畢業(yè)設(shè)計（論文）玉米蛋白生物大分子有機基質(zhì)為模板的生物礦化過程及其調(diào)控機理研究

1、摘要體內(nèi)骨組織是受細(xì)胞高度調(diào)節(jié)控制生長而成的生物礦化組織，由有機質(zhì)和無機質(zhì)兩大部分構(gòu)成。隨著組織工程學(xué)的發(fā)展，利用生物大分子有機基質(zhì)作為調(diào)制生物礦化的模板，設(shè)計生物材料并將其用于骨組織的修復(fù)取得了較大的進步。玉米蛋白是一種來自于玉米的含大量疏水氨基酸的醇溶蛋白質(zhì)，由于玉米蛋白具有良好的可吸收性和生物相容性，是一種新型生物材料。本文采用三個方案研究玉米蛋白生物大分子有機基質(zhì)為模板的生物礦化過程及其調(diào)控機理。第一個方案是通過紅外光譜、xrd、掃描電鏡觀察與分析，研究不同的ph、滴加方式、礦化的時間等不同的條件對礦化產(chǎn)物的影響。第二個方案是用去酰胺和磷酸化兩種方法對玉米蛋白微球進行改性，然后再用改性

2、后的玉米蛋白微球?qū)αu基磷灰石進行礦化研究。第三個方案是利用不同的的方法制備不同大小半徑的玉米蛋白微球，然后用泡模擬體液的方法，研究玉米蛋白微球的仿生礦化。關(guān)鍵詞：玉米蛋白、微球、羥基磷灰石、生物礦化abstractbone tissue in vivo, controlled by cell growth, is a biological mineralized tissue which consists of both organic matter and inorganic matter. with the development of tissue engineering, the us

3、e of biological macromolecules as a template for biomineralization modulation, and to design biological materials for bone tissue repair has made great progress. zein, came from corn, is a prolamin protein which contains a large number of hydrophobic amino acid content. for its good absorbency and b

4、iocompatibility, zein is a new biological material. this study uses three schemes of corn protein biological macromolecules organic templates biological mineralization processes and regulation mechanism. the first one is by ir, xrd, sem observation and analysis, the research of different ph, add way

5、s such as time and mineralization in different conditions on the influence of the mineralization products. the second option is to use two kinds of methods and amide phosphorylation of corn protein microspheres, then modified with modified corn protein microspheres were of hydroxyapatite mineralizat

6、ion. the third is using different methods of preparation of different size radius of corn protein microspheres, and then use the method, the fluid bubble simulation research corn protein of biomimetic mineralization.目錄第一章 生物礦化31.1 生物礦化31.1.1 生物礦化材料31.1.2 生物礦化的類型41.1.3 生物礦化的過程41.1.4 生物礦化的機理51.2有機基質(zhì)誘導(dǎo)

7、生物礦化71.2.1 膠原蛋白71.2.2 絲素蛋白81.2.3 聚乳酸81.3玉米醇溶蛋白91.3.1玉米醇溶蛋白的組成91.3.2玉米醇溶蛋白的構(gòu)型101.3.3玉米醇溶蛋白的溶解性101.4羥基磷灰石101.4.1羥基磷灰石晶體結(jié)構(gòu)111.4.2生物學(xué)特性121.4.3 在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用131.5 本論文的研究目的與主要內(nèi)容14第二章 玉米蛋白對羥基磷灰石晶體的礦化調(diào)控152.1 引言152.2 實驗部分152.2.1 材料152.2.2實驗步驟162.2.3產(chǎn)物的表征172.3結(jié)果與討論172.3.1工藝條件的影響172.3.2 礦化產(chǎn)物的ft-ir表征202.3.3 礦化產(chǎn)物的形

8、貌212.4本章小結(jié)22第三章 改性玉米蛋白對羥基磷灰石晶體的礦化調(diào)控233.1 引言233.2 實驗部分243.2.1 試劑與儀器243.2.2 模擬體液的制備243.3 結(jié)果與討論253.3.1脫酰胺后的玉米蛋白對羥基磷灰石晶體礦化的影響253.3.2磷酸化后的玉米蛋白對羥基磷灰石晶體礦化的影響263.4本章小結(jié)274.1 引言284.2 實驗部分294.2.1 試劑與儀器294.2.2 模擬體液的制備294.2.3 玉米蛋白微球的制備以及礦化294.3 結(jié)果與討論314.3.1 礦化微球形貌314.3.2 ft-ir表征354.4 本章小結(jié)35第一章 生物礦化1.1 生物礦化生物礦化是指

9、生物體內(nèi)無機礦物的形成過程，包括兩種形式：一種是正常礦化，如骨骼、牙齒和貝殼等的形成；另一種是異常礦化，如結(jié)石、牙石和齲齒等。生物礦化涉及生物學(xué)、化學(xué)、結(jié)晶學(xué)、材料學(xué)、礦物學(xué)和醫(yī)學(xué)等多學(xué)科，引起了這些領(lǐng)域?qū)＜业膹V泛關(guān)注和高度重視。深入研究生物礦化的特征和生物礦物形成的機理，不但有助于新型材料的開發(fā)和利用，而且有助于治療異常礦化引起的人體疾病。1.1.1 生物礦化材料生物礦化材料是指由生命系統(tǒng)參與合成的天然生物陶瓷和生物高分子材料，如骨骼、牙齒、珍珠、貝殼等。雖然生物礦化材料的主要無機質(zhì)廣泛存在于自然界中，甚至有些礦物在組成和結(jié)晶方式均于天然巖石圈中相應(yīng)的礦物相同，但是這些礦物在形成過程中由于特

10、殊的生命系統(tǒng)的調(diào)控，便具有了常規(guī)陶瓷材料無法比擬的優(yōu)點，如極高的強度、良好的斷裂韌性、優(yōu)異的抗沖擊性能、良好的表面光潔度、特殊的光學(xué)性能以及特有的生物學(xué)性能和許多特殊功能。這些不同尋常的性能來源于特定生物條件下，材料的巧妙組裝過程及其所特有的高度復(fù)雜精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)；這便是生物礦化的魅力所在。天然骨組織便是經(jīng)過這樣的特殊生物礦化過程調(diào)控下組裝而成的納米羥基磷灰石膠原蛋白纖維復(fù)合材料1。至今已知的生物體內(nèi)礦物有60多種，含鈣礦物約占生物礦物總數(shù)的一半，其中碳酸鹽是最為廣泛利用的無機成分，磷酸鹽次之。碳酸鈣主要構(gòu)成無脊椎動物的外骨骼；磷酸鈣主要構(gòu)成脊椎動物的內(nèi)骨骼和牙齒；硅氧化物多見于植物中；泌尿系

