人體在大氣細(xì)顆粒物中長期暴露可誘發(fā)潛在的肺健康風(fēng)險(xiǎn).本研究以可吸入碳納米管（CNT）為模型顆粒物,研究了其對(duì)天然肺表面活性物質(zhì)（NPS）界面性質(zhì)的影響.結(jié)果表明,CNT導(dǎo)致NPS的氣-液界面表面張力增加,且CNT濃度越高,表面張力增加越明顯;表面壓力-面積等溫線（π-A）隨CNT濃度的增加向面積減小的方向移動(dòng)越明顯,氣相到液相的相轉(zhuǎn)變點(diǎn)變化越明顯;CNT對(duì)肺表面活性物（PS）的發(fā)泡能力有明顯的抑制作用,且CNT濃度越高,抑制效應(yīng)越明顯.通過研究NPS組分的發(fā)泡能力發(fā)現(xiàn),NPS中的蛋白組分是影響NPS發(fā)泡能力的關(guān)鍵組分.NPS組分的吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),CNT對(duì)NPS中的主要活性物質(zhì)磷脂和特異性蛋白組分均有很強(qiáng)的吸附作用,其吸附率分別為96%和77%.由此可見,CNT對(duì)NPS組分的吸附作用是導(dǎo)致其表面活性異常的原因. 

【文章來源】：環(huán)境化學(xué). 2020,39(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

CNT對(duì)NPS表面張力的影響

前人研究表明磷脂在氣-液界面處的π-A等溫線被用于研究呼吸過程中肺泡的生理變化[28,33-34],為此研究了CNT存在條件下NPS的π-A等溫線變化.如圖2(a)所示,NPS溶液中不存在CNT時(shí),其π-A等溫線具有完整的氣-液-固三相態(tài)變化,這與Farnoud等[35]的報(bào)道一致.當(dāng)亞相中存在CNT時(shí),NPS的π-A等溫線的相行為發(fā)生了明顯的變化,隨CNT濃度的增加,π-A等溫線向表面積減小的方向移動(dòng)[36].氣-液相相轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的面積也發(fā)生了明顯的變化,如CNT濃度分別為0、0.01、0.02、0.1 mg·mL-1時(shí),發(fā)生氣-液相相轉(zhuǎn)變對(duì)應(yīng)的面積分別為200.1、198.7、195.4、151.5 cm2.同時(shí),CNT的加入也致使NPS的表面壓力異常,隨著CNT濃度的增加,NPS的表面壓力逐漸減小,150 cm2表面積處對(duì)應(yīng)的表面壓力分別為10.2、8.4、6.5、0.7 mN·m-1.前人研究表明,PS的表面壓力與表面張力之和等于該溫度下純水的表面張力[34].由此可知,CNT的加入造成NPS的表面壓力降低,意味著NPS的表面張力增加,這與表面張力實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果是一致的.Hao等[37]研究觀察到磁鐵礦納米粒子對(duì)氣-液界面DPPC膜相行為的改變是由于磁鐵礦納米粒子對(duì)界面處DPPC膜的吸附作用所導(dǎo)致.由此推斷CNT對(duì)NPS單層膜表面張力和相行為的影響也可能與CNT和NPS之間的吸附作用相關(guān).為驗(yàn)證這一假設(shè),研究了CNT存在時(shí)NPS單層膜在氣-液界面上的π-t等溫線.前人研究表明π-t等溫線可反映納米材料與PS間的吸附行為[37].由圖2(b)可知,當(dāng)亞相中不存在CNT時(shí),NPS單層膜的表面壓力穩(wěn)定在30.9 mN·m-1左右.而當(dāng)亞相中存在CNT時(shí),NPS單層膜的表面壓力逐漸降低,且隨著亞相中CNT濃度的增加表面壓力降低的越明顯.這表明亞相中CNT濃度越高,其吸附的NPS的量也越多,界面上NPS的量減少后表面壓力隨之降低(表面張力升高).

CNT對(duì)DPPC的吸附

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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