L’étude des stratégies de séparations préparatrices de protéines par électrophorèse capillaire

La protéomique est un sujet d'intérêt puisque l'étude des fonctions et des structures de protéines est essentiel à la compréhension du fonctionnement d'un organisme donné. Ce projet se situe dans la catégorie des études structurales, ou plus précisément, la séquence primaire en acides aminés pour l’identification d’une protéine. La détermination des protéines commence par l'extraction d'un mélange protéique issu d'un tissu ou d'un fluide biologique pouvant contenir plus de 1000 protéines différentes. Ensuite, des techniques analytiques comme l’électrophorèse en gel polyacrylamide en deux dimensions (2D-SDS-PAGE), qui visent à séparer ce mélange en fonction du point isoélectrique et de la masse molaire des protéines, sont utilisées pour isoler les protéines et pour permettre leur identification par chromatographie liquide and spectrométrie de masse (MS), typiquement. Ce projet s'inspire de ce processus et propose que l'étape de fractionnement de l'extrait protéique avec la 2D-SDS-PAGE soit remplacé ou supporté par de multiples fractionnements en parallèle par électrophorèse capillaire (CE) quasi-multidimensionnelle. Les fractions obtenues, contenant une protéine seule ou un mélange de protéines moins complexe que l’extrait du départ, pourraient ensuite être soumises à des identifications de protéines par cartographie peptidique et cartographie protéique à l’aide des techniques de séparations analytiques et de la MS. Pour obtenir la carte peptidique d'un échantillon, il est nécessaire de procéder à la protéolyse enzymatique ou chimique des protéines purifiées et de séparer les fragments peptidiques issus de cette digestion. Les cartes peptidiques ainsi générées peuvent ensuite être comparées à des échantillons témoins ou les masses exactes des peptides enzymatiques sont soumises à des moteurs de recherche comme MASCOT™, ce qui permet l’identification des protéines en interrogeant les bases de données génomiques. Les avantages exploitables de la CE, par rapport à la 2D-SDS-PAGE, sont sa haute efficacité de séparation, sa rapidité d'analyse et sa facilité d'automatisation. L’un des défis à surmonter est la faible quantité de masse de protéines disponible après analyses en CE, due partiellement à l'adsorption des protéines sur la paroi du capillaire, mais due majoritairement au faible volume d'échantillon en CE. Pour augmenter ce volume, un capillaire de 75 µm était utilisé. Aussi, le volume de la fraction collectée était diminué de 1000 à 100 µL et les fractions étaient accumulées 10 fois; c’est-à-dire que 10 produits de séparations étaient contenu dans chaque fraction. D'un autre côté, l'adsorption de protéines se traduit par la variation de l'aire d'un pic et du temps de migration d'une protéine donnée ce qui influence la reproductibilité de la séparation, un aspect très important puisque 10 séparations cumulatives sont nécessaires pour la collecte de fractions. De nombreuses approches existent pour diminuer ce problème (e.g. les extrêmes de pH de l’électrolyte de fond, les revêtements dynamique ou permanent du capillaire, etc.), mais dans ce mémoire, les études de revêtement portaient sur le bromure de N,N-didodecyl-N,N-dimethylammonium (DDAB), un surfactant qui forme un revêtement semi-permanent sur la paroi du capillaire. La grande majorité du mémoire visait à obtenir une séparation reproductible d'un mélange protéique standard préparé en laboratoire (contenant l’albumine de sérum de bovin, l'anhydrase carbonique, l’α-lactalbumine et la β-lactoglobulin) par CE avec le revêtement DDAB. Les études portées sur le revêtement montraient qu'il était nécessaire de régénérer le revêtement entre chaque injection du mélange de protéines dans les conditions étudiées : la collecte de 5 fractions de 6 min chacune à travers une séparation de 30 min, suivant le processus de régénération du DDAB, et tout ça répété 10 fois. Cependant, l’analyse en CE-UV et en HPLC-MS des fractions collectées ne montraient pas les protéines attendues puisqu'elles semblaient être en-dessous de la limite de détection. De plus, une analyse en MS montrait que le DDAB s’accumule dans les fractions collectées dû à sa désorption de la paroi du capillaire. Pour confirmer que les efforts pour recueillir une quantité de masse de protéine étaient suffisants, la méthode de CE avec détection par fluorescence induite par laser (CE-LIF) était utilisée pour séparer et collecter la protéine, albumine marquée de fluorescéine isothiocyanate (FITC), sans l'utilisation du revêtement DDAB. Ces analyses montraient que l'albumine-FITC était, en fait, présente dans la fraction collecté. La cartographie peptidique a été ensuite réalisée avec succès en employant l’enzyme chymotrypsine pour la digestion et CE-LIF pour obtenir la carte peptidique.