11、結(jié)石的主要組分為草酸鈣、磷酸鈣、磷酸鎂銨、尿酸和胱氨酸等;鐵錳氧化物和氫氧化物主要見于鐵細(xì)菌，其中磁鐵礦主要見于磁性細(xì)菌和軟體動物的部分礦化組織中，如石鱉齒舌中含有大量的磁鐵礦；硫酸鹽主要分布于厭氧的光能硫細(xì)菌和硫氧化細(xì)菌中，在原真核生物中也有殘余，如棘骨蟲亞綱( acantharia)的天青石(srso4 )骨針。與自然界中形成的一般礦物相比，生物礦物主要特性有4點：（1） 結(jié)構(gòu)上的高度有序使得生物礦物具有極高的強度和良好的斷裂韌性。骨骼和牙齒具有高強度，軟體動物的貝殼珍珠層具有高硬度和優(yōu)異韌性，均是歸因于蛋白質(zhì)與無機晶體間復(fù)雜的相互作用而形成的高級自組裝結(jié)構(gòu)。（2）生物礦物一般具有確定的晶

12、體取向。如雞蛋殼中方解石以c 軸垂直于蛋殼表面；軟體動物殼層中方解石常沿（001）面垂直生長，珍珠層中文石的a 軸平行于2 幾丁質(zhì)纖維（2 chitin fibrils），b 軸平行于2 折疊（2 pleated sheet）的類絲心蛋白多肽鏈。（3）礦物質(zhì)與有機基質(zhì)的相互作用。草酸鈣尿石超微結(jié)構(gòu)的原子力顯微鏡（afm）表明，尿石晶粒之間都填充呈條索狀或細(xì)纖維狀但形態(tài)不定的基質(zhì)，基質(zhì)不僅緊密包繞在晶粒周圍，將晶粒緊密連結(jié)起來，而且基質(zhì)自身互相連接、融合，構(gòu)成形態(tài)不一的網(wǎng)狀纖維。這表明在結(jié)石形成過程中，晶粒的聚集不是簡單堆積，基質(zhì)起著連接、黏附晶粒以及聚集融合作用。（4）礦物質(zhì)在整個生物代謝過程

13、中形成，并參與代謝過程。1.1.2 生物礦化的類型mann初步闡述了生命體中無機礦物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)、生物礦化類型和生理功能、生物礦化作用的化學(xué)控制、邊界組織、有機基質(zhì)控制等基本問題，并提出界面有組織礦化的觀點，認(rèn)為生物礦化過程存在著不同層次的控制作用2。生物礦物的形成常常是各種因素協(xié)同作用的結(jié)果，根據(jù)生物體對生物礦物調(diào)控程度的不同，生物礦化可分為生物誘導(dǎo)和生物控制兩類。生物誘導(dǎo)礦化是由生物的生理活動（如新陳代謝、呼吸作用和細(xì)胞壁的建立等）引起周圍環(huán)境物理化學(xué)條件改變而發(fā)生的生物礦化作用。這種礦化沒有圈定的局限空間，沒有專門的細(xì)胞組織或生物大分子引導(dǎo)，所形成的晶體任意取向，缺乏獨特形態(tài). 一般認(rèn)為

14、，生物誘導(dǎo)礦物生長是環(huán)境中的離子不斷沉積到礦物表面的結(jié)果，但banfield 等3提出了一種新的生長方式，即生物礦物的生長可通過納米微粒的取向黏附來完成，并對兩種鐵氧化細(xì)菌（嘉利翁氏菌屬和纖發(fā)菌屬）及其誘導(dǎo)下形成的生物礦物羥基氧化鐵（feooh）進行了研究，發(fā)現(xiàn)feooh 由直徑為2-3 nm 的水鐵礦納米微粒組成，在一定的面積內(nèi)，各微粒的晶軸平行。生物控制礦化是由生物的生理活動引起，并在空間、構(gòu)造和化學(xué)三方面受生物控制的礦化過程. 它發(fā)生在圈定的局限空間（如脂質(zhì)泡囊）內(nèi)，形成的生物礦物有機物質(zhì)含量高，結(jié)晶習(xí)性獨特，大小均勻，形狀一致，排列規(guī)則。chan 等4報道：嘉利翁氏菌屬和纖發(fā)菌屬細(xì)菌細(xì)

15、胞表面突出的細(xì)絲狀聚合物可作為空間定位的膜板，誘導(dǎo)四方纖鐵礦（ 2feooh）圍繞其沉積，形成長幾微米，直徑20-200 nm 的礦化細(xì)絲。x 射線光電子散射光譜（x2peem） 和x 射線吸收近邊結(jié)構(gòu)譜（xanes）結(jié)果表明，這種細(xì)絲狀聚合物主要的有機成分海藻膠質(zhì)（alginate）是一種酸性多糖. 因此推測，它是海藻膠質(zhì)調(diào)控 2feooh 的形成。1.1.3 生物礦化的過程生物體內(nèi)的礦化過程一般分為4個階段5：(1) 有機大分子預(yù)組裝構(gòu)造有序的反應(yīng)環(huán)境。在礦物沉積前構(gòu)造一個有組織的反應(yīng)環(huán)境，該環(huán)境決定了無機物成核的位置。有機基質(zhì)的預(yù)組織是生物礦化的膜板前提，預(yù)組織原則是指有機基質(zhì)與無機相在

16、分子識別之前將識別無機物的環(huán)境組織得愈好，則它們的識別效果愈佳，形成的無機相愈穩(wěn)定。該階段是生物礦化進行的前提。(2) 有機無機界面的分子識別，控制晶體的成核、生長。mann 根據(jù)酶與底物作用的特點最早提出分子識別的概念及著名的鎖與鑰匙原理。分子識別可理解為底物與受體選擇性結(jié)合，并具有專一性功能的過程，互補性和預(yù)組織是決定分子識別過程的兩個關(guān)鍵性因素。分子識別過程可引起體系電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)及構(gòu)象的變化，也可引起化學(xué)性質(zhì)的變化，這些變化意味著化學(xué)信息的存儲、傳遞及處理.在已形成的有機基質(zhì)組裝體（底物）的控制下，無機物（受體） 從溶液中在有機無機界面成核。其中的分子識別表現(xiàn)為有機基質(zhì)分子在界面處通過

