表面活性剂-聚电解质复合物超分子薄膜的自愈合性能调控

基于分子间弱相互作用的表面活性剂-聚电解质复合物超分子薄膜在水的塑化作用下具有一定的自愈合能力,这对于延长材料的使用寿命具有重要意义。文章通过合理的分子设计,选用相对分子质量更低的表面活性剂和侧链带电荷的聚电解质作为组装基元,提高分子的运动能力,从而提高超分子薄膜的自愈合性能。基于以上原理,本文实现了对超分子薄膜自愈合性能的调控,成功制备出自愈合效率达(101±27)%的表面活性剂-聚电解质复合物超分子薄膜,此方法为制备具有高自愈合效率的超分子薄膜提供了行之有效的途径。

电解质、聚合物或蛋白质诱导下在固液界面处形成的表面活性剂自组装结构和多层结构(续完)

3涉及表面活性剂和聚合物的表面复合物的形成使用按顺序构建的吸附技术(如L-by-L、LB和LS方法),涉及聚合物特别是聚电解质的结构化的表面层的形成已经很成熟~([15-17]),并已应用于平面固体表面和一系列纳米颗粒。在各种工业、技术、医疗和家庭应用中,这种表面结构在开发功能化表面和对润湿性能的操纵方面备受关注~([16,17,20,21,43-45])。另一种替代方法是使用表面活性剂或聚电解质-表面活性剂混合物的自组装体,对吸附的聚电解质层进行修饰,以形成复杂的层状或自组装表面结构。

聚苯乙烯磺酸钠与季鏻盐表面活性剂复合物的结构调控及其抗菌性能

发展非抗生素抗菌策略在减少医疗器械相关的细菌感染并降低对抗生素的过度依赖方面具有重大意义。对医疗器械表面进行功能化,赋予其抗菌性能是非抗生素抗菌所采用的常用方式。聚电解质-表面活性剂复合物的醇溶、水不溶的特点使其在构建抗菌涂层方面具有操作简单、不受器械结构限制的优点,有望应用于各种医疗器械的表面功能化。本文通过构建不同烷基链长季鏻盐表面活性剂与聚苯乙烯磺酸钠聚阴离子复合物,系统研究了复合物在水溶液中的组装行为以及所制备复合物涂层的抗菌性能与表面活性剂组分疏水碳链长度之间的内在关联。通过浊度、等温滴定量热法等测试手段对聚苯乙烯磺酸钠与3种三丁基烷基季鏻盐表面活性剂在水中的组装过程进行了分析,结果表明增加表面活性剂烷基链长将促进聚电解质-表面活性剂复合物形成。通过在常用医疗器械材料表面构建复合物涂层,对比了3种复合物对两种模型菌种的抗菌性能。对于以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌,所制备的3种复合物涂层的杀菌率分别为42.9%、99.97%和99.99%,随着表面活性剂烷基链越长而提高;对于大肠杆菌为代表的革兰氏阴性菌,随着表面活性剂烷基链长度增加,单独季鏻盐表面活性剂的抗菌性能增强,而其对应复合物涂层的抗菌性能有所下降,杀菌率分别为99.3%、92.3%和64.8%。以上结果表明,通过优化结构,此类聚电解质-表面活性剂复合物涂层有望用于减少医疗器械相关感染。

中性/聚电解质高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附

本文应用分子理论,研究中性(A)/聚电解质(B)高分子混合刷对蛋白质的吸附/解吸附特性.理论模型考虑蛋白质与中性高分子A的排斥、以及与聚电解质高分子B的静电吸引.研究发现,在pH=4~6、中性高分子A处于弱水合状态时,混合刷中A高分子链塌缩,B聚电解质链溶胀.由于蛋白质和B聚电解质链间的静电吸引,导致高分子混合刷对蛋白质的吸附.当A高分子水合性增强时,A高分子链溶胀,B聚电解质链塌缩.由于蛋白质与A高分子链间的排斥作用增强,与B聚电解质链间的静电吸引减弱,混合刷对蛋白质解吸附.

聚乙二醇化蛋白质和肽类复合物研究进展

近年来生物技术领域发展迅速,许多肽类和蛋白质类药物用于治疗包括癌症在内的多种疾病,取得了较好的疗效.但这些生物制品从血浆中的快速清除和可能的免疫原性限制了其应用.为解决这一问题,研究者将聚乙二醇(PEG)和右旋糖酐等一些高分子聚合物与蛋白质以共价键的方式结合后,得到蛋白质-聚合物复合体,可以使人或动物免疫系统对外来蛋白质的识别能力减弱,从而使蛋白质的清除和免疫原性减少.多数蛋白质-聚合物复合体仍然保留原来蛋白质的药理活性,有些略有降低.

