谷氨酸基表面活性劑分子有序組合體與生物活性分子的相互作用.pdf

1、綠色表面活性劑是近年來表面活性劑工業(yè)的發(fā)展方向。它們具有較高的安全性，生物可降解性。在本文中我們合成了單鏈和雙鏈的谷氨酸基表面活性劑，并對(duì)其相行為，以及與生物活性分子之間的相互作用進(jìn)行了研究，有助于認(rèn)識(shí)谷氨酸基表面活性劑的結(jié)構(gòu)對(duì)其聚集形態(tài)以及生物活性分子構(gòu)象的影響，從而推動(dòng)谷氨酸基表面活性劑在實(shí)際中的應(yīng)用，研究內(nèi)容包括以下六部分： 1.十二烷基谷氨酸銨鹽(GDA)/n-C5-H11OH/H2O聚集性質(zhì)研究． 本章中我們合

2、成了一種具有生物降解和生物適應(yīng)性的新型表面活性劑-n十二烷基谷氨酸銨鹽，并通過小角X衍射，ESR，粘度，冷凍蝕刻等方法測(cè)定了GDA/n-C5H11OH/H2O體系的相行為和結(jié)構(gòu)特性。在GDA/n-C5H11OH/H2O三組分體系相圖中存在三個(gè)各相同性區(qū)—水包油(O/W)，雙連續(xù)(bicontinuous)，油包水(W/O)和兩個(gè)各相異性區(qū)—六角狀液晶(HEX)和層狀液晶(LLC)區(qū)域。此外，紫外光照會(huì)導(dǎo)致層狀液晶的兩親雙層的距離(d)和

3、六角狀液晶柱狀聚集體的半徑(r)變小，但是對(duì)水包油(O/W)和油包水(W/O)微乳液幾乎沒有影響。 2.十二烷基谷氨酸銨鹽(GDA)與血紅蛋白的相互作用通過紫外可見光譜，熒光光譜，同步熒光光譜，圓二色譜，冷凍蝕刻透射電鏡等方法探討十二烷基谷氨酸銨鹽(GDA)與血紅蛋白(Hb)的相互作用。研究結(jié)果表明表面活性劑GDA單體與血紅蛋白發(fā)生作用，使得血紅蛋白向高鐵血色原轉(zhuǎn)變，GDA膠束可以誘導(dǎo)血紅素(heme)單體脫離血紅蛋白的疏水腔。

4、從電鏡照片可以看出GDA的加入不但能使血紅蛋白發(fā)生聚集，而且可以使血紅蛋白本身的結(jié)構(gòu)變得松散。當(dāng)體系中存在大量的H+時(shí)，能阻止heme單體從血紅蛋白疏水空腔的脫離，但是加入不同電荷的陽離子時(shí)，并無此效果。 3.十二烷基谷氨酸銨鹽(GDA)與牛血清蛋白的相互作用以表面張力法、微量熱法和熒光探針法研究了牛血清蛋白(BSA)對(duì)GDA膠束的臨界膠束濃度cmc，GDA膠束聚集數(shù)的影響，并進(jìn)一步用圓二色譜研究了BSA在GDA/H2O體系和G

5、DA/n-C5H11OH混合膠束體系中構(gòu)象的變化，并用負(fù)染電鏡等方法對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行佐證。結(jié)果表明：在GDA/H2O體系中，BSA的存在使體系的表面張力、GDA的臨界膠束濃度(cmc)增加，GDA的膠束聚集數(shù)下降。隨著GDA濃度增加，GDA的疏水鏈與蛋白的疏水基團(tuán)相互作用對(duì)BSA的二級(jí)結(jié)構(gòu)有一定的影響，其α螺旋含量逐漸降低。 4.血紅蛋白與GDA/n-C5H11OH/Water自組裝聚集體的相互作用本章中我們通過紫外光譜，小角X衍

6、射，ESR，粘度，冷凍蝕刻等方法研究了GDA/n-C5H11OH/H2O自組裝聚集體與血紅蛋白相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著血紅蛋白的加入，在更低的正戊醇濃度下就可以形成水包油結(jié)構(gòu)，油包水結(jié)構(gòu)更容易在低水含量下形成，血紅蛋白的存在會(huì)減小六角狀液晶區(qū)域的面積，而對(duì)層狀液晶區(qū)域幾乎沒影響。此外，血紅蛋白和GDA/n-C5H11OH/H2O聚集體能相互影響它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，而且這種影響與血紅蛋白的含量和GDA/n-C5H11OH/H2O聚集體的

7、組成有密切的關(guān)系。血紅蛋白會(huì)使層狀液晶的兩親雙層之間的相互作用先降低再增加，而使六角狀液晶柱狀聚集體之間的相互作用不斷的減小。以上結(jié)果將為血紅蛋白與細(xì)胞膜相互作用提供一些重要的理論信息。 5.雙子星型谷氨酸表面活性劑(L2G2Cn)聚集性質(zhì)研究本章中合成了一類雙子星型的谷氨酸基表面活性劑，它們具有相同的親水頭基和相同長度的疏水鏈，而它們的連接基團(tuán)長度不同。通過表面張力、熒光光譜等方法確定了它們的臨界膠束濃度(cmc)和聚集數(shù)(N

8、)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙子星型谷氨酸表面活性劑的連接基團(tuán)的長度對(duì)其在水溶液中的聚集行為有非常大的影響，隨著連接基團(tuán)碳原子數(shù)目的增加，其臨界膠束濃度和臨界表面張力增加，而其聚集數(shù)減小。而且發(fā)現(xiàn)雙子星型谷氨酸表面活性劑具有很強(qiáng)的形成囊泡的能力。此外，還探討了表面活性劑濃度、鹽度、連接基團(tuán)的長度對(duì)囊泡形成的影響。 6.雙子星型谷氨酸表面活性劑(L2G2Cn)與血紅蛋白的相互作用本章采用等溫滴定微量量熱、圓二色譜、紫外、熒光等手段，圍繞雙子