Development and characterization of polymeric nanoparticles(NPs) made from functionalized poly (D,L- lactide) (PLA)polymers

Les nanoparticules polymériques biodégradable (NPs) sont apparues ces dernières années comme des systèmes prometteurs pour le ciblage et la libération contrôlée de médicaments. La première partie de cette étude visait à développer des NPs biodégradables préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de l’acide lactique (poly (D,L)lactide ou PLA). Les polymères ont été étudiés comme systèmes de libération de médicaments dans le but d'améliorer les performances des NPs de PLA conventionnelles. L'effet de la fonctionnalisation du PLA par insertion de groupements chimiques dans la chaîne du polymère sur les propriétés physico-chimiques des NPs a été étudié. En outre, l'effet de l'architecture du polymère (mode d'organisation des chaînes de polymère dans le copolymère obtenu) sur divers aspects de l’administration de médicament a également été étudié. Pour atteindre ces objectifs, divers copolymères à base de PLA ont été synthétisés. Plus précisément il s’agit de 1) copolymères du poly (éthylène glycol) (PEG) greffées sur la chaîne de PLA à 2.5% et 7% mol. / mol. de monomères d'acide lactique (PEG2.5%-g-PLA et PEG7%-g-PLA, respectivement), 2) des groupements d’acide palmitique greffés sur le squelette de PLA à une densité de greffage de 2,5% (palmitique acid2.5%-g-PLA), 3) de copolymère « multibloc » de PLA et de PEG, (PLA-PEG-PLA)n. Dans la deuxième partie, l'effet des différentes densités de greffage sur les propriétés des NPs de PEG-g-PLA (propriétés physico-chimiques et biologiques) a été étudié pour déterminer la densité optimale de greffage PEG nécessaire pour développer la furtivité (« long circulating NPs »). Enfin, les copolymères de PLA fonctionnalisé avec du PEG ayant montré les résultats les plus satisfaisants en regard des divers aspects d’administration de médicaments, (tels que taille et de distribution de taille, charge de surface, chargement de drogue, libération contrôlée de médicaments) ont été sélectionnés pour l'encapsulation de l'itraconazole (ITZ). Le but est dans ce cas d’améliorer sa solubilité dans l'eau, sa biodisponibilité et donc son activité antifongique. Les NPs ont d'abord été préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de PLA, puis ensuite analysés pour leurs paramètres physico-chimiques majeurs tels que l'efficacité d'encapsulation, la taille et distribution de taille, la charge de surface, les propriétés thermiques, la chimie de surface, le pourcentage de poly (alcool vinylique) (PVA) adsorbé à la surface, et le profil de libération de médicament. L'analyse de la chimie de surface par la spectroscopie de photoélectrons rayon X (XPS) et la microscopie à force atomique (AFM) ont été utilisés pour étudier l'organisation des chaînes de copolymère dans la formulation des NPs. De manière générale, les copolymères de PLA fonctionnalisés avec le PEG ont montré une amélioration du comportement de libération de médicaments en termes de taille et distribution de taille étroite, d’amélioration de l'efficacité de chargement, de diminution de l'adsorption des protéines plasmatiques sur leurs surfaces, de diminution de l’internalisation par les cellules de type macrophages, et enfin une meilleure activité antifongique des NPs chargées avec ITZ. En ce qui concerne l'analyse de la chimie de surface, l'imagerie de phase en AFM et les résultats de l’XPS ont montré la possibilité de la présence de davantage de chaînes de PEG à la surface des NPs faites de PEG-g-PLA que de NPS faites à partie de (PLA-PEG-PLA)n. Nos résultats démontrent que les propriétés des NPs peuvent être modifiées à la fois par le choix approprié de la composition en polymère mais aussi par l'architecture de ceux-ci. Les résultats suggèrent également que les copolymères de PEG-g-PLA pourraient être utilisés efficacement pour préparer des transporteurs nanométriques améliorant les propriétés de certains médicaments,notamment la solubilité, la stabilité et la biodisponibilité.