17、晶格幾何特征、靜電電勢相互作用、極性、立體化學(xué)互補、氫鍵相互作用、空間對稱性和形貌等方面影響和控制無機物成核的部位、結(jié)晶物質(zhì)的選擇、晶形、取向及形貌等。(3) 生長調(diào)制，使晶體初步組裝形成亞單元。無機相通過晶體生長進行組裝得到亞單元，同時形狀、大小、取向和結(jié)構(gòu)受有機基質(zhì)分子組裝體的控制；由于實際生物體內(nèi)礦化中有機基質(zhì)是處于動態(tài)的，所以在時間和空間上也受有機基質(zhì)分子組裝體的調(diào)節(jié)。在許多生物體系中，分子構(gòu)造的第三個階段即通過化學(xué)矢量調(diào)節(jié)賦予了生物礦化物質(zhì)具有獨特的結(jié)構(gòu)和形態(tài)的基礎(chǔ)。(4) 細(xì)胞加工，亞單元礦物組裝形成多級結(jié)構(gòu)的生物礦物。在細(xì)胞參與下亞單元組裝成更高級的結(jié)構(gòu)。該階段是造成天然生物礦化

18、材料與人工材料差別的主要原因，而且是復(fù)雜超精細(xì)結(jié)構(gòu)在細(xì)胞活動中進行最后的修飾的階段。1.1.4 生物礦化的機理生物礦化過程的一個顯著特征是這個過程受控于有機大分子基體6。生物礦化研究20 年來一個重要的進展就是認(rèn)識到有機膜板對無機晶體的調(diào)制作用。有機基質(zhì)對無機晶體的成核、生長、晶形及取向等的控制是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，目前一般將這種過程稱為分子識別。（1）靜電相互作用和電荷在界面的富集lochhead等7認(rèn)為帶負(fù)電的有機基質(zhì)易于誘導(dǎo)無機相的異相成核而抑制無機相的均相成核，從而有利于晶體成核生長。他們對這種有機-無機界面的相互作用進行了理論計算，發(fā)現(xiàn)在帶負(fù)電荷的有機單層膜界面處，陽離子的濃度一般比

19、溶液體相中的要高，且與體相中的陽離子濃度無關(guān)，但界面處的陰離子的濃度比體相中的要低，從而使界面處的陰、陽離子之比偏離晶體的化學(xué)計量比，而這種偏離有利于晶體成核生長。帶負(fù)電荷的有機基質(zhì)鰲合帶正電的陽離子，誘導(dǎo)出局部的晶體陰離子濃度增大，從而進一步吸引更多的陽離子，直到有機無機-界面陽離子濃度有利于晶體的異相成核。在生物礦化中有機基質(zhì)中親水頭起著微粒的作用，先吸引陽離子，后誘導(dǎo)晶體的晶核的形成。lin等8研究了纖鐵礦和磁鐵礦在lb 膜（將兼具親水頭和疏水尾的兩親性分子分散在水面上，經(jīng)逐漸壓縮其水面上的占有面積，使其排列成單分子層，再將其轉(zhuǎn)移沉積到固體基底上所得到的一種膜）下的生長，他指出以帶負(fù)電十

20、八醇（stearyl alcohol）單層膜作膜板可以誘導(dǎo)纖鐵礦的定向和外延生長，而帶正電的十八胺為膜板和無膜時的現(xiàn)象一樣，即界面沒有成核，原因是界面層中不存在適合晶體生長的靜電相互作用。（2）晶體面網(wǎng)的幾何匹配根據(jù)晶體成核熱力學(xué)理論和公式可知：降低表面能壘或增加溶液飽和度都可以促進成核；如果晶粒-基物表面之間相互作用所表示的凈界面能比晶粒-溶液的界面能低，那么異相成核優(yōu)先發(fā)生。在膜的誘導(dǎo)下晶體的生長機理發(fā)生改變，一方面，膜的存在使溶液表面成核物種濃度增大，膜與成核物種之間的分子識別導(dǎo)致膜親水基團和成核物種之間的精確匹配。有機基質(zhì)膜板的周期結(jié)構(gòu)與晶體某一方向面網(wǎng)的周期晶格常數(shù)相適應(yīng)時，降低了無

21、機相異相成核的活化能，會誘導(dǎo)晶體沿該方向面網(wǎng)生長，從而使該面網(wǎng)的晶軸垂直膜板。一般認(rèn)為，當(dāng)有機基質(zhì)通過分子識別選擇性地與晶體某一方向面網(wǎng)相互匹配時，會阻塞其他生長位置，使晶體在垂直該面網(wǎng)方向的生長速度相對其他方向面網(wǎng)會大大減少或停止生長，從而使該面網(wǎng)相對穩(wěn)定并體現(xiàn)在最終形態(tài)中。（3）空間立體化學(xué)結(jié)構(gòu)互補所謂立體化學(xué)互補，要求有機-無機界面處的有機頭基和晶體中的無機離子在配位體機構(gòu)上即空間結(jié)構(gòu)上達到互補，從而達到相互識別的效果。立體化學(xué)互補在有兩個晶面競爭生長時，其作用更為突出。歐陽健明等研究了dppc（dipalmitoylphosphatidylcholine，即二棕櫚磷脂酰膽堿）單分子膜下

22、草酸鈣的取向生長，證實二者之間存在立體化學(xué)匹配時，草酸鈣才會受控生長。總的來說，有機質(zhì)對無機晶體結(jié)晶的控制作用常常是各種因素協(xié)同作用的結(jié)果9。另外局域化學(xué)控制也起一定的作用。在這幾種作用中，靜電相互作用必不可少，它對于界面電荷富集和雙電荷層的形成起著關(guān)鍵的作用，同時晶格匹配和立體化學(xué)機構(gòu)互補具有空間定位和空間約束的作用，控制成核過程和晶體生長等的立體化學(xué)專一的特征，因而使晶體的大小、形貌、結(jié)構(gòu)都得到控制和調(diào)節(jié)。此外，分子識別時的協(xié)同作用還包括有機基質(zhì)各功能基團的協(xié)同作用，識別時有機基質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，以及有機基質(zhì)各功能基團之間的相互作用等，這幾方面已經(jīng)成為生物礦化研究的前沿。一般認(rèn)為有機基質(zhì)誘導(dǎo)生

