《含吡咯環Gemini表面活性劑聚集行為及聚集體結構轉變機理》是依託武漢大學，由董金鳳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：含吡咯環Gemini表面活性劑聚集行為及聚集體結構轉變機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董金鳳
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
N-烷基吡咯烷酮是一類優良的溶劑，廣泛用在化妝品和藥物傳遞中。在藥物的透皮吸收中具有不可替代的作用。該類化合物雖然能明顯降低水的表面張力，但卻不能在水溶液中形成聚集體，極大的限制了其進一步使用。本項目擬在該類化合物的基礎上設計合成一系列吡咯類Gemini表面活性劑，系統研究雜環的結構和憎水鏈長度對表面活性和聚集行為的影響。揭示含親水雜環基團Gemini表面活性劑中pH誘導、濃度誘導的囊泡-膠束轉變機理；探索分子內和分子間相互作用對聚集體結構的影響；豐富吡咯類Gemini表面活性劑溶液聚集行為的理論知識。開發pH敏感而對溫度穩定的囊泡體系，為該類分子有序組裝體在生物膜模擬體系、藥物控制釋放和納米材料的形貌控制等領域的套用提供科學證據。
結題摘要
N-烷基吡咯烷酮是一類優良的溶劑，廣泛用在化妝品和藥物傳遞中。在藥物的透皮吸收中具有不可替代的作用。該類化合物雖然能明顯降低水的表面張力，但卻不能在水溶液中形成聚集體，極大的限制了其進一步使用。為了研究以吡咯烷酮親水基團為頭基的Gemini型表面活性劑的構效關係，本項目設計合成出了四大系列吡咯類Gemini表面活性劑，系統研究了雜環的結構和憎水鏈長度對表面活性和溶液聚集行為的影響。更進一步地，我們在化合物分子的設計合成中引入了對溶液pH敏感的叔胺和仲胺功能團，賦予了新型表面活性劑的pH回響性。 研究結果表明：（1）Gemini型的烷基吡咯烷酮能夠在溶液中形成聚集體，降低表面張力的能力和形成膠束的能力隨疏水鏈長度的增加而增強；與常見的季銨鹽類型的陽離子雙子表面活性劑比較，雜環的存在有助於表面活性的提高。（2）頭基中苯環的引入使得表面活性劑的水溶性大大降低，不能在純水中自發吸附單分子層和聚集體；但可以在界面上鋪展形成不溶性單分子層，這些Langmuir單分子層都表現出了典型的可壓縮性和擴張粘彈性。（3）所有表面活性劑的表面活性（包括吸附單分子層和鋪展單分子層）及溶液聚集行為都表現出了pH回響性；發現了pH誘導囊泡形成的體系以及對pH敏感的膠束增溶體系。（4）有趣的是苯環引入後形成了一類含有鄰苯二甲醯亞胺的雙子表面活性劑系列，該系列表現出了意料之外的選擇性殺蟲活性；（5）初步研究揭示所開發的系列雙子表面活性劑具備相轉移金屬納米粒子和控制納米粒子形貌的功能。總之，通過該項目的研究，我們不僅在分子水平上揭示了含親水雜環基團Gemini表面活性劑中pH誘導、濃度誘導的囊泡-膠束轉變機理；探索了分子內和分子間相互作用對聚集體結構的影響；豐富了吡咯類Gemini表面活性劑溶液聚集行為的理論知識。同時，初步開發出pH敏感的囊泡體系、微乳液體系及對金納米形貌的控制和相轉移體系，為該類分子有序組裝體在生物膜模擬體系、藥物控制釋放和納米材料的形貌控制等領域的套用提供了科學證據。
