两亲分子溶液聚集体结构的冷冻刻饰

利用冷冻刻饰电子显微镜(FF-TEM)技术研究了两亲分子溶液不同有序聚集体的结构, 特别对一些两亲分子溶液体系形成的泡囊结构进行了详细的研究, 探讨了聚集体结构的演变规律. 对无剪切力下化学反应诱导L₃-相(海绵相)到层状Lα-相, 手振荡层状Lα-相到多双层泡囊相及高剪切力作用下多双层泡囊相到单双层泡囊相的结构演变进行了冷冻刻饰电子显微镜追踪研究. 首次报道了Zn²⁺-诱导的单链长表面活性剂溶液中泡囊相的形成.     

C12EO4与氨丙基三乙氧基硅烷水溶液自组装和流变性研究（英文）

研究了3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯(C12EO4)水溶液的相行为、溶液自聚集作用和流变性,小角度X-射线散射(SAXS)、低温透射电子显微镜(cryo-TEM)和氘谱核磁共振(2H NMR)测定确定了溶液中聚集体结构,测定了聚集体混合物溶液的流变性质.结果表明:随着溶液混合物组分的变化,溶液聚集体结构发生了改变,在Lα相区内,恒定C12EO4浓度,随着APTES浓度增加聚集体结构由高曲率聚集体转变为低曲率的层状结构;而在恒定APTES浓度时,随着C12EO4增加,Lα相由低粘弹性的囊泡溶液转变为粘弹性极高的密堆积囊泡和平面层状结构共存的类凝胶相,溶液聚集体结构和结构转变是由于APTES水解产物插入至C12EO4胶束引起的.非离子表面活性剂和氨基硅烷混合物溶液相结构及结构转变的新结果对于完全理解该类混合物的实际应用,特别是作为模板合成硅材料的应用具有重要理论意义.     

含C60球两亲分子有序聚集体研究

综合评述了C60两亲分子有序聚集体的形成、结构及聚集体演变规律,介绍了含C60球两亲分子有序聚集体结构的冷冻刻蚀电子显微镜和电子显微镜、小角度中子散射、小角度X光散射、激光光散射以及聚集体结构模型的研究结果.     

两亲性含糖嵌段共聚物在水中分子聚集形态的转变

两亲性嵌段共聚物在不同的介质中可形成不同形态的有序分子聚集体［１～３］．当其亲水段长度远大于亲油段时,在水中主要形成球形胶束［１］;但当亲水段长度远小于亲油段时,则形成多种形态的分子聚集体,即所谓的“ｃｒｅｗ－ｃｕｔ”聚集体,如球形、柱状、层状、囊泡和管状等［４］．Ｅｉｓｅｎｂｅｒｇ等［４～６］详细研究了聚苯乙烯－ｂ－聚丙烯酸在水中的“ｃｒｅｗ－ｃｕｔ”聚集体,发现聚集体的形态和多种因素有关,如共聚物组成、溶剂、ｐＨ值和金属离子等．以两亲分子形成的囊泡不但可以用来模拟生物膜的结构,而且在药物载体…     

C12EO4与氨丙基三乙氧基硅烷水溶液自组装和流变性研究

研究了3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯(C₁₂EO₄)水溶液的相行为、溶液自聚集作用和流变性, 小角度X-射线散射(SAXS)、低温透射电子显微镜(cryo-TEM)和氘谱核磁共振(²H NMR)测定确定了溶液中聚集体结构, 测定了聚集体混合物溶液的流变性质. 结果表明: 随着溶液混合物组分的变化, 溶液聚集体结构发生了改变, 在L_α相区内, 恒定C₁₂EO₄浓度, 随着APTES浓度增加聚集体结构由高曲率聚集体转变为低曲率的层状结构; 而在恒定APTES浓度时, 随着C₁₂EO₄增加, L_α相由低粘弹性的囊泡溶液转变为粘弹性极高的密堆积囊泡和平面层状结构共存的类凝胶相, 溶液聚集体结构和结构转变是由于APTES水解产物插入至C₁₂EO₄胶束引起的. 非离子表面活性剂和氨基硅烷混合物溶液相结构及结构转变的新结果对于完全理解该类混合物的实际应用, 特别是作为模板合成硅材料的应用具有重要理论意义.     

ABC三嵌段共聚物的聚合诱导自组装研究

聚合诱导自组装(PISA)是一种在高浓度溶液中可连续大量制备纳米材料的新技术,结合计算模拟方法,研究其动力学过程可强化对PISA的认识和调控.通过耗散粒子动力学(DPD)模拟,研究了ABC三嵌段共聚物的聚合诱导自组装过程.先利用亲溶剂A链段引发B单体聚合,随着疏溶剂B链段的增长,AB二嵌段共聚物可组装并发生聚集体结构的连续转变,由球形胶束→蠕虫状胶束→层状结构→囊泡.再将C单体逐步聚合到AB共聚物上,调控C链段的亲疏溶剂性,可聚合诱导组装或解组装形成不同的ABC三嵌段共聚物聚集体.     

