DNA与两性表面活性剂相互作用研究

本文综述了DNA与两性表面活性剂相互作用的研究进展,主要介绍了利用荧光显微镜、动静态光散射、相图及浊度等方法对DNA与两性表面活性剂相互作用的观察与形成复合物的表征。由于两性表面活性剂所具有的独特性质,可以实现在特定pH范围通过静电作用诱导DNA构象发生线圈状向小球状的不连续转变,并可通过调节溶液pH值、离子强度等实现对DNA-两性表面活性剂复合物的稳定性的调控。DNA与两性表面活性剂相互作用形成的复合物在非病毒基因载体研究方面具有潜在的应用价值。     

DNA与非离子糖基表面活性剂相互作用的研究

用动态表面张力法、键合等温线、紫外光谱及荧光光谱等方法研究了不同链长烷基葡萄糖苷(APG)与DNA的相互作用．研究发现APG对DNA键合可分为两阶段,第一阶段：多苷依靠多羟基结构与DNA形成动力学稳定的复合物;第二阶段：随时间延长,单苷由于其较小的空间位阻而与DNA形成能量更低的热力学稳定复合物．由平衡渗析法得到的单苷与DNA相互作用键合等温线显示,APG与DNA键合为一非协同过程．证实了其非离子氢键吸附的本质,同时也支持了DNA对胶束及预胶束的缠绕模型．紫外光谱结果证明了在APG与DNA作用过程中疏水作用的重要性．以溴化乙锭为探针,荧光光谱法研究证明,随APG链长增加,DNA构象缩拢程度加大,但即使是C2APG也仅能使DNA构象部分缩拢,推测DNA仅是部分链段对APG胶束进行包裹,其它链段仍处于伸展状态．与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)可使DNA构象强烈缩拢的事实相比,证明了静电作用在大分子与表面活性剂相互作用中的主导性．     

DNA与表面活性剂的相互作用(Ⅰ)--基于相行为的宏观研究进展

综述了以相行为为基础的DNA与表面活性剂在水及有机溶剂中相互作用的研究进展及其相关研究方法.阐述了静电作用及疏水作用对相行为的影响.介绍了用光散射法及浊度法确定沉淀边界和用键合等温线及恒温滴定量热法考察DNA与表面活性剂相互作用的键合度及协同键合过程的能量变化,以及利用短链DNA与表面活性剂复合物在固体表面的吸附等温线来考察沉淀后复合物的构象变化.     

Gemini表面活性剂(12-6-12)和DNA的相互作用

应用紫外光谱、荧光探针、zeta 电位、动态光散射和凝胶电泳等方法探讨了阳离子gemini 表面活性剂C₁₂H₂₅N⁺(CH₃)₂―(CH₂)₆―(CH₃)₂N⁺C₁₂H₂₅·2Br^-(12-6-12)与DNA之间的相互作用. 研究结果表明, 与传统表面活性剂相比, 偶联表面活性剂特殊的分子结构使其与DNA的作用更强烈. DNA引导表面活性剂在其链周围形成类胶束结构, 开始形成类胶束时对应的表面活性剂临界聚集浓度(CAC)比纯表面活性剂临界胶束浓度(CMC)低两个数量级. CAC与DNA的浓度无关, 而与表面活性剂之间的疏水作用以及表面活性剂与DNA之间的静电吸引作用密切相关. Zeta 电位和凝胶电泳结果显示了DNA链所带负电荷逐渐被阳离子表面活性剂中和的过程. 借助原子力显微镜(AFM)成功观察到了松散的线团状DNA, 球状体随机地分散在DNA链上形成类似于串珠的结构、尺寸较大的球形复合物以及其由于吸附多余的表面活性剂重新带正电而被溶解得到的较小DNA/12-6-12聚集体. 圆二色(CD)光谱结果显示, 12-6-12可以诱导DNA的构象发生改变.     

