论文部分内容阅读
`氨基酸类表面活性剂是以氨基酸、短肽等基团为头基的一类重要的生物质表面活性剂，具有低刺激性、低毒性、良好的生物相容性、生物降解性及环境相容性等优势，在食品、药品和化妆品等行业得到广泛的关注和应用。针对目前氨基酸类表面活性剂种类有限，构效关系不够明确等问题，本文设计并合成了三个系列十一种新型结构的氨基酸类表面活性剂，对其表面活性、聚集行为以及与牛血清白蛋白的相互作用进行研究。（1）以N-甲基-L-脯氨醇和长链烷基溴为原料，合成了三种不同疏水链长的L-脯氨醇类单链表面活性剂L-CnPB (n=12,14,16),通过表面张力法、电导法、稳态荧光法、动态光散射和透射电镜等方法考察了L-CnPB的表面活性和水溶液的胶束化行为。研究表明：疏水链碳原子数由12增至16，L-CnPB的CMC值由8.95mmol/L降低至0.538mmol/L，γCMC由33.9mN/m降至32.6mN/m，聚集体微极性变化不大。通过相分离模型对胶束生成热力学性质进行研究，发现在298-313K的温度范围内，ΔG θm和ΔH θm均为负值，ΔH θm的绝对值比-TΔSθ m绝对值小的多，说明L-CnPB在水溶液中胶束化过程是熵驱动、自发进行的放热过程。L-CnPB在10CMC浓度下形成较大的球形胶束，粒径分布在10-40nm左右。（2）以Nε-十二酰基-L-赖氨酸C12LyNa为原料，分别与草酰氯、丁二酰氯、己二酰氯反应，制备了三种不同连接基长度的赖氨酸类Gemini表面活性剂[C12-m-C12]Na2(m=2,4,6)，以C12LyNa和三聚氯氰为原料合成了以三嗪环为连接基的赖氨酸类Gemini和三聚表面活性剂nC12LyNan(n=2,3)，并考察了其表面活性和水溶液的胶束化行为。研究表明，对于[C12-m-C12]Na2，连接基碳原子数由2增至6，CMC值由0.0945mmol/L增至0.355mmol/L，γCMC由28.6mN/m增至37.4mN/m，聚集体微极性略增大。对于nC12LyNan，聚合度n由1增至3，CMC值由7.59mmol/L降至0.0631mmol/L，γCMC由39.3mN/m降至35.1mN/m，聚集体微极性减小。3C12LyNa3在气液界面的饱和吸附面积与2C12LyNa2相比变化不大，比C12LyNa的2倍略大。强疏水协同作用使2C12LyNa2和3C12LyNa3溶液出现预胶束化行为。在298-313K的温度范围内，赖氨酸类表面活性剂在水溶液中胶束化过程是熵驱动、自发进行的放热过程。赖氨酸类Gemini表面活性剂在10CMC浓度下形成较大聚集体，粒径分布在100-400nm左右，C12LyNa的聚集体大粒径分布在40-100nm之间，3C12LyNa3的聚集体大粒径分布在70-250nm之间。其中C12LyNa溶液中存在螺旋棒状聚集体，赖氨酸多聚表面活性剂溶液中存在球形或椭球形的聚集体。[C12-m-C12]Na2、2C12LyNa2具有光学活性，浓度大于CMC时可自组装形成手性聚集体。（3）以1,3,5-三丙烯酰基-六氢化均三嗪、L-半胱氨酸和脂肪酰氯为原料合成了三种半胱氨酸类三聚表面活性剂L-3CnCyNa3(n=8,10,12)，并考察了其表面活性和水溶液的胶束化行为。研究表明，疏水链碳原子数由8增至12，3CnCyNa3的CMC值由4.82mmol/L降至0.116mmol/L，γCMC由33.9mN/m增至36.2mN/m，聚集体微极性减小。与十二酰基半胱氨酸钠C12CyNa的CMC值(10.5mmol/L)相比，3C12CyNa3的CMC值要小2个数量级。在298-313K的温度范围内，L-3CnCyNa3在水溶液中胶束化过程是熵驱动、自发进行的放热过程。L-3CnCyNa3在10CMC浓度下自组装形成圆形或者椭圆形较大聚集体，粒径分布在100-250nm之间。L-3CnCyNa3具有光学活性，浓度大于CMC时可自组装形成手性聚集体。（4）用稳态荧光法研究了所合成的氨基酸类表面活性剂和BSA体系的相互作用。研究表明，疏水链越长、连接基链越短、聚合度越大，氨基酸类表面活性剂与BSA的相互作用越强，BSA分子的展开程度越大。