Polymeric nanoparticles : from microporosity and drug release kinetics to cellular interactions

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Développement et caractérisation d’une méthode photonique pour créer des distributions spatiales de protéines

Les cellules sont capables de détecter les distributions spatiales de protéines et ainsi de migrer ou s’étendre dans la direction appropriée. Une compréhension de la réponse cellulaire aux modifications de ces distributions spatiales de protéines est essentielle pour l’avancement des connaissances dans plusieurs domaines de recherches tels que le développement, l’immunologie ou l’oncologie. Un exemple particulièrement complexe est le guidage d’axones se déroulant pendant le développement du système nerveux. Ce dernier nécessite la présence de plusieurs distributions de molécules de guidages étant attractives ou répulsives pour connecter correctement ce réseau complexe qu’est le système nerveux. Puisque plusieurs indices de guidage collaborent, il est particulièrement difficile d’identifier la contribution individuelle ou la voie de signalisation qui est déclenchée in vivo, il est donc nécessaire d’utiliser des méthodes pour reproduire ces distributions de protéines in vitro. Plusieurs méthodes existent pour produire des gradients de protéines solubles ou liées aux substrats. Quelques méthodes pour produire des gradients solubles sont déjà couramment utilisées dans plusieurs laboratoires, mais elles limitent l’étude aux distributions de protéines qui sont normalement sécrétées in vivo. Les méthodes permettant de produire des distributions liées au substrat sont particulièrement complexes, ce qui restreint leur utilisation à quelques laboratoires. Premièrement, nous présentons une méthode simple qui exploite le photoblanchiment de molécules fluorescentes pour créer des motifs de protéines liées au substrat : Laser-assisted protein adsorption by photobleaching (LAPAP). Cette méthode permet de produire des motifs de protéines complexes d’une résolution micrométrique et d’une grande portée dynamique. Une caractérisation de la technique a été faite et en tant que preuve de fonctionnalité, des axones de neurones du ganglion spinal ont été guidés sur des gradients d’un peptide provenant de la laminine. Deuxièmement, LAPAP a été amélioré de manière à pouvoir fabriquer des motifs avec plusieurs composantes grâce à l’utilisation de lasers à différentes longueurs d’onde et d’anticorps conjugués à des fluorophores correspondants à ces longueurs d’onde. De plus, pour accélérer et simplifier le processus de fabrication, nous avons développé LAPAP à illumination à champ large qui utilise un modulateur spatial de lumière, une diode électroluminescente et un microscope standard pour imprimer directement un motif de protéines. Cette méthode est particulièrement simple comparativement à la version originale de LAPAP puisqu’elle n’implique pas le contrôle de la puissance laser et de platines motorisées, mais seulement d’envoyer l’image du motif désiré au modulateur spatial. Finalement, nous avons utilisé LAPAP pour démontrer que notre technique peut être utilisée dans des analyses de haut contenu pour quantifier les changements morphologiques résultant de la croissance neuronale sur des gradients de protéines de guidage. Nous avons produit des milliers de gradients de laminin-1 ayant différentes pentes et analysé les variations au niveau du guidage de neurites provenant d’une lignée cellulaire neuronale (RGC-5). Un algorithme pour analyser les images des cellules sur les gradients a été développé pour détecter chaque cellule et quantifier la position du centroïde du soma ainsi que les angles d’initiation, final et de braquage de chaque neurite. Ces données ont démontré que les gradients de laminine influencent l’angle d’initiation des neurites des RGC-5, mais n’influencent pas leur braquage. Nous croyons que les résultats présentés dans cette thèse faciliteront l’utilisation de motifs de protéines liées au substrat dans les laboratoires des sciences de la vie, puisque LAPAP peut être effectué à l’aide d’un microscope confocal ou d’un microscope standard légèrement modifié. Cela pourrait contribuer à l’augmentation du nombre de laboratoires travaillant sur le guidage avec des gradients liés au substrat afin d’atteindre la masse critique nécessaire à des percées majeures en neuroscience.

