小角X射线散射法研究CH2Cl2,CHCl3和CCl4对PE液晶结构的影响

采用小角X射线散射法研究了CH_2Cl_2、CHCl_3和CCl_4对磷脂酰乙醇胺(PE)液晶结构影响的机理.CH_3Cl_2、CHCl_3和CCl_4对PE液晶结构影响的差别主要是其空间旋转电子云密度分布形状不同所致.空间旋转电子云密度分布呈椭球状的物质有使PE液晶形成六角形H_1相的趋向;呈圆锥状的物质有诱发PE液晶形成立方六角相的趋向;呈球状的物质有使PE液晶形成片层立方相的趋向.     

糖和盐类物质对生物膜超分子结构稳定性影响的研究

用原子力显微镜(AFM)和小角X射线(SAXS)技术, 研究了NaCl、KCl、胆固醇、葡萄糖和蔗糖等与膜脂的相互作用. 研究发现它们能引起脂质膜超分子体系液晶态结构的变化. 葡萄糖和蔗糖对脂双层膜结构有稳定作用. 在NaCl溶液中制成的脂质膜, 随着NaCl浓度的增加, 它们的双层膜更稳定. 在KCl溶液中结果恰好相反. AFM研究发现液晶态脂双层膜结构与双亲性分子的结构、浓度以及介质的组分和pH等因素有关. 在1,2-反十八碳-3-磷脂酰乙醇胺(DEPE)液晶态中, 钠盐诱导形成Q²²⁹(Im3m)立方相. 油酸的含量对DEPE-PVP(聚乙烯吡咯烷酮)超分子结构也有一定的影响, 当油酸含量达到某一临界值时, 则发生从Im3m(Q²²⁹)到Pn3m(Q²²⁴)的转变. 胆固醇能促使形成Pn3m(Q²²⁴)和六角相H_II共存相. 研究结果表明, 生物膜超分子聚集体的氢键、分子van der Waals力、离子的静电力等这些弱相互作用的协同性、方向性和选择性, 可能决定着生物膜的结构和功能.     

磺酸型双子表面活性剂的溶致液晶结构研究

合成了一种磺酸型双子表面活性剂6,6 -(丁基-1,4-二基双氧)双(3-壬基苯磺酸)(9BA-4-9BA), 利用偏光显微镜和X射线衍射分析仪研究了其在水溶液和乙酸乙酯溶液中的溶致液晶结构变化. 结果表明, 9BA-4-9BA在两种溶剂及其混合溶剂中均可出现溶致液晶态结构, 并且双子表面活性剂的溶致液晶相态与溶液浓度和溶剂种类密切相关. 随着浓度增加, 9BA-4-9BA水溶液溶致液晶结构由立方相经由片层立方相转变为层状液晶相, 乙酸乙酯溶液中主要以层状液晶相存在.     

二棕榈酰磷脂酰胆碱/豆固醇脂质体液态有序相的结构性质:同步辐射X光衍射研究

用同步辐射小角和宽角X光衍射实验技术研究了由二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)和豆固醇所形成的脂质体的液态有序相的结构性质. 结果表明液态有序相的小角X光衍射d值(d-spacing)随着固醇温度和浓度的变化仅有微小的改变. 与凝胶相及液晶相的宽角X光衍射d值相比, 液态有序相的宽角X光衍射d值有更宽的变化范围, 在30到52 °C的温度范围内, 液态有序相的宽角X光衍射d值从0.422 nm变化到0.460 nm. 电子云密度计算表明液态有序相的脂双层厚度和水层厚度都要大于与之平衡共存的液晶相的脂双层厚度和水层厚度. 电子云密度计算结果还表明液态有序相的脂双层厚度随温度升高而降低. 本研究结果对于从定量的角度认识 生物膜的相态及深入认识生物膜中的有序结构具有重要意义.     

