羟基磷灰石对生物分子吸附性能研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文羟基磷灰石对生物分子吸附性能研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：王艳娥王军教授东北大学理学院硕士学科类别：理学学科专业名称：物理化学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：刘云凌教授评阅人：隋殿鹏副教授何美副教授东北大学2014年6月万方数据AMaster’sThesisinPhysicalChemistryStudyontheAdsorptionofBiologicalMolecularonHydroxy

2、apatiteSurfacebyWangY阶ESupervisor：ProfessorWangJuIlNortheasternUniversi锣June2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=t思。学位论文作者签名：王靶撅日期：Ⅵ饵．．7．2学位论文版权使用授权书

3、本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一P对’学位论文作者签名：王粞哦签字日期：W绥．-7，≯两年团导师签名：签字日期：刁汤％一万方数据东北大学硕士学位论文摘要羟基磷灰石对生物分子吸附性能研究摘要羟基磷灰石(HAP)是一种性能优良的生物无机材料，具有良好的

4、生物相容性和化学稳定性。m心表面有大量的含氧物种和缺电子中心，可以与很多含羟基、醛基等活泼基团的生物分子以化学键或非键方式偶联。因此，HAP又是生物分子的优良载体，在生物、医学以及它们与化学、材料、电子等学科交叉领域具有十分广阔的应用前景。本论文以具有微米通道结构的m心为载体，研究了m心对可溶性淀粉、0【．淀粉酶和胃蛋白酶的吸附性能，为乩心在生物分子的分离、富集、体内及离体检测等方面的应用研究奠定理论和实验基础。实验过程中采用紫外．可见(UV二Ⅵs)分光光度法分析了经过m廿吸附前后，可溶性淀粉、0【

5、．淀粉酶和胃蛋白酶溶液浓度的变化，研究了m廿对可溶性淀粉、0【．淀粉酶和胃蛋白酶的吸附情况和吸附效率：采用SEM和EDS分别对吸附实验前后被吸附溶液的光谱结构和HAP的形貌及化学元素组成进行了表征，为研究m廿对上述生物大分子的吸附性能提供了依据。实验结果表明，在本实验条件下，HAP对可溶性淀粉、仪一淀粉酶及胃蛋白酶的吸附性能迥异。m神对可溶性淀粉的吸附作用较强，吸附效率大于90％。我们分析认为，淀粉分子链上的羟基和醛基等可以与HAP表面的含氧基团结合，形成化学键或者氢键，从而使淀粉分子单层吸附在m心

6、微米通道的内壁上。乩心对0【．淀粉酶有一定的吸附作用，吸附效率最高46％；而乩心对胃蛋白酶则不产生吸附。分析认为，HAP对可溶性淀粉、0【．淀粉酶和胃蛋白酶的吸附行为不同的原因不仅与这三种生物大分子的性质有关，还与m心表面呈极性有关。旺．淀粉酶和胃蛋白酶均为蛋白质分子，蛋白质的多级结构使分子中的疏水基团多指向蛋白质分子外部，使其具有一定的疏水性，因此不容易吸附在m廿的极性内壁上。然而，0【．淀粉酶是一种钙依赖型的酶，Ca2+存在可以提高Ⅱ．淀粉酶的稳定性，而HAP表面大量的缺电中心的主要阳离子就是C

7、a2+。所以0【．淀粉酶可以通过电荷补偿而被吸附在乩心表面，从而表现为乩廿对d．淀粉酶有有限的吸附能力。而胃蛋白酶分子量更大，表面亲核基团和亲电基团的数量较少，因此很难进入到内壁呈极性的HAP微米通道之中，因此HAP不吸附胃蛋白酶。关键词：羟基磷灰石；可溶性淀粉；值．淀粉酶；胃蛋白酶；吸附III万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actStudyontheAdsorptionofBiologicalMolecularonHydroxyapatiteSurf-aceAbstractHydro巧apat

8、ite(HAP)isaIlexcellentbio-inorgaIlicmaterialwithgoodbiocompatibili够锄dche曲calstabili够．Therearealotofoxygenicspeciesandelectron_deficientcenterson

9、L心su一沁e，w11ichcancouple、)l，immaIlyactiVehydroxylandaldehyde—reactivegroupsofbiologicalmolec