Gemini表面活性剂18-3-18与磷脂DPPC在气液界面的混合性质

Gemini表面活性剂作为基因转染的非病毒载体受到国内外学者的广泛关注,其传递过程与细胞膜密切相关。通过Langmuir膜天平测得Gemini表面活性剂18-3-18与磷脂类表面活性剂DPPC混合膜的表面压力与平均分子面积（π-A）等温线,定量分析了平均分子面积（A_m）、混合单分子膜的过剩面积(A_ex)、过剩吉布斯自由能(△G_ex)、混合表面自由能(△G_mix)及相互作用参数等,确定了单层膜的混合性质,并在此基础上研究了18-3-18与DPPC相互作用。还用AFM观察了相应LB膜的表面形貌。结果表明,18-3-18与DPPC的物质的量之比及膜压对单层膜的稳定性、热力学特性及它们之间的相互作用有显著影响。特别地,当X_DPPC为0.20和O.67时,18-3-18与DPPC混合膜的△G_ex和△G_mix出现了两个极值点,这表明在0.20～0.67之间混合膜会出现相分离,这与AFM结果是一致的。     

Gemini表面活性剂18—3—18与磷脂DPPC在气液界面的混合性质

Gemini表面活性剂作为基因转染的非病毒载体受到国内外学者的广泛关注,其传递过程与细胞膜密切相关。通过Langmuir膜天平测得Gemini表面活性剂18—3—18与磷脂类表面活性剂DPPC混合膜的表面压力与平均分子面积（π-A）等温线,定量分析了平均分子面积（Am）、混合单分子膜的过剩面积（Aex）、过剩吉布斯自由能（△Gex）、混合表面自由能（△Gmix）及相互作用参数等,确定了单层膜的混合性质,并在此基础上研究了18318与DPPC相互作用。用原子力显微镜（AFM）观察了相应LB膜的表面形貌。结果表明：18—3—18与DPPC的物质的量之比及膜压对单层膜的稳定性、热力学特性及它们之间的相互作用有显著影响。特别地,在XDPPC为0．20和0．67时,18—3—18与DPPC混合膜的△Gcx和△Gmix出现了两个极值点,这表明在xDPPC为0．20～0．67之间时,混合膜会出现相分离,与AFM结果一致。     

碱性磷酸酶定位方向对DPPC液晶单层膜热力学特性的影响

采用3种不同方法将碱性磷酸酶(AP)添加在DPPC单层膜系统中,从热力学角度研究了AP对DPPC单层膜的影响,旨在从分子水平探讨AP分子与磷脂生物膜的作用机理。结果表明,用共同铺展法和亚相溶解法添加AP后,DPPC单层膜的相变不受影响。在低表面压力下,AP在膜上的定位从长轴与界面平行变为垂直方向,这改变了膜体系中分子间的相互作用力,减小了膜体系的混乱程度,增大了膜体系的能量。而用亚相注入法添加蛋白AP后,DPPC单层膜的相转移变得不明显,在低表面压力下AP分子的定位方向不变。在高表面压力下,AP分子可能被DPPC胶束包裹,并释放到单层膜外,这不仅改变了体系分子间的相互作用力,而且增大了体系的混乱程度,并减小了体系能量。碱性磷酸酶分子的定位方向对其与磷脂膜的相互作用起到至关重要的作用。     

二十二酸和DPPC单分子膜循环π-A曲线研究

研究了不同表面压处二十二酸（简称BA）和DPPC单分子膜循环π-A曲线，随着循环曲线中选取表面压的升高，压缩曲线和扩张曲线的差别性越大；其热力学分析表明压缩和扩张曲线中聚集自由能（△G^0）有较大改变，结果显示。压缩和扩张曲线在液相区出现明显的不重合，不重合区域的大小反映分子膜聚集程度的大小．     

利用Langmuir技术构筑的光抗蚀剂聚合物纳米薄膜的表面微观结构及在光刻蚀方面的应用（I）：气液界面上聚合物单分子膜表面行为的研究

合成了含有缩酮保护基团的共聚物聚N-十二烷基丙烯酰胺／1．4-二噁螺环[4,4]壬烷-2-亚甲基甲基丙烯酸酯pDDMA／DNMMA,并用Langmuir技术构建了单层和多层纳米超薄膜,用表面压（π）和静态弹性模量（Es）随平均重复单元面积（A）的变化研究了聚合物在气／液界面上的表面行为。研究结果表明,共聚物pDDMA／DNMMA能在水面上紧密排列,形成稳定的分子取向规整的Langmuir分子膜,其单层膜的厚度为1．6nm;分子的主链平躺在水面上,分子的侧链基团以与水面呈62°夹角向上伸展。与π-A曲线相比,Es—A曲线能更清楚直观地反映单分子层在挤压过程中微观结构的变化。Es-π曲线的研究为优化拉膜工艺条件提供了可靠依据。排列紧密的单分子膜在-定的表面压下,可单层、多层均匀的转移到固体基板上,形成规整有序层状结构的LB膜。     

