核酸堿基手性表面活性劑的締合行為及其與DNA的相互作用.pdf

1、手性表面活性劑能通過自組裝形成各種結(jié)構(gòu)的手性自組裝體，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，可以用于生物、藥物的識(shí)別，制備靶向性的DNA納米載體材料等。胸腺嘧啶型手性表面活性劑具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，嘧啶環(huán)之間有較強(qiáng)的氫鍵作用和π-π堆積，并且氫鍵對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)的敏感性。因此研宄該表面活性劑手性聚集體行為和作用機(jī)理，以及其與DNA的復(fù)合作用的締合模式，不僅從分子的水平理解手性自組裝的締合特性，更有望拓展手性表面活性劑的應(yīng)用，發(fā)展更多功能性的手性自

2、組裝體材料?；谝陨夏繕?biāo)，本文主要進(jìn)行了如下的研究工作:
　　1、設(shè)計(jì)合成了三種不同鏈長(zhǎng)的手性嘧啶型表面活性劑（8-（1-胸腺嘧啶基）辛基）三甲基溴化銨，（10-(1-胸腺嘧啶基)癸基）三甲基溴化銨和（12-(1-胸腺嘧啶基)十二烷基）三甲基溴化銨，簡(jiǎn)稱為T-Cn-TAB(n=8，10，12)，以傅立葉變換紅外光譜、核磁共振和元素分析等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，同時(shí)利用表面張力、電導(dǎo)率等方法研究了該類手性表面活性劑在水溶液中的表面活性

3、。結(jié)果表明，所合成的物質(zhì)均為實(shí)驗(yàn)所需的目標(biāo)產(chǎn)物，純度較高，符合實(shí)驗(yàn)要求。并且，隨著T-Cn-TAB(n=8，10，12)鏈長(zhǎng)的增加，臨界膠束濃度(cmc)逐漸降低，γcmc最低可達(dá)到47.2 mN/m。圓二色譜的測(cè)定表明，在230 nm-290 nm處發(fā)現(xiàn)較大的負(fù)吸收，證實(shí)手性自組裝體的存在。
　　2、通過電導(dǎo)率法、等溫滴定微量熱法、1H NMR、2D NOESY、動(dòng)態(tài)光散射、負(fù)染透射電鏡和密度泛函理論計(jì)算等一系列手段對(duì)T-Cn-

4、TAB(n=8，10，12)在水溶液中的膠束化行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究發(fā)現(xiàn)，手性嘧啶型表面活性劑在水中的締合是一個(gè)含驅(qū)動(dòng)的自組裝行為，反應(yīng)的熱效應(yīng)△H0m(i)c在-10.7 kJ/mol，且隨T升高，反應(yīng)的熱效應(yīng)逐步增加。動(dòng)態(tài)光散射表明手性聚集體的水合流體力學(xué)半徑在0.7 nm左右，透射電鏡表明這種手性聚集體為尺寸均一，分散性良好的球形聚集體。1HNMR和2D NOESY的結(jié)果表明在形成手性膠束的過程中，胸腺嘧啶基的嘧啶環(huán)處于膠核內(nèi)部

5、并且相鄰的嘧啶環(huán)之間形成π-π堆積，平行排列于其中，得到結(jié)構(gòu)緊密的膠束聚集體。密度泛函理論計(jì)算進(jìn)一步證實(shí)上述的聚集體中分子的緊密排列方式。并且，升高溫度，聚集體的尺寸與手性信號(hào)都發(fā)生了改變，這可能由于溫度的改變使得氫鍵發(fā)生斷裂，從而改變了聚集體的構(gòu)型。
　　3、以電導(dǎo)率法、熒光光譜、動(dòng)態(tài)光散射、低溫透射電子顯微鏡圓二色譜法等研究了核酸堿基型表面活性劑T-C12-TAB與DNA相互作用特性和分子間的締合機(jī)理。電導(dǎo)率法結(jié)果表明DNA存

6、在時(shí)，T-C12-TAB的電導(dǎo)率略有增加，表明T-C12-TAB與DNA之間發(fā)生了締合作用?；谔结樹寤义V(EtBr)的熒光測(cè)定表面，隨著T-C12-TAB濃度的增加，DNA-EtBr的熒光強(qiáng)度逐漸增加。這與通常加入離子液體表面活性劑和傳統(tǒng)表面活性劑的行為正好相反。這表明手性嘧啶型表面活性劑與DNA具有獨(dú)特的締合特性。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定表面DNA/T-C12-TAB復(fù)合物的流體力學(xué)半徑也從220 nm增加為360nm左右，進(jìn)一步表明盡管手