固体表面介导十二烷基磺基甜菜碱和双亲嵌段共聚物Pluronic P123聚集体结构转化研究

摘要

囊泡是指由双亲分子的闭合双分子层所形成的一种有序组合体，由于在生物膜模拟、药物封装与靶向释放、微型反应器和纳米粒子合成等领域有重要的应用前景，因而受到人们的广泛关注。至目前为止，已报道了大量的囊泡体系，但简单（或常规）单链表面活性剂(single-tailed surfactant，STS)囊泡还未见涉及。通常认为，在无助剂存在下，单一STS在溶液中不能形成囊泡。但近期我们发现了一个有趣的现象，用亲水性粗糙玻璃表面在无任何添加剂条件下，在单一STS如十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)胶束溶液中，发现可诱导形成了囊泡，且囊泡具有良好的稳定性，这似乎与现有囊泡认识相悖，引起我们的兴趣。另外，已报道的诱导囊泡形成的方法很多，如改变pH、温度以及加入有机物或盐等，但固体表面介导的体相溶液中囊泡形成还未见报道。
　　本文选取两性离子表面活性剂十二烷基磺基甜菜碱(LSB)和嵌段共聚物Pluronic P123为模型双亲分子，选取亲水性粗糙玻璃表面(rough glass surface，RGS)和疏水性玻璃表面（lipophilic glass surface，LGS）为模型固体表面，研究了固体表面介导的体相溶液中双亲分子的聚集体结构转化，考察了囊泡的稳定性，探讨了结构转化机理，以期加深对界面现象和双亲分子聚集行为的认识。
　　本文的主要研究内容和结论:
　　(1)研究了亲水性粗糙玻璃表面(RGS，用HF腐蚀载玻片所得)在LSB胶柬溶液中，所介导的聚集体结构转化行为，发现在无助剂存在下可诱导形成囊泡。LSB囊泡具有良好的稳定性，经热(80℃，2h)处理和冻融(-20或-196℃冻2 h-25℃融化)处理后，囊泡可稳定存在。LSB溶液的pH(4.0-9.0)和NaCl（1.0×10-5和1.0×10-4 mol/L）的存在，对囊泡的形成和稳定性均无明显的影响。RGS的粗糙度以及LSB在RGS上的双分子层吸附，对囊泡的形成具有关键作用。RGS诱导LSB囊泡形成的可能机理为:LSB胶束和/或分子吸附在RGS上形成弯曲的双分子层，双分子层从RGS上脱离后自发卷曲、闭合而形成囊泡。在无助剂存在下，STS由胶束直接转变为囊泡具有较高的势垒，因而难以自发形成囊泡;固体表面的存在改变了转化途径，有效降低了转化势垒，可使转化过程自发进行，因而可诱导囊泡形成。
　　(2)研究了疏水性玻璃表面（LGS，三甲基氯硅烷表面修饰载玻片所得）在LSB胶束溶液中，所介导的聚集体结构转化行为，发现在无助剂存在下也可诱导形成囊泡。所获得LSB囊泡具有良好的稳定性，LSB溶液的pH(4.0-9.0)对囊泡的形成和稳定性均无明显的影响。这些结果与RGS结果一致。LGS诱导LSB囊泡形成的可能机理为:LSB胶束或分子吸附在LGS上形成单分子层，该单分子层对自由胶束存在基体效应，而使自由胶束在单分子层上吸附并形成“双层片堆积聚集体”结构，“双层片堆积聚集体”从表面脱落后而自发形成囊泡。
　　(3)研究了P123胶束溶液中，亲水性RGS介导的聚集体结构转化行为，发现发生了球形胶束-蠕虫状胶束-囊泡的聚集体结构转化。移去RGS后，P123囊泡部分转化为蠕虫状胶束，形成囊泡/蠕虫状胶束共存体系。P123囊泡体系经热(40～90℃)处理和冻融(-20℃/25℃)处理后，囊泡将转化为蠕虫状胶束和球形胶束。P123球形胶束在RGS表面的吸附和聚集，是导致体相溶液中聚集体结构转化的主要原因。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 囊泡的研究历史

1．2 囊泡形成的基本理论

1．3 囊泡的制备

1．4 囊泡的表征

1．5 囊泡的应用

1．6 论文选题依据

参考文献

第二章 亲水性固体表面介导十二烷基磺基甜菜碱囊泡的形成

2．1 实验部分

2．1．1 实验药品与仪器

2．1．2 RGS介导囊泡形成实验

2．1．3 分析测试

2．2 结果与讨论

2．2．1 RGS的表征

2．2．2 RGS诱导囊泡的形成

2．2．3 溶液pH和盐对囊泡形成的影响

2．2．4 RGS诱导形成囊泡的微环境

2．2．5 LSB囊泡的稳定性研究

2．2．6 RGS介导囊泡形成机理探讨

2．3 本章小结

参考文献

第三章 疏水性固体表面介导十二烷基磺基甜菜碱囊泡的形成

3．1 实验部分

3．1．1 实验药品、仪器及分析测试

3．1．2 LGS介导囊泡形成实验

3．2 结果与讨论

3．2．1 LGS的表征

3．2．2 LGS诱导囊泡的形成

3．2．3 LGS诱导形成囊泡的微环境

3．2．4 LSB囊泡的稳定性研究

3．2．5 LGS介导囊泡形成机理探讨

3．3 本章小结

参考文献

第四章 粗糙玻璃表面介导双亲嵌段共聚物Pluronic P123聚集体结构转化研究

4．1 实验部分

4．1．1 实验药品

4．1．2 实验方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 粗糙玻璃表面(RGS)的表征

4．2．2 RGS诱导P123水溶液中聚集体的变化

4．2．3 P123囊泡的稳定性研究

4．2．4 RGS介导P123聚集体转化机理探讨

4．3 本章小结

参考文献

本论文主要结论、创新点及进一步工作

致谢

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