DNA分子结构的多态性研究(Ⅰ)——阳离子型表面活性剂诱导λ-DNA由线圈型向球型的转变

活性细胞众多的遗传信息均通过DNA链的碱基序列按一定的自身调节方式表达出各种蛋白质[1].DNA与各种不同性质的组分,如蛋白质、类脂及无机离子等的相互识别作用是确保细胞处于生理活性状态的重要调节机制.     

DNA分子结构的多态性研究(Ⅲ)——生物大分子探针吖啶橙诱导λ┐DNA由线型向环型的转变

病毒和细胞体内的ＤＮＡ是以高度紧密的凝聚态存在的．自从在体外发现亚精胺、精胺可诱导无规卷曲的ＤＮＡ形成有序、独特的凝聚结构形态以来，许多学者深入研究了多价阳离子的诱导特性，以期阐明ＤＮＡ在病毒内的组装和染色体中凝聚作用的机制［１，２］．由于多价阳离子...     

DNA分子结构的多态性研究(Ⅲ)——生物大分子探针吖啶橙诱导λ-DNA由线型向环型的转变

病毒和细胞体内的DNA是以高度紧密的凝聚态存在的.自从在体外发现亚精胺、精胺可诱导无规卷曲的DNA形成有序、独特的凝聚结构形态以来,许多学者深入研究了多价阳离子的诱导特性,以期阐明DNA在病毒内的组装和染色体中凝聚作用的机制[1,2].     

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.     

金刚烷基甜菜碱型和季铵盐阳离子型表面活性剂的合成研究

以金刚烷胺为起始反应物,首先在过量甲酸存在下,与甲醛发生埃斯韦勒-克拉克甲基化反应合成了N,N-二甲基金刚烷叔胺,在此基础上通过N,N-二甲基金刚烷叔胺与氯乙酸钠、溴代正丁烷、溴代正辛烷、溴代十二烷、溴代十六烷等一系列季铵化试剂的季铵化反应,分别合成了N,N-二甲基金刚烷甜菜碱型表面活性剂及N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基正丁基溴化铵、N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基辛基溴化铵、N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基十二烷基溴化铵、N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基十六烷基溴化铵等金刚烷季铵盐阳离子型表面活性剂,产率分别为75%,75%,61%,44%,54%.采用元素分析,IR,1H NMR等分析手段对5种产物进行了结构鉴定,测试了各种金刚烷表面活性剂水溶液的表面张力.     

可改变DNA构象的非离子糖基表面活性剂

通过Zeta电位及粒径分析考察发现随着体系中辛基葡萄糖多苷表面活性剂质量 农度的增加，DNA分子在溶液中的构趋于缩拢。通过DNA-C_8APG复合物的UV吸收及 CD谱图进一步考察了DNA二级结构变化。随后的扫描电子显微镜（SEM）照片也证实 DNA分子在水溶液中的构象缩拢。通过表面张力UV图谱分析，推测非离子糖基表面 活性剂与DNA分子复合物结合的可能结构是表面活性剂与DNA之间的疏水作用及 多羟基的糖类的亲水头基结构与DNA带负电的核酸磷酸骨架以氢健的方式结合。     

Gemini表面活性剂与DNA在气/液界面上的相互作用

在气/液界面上, 阳离子表面活性剂可以通过静电作用与阴离子型的脱氧核糖核酸(DNA)分子形成复合膜, 并压缩沉积得到LB(Langmuir-Blodget)膜. 利用表面压-表面积(π-A)曲线、原子力显微镜(AFM)和石英晶体微天平(QCM)研究了阳离子Gemini表面活性剂([C₁₈H₃₇(CH₃)₂N⁺-(CH₂)_s-N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇]·2Br^-, 简写为18-s-18, s=3, 4, 6, 8, 10, 12)与DNA(双链DNA(dsDNA), 单链DNA(ssDNA))之间的相互作用, 并对18-s-18在不同下相表面的分子面积进行了比较. 实验结果表明连接基团和下相的DNA对Gemini表面活性剂在气/液界面上的性质有很大影响. 此外, Gemini表面活性剂在界面上对DNA的吸附能力与它们之间的相互作用方式密切相关.     

阳离子型温敏水凝胶的溶胀性能及其对表面活性剂的吸附行为

阳离子单体;温敏凝胶;阳离子型温敏水凝胶的溶胀性能及其对表面活性剂的吸附行为     

疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂的相互作用

制备了一种脂肪酸酯双磺酸盐型双子表面活性剂, 利用粘度法、界面张力法和原子力显微镜研究了疏水缔合聚丙烯酰胺与双子表面活性剂在溶液中的相互作用. 实验结果表明: 疏水缔合聚丙烯酰胺在溶液中能够通过自组装形成疏水微区并发展成网络结构, 疏水微区与表面活性剂在溶液中能形成混合胶束; 当一定量的表面活性剂加入时, 对疏水缔合聚丙烯酰胺的自组装起促进作用, 而过多双子表面活性剂的加入又会对聚合物分子的自组装起抑制作用, 从而显著影响疏水缔合聚丙烯酰胺的溶液性质, 随着表面活性剂浓度的增加, 聚合物溶液粘度先增加、再降低; 同时, 疏水缔合聚丙烯酰胺对双子表面活性剂的界面性能也有较大影响, 聚合物的加入使双子表面活性剂降低油/水界面张力的能力下降, 油/水界面张力达到平衡所需时间延长.     

