收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水溶液中表面活性素的胶束结构与聚集行为的研究

佘安奇  
【摘要】:表面活性素是一类由微生物代谢产生的脂肽类生物表面活性剂,在生物采油、环境修复、医疗卫生、食品以及化妆品等领域应用前景广阔。由于其结构特殊性,目前对溶液中表面活性素聚集体结构以及聚集行为的认识有限。本文以表面活性素分子为研究对象,主要采用了分子动力学模拟的方法进行了水溶液中表面活性素分子聚集体结构以及聚集行为等方面的研究,主要内容包括: 采用分子动力学模拟方法研究具有不同尾链结构的n-C15和iso-C16非离子化表面活性素的预置胶束的形态和内部结构的差异。模拟结果发现尾链化学结构不同的两种胶束都呈球形态,尺寸也基本一致,两者的差异主要表现在胶束内部的基团分布上,iso-C16胶束内部中的烃链分布更加紧密些,此外,iso-C16的烃链末端的刚性较大,末端支链在一定程度上限制了烃链的摆动。 研究了不同温度条件对于非离子化表面活性素胶束的结构和表面性质的影响,获得了胶束的总体尺寸和形状、溶剂接触表面积、半径方向上胶束的密度分布、烃链的构型、分子内/分子间氢键作用等信息。结果显示,温度对表面活性素胶束尺寸的影响较小,聚集数为25的胶束粒径大小为2.20±0.01nm;分子的肽环部分占据了胶束的绝大部分表面积,而肽环结构发生形变,很少采取马鞍构型;随着温度升高,胶束的表面积呈现略微下降的趋势,肽环趋于采取扁平的圆形结构,同时有部分表面活性素分子发生分子取向反转的现象;此外,胶束中的氢键稳定性也随温度升高而快速下降。 研究了在不同温度下胶束的结合水与表面活性素的极性原子间的相互作用。统计了表面活性素胶束表面的结合水分子数目以及能与表面活性素形成氢键的水分子数目,以及表面活性素与水之间氢键寿命等动力学性质。结果显示,随着温度的升高,胶束外层的结合水分子数目下降,从277K的340.5±13.0个减少至343K的245.0±12.0个,表明胶束表面发生脱水现象,表面活性素与水分子之间平均氧键寿命呈现下降趋势,在277至343K温度范围内,氢键的活化能为5.35±0.11kJ mol-1。 此外,在反离子(Na+, Ca2+)存在条件下,离子化的表面活性素预置球形胶束的形态发生变化,已偏离球体形态,呈现出非规则的聚集体形态结构;同时,表面活性素肽环与离子的结合度较高,离子环境对全电离的肽环构象影响非常大,肽环的马鞍构型消失,趋于扁平的圆形平面构型,在Na=离子环境中肽环张开程度更大;表面活性素周围结合水分子数目较非离子状态下增大,而且与水分子结合的更为牢固。 史进一步,构建了表面活性素的粗粒化模型(CG模型),使用动力学模拟方法研究了表面活性素在水环境中的自聚集行为,表面活性素的浓度为1.50×104M,初始形态为表面活性素在溶液中随机分布,进行了300ns的分子动力学模拟并进行了动力学分析。结果显示表面活性素分子不断发生自聚集,同时伴随着聚集体的解离过程,溶液中始终存在游离的表面活性素的单体分子,自聚集体的尺寸较小,最大的自聚集体的聚集数仅为7个。 通过实验方法以谷氨酸作为氘代氨基酸的研究对象,试验了酸催化的谷氨酸氘代反应,获得能引入到表面活性素分子中的氘代谷氨酸;对于酸性条件下氨基酸的氘代反应动力学进行了探索,建立了谷氨酸α位和γ位的氘代反应动力学方程,也确定了α位和γ位的反应活化能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 艾嘉;陆兆新;别小妹;吕凤霞;袁勇军;黄现青;;高效液相色谱法测定发酵液中表面活性素的含量[J];食品科学;2009年06期
2 崔艳红;黄现青;;生物表面活性剂——表面活性素[J];生物技术;2006年05期
3 宋昌盛;叶汝强;牟伯中;;微生物脂肽在气/液界面的分子形态[J];化学进展;2009年06期
4 宋昌盛;叶汝强;牟伯中;;压缩速度对Surfactin在单分子膜内聚集行为的影响[J];化学学报;2009年17期
5 刘静;邹爱华;牟伯中;;表面活性素和溶菌酶在溶液中的相互作用[J];化学通报;2010年08期
6 李翌;邹爱华;叶汝强;牟伯中;;表面活性素分子结构对其胶束化行为的影响[J];物理化学学报;2011年05期
7 陈蓉明,林跃鑫,黄谚谚;枯草芽孢杆菌ATCC2233产生表面活性素的研究[J];福建轻纺;2000年12期
8 宋昌盛;叶汝强;牟伯中;;微生物脂肽与磷脂的混合单分子膜性质[J];化学通报;2009年03期