Activité antimicrobienne de peptides provenant d’hydrolysats de protéines de babeurre, de lactoferrine et de pois

Les antibiotiques sont fréquemment utilisés dans l’alimentation de la volaille afin de prévenir certaines maladies, dont l’entérite nécrotique, ce qui occasionne l’émergence de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques. Une alternative prometteuse est l’utilisation de peptides antimicrobiens (AMPs) comme suppléments alimentaires, tels les AMPs provenant des produits laitiers. L’objectif du projet était de développer une méthode de production d’extraits peptidiques à partir de coproduits de la transformation alimentaire (babeurre, lactoferrine, isolat de protéines de pois), afin de tester si ces extraits peptidiques possédaient une activité antimicrobienne sur les pathogènes spécifiques aviaires suivants : Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli et Staphylococcus aureus. Les protéines ont été mises en suspension dans l’eau (5% p/p) et hydrolysées par la pepsine, 6 heures, pH de 2.5. Les peptides furent récupérés par ultrafiltration (< 10 kDa), puis fractionnés selon leur charge nette : totaux, cationiques, anioniques et non liés. L’effet antimicrobien a été évalué surmicroplaques, par la survie bactérienne en présence de concentrations croissantes d’extraits peptidiques. Les extraits cationiques de babeurre ont démontré une efficacité à une concentration inférieure ou égale à 5 mg/mL; perte de 3 log pour Escherichia coli O78 :H80. En comparaison, la lactoferrine cationique a été efficace à une concentration inférieure ou égale à 0.6 mg/mL; perte de 6 log pour E. coli O78 :H80. Les extraits peptidiques du pois ont démontré une efficacité faible. Cette méthode s’avère prometteuse pour le développement d’une alternative ou d’un complément pour la réduction de l’utilisation des antibiotiques dans l’alimentation de la volaille.

Improved Selective Cholesterol Adsorption By Molecularly Imprinted Poly(methacrylic Acid)/silica (pmaa-sio₂) Hybrid Material Synthesized With Different Molar Ratios.

The present paper describes the synthesis of molecularly imprinted polymer - poly(methacrylic acid)/silica and reports its performance feasibility with desired adsorption capacity and selectivity for cholesterol extraction. Two imprinted hybrid materials were synthesized at different methacrylic acid (MAA)/tetraethoxysilane (TEOS) molar ratios (6:1 and 1:5) and characterized by FT-IR, TGA, SEM and textural data. Cholesterol adsorption on hybrid materials took place preferably in apolar solvent medium, especially in chloroform. From the kinetic data, the equilibrium time was reached quickly, being 12 and 20 min for the polymers synthesized at MAA/TEOS molar ratio of 6:1 and 1:5, respectively. The pseudo-second-order model provided the best fit for cholesterol adsorption on polymers, confirming the chemical nature of the adsorption process, while the dual-site Langmuir-Freundlich equation presented the best fit to the experimental data, suggesting the existence of two kinds of adsorption sites on both polymers. The maximum adsorption capacities obtained for the polymers synthesized at MAA/TEOS molar ratios of 6:1 and 1:5 were found to be 214.8 and 166.4 mg g(-1), respectively. The results from isotherm data also indicated higher adsorption capacity for both imprinted polymers regarding to corresponding non-imprinted polymers. Nevertheless, taking into account the retention parameters and selectivity of cholesterol in the presence of structurally analogue compounds (5-α-cholestane and 7-dehydrocholesterol), it was observed that the polymer synthesized at the MAA/TEOS molar ratio of 6:1 was much more selective for cholesterol than the one prepared at the ratio of 1:5, thus suggesting that selective binding sites ascribed to the carboxyl group from MAA play a central role in the imprinting effect created on MIP.

Adsorption of amyloglucosidase from Aspergillus niger NRRL 3122 using ion exchange resin

Amyloglucosidase enzyme was produced by Aspergillus niger NRRL 3122 from solid-state fermentation, using deffated rice bran as substrate. The effects of process parameters (pH, temperature) in the equilibrium partition coefficient for the system amyloglucosidase - resin DEAE-cellulose were investigated, aiming at obtaining the optimum conditions for a subsequent purification process. The highest partition coefficients were obtained using 0.025M Tris-HCl buffer, pH 8.0 and 25ºC. The conditions that supplied the highest partition coefficient were specified, the isotherm that better described the amyloglucosidase process of adsorption obtained. It was observed that the adsorption could be well described by Langmuir equation and the values of Qm and Kd estimated at 133.0 U mL-1 and 15.4 U mL-1, respectively. From the adjustment of the kinetic curves using the fourth-order Runge-Kutta algorithm, the adsorption (k1) and desorption (k2) constants were obtained through optimization by the least square procedure, and the values calculated were 2.4x10-3 mL U-1 min-1 for k1 and 0.037 min-1 for k2 .

