Ordered mesoporous materials for bioadsorption and biocatalysis

Chemistry of Materials

Volumn 17, Issue 18, 2005, Pages 4577-4593

  Hartmann, Martin ^a  

^a Rheinland Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern Landau   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION; AMINO ACIDS; BIOSENSORS; CATALYSIS; DRUG PRODUCTS; ENZYMES; PROTEINS; VITAMINS;

BICATALYSTS; BIOMOLECULES IMMOBILIZATION; DRUG RELEASE; INORGANIC MATRIXES;

MESOPOROUS MATERIALS;

EID: 25444449268     PISSN: 08974756     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm0485658     Document Type: Review

References (122)

1. Proteins at Interfaces II: Fundamentals and Applications; Horbett, T. A., Brash, J. L., Eds.; American Chemical Society: Washington, DC, 1995.
2. Proteins at Interfaces: Physicochemical and Biochemical Studies; Brash, J. L., Horbett, T. A., Eds.; American Chemical Society: Washington, DC, 1987.
3. Andrade, J. D.; Hlady, V. Adv. Polym. Sci. 1986, 79, 1.
4. Sandu, C.; Singh, R. K. Food Technol. 1991, 45, 84.
5. Hubbell, J. A. Bio/Technol. 1995, 13, 565.
6. Ishihara, K.; Oshida, H.; Endo, Y.; Ueda, T.; Watanabe, A.; Nakabayashi, N. J. Biomed. Mater. Res. 1992, 26, 1543.
7. Feng, M.; Morales, A. B.; Beugeling, T.; Bantjes, A.; Vanderwerf, K.; Gosselink, G.; Degrooth, B.; Greve, J. J. Colloid Interface Sci. 1996, 177, 364.
8. Klibanov, A. M. Science 1983, 219, 722.
9. Rechnitz, G. A. Chem. Eng. News 1998, 66, 24.
10. Martin, B. D.; Gaber, B. P.; Patterson, C. H.; Turner, D. C. Langmuir 1998, 14, 3971.
11. Inglis, W.; Sanders, G. H.; Williamsan, P. M.; Davies, M. C.; Roberts, C. J.; Tendler, S. J. B. Langmuir 2001, 17, 7402.
12. Dave, B. C.; Dunn, B.; Valentine, J. S.; Zink, J. I. Anal. Chem. 1994, 66, 1120A.
13. Weetall, H. H. Analtical Uses of Immobilized Biological Compounds for Detection, Medical and Industrial Uses; Guilbault, G. G., Mascini, M., Eds.: D. Reidel Publishing Co.: Boston; MA, 1988; p 1.
14. Weetall, H. H. Appl. Biochem. Biotech. 1993, 41, 157.
15. Avnir, D.; Braun, S.; Lev, O.; Ottolenghi, M. Chem. Mater. 1994, 6, 1605.
16. Gill, I. Chem. Mater. 2001, 13, 3404.
17. Jin, W.; Brennan, J. D. Anal. Chim. Acta 2001, 461, 1.
18. Kresge, C. T.; Leonowicz, M. E.; Roth, W. J.; Vartuli, J. C.; Beck, J. S. Nature 1992, 359, 710.
19. Zhao, D.; Huo, Q.; Feng, J.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 6024.
20. Zhao, D.; Feng, J.; Huo, Q.; Melosh, N.; Fredrikson, G.; Chmelka, B.; Stucky, G. D. Science 1998, 279, 548.
21. Yang, P.; Zhao, D.; Margolese, D.; Chmelka, B.; Stucky, G. D. Nature 1998, 396, 152.
22. Corma, A.; Navarro, M. T.; Pariente, J. P. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 147.
23. Reddy, K. M.; Moudrakovski, I.; Sayari, A. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1994, 1059.
24. Schüth, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3604.
25. Yanagisawa, T.; Shimizu, Z.; Kurida, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1990, 63, 988.
26. Inagaki, S.; Fukushima, Y.; Kuroda, K. Chem. Commun. 1993, 680.
