專利名稱：一種牛血清白蛋白-蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米復(fù)合材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種蛋白質(zhì)/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料及其制備方法，特別是牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
納米復(fù)合材料是近年來材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。層狀硅酸鹽因具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能在納米復(fù)合材料領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，從而形成聚合物/層狀硅酸鹽 (Polymer/Layered Silicate,PLS)納米復(fù)合材料，即利用聚合熱或剪切力將層狀硅酸鹽剝離成納米結(jié)構(gòu)單元或微區(qū)而均勻分散到聚合物基體中，與傳統(tǒng)的復(fù)合材料相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)聚合填充體系質(zhì)量輕，只需要很少(< 5% )質(zhì)量分?jǐn)?shù)的無機(jī)硅酸鹽，即可同時(shí)具有高強(qiáng)度、強(qiáng)韌性以及良好的氣液阻隔性能；優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及尺寸穩(wěn)定性；力學(xué)性能有望優(yōu)于纖維增強(qiáng)聚合物體系等。蒙脫土(Montmorillonite，MMT)具有層紋狀結(jié)構(gòu)及非均勻性電性分布，對(duì)消化道內(nèi)的一些病毒、病菌及毒素產(chǎn)生較強(qiáng)的選擇性吸附作用。蒙脫土與人體有很好的相容性，對(duì)人體也不會(huì)產(chǎn)生毒副作用，已成功的應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。蒙脫土由于具有吸水性、 懸浮性、分散性、粘結(jié)性、觸變性，使其作為制劑輔料具有乳化、增稠、助懸、吸附的功能，是優(yōu)良的藥用輔料?；钚陨锓肿?如酶、氨基酸、肽)由于其特殊的物化性質(zhì)在生物傳感、催化、藥物緩釋、食品加工等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但由于游離活性生物分子存活的溫度、PH值范圍窄，容易變性和失活，對(duì)熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑均不夠穩(wěn)定，而且價(jià)格昂貴，從而阻礙了它們作為一類重要生物材料的進(jìn)一步研究和應(yīng)用。因此如何提高活性生物分子的穩(wěn)定性成為首要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服游離活性生物分子的存活溫度、PH值范圍窄，容易變性和失活，對(duì)熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑均不夠穩(wěn)定的缺點(diǎn)，提高蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性，提供一種利用插層結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白和蒙脫土進(jìn)行復(fù)合的技術(shù)方案。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料，其中牛血清白蛋白插層在蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之間。在制備過程中，利用溶液插層技術(shù)進(jìn)行制備，即將蒙脫土和牛血清白蛋白放置在緩沖溶液中，利用蒙脫土和牛血清白蛋白所帶電荷之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)牛血清白蛋白對(duì)蒙脫土層間結(jié)構(gòu)的插入。在實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案時(shí)，首先需要考慮牛血清白蛋白的結(jié)構(gòu)特征牛血清白蛋白(Bovine serum albumin, BSA)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的單肽鏈蛋白質(zhì)模型，其等電點(diǎn)pi =4. 8，相對(duì)分子質(zhì)量約為67000。在pH < pi的酸性環(huán)境中，肽鏈上存在大量的質(zhì)子化胺基-NH3+,帶有大量的正電荷；在pH>pI的堿性環(huán)境中，肽鏈上存在大量的-C00—，帶有大量的負(fù)電荷。根據(jù)蛋白的等電點(diǎn)配緩沖溶液(l)pH = 4.0的甲酸緩沖溶液的配制量取適量甲酸加入到一定去離子水中，用NaOH溶液調(diào)整pH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系為 NaCl或CaCl2,陽離子濃度為0-0. lOOmol/L。(2)pH = 7.0的緩沖溶液的配制準(zhǔn)確稱取 3. 628gKH2P04和5. 679g Na2HPO4加入到IOOOml去離子水中即可。在制備過程中，根據(jù)需要采用不同的處理劑對(duì)蒙脫土(MMT)的層間環(huán)境進(jìn)行改性，即對(duì)層間結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)張的同時(shí)，使其獲得需要的電荷，以方便蛋白的層間插入。最后利用溶液插層技術(shù)，將蛋白質(zhì)和蒙脫土同時(shí)放入緩沖溶液中。在緩沖溶液的PH作用下，利用蒙脫土和牛血清白蛋白所帶電荷之間的相互作用，從而使蛋白質(zhì)插層到蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之中。