The influence of adsorption phenomena on the impedance spectroscopy of an electrolytic cell

In this work we investigate the influence of the adsorption of ions on the impedance spectroscopy of an electrolytic cell. We consider that the positive and negative ions present in a dielectric liquid are adsorbed in the electrode surfaces with different adsorption energies. This difference in adsorption energies causes an additional plateaux in the limit of the low-frequency range of the real part of the impedance Z. In the same frequency range, a second minimum in the imaginary part of Z is predicted. The theory is illustrated with measurements of the impedance of an electrolytic solution in the frequency range from 10(-2) Hz to 1 KHz. A comparison between the present model and others from the literature to describe the experimental results is also made.

Comparative study of the adsorption and dissociation of vinylacetic acid and acrylic acid on silicon (001)

In this work, we employ the state of the art pseudopotential method, within a generalized gradient approximation to the density functional theory, to investigate the adsorption process of acrylic acid (AAc) and vinylacetic acid (VAA) on the silicon surface. Our total energy calculations support the proposed experimental process, as it indicates that the chemisorption of the molecule is as follows: The gas phase VAA (AAc) adsorbs molecularly to the electrophilic surface Si atom and then dissociates into H(2)C = CH - COO and H, bonded to the electrophilic and nucleophilic surface silicon dimer atoms, respectively. The activation energy for both processes correspond to thermal activations that are smaller than the usual growth temperature. In addition, the electronic structure, calculated vibrational modes, and theoretical scanning tunneling microscopy images are discussed, with a view to contribute to further experimental investigations.

First-principles study of the adsorption of atomic and molecular hydrogen on BC(2)N nanotubes

The adsorption of atomic and molecular hydrogen on armchair and zigzag boron carbonitride nanotubes is investigated within the ab initio density functional theory. The adsorption of atomic H on the BC(2)N nanotubes presents properties which are promising for nanoelectronic applications. Depending on the adsorption site for the H, the Fermi energy moves toward the bottom of the conduction band or toward the top of the valence band, leading the system to exhibit donor or acceptor characteristics, respectively. The H(2) molecules are physisorbed on the BC(2)N surface for both chiralities. The binding energies for the H(2) molecules are slightly dependent on the adsorption site, and they are near to the range to work as a hydrogen storage medium.

Density functional theory and ab initio molecular dynamics study of NO adsorption on Pd(111) and Pt(111) surfaces

The origin of the unique geometry for nitric oxide (NO) adsorption on Pd(111) and Pt(111) surfaces as well as the effect of temperature were studied by density functional theory calculations and ab initio molecular dynamics at finite temperature. We found that at low coverage, the adsorption geometry is determined by electronic interactions, depending sensitively on the adsorption sites and coverages, and the effect of temperature on geometries is significant. At coverage of 0.25 monolayer (ML), adsorbed NO at hollow sites prefer an upright configuration, while NO adsorbed at top sites prefer a tilting configuration. With increase in the coverage up to 0.50 ML, the enhanced steric repulsion lead to the tilting of hollow NO. We found that the tilting was enhanced by the thermal effects. At coverage of 0.75 ML with p(2 x 2)-3NO(fcc+hcp+top) structure, we found that there was no preferential orientation for tilted top NO. The interplay of the orbital hybridization, thermal effects, steric repulsion, and their effects on the adsorption geometries were highlighted at the end.

