含硅羟基磷灰石粉体的合成及其与蛋白质的相互作用研究

功能材料, 2007, 38(12): 2059-2063.

含硅羟基磷灰石粉体的合成及其与蛋白质的相互作用研究

肖凤娟 ^1, , 常虹 ^2, , 韩玉芳 ^3, , 任瑞合 ^4, , 任淑霞 ^5,

1.石家庄铁道学院,材料科学与工程分院,河北,石家庄,050043

2.河北师范大学,物理与信息科学学院,河北,石家庄,050016

3.石家庄铁道学院,材料科学与工程分院,河北,石家庄,050043

4.石家庄铁道学院,材料科学与工程分院,河北,石家庄,050043

5.石家庄铁道学院,材料科学与工程分院,河北,石家庄,050043

基金项目: 河北省自然科学基金(B2004004131223) 国家自然科学基金(G1999011702)

关键词：硅 , 羟基磷灰石 , 牛血清白蛋白 , 红外光谱 , 荧光光谱

Preparation of silicon-substituted hydroxyapatite powder and its interaction with bovine serum albumin

将硅掺入羟基磷灰石(HA)晶格中能有效地提高HA的生物相容性.采用湿法合成了含硅羟基磷灰石微粉(Si-HA),用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(TEM)和荧光光谱等对Si-HA的晶相、结构、化学组成、形貌及其与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用进行了表征和分析.结果表明:Si元素溶入磷灰石晶格中,使HA晶胞参数和结构发生变化,随着Si含量的增加,HA中-OH和PO3-4的吸收峰呈减弱趋势,表明SiO4-4可能部分取代了PO3-4.Si-HA与BSA作用后的PO3-4吸收峰发生变化,在Si-HA图谱中出现了蛋白质的酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带吸收峰,随着Si-HA与BSA作用时间由2h～3d的变化,BSA溶液酰胺I带位置出现蓝移,半峰宽减小且峰型变得尖锐,酰胺II带则向低频区移动.Si-HA与BSA作用3d后,开始在1139处出现PO3-4的吸收峰.荧光光谱显示:加入相同质量的HA和Si-HA后蛋白质内源荧光强度较纯BSA溶液下降,随着Si-HA中Si质量分数的增加BSA荧光强度下降幅度增大,发射峰也出现红移,且Si-HA与BSA作用较纯HA与BSA的作用强,说明Si-HA使蛋白质二级结构发生改变,Si-HA中的Ca、PO3-4、SiO4-4与BSA之间发生了相互溶解、吸附和键合等作用,证明了Si-HA与生命物质蛋白质之间具有较高的反应性能,对Si-HA的生物活性及其与BSA相互作用的机理进行了详尽的阐述.

参考文献

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