27. Beck, J. S.; Vartuli, J. C.; Roth, W. J.; Leonowicz, M. E.; Kresge, C. T.; Schmitt, K. D.; Chu, C. T. W.; Olson, D. H.; Sheppard, E. W.; McCullen, B. B.; Higgins, J. B.; Schlenker, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10834.
28. Vartuli, J. C.; Schmitt, K. D.; Kresge, C. T. Chem. Mater. 1994, 6, 2317.
29. Dubois, M.; Gulik-Krzywicki, T. H.; Cabane, B. Langmuir 1993, 9, 673.
30. Huo, Q.; Margolese, D. I.; Ciesla, U.; Feng, P.; Gier, T. E.; Sieger, P.; Leon, R.; Petroff, P. M.; Schüth, F.; Stucky, G. D. Nature 1994, 368, 317.
31. Tanev, P. T.; Pinnavaia, T. J. Science 1995, 267, 865.
32. Bagshaw, S. A.; Prouzet, E.; Pinnavaia, T. J. Science 1995, 269, 1242.
33. Schmidt-Winkel, P.; Lukens, W. W.; Zhao, D.; Yang, P.; Chmelka, B. F.; Stucky, G. D. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 254.
34. Che, S.; Liu, Z.; Ohsuna, T.; Sakamoto, K.; Terasaki, O.; Tatsumi, T. Nature 2004, 429, 281.
35. Lee, J.; Han, S.; Hyeon, T. J. Mater. Chem. 2004, 14, 478 and references therein.
36. Ryoo, R.; Joo, S. H.; Jun, S. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 7743.
37. Kruk, M.; Jaroniec, M.; Ryoo, R.; Joo, S. H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 7960.
38. Lee, J.; Yoon, S.; Heyon, T.; Oh, S. M.; Kim, K. B. Chem. Commun. 1999, 2177.
39. Yoon, S. B.; Kim, J. Y.; Yu, J. S. Chem. Commun. 2001, 559.
40. Ju, S.; Joo, S. H.; Ryoo, R.; Kruk, M.; Jaroniec, M.; Liu, Z.; Ohsuna, T.; Terasaki, O. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 10712.
41. Kruk, M.; Jaroniec, M.; Koo, C. H.; Ryoo, R. Chem. Mater. 2000, 12, 1961.
42. Göltner, C. G.; Smarsly, B.; Berton, B.; Antonietti, M. Chem. Mater. 2001, 13, 1617.
43. Hartmann, M.; Vinu, A. Langmuir 2002, 18, 8010.
44. Ernst, S.; Hartmann, M.; Munsch, S. Stud. Surf. Sci. Catal 2001, 135, 4566.
45. Ernst, S.; Hartmann, M.; Munsch, S.; Thiel, H. In Proceedings 14th International Zeolite Conference; van Steen, E., et al., Eds.; Cape Town, 2004; pp 2020-2026.
46. Munsch, S.; Hartmann, M.; Ernst, S. Chem. Commun. 2001, 1978.
47. Zhao, J.; Gao, F.; Fu, Y.; Jin, W.; Yang, P.; Zhao, D. Chem. Commun. 2002, 752.
48. Kisler, J. M.; Dähler, A.; Stevens, G. W.; O'Connor, A. J. Microporous Mesoporous Mater. 2001, 44-45, 769.
49. Tamai, H.; Ikeuchi, M.; Kojima, S.; Yasuda, H. Adv. Mater. 1997, 9, 55.
50. Vinu, A.; Chandrasekar, G.; Hartmann, M. Chem. Mater. 2005, 17, 829.
51. Itoh, T.; Yano, K.; Inada, Y.; Fukushima, Y. J. Mater. Chem. 2002, 12, 3275.
52. Itoh, T.; Yano, K.; Inada, Y.; Fukushima, Y. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 13437.
53. Itoh, T.; Yano, K.; Kajino, T.; Itoh, S.; Shibata, Y.; Mino, H.; Miyamoto, R.; Inada, Y.; Iwai, S.; Fukushima, Y. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 13683.
54. Yiu, H. H. P.; Bruce, I. J. Stud. Surf. Sci. Catal. 2003, 146, 581.
55. Vallet-Regi, M.; Ramila, A.; del Real, R. P.; Perez-Pariente, J. Chem. Mater. 2001, 13, 308.
56. Mal, N. K.; Fujiwara, N.; Tanaka, Y. Nature 2003, 421, 350.
57. Mal, N. K.; Fujiwara, N.; Tanaka, Y.; Taguchi, T.; Matsukata, M. Chem. Mater. 2003, 15, 3385.
58. Diaz, J. F.; Balkus, K. F., Jr. J. Mol. Catal., B 1996, 2, 115.
59. Harbury, H. A.; Loach, P. A. J. Biol. Chem. 1960, 235, 3640.
60. Senn, H.; Wüthrich, K. Q. Rev. Biophys. 1985, 18, 111.
61. Gimon-Kinsel, M. E.; Jimenez, V. L.; Washmon, L.; Balkus, K. J., Jr. Stud. Surf. Sci. Catal. 1998, 117, 373.
62. Washmon-Kriel, L.; Jimenez, V. L.; Balkus, K. J., Jr. J. Mol. Catal., B 2000, 19, 453.
63. Deere, J.; Magner, E.: Wall, J. G.; Hodnett, B. K. Chem. Commun. 2001, 465.
64. Deere, J.; Magner, E.; Wall, J. G.; Hodnett, B. K. Stud. Surf. Sci. Catal. 2001, 135, 3694.
65. Deere, J.; Magner, E.; Wall, J. G.; Hodnett, B. K. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7340.
66. Deere, J.; Magner, E.; Wall, J. G.; Hodnett, B. K. Catal Lett. 2003, 85, 19.
67. Vinu, A.; Hartmann, M. In Proceedings 14th International Zeolite Conference; van Steen, E., et al., Eds.; Cape Town, 2004; pp 2987-2994.
68. Vinu, A.; Murugesan, V.; Tangermann, O.; Hartmann, M. Chem. Mater. 2004, 16, 3056.
69. Hildebrandt, P.; Heimburg, T.; Marsh, D.; Powell, G. L. Biochemistry 1990, 29, 1661.
70. Angström, J.; Moore, G. R.; Williams, R. J. Biochim. Biophys. Acta 1985, 703, 87.
71. Hildebrandt, P.; Stockburger, M. J. Phys. Chem. 1986, 90, 6017.
72. Hartmann, M.; Vinu, A.; Umameswari, V.; Pöppl, A., in preparation.
73. Nantes, I. L.; Zucchi, M. R.; Nascimentos, O. R.; Faljioni-Alario, A. J. Biol. Chem. 2001, 276, 153.
74. Vinu, A.; Streb, C.; Murugesan, V.; Hartmann, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 8297.
75. Deere, J.; Serantoni, M.; Edler, K. J.; Hodnett, B. K.; Wall, J. G.; Magner, E. Langmuir 2004, 20, 532.
76. Blake, C. C. F.; Koenig, D. F.; Mair, G. A.; North, A. C. T.; Phillips, D. C.; Sarma, V. R. Nature 1965, 206, 757.
77. Garrett, Q.; Garrett, R. W.; Milthorpe, B. K. Invest. Ophth. Vis. Sci. 1999, 40, 897.
78. Canfield, R. E.; Liu, A. K. J. Biol. Chem. 1965, 240, 2000.
79. Kharakoz, D. P.; Sarvazyan, A. P. Biopolymers 1993, 33, 11.
80. Wilson, K. P.; Malcolm, B. A.; Matthews, B. W. J. Biol. Chem. 1992, 267, 10842.
81. Bell, J. A.; Wilson, K. P.; Zhang, X. J.; Faber, H. R.; Nicholson, H.; Matthews, B. W. Proteins 1991, 10, 10.
82. Kisler, J. M.; Stevens, G. W.; O'Connor, A. J. Mater. Phys. Mech. 2001, 4, 89.
83. Yang, J.; Daehler, A.; Stevens, G. W.; O'Connor, A. J. Stud. Surf. Sci. Catal. 2003, 146. 775.
84. Fan, J.; Lei, J.; Wang, L.; Yu, C.; Tu, B.; Zhao, D. Chem. Commun. 2003, 2140.
85. Lei, J.; Fan, J.; Yu, C.; Zhang, L.; Jiang, S.; Tu, B.; Zhao, D. Microporous Mesoporous Mater. 2004, 73, 121.
86. Fan, J.; Yu, C.; Gao, F.; Lei, J.; Tian, B.; Wang, L.; Luo, Q.; Tu, B.; Zhou, W.; Zhao, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3146.
87. Vinu, A.; Murugesan, V.; Hartmann, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 7323.
88. Adams, S.; Higgins, A. M.; Jones, R. A. L. Langmuir 2002, 18, 4854.
89. Fu, F.-M.; DeOliveira, D. B.; Trumble, W. R.; Sarkar, H. K.; Singh, B. R. Appl. Spectrosc. 1994, 48, 1432.
90. Vinu, A.; Miyahara, M.; Ariga, K. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6436.
