氨基酸類表面活性劑的合成及其性能研究.pdf

1、氨基酸類表面活性劑是以氨基酸、短肽等基團(tuán)為頭基的一類重要的生物質(zhì)表面活性劑，具有低刺激性、低毒性、良好的生物相容性、生物降解性及環(huán)境相容性等優(yōu)勢(shì)，在食品、藥品和化妝品等行業(yè)得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。針對(duì)目前氨基酸類表面活性劑種類有限，構(gòu)效關(guān)系不夠明確等問題，本文設(shè)計(jì)并合成了三個(gè)系列十一種新型結(jié)構(gòu)的氨基酸類表面活性劑，對(duì)其表面活性、聚集行為以及與牛血清白蛋白的相互作用進(jìn)行研究。
　　（1）以N-甲基-L-脯氨醇和長(zhǎng)鏈烷基溴為原料，合成了

2、三種不同疏水鏈長(zhǎng)的L-脯氨醇類單鏈表面活性劑L-CnPB（n=12,14,16),通過表面張力法、電導(dǎo)法、穩(wěn)態(tài)熒光法、動(dòng)態(tài)光散射和透射電鏡等方法考察了L-CnPB的表面活性和水溶液的膠束化行為。研究表明：疏水鏈碳原子數(shù)由12增至16，L-CnPB的CMC值由8.95 mmol/L降低至0.538 mmol/L，γCMC由33.9 mN/m降至32.6 mN/m，聚集體微極性變化不大。通過相分離模型對(duì)膠束生成熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在29

3、8-313K的溫度范圍內(nèi)，θmΔG和θmΔH均為負(fù)值，θmΔH的絕對(duì)值比θm-TΔS絕對(duì)值小的多，說明L-CnPB在水溶液中膠束化過程是熵驅(qū)動(dòng)、自發(fā)進(jìn)行的放熱過程。L-CnPB在10CMC濃度下形成較大的球形膠束，粒徑分布在10-40 nm左右。
　?。?）以Nε-十二?；?L-賴氨酸C12LyNa為原料，分別與草酰氯、丁二酰氯、己二酰氯反應(yīng)，制備了三種不同連接基長(zhǎng)度的賴氨酸類Gemini表面活性劑[C12-m-C12]Na2(m

4、=2,4,6)，以C12LyNa和三聚氯氰為原料合成了以三嗪環(huán)為連接基的賴氨酸類Gemini和三聚表面活性劑nC12LyNan(n=2,3)，并考察了其表面活性和水溶液的膠束化行為。研究表明，對(duì)于[C12-m-C12]Na2，連接基碳原子數(shù)由2增至6，CMC值由0.0945 mmol/L增至0.355 mmol/L，γCMC由28.6 mN/m增至37.4 mN/m，聚集體微極性略增大。對(duì)于nC12LyNan，聚合度n由1增至3，CMC

5、值由7.59 mmol/L降至0.0631 mmol/L，γCMC由39.3 mN/m降至35.1 mN/m，聚集體微極性減小。3C12LyNa3在氣液界面的飽和吸附面積與2C12LyNa2相比變化不大，比C12LyNa的2倍略大。強(qiáng)疏水協(xié)同作用使2C12LyNa2和3C12LyNa3溶液出現(xiàn)預(yù)膠束化行為。在298-313K的溫度范圍內(nèi)，賴氨酸類表面活性劑在水溶液中膠束化過程是熵驅(qū)動(dòng)、自發(fā)進(jìn)行的放熱過程。賴氨酸類Gemini表面活性劑在

6、10CMC濃度下形成較大聚集體，粒徑分布在100-400 nm左右，C12LyNa的聚集體大粒徑分布在40-100 nm之間，3C12LyNa3的聚集體大粒徑分布在70-250 nm之間。其中C12LyNa溶液中存在螺旋棒狀聚集體，賴氨酸多聚表面活性劑溶液中存在球形或橢球形的聚集體。[C12-m-C12]Na2、2C12LyNa2具有光學(xué)活性，濃度大于CMC時(shí)可自組裝形成手性聚集體。
　?。?）以1,3,5-三丙烯酰基-六氫化均三

7、嗪、L-半胱氨酸和脂肪酰氯為原料合成了三種半胱氨酸類三聚表面活性劑L-3CnCyNa3(n=8,10,12)，并考察了其表面活性和水溶液的膠束化行為。研究表明，疏水鏈碳原子數(shù)由8增至12，3CnCyNa3的CMC值由4.82 mmol/L降至0.116 mmol/L，γCMC由33.9 mN/m增至36.2 mN/m，聚集體微極性減小。與十二酰基半胱氨酸鈉C12CyNa的CMC值(10.5 mmol/L)相比，3C12CyNa3的CMC

8、值要小2個(gè)數(shù)量級(jí)。在298-313K的溫度范圍內(nèi)，L-3CnCyNa3在水溶液中膠束化過程是熵驅(qū)動(dòng)、自發(fā)進(jìn)行的放熱過程。L-3CnCyNa3在10CMC濃度下自組裝形成圓形或者橢圓形較大聚集體，粒徑分布在100-250 nm之間。L-3CnCyNa3具有光學(xué)活性，濃度大于CMC時(shí)可自組裝形成手性聚集體。
　?。?）用穩(wěn)態(tài)熒光法研究了所合成的氨基酸類表面活性劑和BSA體系的相互作用。研究表明，疏水鏈越長(zhǎng)、連接基鏈越短、聚合度越大，氨