含膽酸鈉的混合表面活性劑體系分子自組裝熱力學(xué).pdf

1、超分子聚集體囊泡為具有可調(diào)控性的軟納米粒子，由于其與細(xì)胞類似的雙分子層膜結(jié)構(gòu)，為細(xì)胞仿生研究提供了模型體系。小分子表面活性劑囊泡作為仿生研究及實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)，如緩釋或定向釋放的藥物載體，在保持軟材料性質(zhì)的前提下提高雙分子層穩(wěn)定性是關(guān)鍵課題之一。本工作的目的是采用膽酸鈉改性的葡聚糖聚合物對表面活性劑囊泡的修飾，提高囊泡的穩(wěn)定性。
　　本論文以等溫滴定量熱(ITC)為主要研究手段，結(jié)合冷凍透射電鏡(cryo-TEM)、濁度、電導(dǎo)和動態(tài)

2、光散射(DLS)等分析技術(shù)，以膽酸鈉(NaCA)和含膽酸鈉側(cè)鏈的改性聚合物為研究主線，探討它們與陰、陽離子表面活性劑的混合體系和陰陽離子混合囊泡之間的一系列分子自組裝熱力學(xué)和相行為。詳細(xì)分析了雙親分子疏水側(cè)鏈性質(zhì)、電荷、溶液的組成和濃度等因素對復(fù)雜體系中分子聚集過程的影響，討論了各種雙親分子間的協(xié)同效應(yīng)。由此從宏觀熱力學(xué)特性和分子結(jié)構(gòu)方面，解釋膽酸鈉組分對囊泡聚集體轉(zhuǎn)變的調(diào)控作用以及此類復(fù)雜體系中分子間相互作用的熱力學(xué)行為。論文工作包含

3、以下主要內(nèi)容:
　　1.膽酸鈉在水溶液中的膠束化熱力學(xué)
　　以等溫滴定量熱和電導(dǎo)率測定方法，研究了膽酸鈉的濃度變化對其膠束化過程的影響。測量了膽酸鈉的臨界預(yù)膠束濃度和臨界膠束濃度及其相應(yīng)過程的相變焓。尤其是對于膽酸鈉的預(yù)膠束形成，首次得到了有明確定義的預(yù)膠束化焓。
　　2.建立了相同電荷的表面活性劑混合體系——NaCA/十二烷基硫酸鈉(SDS)
　　得到了在不同SDS初始濃度下相同電荷的NaCA和SDS之間的相互

4、作用能。結(jié)果表明ITC對于相同電荷混合表面活性劑非常弱的協(xié)同效應(yīng)以及疏水作用能量研究是最為直接準(zhǔn)確的手段。
　　3.建立了相反電荷的表面活性劑混合體系—NaCA/雙子表面活性劑(12-10-12Br2)
　　深入研究了這類混合體系從膠束到液晶，再到混合膠束的轉(zhuǎn)變過程熱力學(xué)和相行為。得到了混合體系膠束相與液晶相的濃度范圍，詳細(xì)討論了雙子表面活性劑濃度對混合體系聚集行為的影響。
　　4.NaCA對于陰陽離子混合表面活性劑囊

5、泡聚集行為的調(diào)控作用
　　建立了含有三種表面活性劑分子的復(fù)雜體系。通過等溫滴定量熱與濁度、動態(tài)光散射、低溫透射電鏡等手段結(jié)合，研究了NaCA誘導(dǎo)的囊泡從溶脹到破裂過程的形態(tài)變化及聚集熱力學(xué)，并得到了囊泡破裂的臨界濃度和焓變。
　　5.含有NaCA側(cè)鏈的改性聚合物(Dex-xCACOONa)與囊泡的相互作用
　　基于前面工作的基礎(chǔ)，論文工作進(jìn)一步在混合表面活性劑囊泡體系中加入側(cè)鏈帶有膽酸鈉的改性聚合物，旨在調(diào)控囊泡的穩(wěn)定

6、性和聚集行為。首先利用ITC方法表征了雙親聚合物在水溶液中的自組裝熱力學(xué)性質(zhì)和聚集能力。進(jìn)而建立疏水聚合物與囊泡的混合體系，聚合物的NaCA改性側(cè)鏈及替代度對囊泡聚集行為的影響被詳細(xì)地討論。這些結(jié)果對于我們進(jìn)一步深入擴(kuò)展此類復(fù)雜體系的研究和應(yīng)用，有著重要的指導(dǎo)意義。
　　論文工作得到國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.21273061和No.21327003)的支持。研究生期間關(guān)于同電荷表面活性劑體系的工作已經(jīng)發(fā)表在國際專業(yè)雜志J.Che