具體來說，可按照下述方法予以制備(1)稱取蒙脫土，加入去離子水，攪拌后靜置，使其溶脹，配制成懸浮液(2)將處理劑加入到步驟(1)制備的懸浮液中，對(duì)MMT層間進(jìn)行改性(3)將步驟( 改性后的MMT置于緩沖溶液中，放置使其進(jìn)一步溶脹(4)向?qū)⒉襟EC3)制備的蒙脫土懸浮液中，加入牛血清白蛋白，進(jìn)行溶液插層，即得到BSA/MMT納米復(fù)合材料需要說明的是，最后可將已實(shí)現(xiàn)插層的復(fù)合材料的懸浮液離心分離，收集沉淀，再用去離子水充分洗滌后，干燥至恒重，得到BSA/MMT納米復(fù)合材料。由于蒙脫土多為鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，可直接對(duì)其進(jìn)行溶脹，然后將其與蛋白質(zhì)同時(shí)放入緩沖溶液中，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)插層到蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之中。對(duì)蒙脫土的溶脹可以采用如下方案將蒙脫土加入去離子水，使其濃度為 l-15wt%，在60-10(TC下攪拌l_5h，然后靜置12_36h，使其溶脹，配制成MMT懸浮液；優(yōu)選方案為將蒙脫土加入去離子水，濃度為5wt %，在80°C下攪拌2h，然后靜置Mh，使其溶脹， 配制成MMT懸浮液。對(duì)蒙脫土的改性處理可以采用如下方案將處理劑加入到預(yù)先溶脹的MMT懸浮液中，溫度60-90°C，先在500-1200rpm轉(zhuǎn)速下攪拌20_50min，然后在300_800rpm轉(zhuǎn)速下攪拌 l-5h，冷卻至室溫，將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌后在60-90°C條件下真空干燥至恒重，得到經(jīng)過改性的MMT ；優(yōu)選方案為溫度80°C，先在SOOrpm轉(zhuǎn)速下強(qiáng)烈攪拌30min，然后在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌池，冷卻至室溫，將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌后在80°C條件下真空干燥至恒重。所述處理劑為精氨酸、谷氨酸、雙十八烷基二甲基氯化銨(D1821)、月桂酸鈉或?qū)Ω男蕴幚砗蟮腗MT進(jìn)行進(jìn)一步溶脹可采用如下方案將改性處理后的MMT置于緩沖溶液中，放置12-3 ,優(yōu)選Mh，使其充分溶脹，用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率700w，配制5_30mg/ml的匪T懸浮液，優(yōu)選 15mg/ml的MMT懸浮液。進(jìn)行溶液插層時(shí)可采用如下技術(shù)方案向改性并溶脹后的MMT懸浮液中加入牛血清白蛋白，牛血清白蛋白和MMT的質(zhì)量比為(1-6) 1，優(yōu)選為2 1，加入緩沖溶液，在 0-10°C下保存12-36h，優(yōu)選在4°C下保存Mh，然后離心10_40min，轉(zhuǎn)速5000-15000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在20°C-50°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/MMT納米復(fù)合材料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案利用蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白質(zhì)繼續(xù)復(fù)合， 利用溶液插層技術(shù)進(jìn)行制備，即將蒙脫土和牛血清白蛋白放置在緩沖溶液中，利用蒙脫土和牛血清白蛋白所帶電荷之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)牛血清白蛋白對(duì)蒙脫土層間結(jié)構(gòu)的插入， 克服游離活性生物分子的存活溫度、PH值范圍窄，容易變性和失活，對(duì)熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑均不夠穩(wěn)定的缺點(diǎn)，提高蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性。


圖1為不同材料的XRD譜圖，其中曲線a為鈉基蒙脫土(Na+-MMT)、b為精氨酸-MMT (精氨酸改性蒙脫土)、c為D1821-MMT (雙十八烷基二甲基氯化銨改性蒙脫土)。圖2為TGA曲線(橫坐標(biāo)為溫度，°C ；縱坐標(biāo)為熱失重，％ )，其中曲線a為BSA 的 TGA 曲線、曲線 b 為 BSA/Na+-MMT(pH = 4. 0)的 TGA 曲線、曲線 c 為 BSA/Na+_MMT(pH = 7. 0)的TGA曲線、曲線d為Na+-MMT的TGA曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。空白組(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入適量去離子水，使其濃度為5wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取適量甲酸加入到一定去離子水中，用 NaOH溶液調(diào)整pH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系鹽濃度為0。(3)稱取Na+-MMT置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率700w，配制15mg/ml的 Na+-MMT懸浮液；(4)量取的Na+-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/Na+_MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/Na+-MMT納米復(fù)合材料。圖1中曲線a為Na+-MMT的XRD譜圖，在2 θ = 7. 04°有一尖銳的衍射峰，根據(jù) Bragg方程計(jì)算得到蒙脫土 Cltltll片層之間的距離為1. 25nm。圖2中BSA/Na+-MMT納米復(fù)合材料的失重曲線與BSA、MMT的失重曲線相比，失重范圍基本一致，而且納米復(fù)合物的失重率明顯高于純MMT的失重率。在pH = 4. 0條件下制備的Na+-MMT復(fù)合材料的失重率為38.8%，可得BSA含量分別為30.8%。但是與純BSA失重曲線相比，失重溫度稍微向高溫方向移動(dòng)，說明形成的納米復(fù)合物中BSA與MMT之間的相互作用以及MMT片層的阻隔作用對(duì)于BSA具有一定的保護(hù)作用，使BSA的失重變緩。