阴离子Gemini表面活性剂和阳离子传统表面活性剂混合体系双水相中囊泡形貌的转变

通过电子显微镜观察了阴离子gemini表面活性剂C₁₁- p-PhCNa和阳离子传统表面活性剂DTAB混合体系双水相中囊泡形貌随体系组成和浓度的转变。结果表明,双水相较浓的一相中形成了多层囊泡,囊泡的大小和壁厚随相的组成和浓度而改变,两组分等电荷混合有利于形成较大且壁较厚的囊泡。分析表明, gemini表面活性剂在聚集体中采取的反式构象可能是其容易形成厚壁多层囊泡的重要原因,C₁₁- p-PhCNa联接链上的苯氧基与DTA⁺之间的p-阳离子相互作用以及两组分相反电性头基之间的静电吸引使囊泡壁的多层结构更加稳定。     

表面活性剂溶致液晶的流变学性质

系统阐述了三种溶致液晶(六角状、立方状和层状液晶)的流变性质,概括了各自的流变性特点并给出了其理论模型,特别对立方相的流变学模型和层状相的剪切诱导转变作用进行了较详细的说明.讨论了因为这种转变而导致的囊泡的形成,并且在表面活性剂和嵌段共聚物中均可观察到剪切诱导的结构转变.     

多羧基小分子化合物诱导阳离子囊泡聚集的研究

研究了由阳离子型肽脂质溴化N,N-二-十六烷基-Na-6-三甲胺基己酰基-L-丙氨酰胺(N+C5Ala2C16)形成的阳离子囊泡,在加入含羧基小分子化合物后形成的聚集。考察了乙二胺四乙酸(EDTA)加入到囊泡中后吸光值随时间的变化。结果表明:当EDTA增加到一定浓度时可以引起由阳离子囊泡的聚集;在加入Ca2+后,阳离子囊泡聚集体得到分散;借助电子显微镜观察到了囊泡的聚集和分散。超滤后,用高效液相色谱法确定了囊泡结合的EDTA量。考察了不同pH条件下EDTA对囊泡聚集的影响,当EDTA等含多羧基小分子化合物羧基解离数为三个或以上时能够引起囊泡的聚集,而少于三个时囊泡不能发生聚集。     

基于P4VP-b-PBzMA嵌段聚合物在乙醇中的聚合诱导自组装

聚合诱导自组装是一种基于活性聚合的新型自组装策略,其特点是可以在较高固含量体系中一步制备不同形貌的聚集体结构.利用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)活性聚合,在乙醇溶液中合成新型P4VP-b-PBz MA嵌段共聚物,发现聚合诱导自组装过程中聚集体结构发生球→蠕虫→囊泡的连续转变.亲溶剂链段P4VP的变化可有效调控聚集体的结构和尺寸.此外,采用无规共聚方法,研究了P4VP-b-(PHPMA-co-PBz MA)三嵌段共聚物在聚合诱导自组装过程中组装体结构的转变过程.     

LA/C14DMAO/H2O体系多结构自组装体及其模板金纳米材料制备与性能

月桂酸(LA)与十四烷基二甲基氧化胺(C₁₄DMAO)形成的无盐阴/阳离子表面活性剂混合体系表现出丰富的相行为。运用冷冻蚀刻透射电子显微镜(FF-TEM)和偏光显微镜(POM)、差示扫描量热(DSC)、流变和[2]H NMR测定对体系相行为和微观结构进行了研究,发现水溶液中可自聚集形成胶束(L₁)、层状(L_αl)、囊泡(L_αν)和凝胶相。以胶束相和层状相为软模板制备了金纳米材料,运用透射电子显微镜(TEM)和能谱仪(EDS)表征了金纳米材料。与用传统阳离子表面活性剂溶液制备金纳米材料相比,该体系由于具有自身还原性而不需要加入还原剂NaBH₄。实验证明：还原过程不会破坏模板溶液原有微观结构,且可通过调控聚集体结构实现控制制备金纳米材料形貌的目的。HK-2细胞的噻唑蓝(MTT)比色法实验进一步证明,本体系制备的球形金纳米材料作为基因载体具有高效和低毒的特点,在基因治疗中具有潜在的实际应用价值,可为寻求安全可靠的基因治疗途径提供实验数据和理论参考。     

