Interaksi Silika Mesopori dengan Asam Amino, Peptida, dan Organik Lainnya

Interaksi Silika Mesopori dengan Asam Amino, Peptida, dan Organik Lainnya

Penyerapan asam amino pada silika berpori telah dipelajari oleh beberapa peneliti. Shir dkk. mempelajari asam amino pada MCM-41 dan SBA-15 mesopori untuk menghubungkan struktur permukaan internal dan reaktivitas. Menggunakan NMR solid state, interaksi antarmuka dan keadaan struktural dan dinamis dari glisin terikat dan L-alanin terungkap sebagai fungsi hidrasi dan suhu. 

Goscianka dkk. mempelajari penyerapan L-fenilalanin pada berbagai fase silika mesopori dari larutan dengan pH yang berbeda, sementara Gao et al. mempelajari penyerapan beberapa asam amino (asam, basa, dan netral) pada empat silika mesopori yang berbeda. Studi-studi ini menunjukkan pengikatan itu spesifik, kuat, dan bergantung pada asam amino, sifat permukaan internal silika, pH, dan suhu. Martra dkk. menunjukkan bahwa permukaan silika juga mampu menyerap asam amino dari fase gas dan mengkatalisis oligomerisasinya.

Ada juga studi tentang penyerapan dan pengikatan peptida pada silika mesopori massal dan nanofase. Brodrecht dkk. menyelidiki silika mesopori yang dimodifikasi melalui pencangkokan dalam pori peptida kecil. Struktur dan fungsionalisasi permukaan diselidiki oleh NMR solid state 2D yang dikombinasikan dengan polarisasi nuklir dinamis dan pengikatan kovalen dikonfirmasi. Subra dkk.  melaporkan penggunaan silika mesopori Santa Barbara Amorphous-15 (SBA-15) yang difungsikan dengan gugus aminopropil untuk oligomerisasi peptida. 

Silika MCM-41 yang mengandung surfaktan SDA awal dalam pori-pori menunjukkan aktivitas katalitik yang sangat baik dalam reaksi kondensasi, dan disimpulkan bahwa kebasaan katalis berasal dari silika dan bukan surfaktan. Chen dkk. mendemonstrasikan sintesis flavanon melalui kondensasi pada SBA-15 yang difungsikan-amino. Sebuah amina sekunder amobil mesopori silika (FSM-16) menunjukkan aktivitas katalitik yang luar biasa untuk self-aldol kondensasi aldehida dimodifikasi dengan aktivitas yang lebih tinggi daripada katalis amina homogen. Jadi, tidak diragukan lagi bahwa berbagai fase silika mesopori adalah katalis yang sangat baik untuk berbagai sintesis organik.

Imobilisasi enzim bioaktif dalam struktur berpori adalah salah satu strategi terbaik untuk meningkatkan aktivitas, selektivitas, dan stabilitasnya. Secara khusus, telah dilaporkan bahwa enzim peroksidase lobak yang diimobilisasi dalam mesopori silika FSM-16 menunjukkan aktivitas puncak dan stabilitas yang sangat baik dalam pelarut organik. 

Selain itu, strategi alam dalam menerapkan reaksi kaskade bertingkat (dua atau lebih reaksi berurutan yang terjadi dalam satu reaktor) untuk produksi molekul organik bioaktif kompleks telah berhasil ditunjukkan dengan menggunakan katalis silika mesopori yang difungsikan.

Saladino dkk. menunjukkan bahwa hidrat silikat logam, yang dihasilkan oleh pelarutan mineral, secara spontan berkumpul sendiri dalam larutan berair pada pH 12 untuk membentuk struktur tubular dengan aktivitas katalitik yang luar biasa. Sistem tersebut mengubah formamida (NH2CHO) menjadi berbagai senyawa organik termasuk asam amino. Selain itu, McKee telah menunjukkan bahwa reaksi asam amino dan asam hidroksi organik untuk membentuk oligomer dengan ikatan peptida dan karboksilat campuran (depsipeptida) mungkin merupakan rute yang lebih mudah dan suhu rendah untuk sintesis peptida dalam silika mesopori.

Studi di atas menunjukkan bahwa asam amino, peptida, dan molekul organik kompleks mengikat secara selektif fase mesopori dan silika zeolit, dan bahan ini dapat mengkatalisis oligomerisasi asam amino. Lebih lanjut, pori silika kiral dapat menghasilkan penyerapan enantioselektif dan polimerisasi asam amino dan peptida.

Interaksi silika-peptida kooperatif seperti itu dapat menjadi prekursor untuk pembentukan protein yang lebih kompleks (misalnya, silikat) dan peptida mirip silaffin yang lebih kecil yang mengontrol pembentukan struktur silika dalam diatom, spons, dan bahkan tanaman. Meskipun kondisi prebiotik yang dibahas di sini jelas mendahului keberadaan protein kompleks, peptida silaffin bisa dibilang prebiotik dan dapat meningkatkan silisifikasi di dekat pH 7 dan pada suhu kamar, mungkin sangat memperluas lingkungan pembentukan silika mesopori.

Implikasi bagi Bumi Prebiotik

Agar skenario di atas dapat diterapkan pada Bumi prebiotik, beberapa pertanyaan harus dijawab dengan tegas: 1) Apakah ada lingkungan geokimia yang sesuai dalam hal pelarutan silika, molekul organik dalam larutan air, pH, suhu, dan faktor lainnya? 2) SDA alami apa yang mungkin aktif? 3) Dapatkah fase silika berpori yang dihasilkan oleh SDA ini mengkatalisis pembentukan peptida dan reaksi kondensasi lainnya? 4) Jika molekul yang sama terlibat sebagai SDA dan sebagai produk polimerisasi, dapatkah loop umpan balik positif dibuat untuk meningkatkan produksi peptida?