界面单层膜和囊泡双层膜中胆固醇对饱和磷脂膜的影响

利用界面Langmuir单层膜和大单层囊泡的双层膜研究了不同含量胆固醇对饱和磷脂DPPC膜的影响,以及胆固醇与DPPC的相互作用。在双层膜模型中,使用DPH荧光探针标记膜,通过测量荧光稳态各向异性和荧光寿命,来探讨胆固醇对饱和DPPC双层膜流动性及微粘度的影响。在界面单层模型中,通过压力-面积曲线分析胆固醇对单层膜相变的影响,并计算吉布斯自由能实验值,与维里物态方程拟合得到理论参数相结合,讨论胆固醇与DPPC在膜上的相互作用。结果发现:加入少量胆固醇后,两种模型膜流动性降低,微粘度增大;胆固醇较高时,膜流动性转为增大,微粘度降低。当胆固醇摩尔比大于等于0.5时,流动性达到稳定。流动性的改变与胆固醇影响膜的相变过程有关,胆固醇分子和DPPC分子相互作用力的引力在胆固醇摩尔比为0.5时达到最大。     

二棕榈磷脂酰胆碱单分子膜诱导碳酸钙结晶

磷脂单分子膜是生物膜的简化模拟体系,采用二棕榈磷脂酰胆碱(DPPC)作为单分子膜的成膜材料将使该领域的研究进一步接近生物体系。利用LB技术,模拟生物体系研究二棕榈磷脂酰胆碱(DPPC)单分子膜对碳酸钙晶体生长的取向和形貌的控制作用。研究表明DPPC单分子膜对碳酸钙晶体的取向和形貌有很好的控制作用。     

Gemini表面活性剂在气/液界面上的微区形貌随表面压的变化

测定了Gemini表面活性剂在pH值为10．86,NaBr浓度为1．0mol／L的溶液气／液界面上的表面压一分子面积的等温线。用自制的Brewster角显微镜(BAM)观察了由Gemini表面活性剂在界面上所形成单分子膜的微区形貌随表面压的变化。结果表明：当pH值为10．86时,Gemini表面活性剂在1．0mol／L NaBr溶液的气／液界面上生成了凝聚态的单分子膜;当表面压较低时,观察到在界面上形成了同心圆结构;随着表面压的增加,这些同心圆可发生聚并而形成多中心结构。     

纯水亚相二十二酸单分子膜循环曲线研究

利用近来提出的Vollardt方程和二维聚集的准化学平衡模型,研究了不同表面压下的二十二酸(简称BA)单分子膜循环等温(π-A)曲线,其理论计算结果与实验曲线相一致,随着循环曲线中选取表面压的增加,分子膜聚集过程中形成的聚集体单个分子面积(ω(n))减少,而聚集度(ε值)相应增加;另外考察了二十二酸单分子膜热力学性质和聚集作用,其热力学计算表明压缩和扩张曲线中聚集自由能(ΔG0)有较大改变;且从低表面压(9 mN/m)到高表面压(18 mN/m)聚集自由能(ΔG0)的改变量比高表面压(26 mN/m与35 mN/m)时要大.结果显示,压缩和扩张曲线在液相区出现明显的不重合,不重合区域的大小反映分子膜聚集程度的大小.     

气液界面阳离子型Gemini表面活性剂-硬脂酸混合单分子膜性质

研究了阳离子型Gemini表面活性剂([C18H37(CH3)2N —(CH2)3—N (CH3)2C18H37],2Br-,简写为18-3-18,2Br-1)和硬脂酸(SA)混合单分子膜在气液界面上的性质;测定了这一混合体系的表面压-平均分子面积(-πA)等温线;计算了混合单分子膜的压缩比(κ)以及过剩面积(Aex)与混合单分子膜的组成(硬脂酸的摩尔分数,xSA)的关系;给出了过剩面积和理想混合面积之比与混合单分子膜组成的关系;并用原子力显微镜(AFM)观察了单分子膜在不同组分下的形貌。结果显示:表面压起始增加值所对应的平均分子面积随xSA增加而降低,并且混合单分子膜由液态扩张膜向凝固态膜转变,混合单分子膜出现严重的负偏离现象。由混合单分子膜的可混合性和非理想性可看出,18-3-18,2Br-1与SA在气液界面上存在较强的相互作用,它们之间容易混合。AFM图像还说明18-3-18,2Br-1分子难以成膜,SA分子易于成膜,在18-3-18,2Br-1中加入SA可以增加18-3-18,2Br-1成膜的可能性。