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本论文首先制备了系列对称型阳离子gemini表面活性剂、一种不对称型阳离子gemini表面活性剂以及一种具有gemini结构的聚阳离子。接着,使用制备的gemini表面活性剂作为乳化剂,苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯作为主要单体,采用微乳液聚合的方式制备了粒径小于50nm的阳离子聚合物纳米粒子,并以它们作为探针采用其振光技术定量检测DNA。论文主要研究内容如下:
制备一系列对称型阳离子gemini表面活性剂和不对称型可聚合阳离子gemini表面活性剂,以自制的不对称型可聚合阳离子gemini表面活性剂为原料制备具有gemini结构的聚阳离子。此外,对合成的gemini表面活性剂进行了结构表征,对聚阳离子进行粒度分布、电位、形态和分子量的表征。实验结果表明:系列对称型阳离子gemini表面活性剂可以通过一步合成的方式制备,并且产量和纯度较高,不对称型可聚合gemini表面活性剂可以通过两步合成制备。以不对称型可聚合gemini表面活性剂为原料制备的聚阳离子在水溶液中以纳米粒子的形式存在,并且粒径分布和分子量分布较窄。
以一系列自制的对称阳离子型gemini表面活性剂为乳化剂,采用改进微乳液聚合工艺制备阳离子型聚(甲基丙烯酸甲酯-双丙酮丙烯酰胺)纳米粒子,同时探讨了各种因素对制备乳胶粒的粒径、粒径分布、乳液稳定性等的影响。实验结果表明:采用改进微乳液聚合的方式可以容易地制备出阳离子型的聚(甲基丙烯酸甲酯-双丙酮丙烯酰胺)纳米粒子。高性能的gemini表面活性剂作为乳化剂可以明显减少乳化剂用量,仅需3%用量(相对于单体用量)即可制备平均粒径小于30nm的聚(甲基丙烯酸甲酯-双丙酮丙烯酰胺)纳米粒子。
以自制的对称阳离子型gemini表面活性剂为乳化剂,采用改进微乳液聚合工艺制备单分散粒径可控的阳离子型聚苯乙烯纳米粒子,同时探讨了各种影响因素对制备乳胶粒的粒径、粒径分布、乳液稳定性等的影响。实验结果表明:采用改进微乳液聚合的方式可以制备出单分散粒径可控的聚苯乙烯纳米粒子。聚苯乙烯的粒径可以通过单体用量来控制。
最后,分别以制备的聚阳离子、阳离子型聚(甲基丙烯酸甲酯.双丙酮丙烯酰胺)纳米粒子和阳离子型聚苯乙烯纳米粒子为探针,采用共振光技术对DNA进行定量分析。并对聚阳离子、阳离子型聚(甲基丙烯酸甲酯.双丙酮丙烯酰胺)纳米粒子、阳离子型聚苯乙烯纳米粒子、DNA以及相应的复合物进行表征以研究这些探针与DNA之间的相互作用。采用荧光光谱仪表征各种复合物的光谱特征,探讨质量比、pH、离子强度、潜在的干扰物质对DNA定量分析的影响,并优化测试条件做出定量分析的工作曲线,进一步对合成样品进行定量分析检测。实验结果表明:三种类型的阳离子聚合物纳米粒子均能与DNA发生相互作用,而且可以作为探针对DNA进行共振光定量分析,分析检测的灵敏度高、重现性好。