泊洛沙姆F127和丹皮酚对GMO液晶相变的影响

对GMO/H₂O, GMO/F-127/H₂O和GMO/paeonol/H₂O三种体系的液晶特性进行了考察, 结合粘度及偏光纹理绘制相图, 运用“drying”方法的原理鉴别了反相胶束和立方相液晶, 并采用临界堆积参数p值理论探讨水溶性和脂溶性物质引起液晶相变的机理. 结果表明水溶性泊洛沙姆F127可使层状液晶区域变宽, 立方相液晶区域变窄|脂溶性丹皮酚可使层状液晶和立方相液晶区域变窄, 反相六角相液晶变宽. 本研究通过对单油酸甘油酯(GMO)液晶特征的研究, 为其作为载体的应用提供了理论基础.     

液晶态磷脂酰乙醇胺脂质体和LB膜结构的研究

用原子力显微镜、小角X射线散射和³¹PNMR分别对液晶态磷脂酰乙醇胺脂质体和LB膜结构进行了研究.用原子力显微镜观察到了液晶态脂质体的立方相和双层膜共存的结构图像.研究结果表明,两相共存的状态与双亲性分子的结构、浓度以及介质的组分和pH等因素有关.用小角X射线散射和³¹PNMR研究发现,在DEPE液晶态中,钠盐诱导形成Q²²⁹(Im3m)立方相.DEPE液晶态分别在37.5℃出现L_β→L_α可逆相变,在63.5℃出现L_α→H_Ⅱ可逆相变.     

正、负离子表面活性剂混合体系溶致液晶生成的相行为

研究了烷基(C8,C12,C14)三甲基溴化铵、烷基(C12,C14)溴化吡啶与烷基(C8,C12)硫酸钠混合体系溶致液晶形成的条件与结构的变化.在高浓度的水溶液中,随着正、负离子表面活性剂摩尔比接近于1,液晶结构由六角相过渡为层状相.表面活性剂非极性链长改变,对相行为影响显著,短碳链的正、负离子表面活性剂混合体系,在等摩尔比时,体系为层状液晶或立方液晶为主,夹杂少许沉淀.随碳链增长,两类表面活性剂间的静电吸引效果表现为生成沉淀的摩尔比例范围变宽,沉淀量增多,共存的液晶相减少,甚至消失.若只改变正离子的极性头基,季胺盐比吡啶盐与烷基硫酸盐的作用要强,形成不溶物的混合摩尔比例范围更宽.     

蔗糖对MO/水立方液晶体系流变性质的影响

主要研究了蔗糖对甘油单油酸脂(monoolein, MO)/水立方液晶体系的流变学性质及其相行为的影响. 根据体系流变性质的变化和偏光显微镜照片, 得出随着蔗糖含量的增加, MO/水体系发生了由反相立方液晶到反相六角状液晶的相转变. 蔗糖与MO分子通过氢键相互作用, 减弱了两亲分子间的静电斥力. 当蔗糖含量增加到一临界值时, 体系的立方结构被破坏, 继续增加蔗糖的含量, 体系就会形成新的反相六角状液晶.     

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.     

磷脂酰胆碱相变热力学参数的同系线性规律性

两亲性磷脂是生物膜的主要成分，以双分子层结构存在干股中．当脂质双分子层中含足够比例的液晶相时，膜才有一定的流动性，细胞才能生长繁殖．因此，生物膜脂质双分子展相变特别是凝胶一液晶棺变研究历来为学界所重视．在正烷烃中，人们已观察到从。相到转子相（rotomericPhas     

苯、甲苯、一氯代苯对含水卵磷脂液晶结构影响的SAXS研究

苯及其衍生物甲苯,一氯代苯都是重要的有机试剂和化工原料,也是对人体有害的有机物。为了了解这些有机试剂对处于生物液晶态的生物膜毒害的机理,我们以含水卵磷脂组成的液晶体系作为人工模型用小角X射线散射(SAXS)方法探讨这些有机试剂对它们结构的影响。关于苯或其它非极性有机介质与含水卵磷脂形成液晶体系及其结构模型前人有一些报导。     