电解质和乙醇对DNA与Gemini表面活性剂相互作用的影响

应用荧光探针和zeta电位方法研究了电解质NaBr、NaCl、KCl和有机溶剂乙醇对DNA与Gemini表面活性剂相互作用的影响. DNA诱导的表面活性剂类胶束在较低浓度即可生成, 这一浓度称为临界聚集浓度(CAC). Gemini表面活性剂比具有相同烷烃链长的单体表面活性剂更易聚集, 对应的CAC较低. 实验结果表明, 盐(NaBr)浓度对DNA/表面活性剂体系的CAC影响不大, 阴、阳离子的种类则对该体系有不同程度的影响. 阴离子(Br-、Cl-)对体系的CAC有显著的影响, 但阳离子(Na+、K+)的差异对CAC影响不大. 极性溶剂乙醇对DNA与表面活性剂相互作用的影响比较复杂. 乙醇浓度较低时有利于表面活性剂的聚集, 使得CAC减小; 而浓度较高时, 则不利于表面活性剂聚集,从而使CAC变大. 乙醇可显著改变DNA/表面活性剂复合物的zeta电位.     

表面活性剂与金属离子的相互作用

烷基硫酸盐(CnS)的抗盐能力很差,在其中引进氧乙烯基(Eo)以后,形成的烷基聚氧乙烯基醚硫酸盐(CnEnS)的抗盐能力明显增强。把CnEnS加到CnS中,形成混合表面活性剂的低温抗盐能力也将明显改善。Doscher、Schott等人认为,CnEnS中的Eo与高价金属阳离子形成了一种“复合物”,这使得CnEnS具有很强的抗盐能力。Chiu则没有发现这种“复合物”。显然,了解CnEmS的抗盐机理,对于该类表面活性剂的理论研究和实际应用,都有重要的意义。     

Dendrimer与表面活性剂相互作用的研究进展

聚酰胺-胺(PAMAM)是目前最具应用前景的树枝状大分子(Dendrimer),它与表面活性剂相互作用后能够形成聚集体,这种聚集体能有效地改变体系的微观环境和物理化学性质。本文综述了小分子表面活性剂与Dendrimer相互作用研究方面所取得的进展,重点讨论了阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂与Dendrimer混合体系中溶液的疏水环境、浊度以及形成聚集体中值粒径等物理化学性质的变化,在此基础上,讨论了Dendrimer与小分子表面活性剂相互作用在机理方面所取得的研究进展,为进一步扩大Dendrimer的应用领域提供参考。     

DNA与表面活性剂的相互作用（I）——基于相行为的宏观研究进展

综述了以相行为为基础的DNA与表面活性剂在水及有机溶剂中相互作用的研究进展及其相关研究方法。阐述了静电作用及疏水作用对相行为的影响。介绍了用光散射法及浊度法确定沉淀边界和用键合等温线及恒温滴定量热法考察DNA与表面活性剂相互作用的键合度及协同键合过程的能量变化，以及利用短链DNA与表面活性剂复合物在固体表面的吸附等温线来考察沉淀后复合物的构象变化。     

正负离子表面活性剂与两性表面活性剂的相互作用

本文研究正负离子表面活性剂与两性表面活性剂混合水溶液的表面性质, 以及两性表面活性剂对正负离子裘面活性剂溶解度的影响。结果表明: (1) 两性表面活性剂的加溶作用,有助于正负离子表面活性剂的溶解; (2) 加入两性表面活性剂的量适当, 混合溶液基本保持原正负离子表面活性剂的表面活性; (3) 正负离子表面活性剂与两性表面活性剂在表面层和胶团中分子间的相互作用比正负离子表面活性剂与非离子表面活性剂分子间的相互作用稍强HC-FC正负; 离子表面活性剂与两性表面活性剂混合体系在表面层中有可能形成双分子或多分子层结构。     

