸附,這很可能是鈣改性SBA-15表面具有親水性,對弱極性的丙氨酸、特別是苯丙氨酸的吸附能力差。
　　 (3)以SBA-15和Ca/SBA-15(MW)樣品作為核酸模型藥物載體,研究兩者在適合的溫度和pH條件下對DNA的吸附性能。結果表明:pH值能顯著影響SBA-15對DNA的吸附能力,當pH≥7.0時,由于SBA-15表面帶更多的負電荷,與負電性的DNA分子相斥作用強,導致它基本上不吸附DN