CPDB／正丁醇／正辛烷／水体系溶致液晶的^2HNMR和DSC法研究

测定了溴化十六烷基吡啶／正丁醇／正辛烷／水体系的相平衡，在液晶区域选取样品点，用＾２ＨＮＭＲ和差示扫描量热法，并与液晶纹理相对照研究了该区域的相结构变化，结果表明，在一定温度下，随着含水量的增加，体系从单一的Ｗ／Ｏ型微乳液→微乳液和层状液晶共存→层状液晶与六角状液晶共存→层状、六角状与六角状向立方状过渡晶型的三相共存→立方状→Ｏ／Ｗ型微乳液过度，在组成固定情况下，研究了该体系液晶相结构随温度升高所     

Brij35／油酸钠／油酸／水体系的溶致液晶性质——应用偏光显微镜,SAXS,~2H-NMR和流变等方法

首先研究Brij35(十二烷基聚氧乙烯(23)醚)/油酸钠/油酸/水体系的拟三元相图, 发现该体系最大的特点是溶致液晶占相图总面积的2/3. 对O/W型微乳液进行流动曲线研究, 属于牛顿流体. 对溶致液晶体系开展了偏光显微镜, SAXS, ²H-NMR等方法的研究. 当体系组成沿着相图中AA¢线改变时, 其液晶结构变化的顺序是, 立方状液晶→立方状与层状液晶共存→层状液晶→层状液晶与六角状液晶共存→六角状液晶. 并且对上述体系系统地开展了流变性质的研究. 其结果再一次证实液晶结构随着体系中某组分的改变而发生变化. 同时还得到立方液晶和六角状液晶的晶格参数, 分别为10.53和5.68 nm.     

混合表面活性剂双水相性质的研究

本文利用电导法及冷冻蚀刻实验技术研究了正负离子表面活性双水相上相中的液晶结构状态及其相关性质。在双水相相体积比一组成关系曲线上及上相电导率—组成曲线上,均存在明显的转折。转折处组成是有偏光现象的双水相与无偏光现象的双水相的分水岭,立方液晶导电能力与容纳水的能力强于层状液晶或六方液晶。冷冻蚀刻实验证实了无偏光现象的立方液晶的存在。本文对一些机理进行了讨论。     

甲基纤维素/二氯乙酸液晶溶液的相转变

本文研究了甲基纤维素/二氯乙酸液晶溶液液晶相与各向同性相之间相互转变的过程。在连续升温过程中,由于液晶相内部有序度的非均一性,升温速率对液晶相织构随温度的变化有较大的影响。在等温相转变过程中,无论是从各向同性态转变为液晶态,还是其逆过程,从液晶态转变为各向同性态,相转变曲线均具有指数方程特征。利用与 Avrami 方程相似的指数方程进行处理,在从各向同性态转变为液晶态时,指数 n 大部分约为1。但液晶相向各向同性相在低于 Tc 时的相转变中,n 均小于1。相转变速率受溶液浓度和温度的影响。在质量分数为0.259的浓度时,液晶相向各向同性相的转变在低于 Tc 时39.5℃进行得最快。     

鞘磷脂和神经节苷脂对磷脂酰乙醇胺混合脂超分子体系液晶态立方相Im3m和Pn3m结构影响的研究

用磷脂酰乙醇胺(DEPE)、鞘磷脂(Sphingomyeline, Sph)、神经节苷脂(Gm1)和胆固醇(Chol)模拟了生物膜超分子体系液晶态结构, 通过用小角X射线衍射(SAXD)对混合脂体系液晶态结构进行了研究, 鉴定出了两种立方相: 即Im3m(Q²²⁹)和Pn3m(Q²²⁴)结构. 实验发现, 鞘磷脂的含量对DEPE膜的结构有一定的影响, 随着鞘磷脂浓度的增加, 混合脂体系的液晶态结构发生了由Im3m(Q²²⁹)到Pn3m(Q²²⁴)的变化. 神经节苷脂(Gm1)的含量对混合脂体系的液晶态结构也有一定的影响, 当神经节苷脂(Gm1)含量达到某一临界值时, 混合脂体系的液晶态结构发生了从Im3m(Q²²⁹)到Pn3m(Q²²⁴) 的变化. 当DEPE-Shp-Gm1超分子聚集体中含有胆固醇时, 胆固醇的极性头部(—OH)与磷脂酰乙醇胺(DEPE)、鞘磷脂(Shp)、神经节苷脂(Gm1)的极性头部通过氢键相互作用形成液晶态立方相Im3m(Q²²⁹)结构, 再通过疏水/亲水相互作用形成稳定的Pn3m (Q²²⁴)结构.     

