pH可控雙子氨基酸表面活性劑的結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、界面吸附和溶液內(nèi)分子自組裝是表面活性劑分子的兩種最基本的行為，賦予了表面活性劑各種各樣的應(yīng)用性能。傳統(tǒng)表面活性劑越來(lái)越不能滿足環(huán)境友好性和快速發(fā)展的新興領(lǐng)域的特殊需求，可分解型、生物型、開(kāi)關(guān)型、可調(diào)控型等各種功能性表面活性劑不斷地被開(kāi)發(fā)出來(lái)，其中開(kāi)關(guān)性和可調(diào)控性是近年來(lái)兩親性體系研究的熱點(diǎn)。本論文旨在開(kāi)發(fā)同時(shí)具有高表面活性、良好的生物相容性和pH可調(diào)控性的表面活性劑。
　　本論文設(shè)計(jì)并合成了碳鏈長(zhǎng)度為8、10、12三種對(duì)稱型N,N

2、'-二烷基-N,N'-二乙酸乙二胺(Ace(n)-2-Ace(n))和碳鏈長(zhǎng)度為8、10、12、14、16五種、不對(duì)稱度為2、4、6三種的六種不對(duì)稱N,N'-二烷基-N,N'-二乙酸乙二胺(Ace(m)-2-Ace(n))。根據(jù)pKa值，在不同的pH區(qū)間研究N,N'-二烷基-N,N'-二乙酸乙二胺的表面活性和分子自組裝的性能。Ace(n)-2-Ace(n)和Ace(m)-2-Ace(n)在強(qiáng)堿性條件下具有高表面活性;在弱堿性和中性條件下

3、，表面活性有所下降，但在溶液內(nèi)部自組裝的能力增強(qiáng)，形成大量形狀規(guī)則的球形囊泡，膠體體系能夠保持穩(wěn)定六個(gè)月以上;在酸性條件下，完全轉(zhuǎn)變成不溶于水的酸式結(jié)構(gòu)，以白色沉淀從溶液中析出，表面活性完全喪失。pH-透光率和pH-DLS循環(huán)測(cè)試證明pH能夠可逆地開(kāi)關(guān)表面活性和調(diào)控分子自組裝行為。與Ace(n)-2-Ace(n)相比，Ace(m)-2-Ace(n)的pKa2（≈4.5）明顯低于Ace(n)-2-Ace(n)(≈7.0)，具有表面活性的p

4、H范圍更寬，表面活性更高;隨著pH逐漸降低和疏水碳鏈的增長(zhǎng)，cmc逐漸升高，表面活性下降的程度遠(yuǎn)不如Ace(n)-2-Ace(n)明顯;pH調(diào)控Ace(m)-2-Ace(n)分子自組裝行為使囊泡的形成經(jīng)歷了從無(wú)到有、從大到小的更加精細(xì)分明的變化過(guò)程。
　　由不同pH條件下的zeta電位、在水和甲醇不同體積比的混合溶液中的動(dòng)態(tài)光散射研究結(jié)果證明:H+與-N-CH2COO-的質(zhì)子化作用能夠中和部分膠體粒子表面電荷的負(fù)電荷，產(chǎn)生的類似陰

5、、陽(yáng)表面活性劑復(fù)配的效應(yīng)是pH調(diào)控性的根本原因。含芘、含香豆素153溶液的熒光光譜證明N,N'-二烷基-N,N'-二乙酸乙二胺鈉受pH調(diào)控在等電點(diǎn)范圍內(nèi)形成數(shù)量更多的、雙分子層更緊密的囊泡，并使疏水性香豆素153和親水性羅丹明6G在等電點(diǎn)范圍內(nèi)的水溶液中發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移。
　　將疏水性的輔酶Q10和維生素D3包裹在囊泡雙分子層中，制備成納米輔酶Q10膠囊、納米VD3膠囊和納米鈣膠囊，并與SDS和1631作對(duì)比。由N,N'-二烷