Kami mencatat di awal bahwa alam memiliki waktu yang tersedia, sedangkan teknologi tidak, sehingga proses alam tidak memerlukan throughput dan efisiensi tinggi yang diperlukan dan dimungkinkan oleh rekayasa. Oleh karena itu, jalur yang kurang efisien, yang memanfaatkan spesies molekuler yang sesuai untuk kimia prebiotik di lingkungan lokal tertentu, masih dapat mengarah pada sintesis dan akumulasi produk kompleks yang diperlukan pada skala waktu geologis. Dengan demikian, pelarutan mineral silikat melalui proses geologi, pembentukan silika berpori dibantu oleh SDA alami, dan reaksi polimerisasi organik dalam fase silika tersebut harus dilihat sebagai proses jangka panjang yang berkelanjutan.

Lingkungan Geokimia Prebiotik.

Silika dalam kontak dengan larutan berair dapat terjadi di sejumlah lingkungan masa kini dan prebiotik. Sistem hidrotermal telah disarankan untuk menjadi pengaturan aktif untuk reaksi prebiotik. Temperaturnya dapat bervariasi secara spasial dan temporal, dari temperatur mendekati kamar hingga 500 °C, menjadikannya lingkungan yang memungkinkan untuk membentuk dan mengubah fase silika, meskipun tidak harus untuk mencapai dan mempertahankan keseimbangan, dan untuk mempromosikan reaksi organik. 

Batuan dari era Hadean dianggap didominasi oleh produk dari lautan magma yang mendingin, memadat untuk membentuk basal kaya olivin (komatiites). Meskipun tidak ada batuan utuh dengan usia lebih besar dari sekitar 4 miliar tahun yang telah ditemukan, butir zirkon (ZrSiO4) individu yang terlapukkan dari batuan dapat berumur 4,4 Ga, baik dalam rezim prebiotik. Zirkon yang sangat tahan lama ini dipelajari secara intensif untuk usia radiometrik, kimia elemen jejak, dan identifikasi inklusi mineral yang terperangkap yang dilindungi dari pelapukan berikutnya. 

Data ini memberikan bukti bahwa Bumi prebiotik memiliki siklus batuan aktif (pelapukan, sedimentasi, penguburan, dan pencairan) di lingkungan permukaan yang tidak tereduksi (CO2 daripada CO atau CH4) dan bahwa peristiwa pencairan ini menghasilkan lelehan mendekati komposisi granit. Alterasi batuan yang dihasilkan dari magma tersebut dapat menghasilkan aluminosilikat dan silika berpori untuk berpartisipasi dalam interaksi organik.

Tabrakan bolide, lazim di Bumi awal, dapat memecah batuan; menghasilkan nanopartikel; dan, dalam kasus ekstrim, menguapkan cukup banyak batuan yang kemudian mengendap kembali ke Bumi membentuk susunan fase metastabil yang kaya dan mencampur konstituen organik dan anorganik. Gunung berapi dapat menghasilkan lingkungan air panas yang kondusif untuk pelarutan silika dan reaksi dengan spesies organik dan anorganik terlarut. Berbagai skenario ini menunjukkan bahwa banyak lingkungan prebiotik memiliki bahan yang diperlukan untuk interaksi silika-organik.

Jumlah silika terlarut dalam larutan alami dapat dinilai relatif terhadap stabilitas dan kelarutan mineral pembentuk batuan. Kerangka kerja untuk mengukur kelimpahan silika yang dapat diberikan oleh proses hidrotermal dan pelapukan. Perubahan batuan ultrabasa dapat didekati dengan aktivitas silika berair yang ditetapkan oleh kumpulan brucite [Mg(OH)]–chrysotile [Mg3Si2O5(OH)4] yang diplot pada nilai yang lebih rendah.

Kumpulan mineral dalam batuan yang lebih kaya silika memungkinkan aktivitas silika berair yang jauh lebih tinggi yang ditunjukkan oleh kurva lainnya. Oleh karena itu, karena diferensiasi mantel dan kerak menyebabkan batuan yang diperkaya dengan silika, kandungan silika dari cairan yang mengubah batuan tersebut juga meningkat. 

Karena aktivitas silika berair lebih tinggi pada suhu tinggi, proses dapat memasok larutan silika lewat jenuh yang disiapkan untuk interaksi organik. Pada rentang pH yang luas, perubahan total kandungan Si terlarut dari cairan agak mirip tetapi sangat meningkat pada kondisi basa kuat di mana asam silikat lemah terdisosiasi. Ketergantungan pH kelarutan kuarsa dalam air pada 100 °C di panel atas dan spesiasi silika terlarut di panel bawah. Dalam cairan alami keberadaan zat terlarut lain, terutama kation pembentuk batuan utama, dapat mendorong kandungan Si terlarut total yang lebih besar melalui pembentukan kompleks kation-silikat dalam larutan.

LAYANAN ADY WATER

Jual zeolit untuk filter air jenis Batu, Pasir, dan Tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram. Sudah suplai zeolit ke industri Food and Beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Ready Stock, kemampuan suplai hingga puluhan ton rutin per bulan

Jual silica gel minimal pembelian 1 kg. Ukuran sachet silica gel yang dijual 1 gram, 2 gram, 5 gram, 10 gram, 25 gram, 50 gram, 100 gram, 250 gram, 500 gram, 1 kilogram. Jual silica gel curah per karung 25 kilogram. Sudah suplai silica gel untuk kebutuhan bandara, industri sepatu, makanan (FOOD GRADE), gas separasi / kromatografi kolom, aquarium, kebutuhan pribadi, dll

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater