阻燃DNA

一种新型的纺织品阻燃涂料从一个最不可能的来源被开发出来。意大利的研究人员利用从鲱鱼精子中提取的DNA，对防火棉样品，并已发现其性能与商业制造的材料相当。

阻燃剂工业是一个大产业(最近的一项研究估计，2006年至1962年间，欧洲共生产了46.5万吨阻燃剂)，但其中使用的许多化学品对环境有害。传统的卤代阻燃剂易于生物积累，对动物和人类健康有害，因此在欧盟和美国，它们的使用越来越受到限制。另一方面，DNA是丰富的、自然产生的、可生物降解的——恰好具有经典阻燃化学物质的所有特征。

都灵理工大学(Politecnico di Torino)的朱利奥·马卢切利(Giulio Malucelli)领导了开发DNA涂层的研究小组，他解释说，当一种膨胀材料暴露在火中时，它会以三种方式发生反应。他说:“首先，碳源充当隔热层，产生炭，限制挥发性物质的产生。”其次，酸的来源使纤维素脱水，产生碳并添加到炭中。最后，发泡剂会释放不可燃气体，如水蒸气、氨或二氧化碳，形成阻隔氧气的物理屏障。”

Malucelli发现DNA也以这种方式起作用。他补充说:“磷酸基团提供磷酸，脱氧核糖单位是碳的来源，含氮的碱基释放氨气。”

为了验证他们的理论，Malucelli的研究小组对涂有DNA的棉花样本进行了甲烷火焰实验。经过两次水平火焰，每次持续三秒钟，样品根本没有燃烧。同样，当暴露在35kW/m2的辐射热通量下时，没有观察到点火。

但是博尔顿大学的Baljinder Kandola警告说，在DNA防火被认为是目前阻燃材料的可行替代品之前，还需要进行更多的测试。“DNA有助于降低棉花的可燃性，”她说，“然而，从(马卢切利提供的)有限的可燃性数据来看，很难量化它的阻燃效果。”从商业角度来看，这可能是一个昂贵的解决方案，但对环境友好。”

事实上，在考虑将防火DNA用于工业规模之前，马卢切利还有更多的障碍要克服，也许最重要的是耐久性。目前，DNA涂层不能在洗衣过程中存活下来，因此不适合长期使用。

马卢切利解释说:“将DNA固定在纺织品上，使其在洗涤时不会脱落，这是一种可能性。”“我们正在探索使用溶胶-凝胶疗法……还有其他可能涉及光聚合反应，使用已经添加了DNA的活性单体。他说:“但必须将DNA与织物底物结合或共价连接。”

“我认为目前DNA的高成本在很大程度上取决于目前分子生物学应用对其纯度的要求，”马鲁塞利在回应有关他的绿色阻燃剂过于昂贵的评论时补充道。未来降价并非不可能;想想碳纳米管的批发价格发生了什么变化吧。他说:“除了鲱鱼的精子外，还可以从其他动物身上提取DNA，也可以从蔬菜身上提取DNA。”

(作者:Ian Farrell，《化学世界》)