Theory of nitride oxide adsorption on transition metal (111) surfaces: a first-principles investigation

In this work, we report a density functional theory study of nitric oxide (NO) adsorption on close-packed transition metal (TM) Rh(111), Ir(111), Pd(111) and Pt(111) surfaces in terms of adsorption sites, binding mechanism and charge transfer at a coverage of Theta(NO) = 0.25, 0.50, 0.75 monolayer (ML). Based on our study, an unified picture for the interaction between NO and TM(111) and site preference is established, and valuable insights are obtained. At low coverage (0.25 ML), we find that the interaction of NO/TM(111) is determined by an electron donation and back-donation process via the interplay between NO 5 sigma/2 pi* and TM d-bands. The extent of the donation and back-donation depends critically on the coordination number (adsorption sites) and TM d-band filling, and plays an essential role for NO adsorption on TM surfaces. DFT calculations shows that for TMs with high d-band filling such as Pd and Pt, hollow-site NO is energetically the most favorable, and top-site NO prefers to tilt away from the normal direction. While for TMs with low d-band filling (Rh and Ir), top-site NO perpendicular to the surfaces is energetically most favorable. Electronic structure analysis show that irrespective of the TM and adsorption site, there is a net charge transfer from the substrate to the adsorbate due to overwhelming back-donation from the TM substrate to the adsorbed NO molecules. The adsorption-induced change of the work function with respect to bare surfaces and dipole moment is however site dependent, and the work function increases for hollow-site NO, but decreases for top-site NO, because of differences in the charge redistribution. The interplay between the energetics, lateral interaction and charge transfer, which is element dependent, rationalizes the structural evolution of NO adsorption on TM(111) surfaces in the submonolayer regime.

An investigation of phosphate adsorption from aqueous solution onto hydrous niobium oxide prepared by co-precipitation method

The synthetic hydrous niobium oxide has been used for phosphate removal from the aqueous solutions. The kinetic data correspond very well to the pseudo second-order equation The phosphate removal tended. to increase with a decrease of pH. The equilibrium data describe very well the Langmuir isotherm. The peak appearing at 1050 cm(-1) in IR spectra after adsorption was attributed to the bending vibration of adsorbed phosphate. The adsorption capacities are high, and increased with increasing temperature. The evaluated Delta G degrees and Delta H degrees indicate the spontaneous and endothermic nature of the reactions. The adsorptions occur with increase in entropy (Delta S positive) value suggest increase in randomness at the solid-liquid interface during the adsorption. A phosphate desorbability of approximately 60% was observed with water at pH 12, which indicated a relatively strong bonding between the adsorbed phosphate and the sorptive sites on the surface of the adsorbent. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Thermodynamic and kinetic investigations of phosphate adsorption onto hydrous niobium oxide prepared by homogeneous solution method

The adsorption kinetics of phosphate onto Nb(2)O(5)center dot nH(2)O was investigated at initial phosphate concentrations 10 and 50 mg L(-1). The kinetic process was described by a pseudo second-order rate model very well. The adsorption thermodynamics was carried out at 298, 308, 318, 328 and 338 K. The positive values of both Delta H and Delta S suggest an endothermic reaction and increase in randomness at the solid-liquid interface during the adsorption. Delta G values obtained were negative indicating a spontaneous adsorption process. The Langmuir model described the data better than the Freundlich isotherm model. The peak appearing at 1050 cm(-1) in IR spectra after adsorption was attributed to the bending vibration of adsorbed phosphate. The effective desorption could be achieved using water at pH 12. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Adsorption kinetic, thermodynamic and desorption studies of phosphate onto hydrous niobium oxide prepared by reverse microemulsion method

A type of Nb(2)O(5)center dot 3H(2)O was synthesized and its phosphate removal potential was investigated in this study. The kinetic study, adsorption isotherm, pH effect, thermodynamic study and desorption were examined in batch experiments. The kinetic process was described by a pseudo-second-order rate model very well. The phosphate adsorption tended to increase with a decrease of pH. The adsorption data fitted well to the Langmuir model with which the maximum P adsorption capacity was estimated to be 18.36 mg-Pg(-1). The peak appearing at 1050 cm(-1) in IR spectra after adsorption was attributed to the bending vibration of adsorbed phosphate. The positive values of both Delta H degrees and Delta S degrees suggest an endothermic reaction and increase in randomness at the solid-liquid interface during the adsorption. Delta G degrees values obtained were negative indicating a spontaneous adsorption process. A phosphate desorbability of approximately 68% was observed with water at pH 12, which indicated a relatively strong bonding between the adsorbed phosphate and the sorptive sites on the surface of the adsorbent. The immobilization of phosphate probably occurs by the mechanisms of ion exchange and physicochemical attraction. Due to its high adsorption capacity, this type of hydrous niobium oxide has the potential for application to control phosphorus pollution.