磁響應(yīng)表面活性劑的合成及其應(yīng)用.pdf

1、磁性表面活性劑獨特的磁響應(yīng)性賦予其重要的理論研究意義及實際應(yīng)用潛力。不僅磁性表面活性劑本身，而且其在水溶液中均對外磁場有明顯的響應(yīng)性質(zhì)，這一特性在制備磁性乳液以及與生物大分子作用實現(xiàn)磁遷移方面有著潛在的應(yīng)用。傳統(tǒng)的磁性乳液或磁分離過程都必須引入磁性納米粒子或磁流體來實現(xiàn)，但是由于磁性納米粒子生物相容性低、穩(wěn)定性差以及制備過程繁瑣等缺點限制了其在基因治療和生物技術(shù)方面的應(yīng)用?；诖?，本文設(shè)計合成了磁性糖基表面活性劑，在不引入磁性納米粒子的

2、情況下實現(xiàn)了磁性乳液的制備以及對DNA和蛋白質(zhì)的磁遷移作用，希望能篩選出高穩(wěn)定性的磁性乳液，研究磁場對其穩(wěn)定性和形貌的影響。此外，通過引入金納米粒子，可以顯著提高磁性表面活性劑對DNA和蛋白質(zhì)的磁遷移效率，為實現(xiàn)DNA的靶向遷移以及基因治療領(lǐng)域提供理論依據(jù)。本論文主要包括以下幾個方面:
　　1.磁性糖基表面活性劑的合成
　　設(shè)計合成磁性陽離子糖基表面活性劑[H-G-Cn]FeCl4和[Cn-G-Cn]FeCl3Br(n=8，

3、12，16)，通過核磁共振氫譜、傅里葉變換紅外光譜、元素分析、紫外可見光譜、拉曼光譜和振動樣品磁強計等手段確定了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和順磁特性。通過表面張力法及電導(dǎo)率法研究了磁性糖基表面活性劑在水溶液中和氣液界面上的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)果表明:隨著疏水鏈長的增加，磁性表面活性劑的臨界膠束濃度(cmc)逐漸降低，但γcmc則差異明顯。此外，與[H-G-Cn]FeCl4相比，[Cn-G-Cn]FeCl3Br降低表面張力的效率更高。通過比較發(fā)現(xiàn)，[H-G-C1

4、2]FeCl4和[Cl2-G-C12]FeCl3Br在溶液中的溶解性較好并且具有較高的降低表面張力的能力與效率。
　　2.磁性表面活性劑溶液的磁性及磁性乳液研究
　　利用所合成的磁性表面活性劑[H-G-Cn]FeCl4和[Cn-G-Cn]FeCl3Br(n=8，12，16)水溶液，通過動態(tài)光散射、負(fù)染/冷凍蝕刻-透射電鏡等手段驗證磁性表面活性劑聚集體的形成并觀察其形貌。此外，使用懸滴法、振動樣品磁強計等方法研究了磁性表面活性

5、劑溶液的磁響應(yīng)性質(zhì)以及磁場對表面張力值的影響。接著以磁性表面活性劑溶液為乳化劑，分別制備了普通磁性乳液以及磁性雙面(Janus)乳液，通過動態(tài)光散射、偏光顯微鏡技術(shù)研究了磁性乳液的穩(wěn)定性和形貌。結(jié)果表明，所制備的普通磁性乳液可在磁場下進行移動并具有較好的穩(wěn)定性。此外，通過改變不同組分比，可以調(diào)控磁性雙面乳液的形貌和穩(wěn)定性而且在磁場存在下會破壞雙面乳液的形貌，從而使其穩(wěn)定性大大降低。
　　3.磁性表面活性劑與生物分子相互作用的研究<

6、br>　　以磁性[H-G-C12]FeCl4和[C12-G-C12]FeCl3Br為例，研究其與生物分子（DNA或蛋白質(zhì)）的相互作用。通過紫外-可見光譜、圓二光譜等手段研究單獨的磁性表面活性劑在磁場作用下對DNA的遷移作用。結(jié)果表明，單獨的磁性表面活性劑與DNA會形成磁性復(fù)合物，對DNA具有較好的壓縮作用但在磁場下復(fù)合物的遷移效率很低。為此，通過引入金納米粒子可以有效地提高磁性表面活性劑對DNA或蛋白質(zhì)的磁遷移效率，并且通過研究不同方法