91. Wang, E.; Wang, H.; Li, Z. Anal. Sci. 2000, 16, 205.
92. Fang, J.; Barcelona, M. J. Chemosphere 2003, 50 105.
93. Takahashi, H.; Li, B.; Sasaki, T.; Miyazaki, C.; Kajino, T.; Inagaki, S. Chem. Mater. 2000, 12, 3001.
94. Takahashi, H.; Li, B.; Sasaki, T.; Miyazaki, C.; Kajino, T.; Inagaki, S. Microporous Mesoporous Mater. 2001, 44-45, 755.
95. Yiu, H. H. P.; Wright, P. A.; Botting, N. P. Microporous Mesoporous Mater. 2001, 44-45, 2001.
96. Yiu, H. H. P.; Wright, P. A.; Botting, N. P. J. Mol. Catal., B 2001, 15, 81.
97. Kim, J. K.; Park, J. K.; Kim, H. K. Stud. Surf. Sci. Catal. 2003, 146, 513.
98. Mody, H. M.; Mody, K. H.; Jasra, R. V.; Shin, H. J.; Ryoo, R. Ind. J. Chem. A 2002, 41, 1795.
99. Lei, C.; Shin, Y.; Liu, J.; Ackerman, E. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11242.
100. Macario, A.; Calabro, V.; Curcio, S.; De Paola, M.; Giordano, G.; Iorio, G.; Katovic, A. Stud. Surf. Sci. Catal. 2003, 142, 1561.
101. Knezevic, Z.; Mojovic, L.; Adnadjevic, B. Enzyme Microbiol. Technol. 1998, 22, 275.
102. Taylor, F. In Engineering of/with Lipase; Malcata, F. X., Ed.; NATO ASI Series, 1996; Vol. 317, pp 455-472.
103. Han, Y. J.; Watson, J. T.; Stucky, G. D.; Butler, A. J. Mol. Catal., B 2002, 17, 1.
104. Ji, L.; Katiyar, A.; Pinto, N. G.; Jaroniec, M.; Smirniotis, P. G. Microporous Mesoporous Mater. 2004, 75, 221.
105. Humphrey, H. H. P.; Botting, C. H.; Botting, N. P.; Wright, P. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 2983.
106. Han, Y. J.; Stucky, G. D.; Butler, A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 127, 9897.
107. Ravindra, R.; Zhao, S.; Gies, H.; Winter, R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12224.
108. Tope, A. M.; Srivinas, N.; Kulkarni, S. J.; Jamil, K. J. Mol. Catal., B 2001, 16, 17.
109. Matsuri, M.; Kiyozumi, Y.; Yamamoto, T.; Mizushia, Y.; Mizukami, F.; Sakaguchi, K. Chem.-Eur. J. 2001, 7, 1555.
110. Ramsden, J. J. Chem. Soc. Rev. 1995, 24, 73.
111. Scott, K. P. Science 1983, 221, 259.
112. Blinovsky, A. M.; McEldoon, J. P.; Arnold, J. M.; Dordick, J. S. Appl. Biochem. Biotechnol. 1994, 49, 153.
113. Gomez, J. M.; Deere, J.; Goradia, D.; Cooney, J.; Magner, E.; Hodnett, B. K. Catal. Lett. 2003, 88, 183.
114. Deere, J.; Magner, E.; Wall, J. G.; Hodnelt, B. K. Biotechnol. Prog. 2003, 19, 1238.
115. Hartmann, M.; Streb, C. Proceedings of the International Symposium on Advanced Materials and Processing; Adhikari, B., Banerjee, H., Banthia, A. K., Basu, S., Bhargava, P., Jacob, C., Ram, S., Eds.; MSC: 2004; pp 584-591.
116. Hartmann, M.; Streb, C. J. Porous Mater., submitted.
117. Sasaki, S.; Kalino, T.; Li, B.; Sugiyama, H.; Takahashi, H. Appl. Environ. Microbiol. 2001, 67, 2208.
118. He, J.; Li, X.; Evans, D. G.; Duan, X.; Li, C. J. Mol. Catal., B 2000, 11, 45.
119. Fadnavis, N. W.; Bhaskar, V.; Kantam, M. L.; Choudry, B. M. Biotechnol. Prog. 2003, 19, 346.
120. Xu, X.; Tian, B.; Kong, J.; Zhang, S.; Liu, B.; Zhao, D. Adv. Mater. 2003, 15, 1932.
121. Dai, Z.; Liu, S.; Ju, H.; Chen, H. Biosens. Bioelectron. 2004, 19, 861.
122. Wang, Y.; Caruso, F. Chem. Mater. 2005, 17, 953.