23、物礦化的驅(qū)動力是由有機-無機界面間的靜電力、幾何、結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)二元互補性決定。有機基質(zhì)表面的作用主要是降低成核活化能，成核活化能的降低反映了有機-無機界面結(jié)構(gòu)和立體化學(xué)互補性要求，而且從能量的角度上說明有機基質(zhì)誘導(dǎo)下的晶體的生長符合能量最低原理，即在這樣的環(huán)境條件下，特定晶形的出現(xiàn)是能量最低化的一種表現(xiàn)形式。這一點可以從經(jīng)典的晶體成核理論得到很好的解釋，更進一步說明了生物體對外界的協(xié)同性和適應(yīng)性。1.2有機基質(zhì)誘導(dǎo)生物礦化生物礦化過程的一個顯著特征是這個過程受控于有機大分子基質(zhì)。有機基質(zhì)可以定義為任何由有機成分組成的局域化表面，如蛋白質(zhì)、磷脂、膠原質(zhì)和碳水化合物等。天然復(fù)合材料中的有機質(zhì)不僅

24、有其結(jié)構(gòu)上的框架作用，更重要的是控制著無機礦物的形核、生長以及礦物結(jié)構(gòu)的堆積方式。確定生物體中各種蛋白，特別是某些重要的微量基質(zhì)蛋白對礦化的控制作用是當(dāng)前生物礦化機理研究的一個重要問題。生物體內(nèi)的礦化過程十分復(fù)雜，至今遠未充分認(rèn)識生物礦物的形成機理以及基質(zhì)、細(xì)胞等對生物礦物的調(diào)控作用。在接近生物體內(nèi)環(huán)境的條件下，研究生物大分子專一的調(diào)控作用以及協(xié)同調(diào)控作用，進一步研究基質(zhì)中的生物礦化過程，能為開發(fā)仿生材料和治療異常礦化引起的疾病提供啟示。近年來骨組織工程的研究工作主要集中在種子細(xì)胞、 支架材料、 成骨因子和骨的構(gòu)建幾個方面。隨著骨組織工程支架材料的研究逐漸深入，羥基磷灰石作為一種生物陶瓷類材料

25、, 以其優(yōu)良的生物學(xué)性能受到研究者的廣泛關(guān)注，尤其是羥基磷灰石與膠原、聚乳酸、殼聚糖和絲素蛋白等的復(fù)合材料的研究，取得了較大進展。1.2.1 膠原蛋白膠原蛋白是皮膚、骨、腱、軟骨、血管和牙齒的主要纖維成分，細(xì)胞骨架的重要成分也是膠原，因此，膠原不同程度地存在于一切器官中。膠原重要的生物學(xué)功能有：構(gòu)成細(xì)胞外基質(zhì)的骨架結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞相互作用并影響細(xì)胞的形態(tài)、骨架組裝及增殖與分化；與細(xì)胞周圍的基質(zhì)有良好的相互作用，表現(xiàn)出相互影響的協(xié)調(diào)性，并成為細(xì)胞與組織正常生理功能整體的一部分；可生物降解性及能促進細(xì)胞生長代謝。膠原可與其它材料相復(fù)合的特點，使之成為組織工程中的一種重要材料。研究表明, 膠原對溶液中c

26、a2+有良好的親和性，在 ha結(jié)晶過程中起晶核和礦化模板作用，具有誘導(dǎo) ha成核，引起 ha顆粒沿膠原纖維表面分布的功能。du10、馮慶玲11、 廖素三12等將納米羥基磷灰石/膠原材料經(jīng)x射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡觀察分析，發(fā)現(xiàn)納米羥基磷灰石與型膠原分子的自組裝結(jié)構(gòu)與天然骨的微結(jié)構(gòu)類似，其顯微硬度可以達到骨皮質(zhì)顯微硬度的下限。姚暉等13動物實驗結(jié)果表明納米羥基磷灰石/膠原材料具有良好的生物相容性，成骨細(xì)胞可在框架材料上正常地貼附鋪展、生長繁殖，并分泌纖維狀細(xì)胞外基質(zhì)與材料成為一體。將骨修復(fù)材料植入體內(nèi)后對局部和全身無毒副作用，局部無明顯的淋巴細(xì)胞、異物巨細(xì)胞聚集，無明顯的炎癥反應(yīng)和組織壞死。

27、1.2.2 絲素蛋白絲素蛋白（silk fibroin，簡稱 sf）是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白，含量約占蠶絲的70%80%，富含18種氨基酸，其中以甘氨酸、丙氨酸和絲氨酸為主，約占蛋白總量的85%。近年來絲素蛋白在生物醫(yī)用材料方面的研究和應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注，如用做手術(shù)縫合線、藥物緩釋載體、固定化酶載體、隱形眼鏡、人工血管、人工肌腱和韌帶、創(chuàng)面覆蓋物、硬腦膜修復(fù)材料、細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)等。研究發(fā)現(xiàn)，絲素蛋白有很多優(yōu)異的性質(zhì)，使其具有應(yīng)用于臨床修復(fù)和組織工程支架材料的潛力，如：良好的生物相容性和力學(xué)性能；良好的生物降解性；對多種細(xì)胞具有相容性，能夠支持細(xì)胞的粘附、增殖和分化；優(yōu)越的血液相容性，

28、對血凝過程沒有顯著影響；體內(nèi)引起的異物反應(yīng)小，不會引起顯著的炎癥反應(yīng)等。絲素蛋白含有較多的羥基和羧基，能與鈣離子緊密結(jié)合，誘導(dǎo)羥基磷灰石在絲蛋白上礦化結(jié)晶，形成自組裝納米復(fù)合物材料。盧神州等14用氫氧化鈣與磷酸共沉淀合成羥基磷灰石，加入絲素蛋白誘導(dǎo)羥基磷灰石晶體的定向生長，以仿生的方法得到復(fù)合顆粒。研究結(jié)果表明，絲素蛋白能夠誘導(dǎo)羥基磷灰石形成針狀晶體，晶體的長軸沿c軸方向。一定溫度范圍內(nèi)，復(fù)合材料的結(jié)晶度隨合成溫度的升高而增加。wang, l. 15通過控制絲素粉末添加量合成ha-sf復(fù)合物，結(jié)果表明絲素蛋白作為模板為羥基磷灰石晶體的成核和晶體生長提供了活性位點，絲素粉末添加量的改變會引起羥基