金属配位诱导体系Ca(DS)_2/C_(14)DMAO/H_2O的相行为和流变学

在室温(25.0±0.1℃)下,对十二烷基硫酸钙(Ca(DS)2)/十四烷基二甲基氧化胺(C14DMAO)体系在两种表面活性剂不同比例r(r=nCa(DS)2/nC14DMAO)下的水溶液进行了表面活性考察.当Ca(DS)2和C14DMAO结合形成复配体系时,溶液CMC值及在CMC时的表面张力都远低于C14DMAO溶液,说明Ca(DS)2和C14DMAO的缔合结构在水-空气界面的结合比单一表面活性剂更为紧密.在所考察的比例中,当r=2.0:10.0时,溶液CMC值及在CMC时的表面张力达到最低值,该比例处于囊泡相区域.当C14DMAO浓度固定时,随着Ca(DS)2的加入,首先形成了球状胶束相(L1-相),然后球状生长得到蠕虫状胶束相(L1-相),接着出现L1/Lα两相区,之后随Ca(DS)2浓度的进一步增大,得到了具有双折射现象的囊泡相区(Lαv-相),而后是凝胶相(gel),最后当Ca(DS)2过量时,不溶的Ca(DS)2在溶液中形成了沉淀.对囊泡相样品进行负染色透射电镜表征,观察到了多分散的囊泡结构,囊泡直径分布约在50～200nm范围内.各相区受温度影响变化非常显著.当温度升高时,在相同C14DMAO浓...     

脂质体-纳米粒与单个巨型囊泡相互作用的理论模拟

采用自洽平均场方法模拟了脂质体-纳米粒与巨型囊泡的相互作用.在初始状态,脂质体-纳米粒与巨型囊泡之间有一定距离,随着距离的变化,脂质体-纳米粒与囊泡发生相互作用,最终脂质体小囊泡和巨型囊泡会融合并使粒子释放.随着囊泡的磷脂分子组分的变化,体系呈现出丰富的结构变化.磷脂头体积分数较大时体系形成融合通道(stalk相)或半融合隔膜(HD相)以及融合小孔;磷脂头体积分数较小时体系出现囊泡的渗漏形成亲水聚集体(棒状HII相或IMI相)和融合小孔.改变了所包裹的纳米粒半径,发现对体系的结构影响不大.我们定量的计算了各个体系的自由能,从自由能分析可知,随着距离的减小,脂质体-纳米粒与巨型囊泡相互作用的过程是一个自发过程.在相互作用过程中,新结构的形成需要克服能量壁垒,且能量壁垒随着磷脂头体积分数和纳米粒半径的增大都会有一定程度的增加.     

磁性非对称双链长表面活性剂囊泡凝胶

合成了一系列含磁性反离子的非对称双疏水链长的阳离子表面活性剂,其中三氯一溴铁合十六烷基戊基二甲基铵(C_(16)C_5DMA~+[FeCl_3Br]-~)与偶氮羧酸钠盐(AzoNa_4)在酸性条件水溶液中形成磁性囊泡凝胶。运用cryo-透射电镜(TEM)、冷冻蚀刻TEM(FF-TEM)、流变仪、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和超导量子干涉(SQUID)等表征技术对囊泡凝胶进行了结构和性质研究,结果发现:凝胶含有曲率多变的融合性的双层囊泡,这些双分子层结构模构了自然界中各种物象的结构轮廓,展现了不可预测的多变曲率和良好柔性。聚集体双分子层膜内由长短不对称烷基链采取交错相扣的双分子层排列模式,这种构建模式结构稳定,短烷基链可游离出囊泡双分子层并伸向外部水相介质。两个相邻囊泡间的短链在疏水相互作用下形成非共价的囊泡"补丁",疏水的囊泡"补丁"克服相邻囊泡之间的斥力而融合。磁性反离子[FeCl_3Br]~-不仅赋予囊泡磁性,且在囊泡的形成过程中调控烷基链的组装。这种多形态融合性囊泡为揭示膜曲率的调节机制和构建人工细胞提供实验数据和理论参考。     

表面活性剂体系中电荷诱导的层状相向囊泡相的转化

向一种非离子表面活性剂LA070(英文名AlcoholC12-C16Poly(1-6)Ethoxylate)复配体系LA070/C8H17OH/H2O形成的层状相中加入离子型表面活性剂使其电荷化,在电荷诱导下,双分子层的曲率发生变化,闭合形成具有黏弹性的囊泡相.离子型表面活性剂的加入量增大到一定程度时,由于反离子的屏蔽作用,囊泡结构被破坏,溶液的黏弹性消失,澄清的溶液逐渐变混浊,然后分为两相.     