實(shí)施例1(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入適量去離子水，濃度為8wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)將處理劑精氨酸加入到溶脹的Na+-MMT懸浮液中，對(duì)MMT層間進(jìn)行改性，溫度80 0C，首先在800rpm轉(zhuǎn)速下強(qiáng)烈攪拌30min，然后在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌池，冷卻至室溫。將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌。將沉淀在80°C條件下真空干燥至恒重， 得到經(jīng)過改性的MMT ；(3)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取適量甲酸加入到一定去離子水中，用 NaOH溶液調(diào)整pH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系鹽濃度為0。(4)稱取精氨酸改性MMT(精氨酸-MMT)置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率 700w,配制15mg/ml的精氨酸-MMT懸浮液；(5)量取細(xì)1的精氨酸-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/精氨酸-MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。 將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37 °C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/精氨酸-MMT納米復(fù)合材料。圖1中b曲線，精氨酸-MMT的dQQ1衍射峰向小角度移動(dòng)并寬化使得2 θ =6.48°， 并對(duì)應(yīng)于d001 = 1. 37nm。實(shí)施例2(1)稱取一定量的鈉基蒙脫土(Na+-MMT),加入適量去離子水，使其濃度為8wt%， 在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)將處理劑D1821加入到溶脹的Na+-MMT懸浮液中，對(duì)MMT層間進(jìn)行改性，溫度 80 0C，首先在800rpm轉(zhuǎn)速下強(qiáng)烈攪拌30min，然后在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌池，冷卻至室溫。將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌。將沉淀在80°C條件下真空干燥至恒重， 得到經(jīng)過改性的MMT ；(3)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取適量甲酸加入到一定去離子水中，用 NaOH溶液調(diào)整pH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系鹽濃度為0。(4)稱取一定量的D1821改性MMT (D1821-MMT)置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率 700w，配制 15mg/ml 的 D1821-MMT 懸浮液；(5)量取4ml的D1821-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/ D1821-MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Μι。 將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/D1821-MMT納米復(fù)合材料。圖1中c曲線，D1821-MMT的dQ(11衍射峰向小角度移動(dòng)，使得2 θ = 2. 33°，并對(duì)應(yīng)于 d00i = 3. 79nm。實(shí)施例3(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入適量去離子水，使其濃度為5wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2) pH = 7. 0的緩沖溶液的配制準(zhǔn)確稱取3. 628g KH2PO4和5. 679g Na2HPO4加入到IOOOml去離子水中即可；
(3)稱取一定量的Na+-MMT置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率700w，配制15mg/ ml的Na+-MMT懸浮液； (4)量取的Na+-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/Na+_MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/Na+-MMT納米復(fù)合材料。當(dāng)pH = 4. 0時(shí)，BSA的吸附插層量為606mg/g Na+-MMT,吸附百分含量為30. 3% ； 當(dāng)pH = 7. 0時(shí)，BSA的吸附插層量為33%ig/g Na+-MMT,吸附百分含量為16. 7%。在pH = 4. 0條件下BSA的吸附插層量和吸附百分含量均大于pH = 7. 0。圖2中，在pH = 7. 0條件下制備的的BSA/Na+_MMT納米復(fù)合材料的失重率為 24. 3%,可得BSA含量為16.3%。實(shí)施例4(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入適量去離子水，使其濃度為5wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2) pH = 7. 0的緩沖溶液的配制準(zhǔn)確稱取3. 628g KH2PO4, 5. 679g Na2HPO4加入到 1000ml去離子水中即可；(3)稱取Na+-MMT置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率700w，配制15mg/ml的 Na+-MMT懸浮液；(4)量取的Na+-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 24g的BSA，使BSA/Na+_MMT質(zhì)量比為4 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/Na+-MMT納米復(fù)合材料。