朗格繆爾單層膜和界面蛋白質鹽離子效應的非線性光譜研究.pdf

1、鹽離子廣泛存在于自然界和生命體內，其獨特效應無處不在。鹽溶液對催化劑、金屬材料、生物膜等表面與界面上的分子結構有很強的相互作用。從一百多年前德國科學家Franz Hofmeister發(fā)現了溶液中的離子種類及濃度對蛋白質溶解度的影響服從霍夫邁斯特(Hofmeister)序列以來，目前已經有很多與鹽離子效應相關的實驗和理論研究。
　　 近年來，和頻振動光譜已經發(fā)展成為一種在分子水平上研究界面分子取向、結構與動力學的強有力工具，并被廣

2、泛應用于研究各種界面上的分子結構與動力學。本研究組在Ekspla商業(yè)化雙共振和頻光譜系統基礎上，發(fā)展了IR-IR-Vis雙紅外激發(fā)四波混頻譜方法，并已初步將該兼容非線性光譜系統應用于水分子、蛋白質/多肽分子、自組裝膜等體系相關物理化學問題的研究。
　　 本論文利用和頻振動光譜以及雙紅外激發(fā)四波混頻譜，結合膜壓等溫曲線、紫外可見吸收光譜、布魯斯特角顯微鏡等測量方法，研究了各種鹽溶液作用下的朗格繆爾單層膜組裝動力學、蛋白質與磷脂雙層

3、膜相互作用等相關問題，從分子水平上了解了鹽離子對所研究界面的分子結構和組裝動力學影響的驅動力，為理解界面相關弱鍵相互作用本質提供了重要的參考數據。本篇論文的內容結構如下:
　　 第一章介紹了鹽離子溶液的重要性和對界面分子結構的影響，總結了界面鹽離子效應的研究現狀和發(fā)展趨勢，闡述了本論文的研究思路和方法。
　　 第二章介紹了和頻振動光譜用于界面分子結構和取向分析的相關理論和方法，以及宏觀二階級化率和微觀超極化率的計算方法，

4、并詳細介紹了蛋白質與多肽分子的取向分析方法。
　　 第三章利用和頻光譜技術研究了不同離子等化學環(huán)境下的固/液界面上多肽分子(Mastoparan:MP)與生物膜的相互作用。理解了磷酸鹽緩沖溶液對MP分子與生物膜相互作用的促進效應，以及Hofmeiter序列中不同鹽離子對該相互作用過程的影響，初步確定了鹽離子影響下MP分子與生物膜相互作用時的主要驅動力。
　　 第四章利用和頻振動光譜，并結合膜壓等溫曲線、和頻振動光譜和布魯