生物材料Top10: 3. 当化武威胁时,英勇的防化部队只须吹点小泡泡即可对付？

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芥子气是剧毒化学武器，一旦发现必须立即用烷基卤脱卤酶DhaA进行解毒、清除，但DhaA稳定性不够，易丧失催化反应能力。

军事科学院的钟近艺研究员等，制备了三维连通笼状介孔泡沫，用来吸附和保护DhaA。他们发现大孔径、大孔容和三维笼状孔道结构介孔泡沫的吸附效果最好，发现静电排斥作用影响吸附过程并抑制DhaA活性。

他们用聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物(P123)为模板剂、三甲苯为扩孔剂、正硅酸乙酯为硅源，采用水热合成法制备了三维连通笼状介孔泡沫。N₂吸脱附等温实验发现，介孔泡沫最大孔径尺寸17.3 nm，窗口尺寸8.2 nm, 比表面积770.3 m²/g，孔容可达2.3 cm³/g。他们以介孔泡沫为载体，考察了介孔泡沫对芥子气降解酶DhaA的吸附作用，发现pH为6.5时，DhaA在介孔泡沫上的饱和吸附量最大，吸附动力学满足Elovich动力学模型。DhaA在介孔泡沫孔道中的内扩散过程是吸附的限速步骤，吸附等温线符合Sips模型。介孔泡沫吸附后，DhaA的活性和构象均发生明显改变（酶的构象发生变化，通常意味着活性发生变化，即催化能力发生变化），DhaA酶活残留12.4%，本征荧光光谱发生红移。深入研究表明：大孔径、大孔容和三维笼状孔道等结构特征使介孔泡沫有利于吸附DhaA, 静电排斥作用影响吸附过程，DhaA构象改变是造成DhaA催化活性降低的主要因素，还有待进一步改进材料，以增强DhaA的酶活性，争取尽快让防化部队面临剧毒化武时能够一吹了之。

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