29、磷灰石晶體形貌的改變。kong, x.d 16通過向cacl2與sf的混合溶液中滴加 na2hpo4的方法合成ha-sf復(fù)合物，每隔2-3h收集沉淀物，通過 x射線衍射儀分析磷酸鈣的礦化過程。研究結(jié)果表明，sf能夠促進溶液中的 cahpo4向ha的轉(zhuǎn)化過程，促進 ha的生長。wang, l17采用堿液和酶對絲素蛋白進行預(yù)處理，用共沉淀的方法合成ha-sf復(fù)合物。結(jié)果表明經(jīng)酶預(yù)處理的絲素將ha晶體形貌從710 nm寬的桿狀轉(zhuǎn)變?yōu)?6 nm寬的須狀，ha晶體表現(xiàn)為更加明顯的沿c軸的自組裝擇優(yōu)取向。1.2.3 聚乳酸聚乳酸（polylactic acid，pla）是一種具有良好生物相容性和生物降解特

30、性的聚合物，具有較好的機械強度、彈性模量和熱成型性，在骨組織和軟骨組織的再生與修復(fù)等骨組織工程中基本能滿足作為細(xì)胞生長載體材料的要求。通過調(diào)節(jié)分子量、結(jié)構(gòu)和組成等手段可以改善pla的力學(xué)性能和降解速度，以滿足不同的臨床要求。pla的最終降解產(chǎn)物是co2和h2o，中間產(chǎn)物乳酸是體內(nèi)正常代謝物，因此，pla在生物體內(nèi)降解后不會對生物體產(chǎn)生大的不良影響。pla材料的不足之處在于其機械強度較差，不具有骨傳導(dǎo)性，在臨床單獨使用時，修復(fù)骨缺損的速度很慢，尤其是對于較大的骨缺損，難以達到完全修復(fù)，所以pla材料單獨應(yīng)用不是理想的骨修復(fù)替代材料。通過研制多孔ha/pla復(fù)合材料，一方面可提高材料的韌性，滿足骨

31、植入替代材料機械強度的要求，另一方面，聚乳酸的酸性降解產(chǎn)物可被ha緩沖，同時ha的骨誘導(dǎo)性可提供良好的骨細(xì)胞生長環(huán)境，多孔結(jié)構(gòu)則為細(xì)胞生長、組織再生及血管化提供條件，從而更加符合骨組織工程材料的生物學(xué)要求。deng18等合成了nha/聚乳酸復(fù)合材料，對材料的力學(xué)性能測試結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，隨著ha含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強度得到提高，推測這是由于nha作為短小纖維填充入有機質(zhì)起到了提高聚合物強度的作用。ha/pla復(fù)合材料具有很好的生物相容性和骨傳導(dǎo)性，而且ha與pla復(fù)合后，ha既可以均勻增強材料強度，又可減慢 pla的降解速度。但是，這類復(fù)合材料由于作為填充體的ha粉體與pla兩者的

32、界面結(jié)合力較弱，在應(yīng)用時其復(fù)合界面處首先遭到破壞，從而導(dǎo)致材料機械強度喪失過快。因此，提高ha與pla之間的界面相容性和分散性成為制備性能優(yōu)異的 ha/pla骨組織工程材料的關(guān)鍵技術(shù)。1.3玉米醇溶蛋白玉米醇溶蛋白（zein）是玉米中的主要蛋白質(zhì)。由于不溶于水且缺乏賴氨酸、色氨酸等必需氨基酸，并存在色澤和氣味問題，其作為食品原料的應(yīng)用較少。但玉米醇溶蛋白具有很好的成膜性、凝膠化性和抗氧化性等性能。在開發(fā)了高度脫色、脫臭技術(shù)后，大大拓寬了其應(yīng)用范圍，使之成為一種用途廣泛的工業(yè)原料。1.3.1玉米醇溶蛋白的組成玉米中約含干物重10%的蛋白質(zhì)，其中5060%為醇溶蛋白。據(jù)mckinney分類，玉米醇

33、溶蛋白分為兩類：-zein和-zein。-zein可溶于95%乙醇，-zein可溶于60%而不溶于95%乙醇。-zein的組氨酸（his）、精氨酸（arg）、脯氨酸（pro）和蛋氨酸（met）含量少于-zein，-zein相對不穩(wěn)定，易沉淀和凝固。成品zein中富含谷氨酰胺（21%26%）、亮氨酸（約20%）、脯氨酸（約10%）和丙氨酸（約10%），但是缺少酸性氨基酸和堿性氨基酸。表1是玉米醇溶蛋白的氨基酸組成。表1-1 玉米醇溶蛋白氨基酸組成（g氨基酸/100g玉米蛋白）1.3.2玉米醇溶蛋白的構(gòu)型玉米醇溶蛋白的性質(zhì)不僅與其分子的氨基酸組成有關(guān)，還與其分子本身的形狀和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，其分子形狀

34、和結(jié)構(gòu)對其性質(zhì)有較大影響。通過實驗推算，玉米醇溶蛋白分子長軸比為25:1或10:1，其分子是棒狀的。玉米醇溶蛋白在溶液中顯示出較強的旋光性，說明其含有較多量的。-螺旋體，-螺旋體是由肽主鏈上的羥基與亞氨基的氫鍵作用而形成。1.3.3玉米醇溶蛋白的溶解性玉米醇溶蛋白具有特殊的氨基酸組成，其分子中不僅存在著大量的疏水性氨基酸，而且還缺乏能帶電的酸性、堿性和極性基團的氨基酸，同時還含有較多的含硫氨基酸，因此玉米醇溶蛋白具有獨特的溶解性，它不溶于水，也不溶于無水醇類，但可溶于6065%的醇類水溶液中，它還可溶于強堿（ph11）、十二烷基硫酸鈉（sds）高濃度尿素及丙二醇和醋酸等有機溶劑19。1.4羥基