與實(shí)施例3相比，當(dāng)BSA與Na+-MMT質(zhì)量比由2 1增大到4 1時(shí)，BSA的吸附插層量為528mg/gMMT，吸附百分含量為13. 2%。每克MMT中吸附插層的BSA量有所增大， 但是吸附百分含量有所減少。實(shí)施例5(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入適量去離子水，使其濃度為5wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取甲酸加入到一定去離子水中，用NaOH 溶液調(diào)整PH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系為NaCl，濃度為0. 050mol/L。(3)稱取Na+-MMT置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率700w，配制15mg/ml的 Na+-MMT懸浮液；(4)量取的Na+-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/Na+_MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/Na+-MMT納米復(fù)合材料。
相比于空白組，BSA的吸附插層量為606mg/g MMT，吸附百分含量為30. 3%。當(dāng)緩沖溶液體系為NaCl，濃度為0. 050mol/L時(shí)，BSA的吸附插層量為536mg/g MMT，吸附百分含量為26. 8 %，隨著反應(yīng)體系中NaCl濃度的提高，BSA在MMT上的吸附量下降。實(shí)施例6(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入去離子水，使其濃度為5wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取甲酸加入到一定去離子水中，用NaOH 溶液調(diào)整PH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系為CaCl2,濃度為0. 050mol/L。(3)稱取Na+-MMT置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率700w，配制15mg/ml的 Na+-MMT懸浮液；(4)量取的Na+-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/Na+_MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/Na+-MMT納米復(fù)合材料。相比于空白組和同濃度的NaCl體系，當(dāng)緩沖溶液體系為CaCl2,濃度為0. 050mol/ L時(shí)，BSA的吸附插層量為M6mg/g MMT,吸附百分含量為12. 3%，隨著CaCl2濃度的增加而使BSA在MMT上的吸附量減少的更明顯。實(shí)施例7(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入去離子水，使其濃度為8wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)將處理劑谷氨酸加入到溶脹的Na+-MMT懸浮液中，對(duì)MMT層間進(jìn)行改性，溫度 80 0C，首先在800rpm轉(zhuǎn)速下強(qiáng)烈攪拌30min，然后在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌池，冷卻至室溫。將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌。將沉淀在80°C條件下真空干燥至恒重， 得到經(jīng)過改性的MMT ；(3)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取甲酸加入到去離子水中，用NaOH溶液調(diào)整PH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系鹽濃度為0。(4)稱取谷氨酸改性MMT(谷氨酸-MMT)置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率 700w,配制15mg/ml的谷氨酸-MMT懸浮液；(5)量取細(xì)1的谷氨酸-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/谷氨酸-MMT納米復(fù)合材料。谷氨酸-MMT的dQQ1衍射峰向小角度移動(dòng)，2 θ = 5. 85°，并對(duì)應(yīng)于dQ(11 = 1. 52nm。實(shí)施例8(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入去離子水，使其濃度為8wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)將處理劑月桂酸鈉加入到溶脹的Na+-MMT懸浮液中，對(duì)MMT層間進(jìn)行改性，溫度80°C，首先在800rpm轉(zhuǎn)速下強(qiáng)烈攪拌30min，然后在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌池，冷卻至室溫。 將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌。將沉淀在80°C條件下真空干燥至恒重，得到經(jīng)過改性的MMT ；(3)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取甲酸加入到去離子水中，用NaOH溶液調(diào)整PH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系鹽濃度為0。(4)稱取月桂酸鈉改性MMT (月桂酸鈉-MMT)置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率 700w，配制15mg/ml的月桂酸鈉-MMT懸浮液；(5)量取細(xì)1的月桂酸鈉-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/MMT 質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/月桂酸鈉-MMT納米復(fù)合材料。