蛋白質(zhì)-蒙脫石復(fù)合物的制備及性質(zhì)研究.pdf

1、蛋白質(zhì)分子不但能吸附在蒙脫石（MMT）顆粒表面，而且可與蒙脫石晶體的層間可交換陽離子進行離子交換反應(yīng)而發(fā)生插層，甚至將蒙脫石晶層剝離。蛋白質(zhì)/蒙脫石復(fù)合物的研究，可為納米復(fù)合材料、蛋白質(zhì)類藥物負載、蛋白質(zhì)分離、固定化酶、生物塑料及生物傳感器等方面的研究提供理論依據(jù)。
　　本文在研究了精氨酸（Arg，一種蛋白質(zhì)組分）以及谷胱甘肽（GSH，一種蛋白質(zhì)片段）與蒙脫石復(fù)合的基礎(chǔ)上，主要研究了牛血清白蛋白（BSA）與蒙脫石的復(fù)合，對緩沖體系

2、pH值、偶聯(lián)劑、蛋白質(zhì)濃度、蒙脫石結(jié)構(gòu)（鈉基和鈣基）等影響復(fù)合行為的因素進行了系統(tǒng)的研究，并建立了蛋白質(zhì)插層蒙脫石的結(jié)構(gòu)模型。牛血清白蛋白/蒙脫石（BSA/MMT）復(fù)合物中，蛋白質(zhì)的復(fù)合量用Folin酚法測定，復(fù)合物的官能團及微觀結(jié)構(gòu)、蒙脫石晶體層間距用傅立葉變換紅外光譜儀、紫外光譜儀、透射電鏡、掃描電鏡和X射線衍射儀進行表征，復(fù)合物的熱穩(wěn)定性用熱重分析儀、差示掃描量熱儀進行測試。
　　精氨酸與鈉基蒙脫石復(fù)合時，蒙脫石晶體層間距無

3、明顯變化。偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和戊二醛的存在對復(fù)合物中蒙脫石的層間距無明顯影響，KH570處理濃度越高，精氨酸的復(fù)合量越低，但可使復(fù)合物中精氨酸的解吸率升高。
　　谷胱甘肽與鈉基蒙脫石復(fù)合時，緩沖液pH值影響谷胱甘肽的復(fù)合量，pH值為4.6時谷胱甘肽復(fù)合量達0.757g·g-1，pH值為6.2時復(fù)合量降為0.583g·g-1；pH值對蒙脫石晶體層間距無明顯影響。
　　牛血清白蛋白與鈉基蒙脫石

4、復(fù)合時，蛋白質(zhì)可插層進入蒙脫石層間，甚至可將蒙脫石晶層剝離。緩沖液pH值影響牛血清白蛋白插入蒙脫石晶體片層的程度，低pH值有利于剝離。BSA插入量影響復(fù)合物中蒙脫石晶體的層間距，當插入量較少時，層間距分布分散；隨著插入量的增大，蒙脫石晶體層間距增大，分布更加集中；BSA插入量與緩沖體系pH值相比，緩沖體系pH值的影響更大。在相同緩沖液pH值下，緩沖體系影響蒙脫石晶體層片的剝離，乙酸-乙酸鈉緩沖液（pH=4.6）有利于剝離，而磷酸氫二鈉-

5、檸檬酸緩沖液（pH=4.6）不利于剝離。偶聯(lián)劑能增大蛋白質(zhì)的復(fù)合量，其中KH570的影響大于戊二醛。溶液中KH570和戊二醛的最佳濃度分別為2％和6%。偶聯(lián)劑也影響復(fù)合物中牛血清白蛋白的解吸率，不使用偶聯(lián)劑時6 h的解吸率低于1%，使用KH570時解吸率可達4.3%。
　　牛血清白蛋白與鈣基蒙脫石復(fù)合時，在溶液pH值低于牛血清白蛋白等電點（pH=4.8）時，鈣基蒙脫石晶體片層不發(fā)生明顯剝離，而鈉基蒙脫石發(fā)生完全剝離。在pH值為6.

6、2、7.0、8.0時，鈣基蒙脫石與鈉基蒙脫石的行為相似，未發(fā)生剝離，d001約3.2nm。
　　牛血清白蛋白與蒙脫石復(fù)合后，紅外光譜測試表明，蛋白質(zhì)的自由氫鍵減弱，分子間氫鍵加強，酰胺I鍵發(fā)生了偏移；紫外光譜分析表明，上清液中蛋白質(zhì)的酰胺鍵吸收峰發(fā)生了明顯的紅移，共軛效應(yīng)加強，解吸液中蛋白質(zhì)的酰胺鍵吸收峰發(fā)生了明顯的藍移，蛋白質(zhì)的部分螺旋結(jié)構(gòu)消失。
　　牛血清白蛋白與蒙脫石復(fù)合后，熱重和差示掃描量熱分析表明，蒙脫石的存在提高

7、了蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性。用pH值為6.2的磷酸氫二鈉-磷酸二氫鈉緩沖液溶解牛血清白蛋白所制得BSA/Na-MMT復(fù)合物的熱失重峰溫為356℃，比純牛血清白蛋白的熱失重峰溫326℃高30℃。
　　當牛血清白蛋白溶液濃度低時，蛋白質(zhì)在蒙脫石顆粒表面及層片上的吸附符合Langmuir吸附模型，以單分子層吸附為主；在等電點附近，蛋白質(zhì)的吸附符合Frendlic h吸附模型，說明蛋白質(zhì)的凈電荷減少，其分子間斥力減弱，范德華力、氫鍵的作用力加強，