咪唑类离子液体表面活性剂的性能及与蛋白质相互作用研究

摘要

离子液体表面活性剂作为新型的表面活性剂逐渐引起了人们的关注，它具备离子液体和表面活性剂的双重特性。因此，研究离子液体表面活性剂的性能，尤其是研究离子液体表面活性剂与蛋白质相互作用在食品、生物等领域具有重要的意义。本论文研究的内容分为三个部分：　　1、运用离子交换法合成了两类咪唑离子液体表面活性剂[Cnmim]DCA、[Cnmim]SCN（n=10,12,14），通过1H NMR和13C NMR对结构进行表征，利用表面张力、电导率和动态光散射（DLS）等手段进行研究。相同碳链的[Cnmim]DCA和[Cnmim]SCN比[Cnmim]Br具有更小的cmc，相比于传统阳离子表面活性剂有更高的表面活性。DLS研究表明，由于阴离子体积的不同，[Cnmim]DCA和[Cnmim]SCN表现出不同的水力学半径。　　2、采用表面张力、电导率、zeta电位、紫外可见光谱、荧光光谱和DLS等一系列方法研究了离子液体表面活性剂与牛血清蛋白（BSA）的相互作用。研究结果表明：离子液体表面活性剂与BSA的相互作用与离子液体表面活性剂的浓度有密切的联系，当离子液体表面活性剂处于低浓度区时，静电相互作用是主要的作用方式，离子液体表面活性剂的加入对BSA的二级结构起保护作用；当离子液体表面活性剂处于高浓度区时，疏水相互作用成为主要的作用方式，离子液体表面活性剂的加入使BSA的二级结构被破坏并使其变性。BSA的结构发生变化从DLS数据中可以明显看出，随着离子液体表面活性剂浓度的逐步增大，复合物的粒径由最初的4.6nm和100nm变为最终的1160nm。离子液体表面活性剂通过影响色氨酸残基微环境对BSA荧光进行静态猝灭。　　3、采用电导率、荧光光谱和DLS等一系列手段研究了离子液体表面活性剂与明胶的相互作用。研究结果表明：明胶与离子液体表面活性剂之间的相互作用分为以下几个部分，明胶分子中既有带正电的部分也有带负电的部分，而离子液体表面活性剂带正电荷，因此，当离子液体表面活性剂处于较低浓度区时，静电相互作用为主要的作用方式，而静电吸引导致分子链收缩，从DLS数据中的角度表现出的是粒径变小；随着浓度的不断增大，疏水相互作用成为主要的作用方式，氢键断裂，明胶分子链的三级结构被破坏。离子液体表面活性剂与明胶形成复合物来影响酪氨酸残基从而改变了明胶的荧光强度。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 离子液体

1.2离子液体表面活性剂

1.3蛋白质

1.3.1蛋白质的分类和结构

1.3.2牛血清蛋白

1.3.3明胶

1.4蛋白质与表面活性剂的相互作用

1.4.1表面活性剂/蛋白质体系体相行为的研究

1.4.2表面活性剂/蛋白质体系界面性质的研究

1.5论文研究意义及内容

第二章 咪唑类离子液体表面活性剂的合成与性能研究

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1实验仪器和试剂

2.2.2 合成原理

2.2.3 合成步骤

2.2.4 纯化步骤

2.2.5 分析方法

2.2.6 性能测定方法

2.3结果与讨论

2.3.1 核磁共振结构表征

2.3.2 咪唑类离子液体表面活性剂在水溶液中的胶束化行为

2.3.2 咪唑类离子液体表面活性剂的动态光散射研究

2.4小结

第三章 离子液体表面活性剂/BSA体系相互作用研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1实验试剂

3.2.2实验仪器

3.2.3实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1离子液体表面活性剂/BSA体系在水溶液中的胶束化行为

3.3.2离子液体表面活性剂/BSA体系的胶束化过程的热力学

3.3.3 离子液体表面活性剂/BSA体系的动态光散射

3.3.4 离子液体表面活性剂/BSA体系的zeta电位

3.3.5.离子液体表面活性剂/BSA体系的紫外可见光谱

3.3.6离子液体表面活性剂/BSA体系的荧光光谱

3.4小结

第四章 离子液体表面活性剂与明胶相互作用

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1实验试剂

4.2.2实验仪器

4.2.3实验方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 明胶对离子液体表面活性剂聚集浓度的影响

4.3.2 离子液体表面活性剂对明胶荧光强度的影响

4.3.3 离子液体表面活性剂对明胶水力学半径分布的影响

4.4小结

结论与展望

参考文献

附录 攻读硕士期间发表论文目录

致谢