表面活性劑和DNA之間的作用研究.pdf

1、DNA與表面活性劑的相互作用因其潛在的作為基因治療載體的功能而得到廣泛的注視。文獻(xiàn)研究顯示，雖然當(dāng)前對(duì)表面活性劑與DNA相互作用的研究已經(jīng)有了很大進(jìn)步，但多數(shù)研究集中在DNA與表面活性劑在體相中的作用。表面活性劑與DNA的復(fù)合物在空氣/水界面的吸附狀態(tài)與復(fù)合物在親水/疏水的細(xì)胞膜界面有類似之處。如果能了解其界面結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)而可通過表面化學(xué)操縱改變復(fù)合物的吸附性或活性性質(zhì)。然而由于設(shè)備所限，許多關(guān)于DNA構(gòu)象凝聚的實(shí)驗(yàn)和理論研究還有待發(fā)展

2、。同時(shí)在表面活性劑與DNA相互作用的研究中，研究所選用的表面活性劑品種單一，以十二烷基三甲基溴化銨陽離子表面活性劑與DNA之間的相互作用研究的最多。 本論文在前人對(duì)DNA與陽離子表面活性劑相互作用研究工作的基礎(chǔ)上，著重嘗試將最新發(fā)展起來的中子衍射技術(shù)應(yīng)用于表面活性劑與DNA在空氣/水界面的吸附體系的研究中，以期通過此項(xiàng)研究獲得DNA與表面活性劑復(fù)合物在界面上的大小，形狀及結(jié)構(gòu)的定量信息。與此同時(shí)設(shè)計(jì)、合成并選取了不同種類的新型

3、雙子(Gemini)陽離子表面活性劑和無毒易生物降解的非離子糖基表面活性劑烷基糖苷。首次研究了以上幾種新型表面活性劑與DNA之間的相互作用，同時(shí)利用中子衍射技術(shù)對(duì)DNA與表面活性劑相互作用進(jìn)行了研究。以期獲得分子水平的信息，并得出其中規(guī)律性的因素。 本論文共由六部分研究內(nèi)容組成：1.DNA和表面活性劑相互作用的研究進(jìn)展；2.十二烷基三甲基溴化銨陽離子表面活性劑與負(fù)電性DNAs分子的復(fù)合物在空氣/水界面的吸附；3.不同頭尾基結(jié)構(gòu)

4、的季胺鹽表面活性劑對(duì)于表面活性劑/DNA復(fù)合物的影響；4.不同鹽型的雙子(Gemini)季銨鹽表面活性劑與DNA在空氣/水界面吸附作用的研究；5.非離子表面活性劑烷基糖苷的合成工藝研究；6.非離子表面活性劑烷基糖苷與DNA相互作用的研究。主要研究成果如下： 首次成功的運(yùn)用中子衍射技術(shù)，配合以表面張力和表面壓力的測試，對(duì)十二烷基三甲基溴化銨陽離子表面活性劑與小牛胸腺DNA(50,000堿基對(duì))，鮭魚精DNA(300堿基對(duì))之間的

5、作用進(jìn)行了研究。得到了十二烷基三甲基溴化銨陽離子表面活性劑/DNA復(fù)合物在空氣/水界面層的吸附數(shù)據(jù)及具體的結(jié)構(gòu)信息。研究結(jié)果證實(shí)在空氣/水界面，十二烷基三甲基溴化胺與DNA分子的鍵合分為兩個(gè)階段。第一階段由于陽離子表面活性劑與帶負(fù)電的DNA分子的強(qiáng)烈靜電作用，二者之間的鍵合改變了表面膜的性質(zhì)和表面單層的結(jié)構(gòu)排列。第二階段隨著鍵合在DNA分子上的表面活性劑的增加，DNA分子在界面上發(fā)生卷縮導(dǎo)致界面層變厚。 對(duì)不同頭尾基結(jié)構(gòu)的季胺

6、鹽表面活性劑與DNA復(fù)合物的影響，研究結(jié)果顯示對(duì)于單頭基單尾基(十二烷基三甲基溴化銨)、單頭基雙尾基(雙十二烷基二甲基溴化銨)和雙頭基雙尾基(C12-C6-C12雙十二烷基雙季銨鹽)三種季銨鹽表面活性劑，在空氣/水界面上以雙頭基雙尾基(C12-C6-C12雙十二烷基雙季銨鹽)的雙子表面活性劑卷縮DNA分子的效率最高。 進(jìn)一步的不同鹽型的三種雙子(Gemini)型季銨鹽表面活性劑的中子衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果與表面張力的測定結(jié)果均顯示雙十二

7、烷基雙季銨硫酸鹽與DNA的作用，較雙十二烷基雙季銨氟鹽和雙十二烷基雙季銨溴鹽略強(qiáng)。證實(shí)了反離子對(duì)表面活性劑與DNA之間的作用有影響。 此外，從作為基因載體的安全性考慮，本文合成了不同碳鏈結(jié)構(gòu)的無毒易生物降解的非離子表面活性劑烷基葡糖苷并比較了不同碳鏈結(jié)構(gòu)的脂肪醇對(duì)合成反應(yīng)的影響。研究考察了烷基葡糖苷表面活性劑與DNA之間的作用。研究結(jié)果顯示其可與DNA發(fā)生較強(qiáng)的相互作用，且作用強(qiáng)度強(qiáng)于一般的非離子表面活性劑。這使得在未來的研究