本工作以單分散的Fe3O4納米粒子為磁芯,以均苯三甲醛(Tb)和聯(lián)苯胺(Bd)為二甲基亞砜(DMSO)存在下的兩個構(gòu)建塊,開發(fā)了一種快速室溫合成核殼結(jié)構(gòu)磁性共價有機(jī)骨架復(fù)合納米球(簡稱Fe3O4@TbBd)的簡便方法。
所制備的核殼結(jié)構(gòu)Fe3O4@TbBd納米球?qū)﹄木哂休^高的吸附容量(28.5mg/g)、快速吸附動力學(xué)(<5min)和良好的可重用性(30倍以上),其比表面積(196.21m2/g)、大孔容(0.63cm3/g)、孔徑分布窄(~2.8nm)、強(qiáng)磁響應(yīng)(41.5emu/g)以及良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。
材料合成
制備Fe3O4磁性納米粒子
首先,FeCl3.6H2O(8.1g,29.97m mol)和Na3Cit.2H2O(1.5g,5.10m mol)通過大力攪拌溶解在乙二醇(200mL)中,然后加入乙酸鈉(12.0g,146.29m mol)。 在此基礎(chǔ)上,將得到的均勻淡黃色懸浮液轉(zhuǎn)移到四氟乙烯內(nèi)襯不銹鋼高壓釜(50mL容量),然后加熱至200°C,持續(xù)12h。冷卻至室溫后,用去離子水和乙醇多次洗滌黑色產(chǎn)品。最后,在室溫下真空干燥產(chǎn)品。
核殼結(jié)構(gòu)Fe3O4@TBBD復(fù)合納米球的制備
將Fe3O4MNPs(0.15g,0.65mmol)懸浮在含有Tb(0.3mmol)和Bd(0.45mmol)的DMSO溶液中,超聲處理5min。 之后,將乙酸(17.5M,2mL)緩慢加入到混合物中。然后,在室溫下進(jìn)行反應(yīng)5min,在燒杯中形成棕色沉淀(Fe3O4@TbBd)。15分鐘后,在磁鐵的幫助下收集產(chǎn)生的棕色沉淀。棕色沉淀用四氫呋喃和無水甲醇洗滌三次后,在使用前在室溫真空下干燥。
Fe3O4@TbBd納米球的可重性
為了估計Fe3O4@TbBd納米球的可重用性,將0.3mg的Fe3O4@TbBd納米球與0.3mL的FGFGF(四肽)在70mg/ML濃度下室溫反應(yīng)10min。磁分離后收集上清液。然后用300 mL洗脫液(50% 乙腈水溶液)洗滌納米層肽偶聯(lián)物。經(jīng)多次水洗后,得到的Fe3O4@TbBd納米球再次用于下一輪吸附。上清液和洗脫液均用HPLC-UV/Vis進(jìn)行分析。
材料表征
用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對裸Fe3O4MNPs和Fe3O4@TBBD納米球的形貌進(jìn)行了驗(yàn)證)。
? 傅里葉變換紅外(ir)光譜進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證的成功制備亞胺與Fe3O4@TbBd團(tuán)簇(圖 3(a))。
? 熱重分析(TGA)揭示了不同組分的熱穩(wěn)定性和質(zhì)量比(圖 3(b))。
? 采用Brunauer-Emmett-Teller(BET)氣體吸附法測定了Fe3O4@TBBD納米球的孔性質(zhì)(圖 3(c))。
? 用粉末X射線衍射(XRD)分析了Fe3O4@TBBD納米球的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性,結(jié)果如圖所示。 3(d)。
用超導(dǎo)量子干涉裝置(SQUID)在300300K下進(jìn)一步表征了Fe3O4@TbBd納米球的磁性能。
以四種具有不同極性、分子量和苯基的具有代表性的肽(FGFGF、GGFG、YGGFM和YGGFL)為測試化合物,評價了Fe3O4@TBBD納米球作為肽富集吸附劑的可行性。
參考文獻(xiàn):Facile synthesis of core–shell structured magneticcovalent organic framework composite nanospheres for selective enrichment ofpeptides with simultaneous exclusion of proteins?
文獻(xiàn)整理:楊蘭