月桂酸鈉-MMT的d-衍射峰向小角度移動(dòng)，2 θ =4.04°，并對(duì)應(yīng)于dQ(11 = 2. 17nm。實(shí)施例9(1)稱取鈉基蒙脫土(Na+-MMT)，加入適量去離子水，使其濃度為8wt%，在80°C下強(qiáng)烈攪拌池，然后靜置Mh，使其完全溶脹，配制成MMT懸浮液；(2)將處理劑十二醇加入到溶脹的Na+-MMT懸浮液中，對(duì)MMT層間進(jìn)行改性，溫度 80 0C，首先在800rpm轉(zhuǎn)速下強(qiáng)烈攪拌30min，然后在600rpm轉(zhuǎn)速下攪拌池，冷卻至室溫。將混合體系離心，收集沉淀，并用去離子水充分洗滌。將沉淀在80°C條件下真空干燥至恒重， 得到經(jīng)過改性的MMT ；(3)pH = 4. 0的甲酸緩沖溶液的配制量取甲酸加入到去離子水中，用NaOH溶液調(diào)整PH值達(dá)到所需值，緩沖溶液體系鹽濃度為0。(4)稱取十二醇改性MMT (十二醇-MMT)置于緩沖溶液中，放置Mh，使其充分溶脹。用超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散，設(shè)定工作時(shí)間4s，間歇時(shí)間2s，工作次數(shù)50次，功率 700w，配制15mg/ml的MMT懸浮液；(5)量取細(xì)1的十二醇-MMT懸浮液置于燒杯中，稱取0. 12g的BSA，使BSA/十二醇-MMT質(zhì)量比為2 1。將BSA加入到燒杯中，加入緩沖溶液至40ml，在4°C下保存Mh。 將此懸浮液離心20min，轉(zhuǎn)速12000rpm。收集上層清液用UV測定吸光度，并收集沉淀，用去離子水充分洗滌，將沉淀在37°C條件下真空干燥至恒重，得到BSA/十二醇-MMT納米復(fù)合材料。十二醇-MMT的dQQ1衍射峰向小角度移動(dòng)，2 θ = 5. 82°，并對(duì)應(yīng)于dQ(11 = 1. 52nm。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果均能夠證明BSA成功插層到蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之中，造成層間結(jié)構(gòu)不同程度的擴(kuò)張。以上對(duì)本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料，其特征在于，所述牛血清白蛋白插層在蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之間。
2.一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，利用溶液插層技術(shù)進(jìn)行制備，將蒙脫土和牛血清白蛋白放置在緩沖溶液中，利用蒙脫土和牛血清白蛋白所帶電荷之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)牛血清白蛋白對(duì)蒙脫土層間結(jié)構(gòu)的插入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，根據(jù)需要采用不同的處理劑對(duì)蒙脫土(MMT)的層間環(huán)境進(jìn)行改性，即對(duì)層間結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)張的同時(shí)，使其獲得需要的電荷，以方便蛋白的層間插入。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，當(dāng)蒙脫土為鈉基蒙脫土?xí)r，直接對(duì)其進(jìn)行溶脹，然后將其與蛋白質(zhì)同時(shí)放入緩沖溶液中，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)插層到蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，預(yù)先對(duì)蒙脫土進(jìn)行溶脹處理，再進(jìn)行改性處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，對(duì)蒙脫土進(jìn)行改性處理時(shí)，使用的處理劑為精氨酸、谷氨酸、雙十八烷基二甲基氯化銨、月桂酸鈉或十二醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，對(duì)改性處理之后的蒙脫土可進(jìn)一步進(jìn)行溶脹。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，牛血清白蛋白和MMT的質(zhì)量比為(1-6) 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種制備牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料的方法，其特征在于，牛血清白蛋白和匪T的質(zhì)量比為2 1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種牛血清白蛋白/蒙脫土納米復(fù)合材料，其中牛血清白蛋白插層在蒙脫土的層間結(jié)構(gòu)之間。在制備過程中，利用溶液插層技術(shù)進(jìn)行制備，即將蒙脫土和牛血清白蛋白放置在緩沖溶液中，利用蒙脫土和牛血清白蛋白所帶電荷之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)牛血清白蛋白對(duì)蒙脫土層間結(jié)構(gòu)的插入。本發(fā)明克服游離活性生物分子的存活溫度、pH值范圍窄，容易變性和失活，對(duì)熱、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑均不夠穩(wěn)定的缺點(diǎn)，提高蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性，提供一種利用插層結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白和蒙脫土進(jìn)行復(fù)合的技術(shù)方案。
文檔編號(hào)C07K17/14GK102268092SQ20111013485
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者李石, 范兆明, 鄭俊萍 申請人:天津大學(xué)