生物有机金属纳米乳液
纳米乳液可以包裹、封装和保护活性物质,广泛应用于食品、制药、化妆品以及材料工程领域。目前,大部分商业应用的纳米乳液材料为脂质、聚合物和聚多肽,但是很少以结构更为简单的短肽分子为原料制备纳米乳业。针对这一问题,天津大学酶工程与技术课题组对短肽分子形成的纳米乳液进行了深入研究,获得了具有氧化还原特性以及仿酶催化活性的功能型多肽纳米乳液,相关研究成果于2017年7月20日发表在期刊《Nanoscale》。
该课题组研究发现,两亲性的二茂铁-三肽能够在水相/有机相界面处排列成特殊构型,进而组装形成纳米乳液。该纳米乳液的粒径可控,通过简单调节水相/有机相比例,就可使乳滴粒径由微米级变为纳米级。纳米乳液能够在25 ℃下稳定保持四个月以上,并且在70 ℃高温下也能维持乳液状。另外,在低于25 ℃环境下,纳米乳液还能够发生熵驱动的相转变,自发转变成为具有三维网状纳米纤维结构的水凝胶。
该课题组利用北京同步辐射装置(BSRF)1W2A-小角散射线站的WAXD技术获得了纳米乳液和相转变凝胶的分子排列方式。有机金属二茂铁-三肽在水相/有机相界面无序排列,组装形成纳米乳液,而在低温诱导下发生相转变后,出现3.75埃,4.41埃和4.60埃的衍射峰,表明二茂铁-三肽形成了β-折叠二级结构,进一步组装形成水凝胶。
这项研究为纳米乳液的制备提供了一种新的可行性方法,得到的有机金属二茂铁-三肽纳米乳液具有结构可控、超高稳定性、氧化还原和催化活性,在食品、药物传递以及化妆品领域具有良好的应用前景。在这项工作中,同步辐射光源为二茂铁-三肽组装体的微观结构提供了直接证明。该项工作也被遴选为《Nanoscale》的背封面论文。
发表文章:
Xuejiao Yang, Yuefei Wang, Wei Qi,* Rongxin Su and Zhimin He, Bioorganometallic ferrocene-tripeptide nanoemulsions, Nanoscale, 2017, 9, 15323-15331.