新型液晶聚合物-聚电解质/表面活性剂复合物的合成及其凝聚态结构的研究

在水溶液中合成了等当量电荷比的大分子复合物———线型聚丙烯酸（ＰＡＡ）／十六烷基三甲基氯化铵（ＣＴＭＡ）复合物。ＤＳＣ，Ｘ射线衍射及偏光显微镜观察研究发现，在－６０℃至复合物热分解的温度（约２００℃）范围内该复合物有一明显的从晶相到液晶相的相转变过程（发生在约４１℃），液晶态一直持续到复合物的热分解温度，是一很宽温度范围的热致液晶。偏光显微镜观察研究还表明，该复合物在氯仿溶液中，当浓度不低于２０％（质量）时是一溶致液晶。

大离子诱导聚电解质/表面活性剂复合物的解离

采用分子动力学模拟方法研究了大离子与聚电解质/表面活性剂复合物的相互作用,考察了大离子的电性、直径、表面电荷、浓度等对其与复合物相互作用的影响.结果表明,与聚电解质所带电性相同的大离子对复合物作用不明显,只有当大离子所带电荷较多时,才会引导少量表面活性剂从复合物中脱离.当大离子所带电荷与聚电解质所带电荷电性相反时,大离子的加入会诱导复合物的解离,表面活性剂从复合物中释放出来,甚至导致聚电解质/表面活性剂复合物的完全解离,从而形成聚电解质/大离子复合物;大离子所带电荷越多,诱导作用越明显.大离子的直径及浓度对其与复合物之间的作用也有很大的影响,对于所带电荷数相同的大离子而言,直径越小,其与复合物的作用越显著,越容易引导表面活性剂从复合物中解离,若大离子的表面电荷密度相同,大离子直径越小,反而与复合物的作用越弱;大离子浓度越高,越易引起复合物的解离,复合物中聚电解质链上结合的大离子数增多直至饱和,相应的会出现电荷反转现象.

壳聚糖聚电解质复合物再生纤维软骨的实验研究

目的:探讨壳聚糖电介质复合物与髁突软骨细胞体内形成纤维软骨情况,以期为工程化软骨再生修复颞下颌关节软骨缺损奠定基础。方法:合成磷酸化壳聚糖电解质复合物(chitosan-polyelectrolyte complex,CS-PEC)制备三维凝胶支架,并与髁突软骨细胞复合培养后植入裸鼠体内,分别于4、8周取出新生物,通过组织学和免疫组化观察新生物的生物学特性。结果:软骨细胞在CS-PEC支架中形态铺展良好。植入体内4周后,支架保持原有结构,可见肥大样软骨细胞出现,免疫组化染色显示中央新软骨形成区Ⅱ胶原为阳性。8周后,支架降解,见新生软骨形成,阿新兰染色显示软骨基质形成,免疫组化染色显示软骨形成区Ⅱ胶原为阳性,周围纤维样细胞中Ⅰ胶原阳性;对照组无新生软骨形成,软骨特异性标志Ⅱ胶原及软骨基质特染均为阴性。结论:CS-PEC复合材料有望成为软骨再生的支架载体。

羧甲基纤维素-壳聚糖聚电解质复合物对乳糖酶的固定化研究

以羧甲基纤维素-壳聚糖聚电解质复合物为载体,戊二醛为交联剂,制备了固定化乳糖酶,优化了固定化条件,分析了固定化酶的性能。结果表明:向0.5 g羧甲基纤维-壳聚糖聚电解质复合物中,加入质量浓度为1 g/L的酶液2 mL,固定9 h;再加入体积分数为0.5%的戊二醛,交联3 h时,固定化效果最好,酶活力为0.023 5 U/g;固定化酶最适反应温度50℃,pH值为7,游离酶的最适温度为30℃,pH值为9;固定化酶的pH值稳定性优于游离酶,热稳定性低于游离酶;重复使用3次时,稳定性较好;固定化米氏常数(Km)为0.705 1 mmol/L,较游离酶有所减小,表明底物与固定化酶亲和力增加,利于酶促反应进行。

基于距离测定的蛋白质复合物识别算法

针对蛋白质相互作用网络聚类算法标识已知蛋白质复合物数量有限的问题,提出了一种新的基于距离测定的蛋白质复合物识别算法IPC-DM。该算法基于对已知复合物内蛋白质之间的最短距离一般不超过2的发现,利用新的种子-扩充模型,大大提高了识别蛋白质复合物的准确性。基于酵母蛋白质相互作用网络的实验表明,算法IPC-DM较其他5种典型的蛋白质复合物识别算法MCODE、RNSC、CFinder、LCMA和DPClus具有更好的蛋白质复合物识别能力。