35、磷灰石天然骨是由無機礦物與生物大分子規(guī)則排列所組成的復(fù)合體；成熟的骨除了細(xì)胞之外，其基質(zhì)中有大量規(guī)則排列的有機質(zhì)膠原纖維束和無機鹽羥基磷灰石。有機質(zhì)構(gòu)成骨支架，賦予骨彈及韌性；無機質(zhì)則使骨硬挺峰實。天然生物礦化過程賦予骨組織高度有序的納米羥基磷灰石與膠原纖維矩陣分子級別的獨特組裝，從而使天然骨具有優(yōu)異的機械性能，如低剛度、對拉伸壓縮的高抵抗、特定的柔性、高斷裂韌性等。隨著對生物礦化過程的了解不斷深入，利用模擬生物礦化的方法制備在結(jié)構(gòu)和功能上與天然骨組織相似的生物材料用于骨損傷的治療和修復(fù)成為最具潛力的研究方向。然而，天然大分子蛋白在生物礦化過程中的分子調(diào)控機制至今尚不明確，對于自然界的生物礦化

36、過程，仍然需要進一步研究；弄清生物礦化過程中蛋白質(zhì)調(diào)控?zé)o機質(zhì)晶體生長的規(guī)律和機制對生物材料的仿生制備具有重要的指導(dǎo)意義。羥基磷灰石(hydroxyapatite，簡稱ha)是動物和人體骨骼的主要無機礦物成分， 分子式為ca10(p04)6(0h)2，簡稱為ha或hap，密度為3.16 g/cm3，性脆，折射率是1.641.65，微溶于純水，呈弱堿性(ph=7-9)，易溶于酸而難溶于堿20。在正磷酸鹽家族中，ha的溶解度是最小的，且具有負(fù)溶解度性質(zhì)，即ha的溶解度隨溫度的升高而降低。由于羥基磷灰石具有良好的生物相容性、生物活性、骨傳導(dǎo)性及其與人體骨礦物相組分的相似性，在許多骨替代物中脫穎而出，被

37、廣泛用于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，如硬組織修復(fù)材料21。目前有關(guān)羥基磷灰石的研究已經(jīng)取得了很大的進展，人工合成ha的方法有多種，如：液相沉淀法22、水熱合成法23、溶膠一凝膠法24、微乳液法25、固相反應(yīng)法26、自然燒法27等。由于單一組分的羥基磷灰石燒結(jié)性能差，作為種植材料其度較低、韌性較差、力學(xué)性能不足，致使其難以承受負(fù)荷或沖擊，這就限制了其作為人體材料種植體的使用。yoshimura等人研究表明晶須狀羥基磷灰石有望成為增韌增強的材料。1.4.1羥基磷灰石晶體結(jié)構(gòu) 圖1-1沿c軸投影到（001）面上ha結(jié)構(gòu)圖羥基磷灰石是磷酸鈣鹽家族的典型代表，其晶體屬六方晶系，屬l6pc對稱型和p63m空間群，其

38、結(jié)構(gòu)為六方柱體，與c軸垂直的面是一個六邊形，a、b軸夾角為120，晶格常數(shù)為晶胞常數(shù)為a=b=9.43 a，c-688 a，cap原子比為1.67，單位晶胞含10個ca2+，6個po3-4和2個oh-，晶體中原子基團排列沿c軸的投影如圖1.1所示。從圖中可看到oh-位于晶胞的4個角上，10個ca2+分別占據(jù)2種位置；4個ca2+占據(jù)ca(1)位置，即z=0和z=l2位置各2個；6個ca2+位于ca(2)位置，即z=l4和z=34位置各3個；6個po43-。四面體分別位于z=l4和z=34的位置。ha是強離子交換劑，分子中的ca2+易被cd2+、hg2+等有害金屬離子和sr2+、ba2+、pb2

39、+等重金屬離子置換，還可以與含羧基的氨基酸、蛋白質(zhì)、有機酸等發(fā)生交換反應(yīng)。ha通道結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。附加陰離子x填充于通道中，且位于結(jié)構(gòu)通道中的63軸與ca(2)三角形面(m面)中心交匯處，x位置可被ci-、oh-、br-、i-、co32+、o2-等陰離子替換形成復(fù)雜的固溶體28。所以存在于自然界中的羥基磷灰石晶體結(jié)構(gòu)不完善，結(jié)合有少量的碳酸根、氟、鎂、鈉及檸檬酸等離子。圖1-2 ha通道結(jié)構(gòu)示意圖1.4.2生物學(xué)特性ha是典型的生物活性陶瓷，它與骨形成鍵合表現(xiàn)在：光學(xué)顯微鏡下，新骨和羥基磷灰石植入體在界面上直接接觸，其間無纖維組織存在；羥基磷灰石植入體與骨界面的結(jié)合強度等于甚至超過植入體或

40、骨自身的結(jié)合強度，如果發(fā)生斷裂則往往是發(fā)生在陶瓷或骨的內(nèi)部而不是在界面上；羥基磷灰石植入體與骨界面的高分辨透射電鏡顯示新生骨中鹽晶體系由植入體中晶體外延生長形成29。羥基磷灰石具有良好的生物特性，已作為天然骨的替代物廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。hulbert30的研究表明，多孔陶瓷材料的孔徑在15-40 m時，纖維組織可以長入陶瓷的內(nèi)部；孔徑為45-100 m時，允許非礦物的骨樣長入；孔徑在150 m時，已能為骨組織長入提供理想的場所。另有研究表明31多孔ha植入體內(nèi)后，能為纖維細(xì)胞和骨組織向羥基磷灰石生長提供通道和生長空間，增大組織與羥基磷灰石接觸表面積，使界面的軟硬組織都能長入孔隙內(nèi)，形成纖維組織

41、和新骨組織交叉結(jié)合的狀態(tài)，這種界面結(jié)構(gòu)能保持正常的代謝關(guān)系，骨一材料的界面結(jié)構(gòu)具有生理性結(jié)合。1990年yamsaki報道了植入狗皮下的多孔羥基磷灰石陶瓷中有骨形成。1991年，張興棟等和ripamonti分別報nt植入狗和狒狒非骨部位的多孔羥基磷灰石中有新骨生成。將大孔羥基磷灰石陶瓷植入狒狒的腹直肌中，在沒有外源性骨形成蛋白存在時，植入30 d后在羥基磷灰石孔壁就發(fā)現(xiàn)了骨形成蛋白(bmp3，0p-1bmp7)，植人90 d后，41的樣品中伴有骨髓的新骨組織，這表示了大孔羥基磷灰石的骨誘導(dǎo)性能。對于羥基磷灰石的生物活性機理，gross、ducheyne、jarcho等曾做過討論，認(rèn)為ha植入機

