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α-环糊精对非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂混合体系的界面及自组装性质——摘要、介绍

来源:上海谓载 浏览 280 次 发布时间:2021-12-22

摘要


利用界面张力、荧光和核磁共振测量研究了α-环糊精(α-CD)与非离子表面活性剂癸酰-N-甲基葡糖苷(Mega-10)和两性离子表面活性剂二甲基十二烷基氨基丙烷磺酸盐(DPS)在其混合体系中的相互作用。从界面张力与表面活性剂总浓度对数的关系图中,我们获得了表面活性剂的表面过量值、临界胶束浓度(cmc)、胶束形成的标准自由能和表面活性剂/α-CD包合物的缔合常数(假设化学计量比为1:1)。对α-CD与DPS和Mega-10之间相互作用的Ka值进行比较,发现DPS与α-CD的相互作用强于Mega-10。利用拟相分离模型和正规溶液理论对实验混合cmc进行了分析,以评价混合胶束形成的理想性和非理想性。计算了混合胶束中的相互作用参数以及不同DPS摩尔分数下的胶束组成。罗丹明B的荧光各向异性(r)值随α-CD浓度的增加而减小。


介绍


α、β和γ-环糊精(CDs)是由6、7和8α-1组成的环状低聚糖→4)-具有直径为5到8Å的内腔的连接吡喃葡萄糖单元。环面结构有一个极性表面,这使得硫化镉水溶性,而空腔包含一个相对非极性的环境。由于CDs能够与大小、形状和极性合适的各种客体分子形成包合物,因此在超分子化学领域受到了广泛关注[1-3]。CDs和客体分子之间的结合力涉及范德华、氢键、亲水和疏水相互作用[1-3]。最近,人们注意到了超分子结构的形成,这种结构由一系列与聚合物链相连的CD分子组成,称为分子项链(MN)[4,5]。CDs形成主客体复合物的能力导致了两个重要的性质。第一种是以络合物的形式将客体分子引入溶液中,第二种是它们选择性定向的能力。经证明,口服CDs可通过与胆汁酸阴离子形成复合物来降低血液胆固醇水平[6]。CDs广泛应用于食品、医疗和农业行业的其他众多应用中,由于其与许多变性剂(离子表面活性剂)形成包合物的能力,也可用于帮助蛋白质复性[7–9]。Okubo等人利用电导法和停流电导法研究了阴离子和阳离子表面活性剂与α、β和γ-CDs的1:1包合物,得出结论:缔合常数显著取决于洗涤剂的链长,CD的空腔大小,并且高度受酒精存在的影响[10,11]。CDs与阴离子、阳离子和非离子之间的相互作用已通过物理、无机和光谱技术进行了研究,如表面张力、量热法、电动势、核磁共振(NMR)、荧光和磷光光谱[12–18]。在大多数情况下,主要化学计量比为1:1的包合物在水溶液中形成,其缔合常数用于评估热力学和动力学参数[10–18]。之前,我们评估了α、β和γ-CDs与阴离子表面活性剂之间的结合常数,并得出结论,表面活性剂/CD包合物的化学计量比取决于CDs疏水腔的大小[19–21]。


与单一表面活性剂体系相比,混合胶束具有更有利的性质,如润湿性、去污性和表面活性,因此具有明显的优势[22]。记住有趣的主客互动,为了观察表面活性剂分子的界面和聚集行为,我们研究了在α-CD存在下,糖基表面活性剂癸酰基甲基葡糖酰胺(Mega-10,非离子)和二甲基十二烷基氨基丙磺酸盐(DPS,两性离子)的混合胶束和混合单层形成。只有少数研究人员研究了非离子表面活性剂与CDs的相互作用[12],而CDs与两性表面活性剂的相互作用迄今为止被忽略。在这项工作中,为二元混合物选择的表面活性剂在其烷基链长度和极性离子头基上显着不同,因此我们预计在离子-非离子、阴离子-阳离子、阴离子-两性离子、,和阳离子两性表面活性剂混合物,因为存在有利的相互作用[23]。我们在不同的部分展示了我们的结果。首先,我们测定了表面活性剂的表面过量、表观临界胶束浓度(cmc)以及表面活性剂-α-CD之间的缔合常数。其次,采用伪相分离和Rubingh模型对混合cmc数据进行分析。最后,讨论了不同α-CD浓度下,罗丹明B(RB)在前冰层和胶束介质中荧光各向异性(r)的依赖性。