侧基含纳米构筑单元的甲壳型液晶高分子的多层次自组装

甲壳型液晶高分子可以呈现超分子柱或片层的链构象,因此可以作为超分子液晶基元形成多种液晶相态,如六方柱状相、柱状向列相、六方柱状向列相、近晶相等.将纳米构筑单元,如一维的二联苯、二维的苯并菲、三维的多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)等,引入到甲壳型液晶高分子中,所得聚合物可以自组装形成在亚十纳米和近纳米尺度的多级有序结构.这些结构具有尺寸可控及单分散的优点,可望在有机光电、纳米多孔膜以及纳米光刻等领域有着广阔的应用前景.本文主要介绍了将二联苯、偶氮苯、棒状多苯结构、苯并菲和POSS基元引入到甲壳型液晶高分子中制备多级组装结构的相关工作.     

溶质在磷脂膜色谱与正辛醇/水系统中的热力学分配行为

生物膜为液晶态磷脂双分子层结构, 其中蛋白质镶嵌在生物膜上, 处于脂质环境中, 因此药物膜的转运、 药物接近膜中蛋白质以及随后结合过程等均与药物和生物膜间的相互作用有着密切联系. 药物的膜/水分配系数(Km)是评价药物与生物膜间相互作用的定量参数, 为药物与生物膜间各种分子作用力的总和, 包括静电、 氢键和疏水等作用力及立体效应等[1,2]. 药物与生物膜间相互作用的评价系统一直是研究中的热点. 最初正辛醇/水系统为模型分配系统, 但是由于其不是理想的生物膜模拟相, 因此不能用来准确描述药物与生物膜间的相互作用. 最近出现的磷脂膜色谱可较好地模拟细胞膜有序磷脂层的空间环境, 因此在评价药物与生物膜间的相互作用、 预测药物跨膜转运以及生物活性上均明显优越于正辛醇/水系统[3]. 虽然我们已证明这两个系统在亲脂性测量尺度上存在明显差别, 但是并没有说明溶质与两个生物膜模拟相的相互作用机制的差别[4]. 本文考察了温度对溶质分子在这两个分配系统中分配的影响, 并从溶质分配过程中的熵变和焓变的角度对这两个分配系统进行了比较.     

小角X射线散射表征AOT/水层状溶致液晶的有序性

用小角X射线散射研究了AOT/水层状溶致液晶的有序性. 通过对散射曲线的解析, 讨论了表面活性剂浓度、温度和助表面活性剂等三个方面对溶致液晶层状相结构有序性的影响. 在一定的范围内, 提高温度, 改变表面活性剂浓度和加入少量助表面活性剂可使碳氢链排列由稀疏转变为密实, 层状相也相应地由“柔性双层”过渡到更加有序化的“平面双层”. 基于形状因子和体系内分子间作用力, 提出了层状相形成与有序化的机理, 同时采用分子模拟的方法展现了不同浓度下的液晶结构.     

NaCl、KCl、Na_2CO_3、K_2CO_3等电解质溶液对含水卵磷脂液晶结构影响的SAXS研究

关于电解质溶液对卵磷脂液晶结构的影响前人有过报导。例如Chapman和G. Shiply等在研究碱金属氯化物对卵磷脂液晶结构的影响时指出:随着Li~ 到Cs~ 离子半径增加,脂双层的厚度也发生相应变化。Plainer等也指出KCI,NaCl溶液使磷脂层厚度发生变化。关于磷脂蛋白复合膜与Na~ ,K~ 、Ca~(2 )离子的作用也有一些报导。本文报导用小角X射线散射(SAXS)方法研究几种电解质溶液对卵磷脂形成液晶结构的影响。