42、體與鄰近骨和體液作用，發(fā)生鈣、磷等離子交換這種交換維持動態(tài)平衡，在ha與骨界面產(chǎn)生新的ha。ha中彌散出鈣、磷離子，在體液中的鈣和磷離子也向ha表面聚集，在ha表面形成鈣、磷離子層并與骨細(xì)胞中的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，這樣ha與骨就緊密地集合為一個整體。隨著離子交換的不斷進行，影響細(xì)胞的增殖分化，引起ha表面的骨生長32。另外，研究表明33多孔ha具有生物降解性，在人體環(huán)境下，多孔ha會發(fā)生物理化學(xué)溶解，或在晶界等活性較高的區(qū)域發(fā)生化學(xué)變化而分解成較小的顆粒，此外，一些生理因素的影響都會使多孔ha發(fā)生降解。另外，材料的多孔結(jié)構(gòu)使接觸面積增大，加速了降解過程。材料結(jié)晶度的下降、晶粒尺寸的減小及雜質(zhì)離子的

43、存在都可以加速多孔ha的降解速度。1.4.3 在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用納米羥基磷灰石由于具備納米材料表面能高的特性，不僅可以制備高強度和高硬度的生物陶瓷制品，還可以作為藥物載體制備出殺傷力更強的靶向藥物。同時，納米羥基磷灰石粒子對于一些腫瘤細(xì)胞的生長具有遏制作用，對正常細(xì)胞基本沒有負(fù)面作用。因此，納米羥基磷灰石應(yīng)用范圍越來越廣。一、羥基磷灰石在抗腫瘤方面的應(yīng)用 hap納米粒子既可作為藥物載體，與化療藥聯(lián)合抗腫瘤；也可發(fā)揮其直接抗腫瘤作用，在對腫瘤治療中有廣闊的應(yīng)用前景。利用hap納米粒子作為藥物載體和基因轉(zhuǎn)移載體的特性，制成hap納米藥物微粒復(fù)合物，將藥物、dna等基因治療分子吸附在其表面，同時也

44、可在顆粒表面偶聯(lián)特異性的靶向分子，如特異性配體、單克隆抗體等，通過靶向分子與細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，在細(xì)胞攝粒作用下進入細(xì)胞內(nèi)，實現(xiàn)安全有效的靶向性藥物和基因治療27。研究表明，hap納米粒子在體外對胃癌、肝癌等19種腫瘤細(xì)胞都具有明顯的抑制作用。二、羥基磷灰石在造骨方面的應(yīng)用hap化學(xué)組成和結(jié)晶結(jié)構(gòu)類似于人體骨骼中的磷灰石，鈣磷摩爾比為1.67，與天然骨接近。hap分子中的鈣離子可與含有羧基的氨基酸、有機酸等發(fā)生交換反應(yīng)，具有良好的骨傳導(dǎo)性能和生物活性，能與骨組織形成牢固的骨性結(jié)合促進骨骼生長，并且相態(tài)比較穩(wěn)定，無毒性、是公認(rèn)的性能良好的骨修復(fù)替代材料。但hap也有其自身的一些缺點，如壓縮強

45、度較低，抗疲勞性差，生物可吸收性差，替代速度慢，植入體內(nèi)后可能出現(xiàn)疏松、遷移、破壞等34。根據(jù)“納米效應(yīng)”理論，單位質(zhì)量的納米級粒子的表面積明顯大于微米級粒子，使得處于粒子表面的原子數(shù)目明顯增加，提高了粒子的活性。因此，納米hap粒子較微米級hap更利于與骨組織的整合，骨傳導(dǎo)性能、溶解性能和力學(xué)性能較微米級hap也有所提高，并且納米hap顆粒表面光滑平整，植入體內(nèi)時對有機生命體沒有物理損傷35。三、羥基磷灰石作為藥物載體的應(yīng)用納米藥物載體是以納米顆粒作為藥物和基因的載體，將藥物、dna和rna等基因治療分子包裹在納米顆粒之中或吸附在其表面，同時也在顆粒表面偶聯(lián)特異性的靶向分子，如特異性配體、單

46、克隆抗體等，通過靶向分子與細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合，在細(xì)胞攝粒作用下進入細(xì)胞內(nèi)，實現(xiàn)安全有效的靶向性藥物和基因治療。羥基磷灰石作為藥物載體系統(tǒng)能提高藥物在生物膜中的透過性，有利于藥物透皮吸收并發(fā)揮在細(xì)胞內(nèi)的藥效36。ijntema k37等采用共沉淀法將蛋白類藥物bsa包裹于納米hap晶粒中獲得了具有緩釋功能的藥物釋放體系。體外緩釋實驗結(jié)果表明，藥物的釋放速率由hap的溶解過程控制。1.5 本論文的研究目的與主要內(nèi)容幾乎所有優(yōu)異的天然生物礦化材料都采取了以基質(zhì)蛋白為主的有機分子調(diào)控?zé)o機相生長的策略。其中，有機基質(zhì)通常應(yīng)具備分割細(xì)胞外空間和提供機械支撐的構(gòu)架以及能與周圍過飽和溶液中離子發(fā)生相互作用

47、的礦化形核表面，并有效控制無機礦物的成核、生長和礦物結(jié)構(gòu)的堆積方式。本論文對玉米蛋白、玉米蛋白微球調(diào)控羥基磷灰石納米晶體的礦化過程進行研究。首先，模擬體內(nèi)微環(huán)境進行沉積實驗，研究體系ph值、礦化時間、玉米蛋白生物大分子對羥基磷灰石晶體生長情況的影響，晶體組成、結(jié)構(gòu)和形狀的變化。其次，研究經(jīng)酸法脫酰胺以及磷酸化的玉米蛋白基質(zhì)對羥基磷灰石晶體形成、形貌的影響。另外，制備玉米蛋白微球，經(jīng)體外沉積制得玉米蛋白/羥基磷灰石復(fù)合材料，研究微球結(jié)構(gòu)（直徑）、礦化條件等對羥基磷灰石晶體生長情況的影響，以及晶體組成、結(jié)構(gòu)和形狀的變化。 第二章 玉米蛋白對羥基磷灰石晶體的礦化調(diào)控2.1 引言骨組織工程是應(yīng)用工程學(xué)