Ir(111)表面石墨烯中缺陷的原子结构确认

识别和解析石墨烯中缺陷的精确原子结构是研究不同类型缺陷的物化特性,实现石墨烯物性调控的前提,可以为在原子尺度研究石墨烯缺陷的构效关系提供重要的实验依据.本文结合扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)确认了在Ir(111)表面生长的石墨烯中自发形成的缺陷,以及通过离子轰击方法在石墨烯中引入的多种缺陷结构,包括单空位缺陷、非六元环拓扑结构以及石墨烯层下的基底缺陷.     

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.     

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。     

DNA与表面活性剂相互作用研究(Ⅱ)--基于构象变化的分子水平研究

综述了DNA在稀溶液中与表面活性剂在分子水平上的相互作用的研究进展。介绍了DNA与表面活性剂的两阶段键合过程以及伴生的DNA由线圈向小球的构象变化及其理论解释。同时阐述了相关的对其微观构象变化的研究方法，如热变性实验、荧光光谱、荧光显微技术、动静态光散射等。对DNA与表面活性剂形成的复合物作为基因转染载体的前景及限制因素作了简要介绍。     

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．     

寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡与沉淀共存(英文)

DNA(包括寡聚核苷酸)和阳离子表面活性剂可形成难溶复合物.本文通过浊度测试和透射电子显微镜观察,发现单链阳离子表面活性剂可以诱使寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀转变成为寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡,且寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡可以与寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀共存.在寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀向囊泡的转变过程中,表面活性剂和沉淀之间的疏水作用力发挥了重要作用.此外,当体系温度达到寡聚核苷酸开始融解的温度后,寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂体系更容易形成囊泡.因此,寡聚核苷酸的链越伸展,越易于寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡的生成.据我们所知,有关寡聚核苷酸/阳离子表面活性剂囊泡的报道尚不多见.因此,考虑到DNA(包括寡聚核苷酸)/两亲分子体系在医学、生物学、药学和化学中的重要性,该研究应该有助于我们进一步了解该体系并对其进行更合理有效的应用.     

金刚烷基甜菜碱型表面活性剂的合成研究

以金刚烷胺和甲酸、甲醛为原料,经过埃斯韦勒一克拉克甲基化反应合成了N,N-二甲基金刚烷叔胺.随后采用N,N-二甲基金刚烷叔胺与氯乙酸钠通过季铵化反应合成N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基甜菜碱两性离子表面活性剂,并通过探讨溶剂-选择、反应温度、反应时间、反应体系pH值、反应物配比对反应产率的影响,得出金刚烷基甜菜碱的...     

季铵盐型Gemini表面活性剂诱导囊泡结构改变机理研究

用动态光散射技术以及荧光探针方法, 研究了不同连接基长度的季铵盐型Gemini表面活性剂对卵磷脂囊泡结构改变的影响, 并借助理论模型和临界堆积参数理论探索了Gemini表面活性剂诱导囊泡结构改变的机理. 实验结果表明, 表面活性剂诱导囊泡结构改变的主要原因是表面活性剂嵌入到囊泡的双分子层中, 从而改变了囊泡的表面电荷强度以及嵌入后的表面活性剂在囊泡双分子层中分布的不均匀性. 此外, 表面活性剂分子的结构也会对其产生影响, 不同连接基长度的季铵盐型Gemini表面活性剂对囊泡结构改变的影响不完全相同, 但会呈现出一定的规律性.     

表面活性剂胶束形状随浓度转变的核磁共振研究

运用核磁共振一维氢谱和自扩散实验方法研究了聚乙烯乙二醇异辛酚醚(TX-100)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)三种不同类型的表面活性剂在重水溶液中的胶束形状转变, 发现它们在临界胶束浓度以上的各自相应浓度都有胶束形状的变化(由球状转变为椭球状或棒状). 在常温常压和没有其他添加剂的情况下, 表面活性剂溶液浓度高于其临界胶束浓度时, 球状胶束开始形成. 核磁共振一维氢谱和自扩散实验的结果显示, 当溶液浓度继续增加到一定程度时, 溶液中表面活性剂分子的化学位移和自扩散系数的变化速率都有明显的转折, 这说明溶液中球状胶束开始发生转变. 进一步通过仔细分析对比核磁共振一维氢谱中各基团谱峰, 发现表面活性剂胶束亲水表面上的质子的化学位移变化速率要远高于其疏水内核中的质子, 据此推测胶束形状很可能由球状转变为椭球状或棒状.     

α-环糊精与季铵盐型双子表面活性剂包结作用的研究

在293.15 K下用微量热法结合核磁共振波谱研究了α-环糊精与三种阳离子型双子表面活性剂((CnN)2Cl2, n=12, 14, 16) 在水溶液中的包结作用. 实验结果表明, 包结物都相当稳定, 且随着疏水链CnH2n+1中碳原子数目的增加, 主-客体包结物的化学计量比由2∶1为主变为6∶1为主, 最大化学计量比的主-客体包结物形成过程的标准焓变(ΔHӨ) 和标准熵变(ΔSӨ) 均为负值且绝对值逐渐增大. 包结物的形成均属焓驱动过程. 1H核磁共振数据表明, (C12H25N)2Cl2的存在使α-环糊精上各质子的化学位移向高场移动, 从微观上证明了包结作用的发生.