壳聚糖-纤维素硫酸钠聚电解质复合物膜对药物表观渗透系数的测试(英文)

药物渗透系数是考察复合物膜的药物释放性能的重要参数.本文以溶解性不同的两种药物扑热息痛和5-氨基水杨酸(5-ASA)为模型药物研究了其在壳聚糖-纤维素硫酸钠聚电解质复合物膜中的渗透性能.结果表明:壳聚糖-纤维素硫酸钠聚电解质复合物膜的渗透性能与其溶胀性能密切相关;复合物膜中壳聚糖和纤维素硫酸钠的配比、相对分子量和pH值对膜的渗透性能和溶胀性能影响显著,以扑热息痛作为模型药物研究了壳聚糖-纤维素硫酸钠聚电解质复合物膜在模拟胃肠液中对药物的渗透性能.通过调整该复合物膜的配方,可以使该膜分别实现胃、小肠和结肠定位释药的目的.

水溶性聚电解质-表面活性剂复合物的聚集行为

聚电解质在溶液中与相反电荷的表面活性剂通过静电作用与疏水作用可形成聚电解质－表面活性剂复合物，依据反应条件生成的复合物可以是水溶性也可以是非水溶性的。水溶性的聚电解质－表面活性剂复合物由于有许多工业应用，因此近几十年来水溶性聚电解质－表面活性剂复合物的形成和结构已受到人们的广泛重视。本文对水溶性聚电解质－表面活性剂复合物的聚集过程、聚集结构作了简要概述，此外对荧光光谱在这一领域的应用进行了重点介绍。

离子对壳聚糖/果胶聚电解质复合物溶胀性及微观结构的影响研究

本文将壳聚糖、果胶在含有六种不同离子的溶液环境中复合,考察离子种类及浓度对壳聚糖/果胶聚电解质复合物(PEC)得率、溶胀度(水及模拟环境中)、红外光谱及微观结构的影响。离子价态对PEC得率的影响为:三价离子>二价离子>一价离子;离子浓度低时,离子浓度促进PEC得率增加,离子浓度高时,离子浓度抑制PEC得率增加。离子种类不同,PEC的溶胀过程不同,复合环境中含有FeCl3和Fe2(SO4)3的PEC在水中具有最大、最小溶胀度,分别为56.87±0.63和9.21±0.13;含有MgSO4和Fe2(SO4)3的PEC在胃肠模拟液中具有最大、最小溶胀度,分别为361.74±6.21和28.01±0.66。红外光谱结果表明添加离子并未影响PEC中NH3+/COO-键的形成。扫描电镜结果显示PEC呈海绵多孔状,添加离子后PEC孔壁厚度增加9.76±1.03%至334.19±5.12%不等,表面更加光滑,而孔隙状态因离子种类不同而不同。研究表明PEC得率、溶胀度及微观结构受到离子影响,但其交联方式不变。

耐海洋生物污损的卟啉铁复合多糖聚电解质高性能水凝胶膜

海洋生物污损是由有机物、细菌与多种微型动植物等黏附在海洋材料表面上形成的,这对人类从事海洋活动与资源开发产生了严重的危害。文中利用带相反电荷的壳聚糖季铵盐(HACC)与海藻酸钠(SA)电荷组装制备了多糖聚电解质复合物(PEC)水凝胶膜,由于分子间的氢键作用、静电相互作用与金属配位键作用的协同效应,该水凝胶膜具有优异的力学性能(断裂强度为8.65 MPa)。此外,进一步引入四羧基苯基卟啉铁金属簇(Fe-TCPP)复合PEC制备了Fe-TCPP@HACC/SA水凝胶膜,该水凝胶膜表现出预期优异的抑菌性能(抑菌圈直径为2.5 mm)、耐蛋白吸附性能(蛋白吸附量为28.52 mg/g)及耐硅藻黏附性能(硅藻黏附比为9.17%),该新型水凝胶膜在海洋生物防污领域具有潜在应用价值。