48、和生命科學(xué)原理，以支架材料為載體，結(jié)合有成骨潛力的種子細(xì)胞、生長因子，通過體內(nèi)或體外繼續(xù)培養(yǎng)，構(gòu)建有生命活力的仿生骨。骨組織工程支架是指能與組織活體細(xì)胞結(jié)合并能植入生物體的材料，它是構(gòu)建組織工程的最基本構(gòu)架，在組織工程學(xué)中支架材料是研究的重點?，F(xiàn)在所使用的骨組織工程支架主要包括人工合成高分子 例如聚乳酸、聚乙醇酸、聚原酸酯、聚羥丁酯等和天然高分子，例如膠原、殼聚糖等。作為一種天然高分子新材料，玉米醇溶蛋白（zein）是從玉米粉或玉米渣中提取出來的，具有很好的生物相溶性、可降解性、疏水性和抗氧化活性的植物蛋白。zein的氨基酸平衡性較差，非極性的氨基酸含量較多，堿性和酸性的氨基酸含量較少，同時還

49、含有較多的含硫氨基酸。其中谷氨酸（21 %26 %）、亮氨酸（20%）、脯氨酸（10 %）和丙氨酸（10 %）的含量較多，賴氨酸和色氨酸等人體必需氨基酸的含量較少。由于zein的生物相溶性和可降解性，它在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在細(xì)胞培養(yǎng)方面，dong18等的研究表明微球體直徑在100500nm和5002500nm的兩種zein膜用來培養(yǎng)人體肝臟細(xì)胞（hl-7702）和鼠類的纖維原細(xì)胞（nh3t3）具有良好的效果。在較低的濃度下，直徑小的zein膜對兩種細(xì)胞的增殖更加有利。 直徑在納米到微米之間， 承載有肝素的微球體zein膜在培養(yǎng)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞時， 無論膜本身還是其降解產(chǎn)物都表現(xiàn)出

50、很好的生物相容性19。用鹽析法制作的zein 多孔支架，鼠類的間葉干細(xì)胞能很好的粘附、生長和繁殖20， 進一步研究表明這種zein多孔支架具有很好的組織相容性，降解能力，且無毒性，是一種很好的組織工程材料。幾乎所有優(yōu)異的天然生物礦化材料都采取了以基質(zhì)蛋白為主的有機分子調(diào)控?zé)o機相生長的策略。其中，有機基質(zhì)通常應(yīng)具備分割細(xì)胞外空間和提供機械支撐的構(gòu)架以及能與周圍過飽和溶液中離子發(fā)生相互作用的礦化形核表面，并有效控制無機礦物的成核、生長和礦物結(jié)構(gòu)的堆積方式。國內(nèi)外許多研究組都通過膠原的體外模擬礦化，構(gòu)建與體內(nèi)天然骨近似的礦化膠原纖維，用于各類骨缺損修復(fù)。本章對玉米蛋白調(diào)控羥基磷灰石納米晶體的礦化進行

51、研究。通過紅外光譜、xrd、掃描電鏡觀察與分析，研究不同的ph、滴加方式、礦化的時間等不同的條件對礦化產(chǎn)物的影響。2.2 實驗部分2.2.1 材料試劑：名稱 生產(chǎn)廠商 規(guī)格 無水cacl2 國藥集團有限公司 ar (nh4)2hpo4 南京化學(xué)試劑有限公司 ar koh 國藥集團有限公司 ar 玉米蛋白 sigma z3625 無水乙醇 南京化學(xué)試劑有限公司 ar 去離子水 儀器： 750型傅立葉紅外光譜儀（nicolet，美國）mirero-ais 2100型掃描電子顯微鏡（韓國）x射線衍射儀（rigaku d-max 2500，日本理學(xué)儀器株式會社）2.2.2實驗步驟基本方案a，分別稱取5

52、.55gcacl2和3.96g（nh4）2hpo4分別溶解在100ml的容量瓶里面，分別配制成摩爾濃度為0.5m cacl2水溶液和0.3m（nh4）2hpo4水溶液。b，在室溫下，將等體積的0.3m（nh4）2hpo4水溶液以40ml/h的速率滴加入0.3mcacl2溶液，同時磁力攪拌。c，完畢后磁力攪拌1h。d，抽濾提純產(chǎn)物，置于90烘箱24h烘干，得到粉末裝樣，送檢?？偡匠淌綖椋?0cacl2+6(nh4)2hpo4 +8naoh=ca10(po4)6(oh)2 +12nh4cl+8nacl+3h2o工藝條件的研究（1）溶液的ph 控制其他反應(yīng)條件完全一致，僅溶液的ph不同，做四組平行實

53、驗。實驗步驟如下： a，按基本方案步驟a所配好的cacl2溶液、（nh4）2hpo4溶液，然后分成四組等體積的溶液。第一組把cacl2溶液的ph調(diào)成4；第二組把（nh4）2hpo4溶液的ph調(diào)成8；第三組把（nh4）2hpo4溶液的ph調(diào)成10；第四組把（nh4）2hpo4溶液的ph調(diào)成8。 第一、二、三組按基本方案的b、c、d步驟完成實驗；第四組在完成步驟b后，把溶液的ph調(diào)為10，然后按基本方案c、d步驟完成實驗。（2）zein溶液 控制其他反應(yīng)條件幾乎一致，僅在0.3mcacl2溶液加入玉米蛋白，并且溶液的ph不同，礦化時間不同做四組平行實驗。 a，按基本方案步驟a所配好的cacl2溶液

54、、（nh4）2hpo4溶液，然后分成三組等體積的溶液，然后在加入在0.3mcacl2溶液加入玉米蛋白，使玉米蛋白質(zhì)量體積濃度為5% 。第一組把cacl2溶液的ph調(diào)成4；第二組把（nh4）2hpo4溶液的ph調(diào)成8；第三組把（nh4）2hpo4溶液的ph調(diào)成8。 第一、二組按基本方案的b、c、d步驟完成實驗；第三組在完成步驟b后，把溶液的ph調(diào)為10，然后按基本方案c、d步驟完成實驗。第四組是保留第三組實驗的溶液沉淀一份30d后抽濾、烘干、最后表征。 2.2.3產(chǎn)物的表征以thermo arl xtra x射線衍射儀（美國熱電公司）對制備的粉末樣品進行廣角x射線衍射（waxd）研究（40 kv，20 ma，掃描速率5 /min，2角范圍5-70）。將粉末樣品和kbr研磨壓片，以750傅立葉紅外光譜儀(nicolet, 美國)在4000-400cm-1范圍內(nèi)掃描紅外譜圖。粉末樣品經(jīng)噴金處理后通過mirero ais2100型掃描電子顯微鏡（韓國seron tech