喹乙醇的去除及其与蛋白质的作用机制研究

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饲料添加剂喹乙醇(OLA)具有多种毒性,可威胁人类健康与环境安全。研究OLA的去除,将为解决OLA的环境问题提供有价值的信息,具有重要的理论与实践意义。研究OLA与血清白蛋白的相互作用,能为理解OLA的毒性及其在血液运输过程中对蛋白质功能的影响提供理论依据。该项研究成果对OLA污染防范及控制其在饲料中的安全使用具有重要的指导意义。本文选用多壁碳纳米管(MWCNT)为吸附剂,研究了它对OLA的吸附去除机制。考察了影响吸附的各因素,如溶液pH、离子强度、吸附剂用量、吸附时间和系统温度等。通过物理和化学手段的表征,探明吸附前后MWCNT表面/界面特性变化,揭示MWCNT对OLA的吸附很可能为二者间的π-π弥散和疏水键力共同作用的结果。在最佳条件下,MWCNT对OLA的吸附率高达99.7%。OLA的吸附可在2.0min内达吸附平衡,该过程服从准二级动力学方程,二级吸附动力学常数(k2)为0.1691.048g·mg-1·min-1(293333K)。吸附全过程的速率受膜扩散与粒子内扩散的共同影响,但后者为主要的速率控制步骤。该体系在吸附刚进行的瞬间发生了快速的初始吸附行为。吸附数据可以用Langmuir方程很好的描述,MWCNT对OLA的饱和吸附量为133.156mg·g-1(293K)。由Dubinin–Radushkevich吸附等温线求得吸附平均自由能为0.124kJ·mol1(293K),表明该吸附过程为物理吸附。此外,热力学参数说明该吸附是一个自发的、放热反应过程过程。上述研究表明,MWCNT具有潜在的应用价值,可用于水体中OLA的吸附去除。利用荧光光谱、紫外可见吸收光谱和圆二色性光谱(CD)法研究了OLA与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明OLA对BSA产生了静态荧光猝灭,生成了OLA–BSA配合物。二者的结合常数为1.299×104L·mol-1(293K)。 H0<0,S0<0表明二者的结合力为氢键和范德华力。位点探针竞争实验和结合位点数表明OLA在BSA的IIA子域内通过site I位点与之结合。根据F rster非辐射能量传递理论,求得二者的结合距离为3.643nm。CD光谱与三维荧光光谱的研究表明,OLA的结合使BSA的构象发生了变化。
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