聚电解质复合物在药物控释中的应用

近年来聚电解质复合物在药物控释领域受到重视。对聚电解质复合物在响应型药物控释、细胞免疫隔离移植、多肽蛋白质药物的缓释及基因治疗等领域的应用进行了综述。

聚电解质-表面活性剂固态复合物

聚电解质与相反电荷的表面活性剂在溶液中通过分子自组装可生成聚电解质 -表面活性剂固态复合物 (PE-Surfs)。PE- Surfs具有较好的热学、力学及光学性能 ,已在可控渗透膜、光电响应性有机薄膜及化学传感器等领域显示出很好的应用和发展前景。通过改变聚电解质与表面活性剂的结构和种类可制备具有不同结构和性能的功能材料。文中对 PE- Surfs的制备。

基于遗传算法的蛋白质复合物识别算法

蛋白质互作用网络是一种典型的复杂网络,呈现了明显的社区结构。网络中的社区对应于功能模块,通常被看作蛋白质复合物。蛋白质复合物识别对预测蛋白质功能,解释特定生物进程具有重要作用。基于种子节点扩展的图聚类方法在蛋白质复合物识别中应用广泛。针对此类算法最终结果受种子节点的影响较大,并且在簇的形成过程中搜索空间有限等问题,提出了一种基于遗传算法的蛋白质复合物识别算法GAGC(genetic algorithm based graph clustering),其中个体表示聚类结果(类别之间可能存在重叠节点),以F-measure值作为种群进化的目标函数。算法采用IPCA(improvement development clustering algorithm)算法产生初始种群;针对初始种群,设计了染色体对齐方式以进行交叉操作产生下一代种群。通过与DPClus、MCODE、IPCA、Cluster One、HC-PIN、CFinder等经典算法的对比实验表明,GAGC算法能够扩大图聚类算法的搜索空间,提高解的多样性,进而提高蛋白质复合物检测的性能。

壳聚糖-磷酸化壳聚糖聚电解质复合物水凝胶的组装与仿生矿化

背景:依据生物矿化有机基质模版调控无机晶体生长理论,采用分子仿生技术构建人体硬组织修复材料是目前生物材料研究的热点之一。但是目前还未见构建聚电解质复合体有机基质模板进行骨组织修复材料仿生合成的报道。目的:以聚阳离子壳聚糖与其聚阴离子衍生物磷酸化壳聚糖形成的聚电解质复合物水凝胶作为生物矿化有机基质模板的预组织形式,进行生物材料仿生合成。方法:首先对天然聚阳离子多糖壳聚糖进行磷酸化改性,合成聚阴离子的磷酸化壳聚糖;然后通过聚阳离子壳聚糖溶液与聚阴离子磷酸化壳聚糖溶液复合,形成聚电解质复合物水凝胶;最后将获得的聚电解质复合物水凝胶浸入钙磷过饱和液中,诱导磷灰石晶体在水凝胶基质的调控下沉积生长。通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜进行表征观察。结果与结论:阳离子壳聚糖与聚阴离子磷酸化壳聚糖相互作用,形成多孔的聚电解质复合物水凝胶,此水凝胶可以诱导磷灰石晶体的生长。从而仿生合成了一种新型的有机无机复合生物材料。

聚电解质复合物溶解性研究

报道了聚电解质复合物的一种新的溶剂体系———离子表面活性剂剂的水溶液 ,研究了表面活性的用量及结构、温度、外加小分子电解质对复合物溶解性的影响 ,初步探讨了溶解机理 ,通过扫描电镜观察了复合物溶解后在溶液中的形态 .研究表明 ,当复合物与离子表面活性剂定量结合到一定程度时 ,就会使复合物发生溶解 .表面活性剂碳链长度的增加、温度的提高均会对复合物的溶解有不同程度的促进 .加入少量的无机电解质如氯化钠 ,会促进复合物的溶解 ,若氯化钠加入量过多 ,反而不利于复合物的溶解 .复合物的溶解机理被认为是表面活性剂的解离作用和疏水作用二者的协同 .

三甲基木质素基季胺盐-羧甲基纤维素聚电解质复合物的制备

以三甲基木质素基季胺盐(TLQAS)和羧甲基纤维素(CMC)为原料通过静电吸附制备聚电解质复合物,并表征其结构。首先制得三甲基环氧丙基氯化胺单体,再与碱木质素接枝反应,合成TLQAS;在不同pH值和物料比条件下进行三甲基木质素季胺盐和羧甲基纤维素作用,制备三甲基木质素季胺盐-羧甲基纤维素(TLQAS-CMC)聚电解质复合物,测得其含氮量2.11%;通过FT-IR、DSC、XRD对聚电解质复合物进行表征,结果表明:TLQAS-CMC聚电解质复合物存在;聚电解质复合物的热分解温度提高,热稳定性增强;XRD显示复合物排列无序,TLQAS-CMC复合物具有一定的吸水膨胀性能。