可聚合囊泡体系(烯丙基-二甲基-十二烷基溴化胺和十二烷基硫酸钠)在溶液中的盐效应

高稳定的囊泡广泛用于制作生物模型、药物输送以及合成纳米材料的模板。获得高稳定囊泡结构的重要方法之一是用聚合反应固定囊泡结构。作为可聚合囊泡制备的前期基础工作,研究了一种可聚合的囊泡体系：1-丙烯基－2,2,二甲基－十二烷基溴化胺（ADDB）和ADDB与十二烷基磺酸钠（SDS）的等摩尔比混合体系。该囊泡体系即使在高浓度盐水中也能够自发地形成均相的囊泡溶液。在聚合之前,采用动态激光光散射（DLS）、冷冻蚀刻透射电镜（FF-TEM）技术研究了可聚合囊泡的盐效应。DLS测试发现没有盐存在时,囊泡大小为83 nm,盐的浓度增加到250 mmol/L时,囊泡尺寸增大到250 nm。然而继续增大盐浓度到1000 mmol/L, 囊泡尺寸减小到180nm. FF-TEM结果发现盐浓度小于150 mM时, 单个囊泡为70 nm左右,然而明显存在囊泡的絮凝与融合;当盐浓度增加到400 mM时,单个囊泡尺寸减小到20 nm. 因此DLS 观测到囊泡尺寸增大的原因是由于囊泡的絮凝与融合;而尺寸减小的原因是由于在高盐浓度下,盐屏蔽了带电颗粒之间的静电相互作用,在熵增的驱使下,大囊泡变成小囊泡。     

油酸囊泡尺度多分散性及二元醇对其pH窗口的影响

以油酸(OA)为模型脂肪酸, 依据目测激光丁达尔现象在pH滴定曲线上划分相区, 确定OA囊泡化pH窗口为8.2~10.1. 利用光学显微镜、 激光共聚焦显微镜和冷冻刻蚀-透射电子显微镜共同表征了OA囊泡的形貌及粒径, 发现体系中微米和亚微米级的多层囊泡以及纳米级的单层囊泡共存, 呈现尺度多分散性. 用不同链长的短链二元醇辅助OA形成囊泡, 结果表明, 短链二元醇有助于脂肪酸囊泡(FAV)的pH窗口拓宽, 拓宽的方向取决于表面氢键作用方式或疏水插入方式. 在酸性条件下二元醇与FAV相互作用后, 在囊泡表面残留的自由羟基越多, 越有助于拓宽其酸性pH窗口.     

辛基三甲基溴化铵与辛基硫酸钠混合水溶液的相行为

对辛基三甲基溴化铵(OTAB)与辛基硫酸钠(SOS)正、负离子混合表面活性剂水溶液的相行为进行了研究.在高浓度的溶液中,混合表面活性剂形成液晶相,随着混合摩尔比OTAB/SOS接近于1,液晶结构由六角相转层状相,同时夹杂少量沉淀物;在中等浓度时,任意混合摩尔比例下皆为均相透明溶液;在低浓度下,在很宽的OTAB/SOS混合摩尔比的范围,出现双水相,其中的表面活性剂稀薄相,为不同大小的胶团与囊泡组成的稀溶液,另一表面活性剂富集相中则为数密度很大的囊泡聚集体,富集相对油溶性染料的增溶作用比非富集相高得多.     

树枝状大分子与双十二烷基二甲基溴化铵在溶液中的分子间相互作用

通过负染色与冷冻蚀刻透射电子显微镜(TEM)、流变学性能测试等方法,研究了以1.0代聚酰胺-胺(PAMAM)为核心、以(PO)m(EO)n(其中PO与EO分别是环氧丙烷、环氧乙烷的缩写,m和n分别代表嵌段中PO和EO的个数)为辐射臂的树枝状大分子与双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)的分子间相互作用,并将此混合体系的聚集行为、流变学特性与DDAB的囊泡体系进行了比较.研究表明,由于DDAB分子可能插入到树枝状大分子聚集体的疏水微区中,使得混合体系中DDAB类似于凝胶的结构几乎被破坏,随其浓度的增加,混合体系中仅形成了DDAB单层囊泡及其与树枝状大分子构成的复合物,导致剪切后的黏度大幅下降,同时体系几乎不再具有黏弹性特征.     

自交联共轭亚油酸囊泡的温敏膨胀行为

采用紫外辐照引发共轭亚油酸(CLA)囊泡内聚合反应,获得自交联CLA囊泡.用动态激光光散射(DLS)和冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)等观察自交联CLA囊泡的粒径和形貌变化,结果表明,自交联CLA囊泡的囊泡结构不仅不随温度变化解体,而且表现出明显的温敏膨胀性.自交联CLA囊泡体外释放5-氟尿嘧啶的实验表明其具有温度响应的缓释和控释特性.