几种表面活性剂与DNA的相互作用

用循环伏安、紫外－可见光谱和交流阻抗等方法，以电活性小分子亚甲基蓝（ MB）为探针，研究了几种表面活性剂与DNA的相互作用。研究发现，阴离子、阳离 子和非离子表面活性剂均可通过疏水和静电作用与固定在电极表面的DNA分子结合 ，改变电极表面DNA的状态，进而影响电活性小分子的电化学行为。阴离子表面活 性剂与DNA之间以静电排斥为主，也有部分疏水性结合，它使MB的氧化还原峰峰电 流减小。阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵均在一 定浓度范围内对MB的电化学响应有增敏作用，而代十六烷基吡啶、溴代十八烷基吡 啶表现出抑制效应，它们与DNA间既有疏水性作用，也有静电吸引。非离子表面活 性剂与DNA的结合较弱，其主要是通过改变溶液的性质（如粘度、极性和介电常数 等）影响DNA的构象，从而导致MB电化学参数的微弱变化。此外，表面活性剂疏水 链的长短及极性头基的大小对作用过程也有一定影响。     

聚合物与表面活性剂的相互作用

本文总结了聚合物与表面活性剂相互作用的模型和影响相互作用的因素 ,着重介绍了不同体系的性质和相互作用的一般规律     

阳离子Gemini表面活性剂12-3-12与DNA在模拟体液中的相互作用研究

采用紫外透射光谱、透射电镜、原子力显微镜、圆二色谱(CD)等方法探讨了阳离子Gemini表面活性剂C12H25N+(CH3)2-(CH2)3-(CH3)2N+C12H25·2Br-(12-3-12)与DNA在模拟体液(SBF)中的相互作用。结果表明,SBF中较高反离子浓度不但屏蔽了DNA和12-3-12之间的静电吸引作用,而且促进了12-3-12聚集体的产生和生长,导致低盐条件下体系中出现的沉淀溶解现象的消失。SBF中DNA与12-3-12之间存在强烈的相互作用;随着12-3-12的加入,表面活性剂分子在DNA链周围聚集,类网络结构的DNA逐渐变为类似于串珠的复合物,随后出现尺寸较大的类球形复合物以及较大复合物与较小表面活性剂聚集体共存的现象。CD谱结果显示,SBF中12-3-12可以诱导DNA的构象发生改变,由自然的B构型变成高度致密的ψ相。分子动力学模拟的离子液体中表面活性剂与带相反电荷聚电解质的相互作用过程及模式与实验结果吻合良好。模拟结果也表明,SBF中较高的反离子浓度提高了聚电解质的可压缩程度,导致相同条件下SBF中聚电解质的均方回旋半径远小于稀盐水溶液(10mmol/L Na Br)体系中的聚电解质均方回旋半径。较强的离子强度不但导致体系中聚电解质和带相反电荷表面活性剂之间的相互作用存在"假饱和"现象,而且也造成体系中表面活性剂在聚电解质周围聚集数显著提高。     

表面活性剂中DNA构象变化的研究

以荧光探针法研究了表面活性剂与小牛胸腺DNA的相互作用，结果表明：阳离子表面活性剂主要通过静电引力和疏水方式与DNA作用；阴离子表面活性剂与DNA之间存在静电排斥力，两者之间的相互作用不太明显；而非离子表面活性剂与DNA的相互作用类似于有机溶剂对DNA的影响，即通过溶液的极性、粘度和介电常数来影响DNA的构象，表面活性剂使得DNA构象发生较大的变化，预示了它可能使DNA的生物功能发生较大的变化。     

