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水溶液中二肽—表面活性剂相互作用的电导和荧光光谱研究

李伟伟

   具有尺寸大小和界面性质的分子有序组合体在材料科学及日用化工等行业中有着非常重要的应用价值。把微乳液、胶束等分子有序组合体作为模拟生物体内反应的理想体系,研究生物活性物质在分子有序体中的物理化学性质,对于解释生命现象的本质具有重要意义。肽作为一种生物活性物质,是组成蛋白质的结构片段,在生物医药方面有重要的应用,是细胞中信号的传递者,也是蛋白质发挥作用的活性基础部分。再者,二肽也被广泛地作为蛋白质模型化合物,其分子中侧基所处的化学环境与蛋白质分子相近,能够真实地反映蛋白质分子中侧基与其它官能团或共溶质间的相互作用,系统地研究肽-表面活性剂之间的相互作用可以提供有关肽在水溶液中的行为信息和肽、蛋白质构型稳定性的信息,同时还可以得到有关肽在表面活性剂胶束化过程中的作用。基于以上原因,本文以二肽+表面活性剂+水三元体系为研究对象,采用电导法和荧光光谱技术对表面活性剂与二肽之间的相互作用进行了研究,主要内容和结果如下: 1.测定了不同温度下,二肽+表面活性剂+水三元体系的电导和荧光光谱,利用电导数据计算了表面活性剂在不同温度及不同浓度二肽+水混合溶剂中的临界胶束浓度,反离子缔合度和胶束化过程的热力学函数。利用荧光数据中芘的I1/I3研究了体系的微观极性,计算了表面活性剂在水和二肽水溶液中的聚集数。 2.所研究的三种表面活性剂(SDS,SAS和DTAB)在二肽—水混合溶剂中的临界胶束浓度受温度及加入的二肽的浓度和结构的影响。在同一温度下,三种表面活性剂在二肽-水混合溶剂中的临界胶束浓度cmc随着二肽浓度的增加而减小,疏水链长的二肽有利于胶束的形成;在同一浓度下,对一给定的二肽水溶液,表面活性剂的临界胶束浓度cmc随着温度的升高都呈现先减小后增大的趋势,这些现象说明了温度对表面活性剂的疏水链的逐步脱水效应(有利于胶束形成)和亲水水合的部分脱水效应(使极性头之间排斥力增大)。 3.温度和肽的浓度对三种表面活性剂在二肽-水混合溶剂中的反离子缔合度的影响是一致的,具有协同效应,随着二肽浓度的增加和温度升高,反离子缔合度逐渐减小。 4.表面活性剂在二肽-水混合溶剂中的胶束化过程是自发进行的,胶束化过程中的标准焓在低温时为负值,高温时为正值,标准熵为正值,标准自由能随温度变化不大,说明存在熵-焓补偿效应,二肽-表面活性剂之间的相互作用与表面活性剂的结构和类型有关,三种表面活性剂与二肽相互作用的大小顺序为SDS>SAS>DTAB。 5.二肽加入到表面活性剂水溶液,芘的I1/I3值减小,小于在水中的值,说明芘所处的微环境极性降低,二肽的加入影响了胶束的极性。荧光光谱数据v也说明二肽的加入使表面活性剂的临界胶束浓度降低,且减小了表面活性剂的聚集数。 6.二肽的烷基链长度影响表面活性剂的临界胶束浓度、反离子缔合度、聚集数和芘的I1/I3比率。烷基链较长的肽的水溶液中,表面活性剂临界胶束浓度和芘的I1/I3比率下降的越多,反离子缔合度和聚集数较大。……   
[关键词]:表面活性剂;二肽;温度;电导;临界胶束浓度;反离子缔合度;热力学函数;荧光光谱;胶束聚集数
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:郑州大学2010年