流变学法研究表面活性剂与HPAM的相互作用

流变学法研究表面活性剂与HPAM的相互作用;聚合物;表面活性剂;相互作用;流变学方法     

碳氟醇与阴离子表面活性剂的相互作用

测定了不同比例的C_(10)_H_(21)SO_4Na-C_3F_7CH_2OH、C_7F_(15)COONa-C_3H_7CH_2OH混合水溶液的表面张力,加入C_3F_7CH_2OH可增加阴离子表面活性剂的表面活性;在表面层中,C_3F_7CH_2OH与C_(10)H_(21)SO_4Na间分子相互作用比C_3F_7CH_2OH-C_7F_(15)COONa体系弱;这是由于CF链与CH链间“互疏”作用的结果;随着C_3F_7CH_2OH浓度增加,对C_(10)H_(21)SO_4Na胶团反离子结合度也随之增加。     

m-6-m型Gemini双季铵盐表面活性剂与DNA的相互作用

合成了5种m-6-m型Gemini双季铵盐表面活性剂,在对产物结构和表面活性进行分析的基础上,分别采用紫外分光光度法和荧光分光光度法考察了m-6-m型Gemini双季铵盐表面活性剂与DNA的相互作用.结果表明,m-6-m型Gemini表面活性剂的CMC随烷基疏水链的增长呈逐渐下降趋势.几种表面活性剂均没有使DNA的紫外吸收峰发生红移或蓝移现象,说明复合物无嵌插作用或氢键形成,表面活性剂与DNA作用后的吸光度随表面活性剂浓度的增大而增强,当表面活性剂的浓度相同时,吸光度随疏水链的增大而逐渐减弱.Gemini表面活性剂浓度增大导致荧光强度降低,表面活性剂与DNA作用时的猝灭为静态猝灭,随着疏水链长度的增长,荧光猝灭常数降低,表面活性剂与DNA之间的作用力减弱.     

手性双核钌(Ⅱ)配合物与DNA的相互作用研究

本文合成了1对手性双核钌(Ⅱ)配合物ΔΔ-和ΛΛ-[(bpy)₂Ru(mbpibH₂)Ru(bpy)₂](ClO₄)₄(bpy=2,2′-联吡啶,mbpibH₂=1,3-二(咪唑并[4,5-f][1,10-邻菲咯啉])苯)。通过元素分析、质谱、核磁共振、CD光谱对这两个化合物进行了结构表征。采用循环伏安法对配合物的电化学性质进行了分析。利用紫外-可见吸收光谱滴定、荧光光谱滴定     

聚合物与表面活性剂相互作用的分子模拟研究进展

聚合物与表面活性剂复配体系已广泛应用于医药、生物、石油石化等领域。从微观上认识其相互作用机理对指导其生产实际有着重要作用,因而此方面的研究倍受关注。随着分子模拟技术的发展,聚合物与表面活性剂在分子水平上的相互作用机理研究已经被广泛开展,并获得了大量有用的信息。本文综述了耗散粒子动力学(DPD)和粗粒度分子动力学(CG-MD)在聚合物与表面活性剂相互作用方面的应用,分别对中性聚合物与离子型表面活性剂,以及带相反电荷的聚电解质和表面活性剂在溶液相和界面相的相互作用进行了阐述,并揭示了聚合物/表面活性剂聚集体结构形态的变化规律。     

两性聚电解质PDMA_m-b-PAA_n与表面活性剂(12-6-12)的相互作用

采用Zeta电位、荧光探针、表面张力和黏度等方法研究了碱性条件下不同嵌段比的两性聚电解质聚(N,N-二甲胺基甲基丙烯酸乙酯-b-丙烯酸)(PDMAm-b-PAAn)与阳离子偶联表面活性剂(C12 H25(CH3)2N(CH2)6N(CH3)2C12H25·2Br-)(简称12-6-12)的相互作用.结果表明:由于静电相互作用,两嵌段聚电解质PDMAm-b-PAAn和12-6-12之间可形成类胶束或复合物,PDMA链段的弱亲水性对复合物起到稳定的作用.对同一类型的两嵌段聚电解质,改变两链段的相对长度之比,既不会使其在溶液中的构象发生改变,也不会使其与表面活性剂的相互作用模式发生改变.