9 苑世领,徐桂英,蔡政亭;表面活性剂与聚合物相互作用的动力学模拟[J];化学学报;2002年04期
10 何险峰,温浩,周家驹;表面活性剂的多尺度模拟[J];化工学报;2000年S1期
11 惠路华;洪坤;詹予忠;;表面活性剂自组装的计算机模拟及在新材料中的应用进展[J];日用化学工业;2006年06期
12 孟庆国;刘昌岭;业渝光;王士财;陈强;;天然气水合物动力学研究进展[J];海洋地质动态;2008年11期
13 庞瑾瑜;徐桂英;白燕;赵涛涛;;气/液界面上β-环糊精与十六烷基三甲基溴化铵包结物形成的分子动力学模拟[J];高等学校化学学报;2009年04期
14 ;物理化学学报2009年(第25卷)第1-12期索引[J];物理化学学报;2009年12期
15 胡晓莹;李英;张辉;何秀娟;薛玉志;王萍;杨景利;;泡沫液膜的分子动力学模拟及泡沫析液机制的研究[J];化学学报;2010年02期
16 丁伟;刘国宇;于涛;曲广淼;程杰成;吴军政;;烷基芳基磺酸盐的分子动力学模拟与自由能微扰计算[J];物理化学学报;2010年03期
17 朱蓓蓓;高洪涛;;辛醇对LiBr水溶液汽液界面的影响[J];工程热物理学报;2010年03期
18 于维钊;于立军;张军;胡松青;提阳;王攀;;十二烷基-β-D-葡萄糖苷单层膜界面性质的分子动力学模拟[J];化工学报;2011年11期
19 Ludovic Montastruc;刘涛;Iordan Nikov;Pascal Floquet;Serge Domenech;;表面活性素集成生产过程(Ⅲ)吸附柱的模型(英文)[J];Chinese Journal of Chemical Engineering;2011年03期
20 ;羧甲基淀粉——一种有希望的用途广泛的表面活性剂[J];科学通报;1959年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王晓宇;陈志谊;;Bs-916的comA基因点突变菌株减弱芽孢形成能力和影响感受态的形成[A];江苏省植物病理学会第十一次会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2008年
2 王晓宇;陈志谊;;Bs-916的comA基因点突变菌株减弱芽孢形成能力和影响感受态的形成[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
3 杨文泓;杨小震;;分子动力学模拟研究表面活性剂在气水界面的动态行为[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2007年
4 王华;苑世领;;分子动力学模拟研究表面活性剂与聚合物之间的相互作用[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
5 谭晓莉;曾新吾;王裴;;REBO模型的平衡态分子动力学模拟[A];2004年全国含能材料发展与应用学术研讨会论文集(下册)[C];2004年
6 韩晨;王建平;;非天然氨基酸与生物水相互作用的从头算分子动力学模拟[A];第一届全国生物物理化学会议暨生物物理化学发展战略研讨会论文摘要集[C];2010年
7 刘小明;由小川;庄茁;;纳米摩擦过程的分子动力学模拟[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
8 洛志远;陈十一;;分子尺度粗糙表面对于固液界面动量能量交换的不同影响[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
9 侯兆阳;;液态金属凝固过程中团簇结构的形成与演变特性的分子动力学模拟研究[A];2007“与统计有关的凝聚态物理中一些数值计算问题”研讨会论文集[C];2007年
10 李静;吴文平;郭雅芳;;Ni_3Al拉伸/压缩过程的分子动力学模拟[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 佘安奇;水溶液中表面活性素的胶束结构与聚集行为的研究[D];华东理工大学;2012年
2 李翌;表面活性素在溶液中胶束化行为的研究[D];华东理工大学;2011年
3 刘静;表面活性素与生物大分子之间相互作用的研究[D];华东理工大学;2010年
4 李德全;离子注入生防菌Bs-916高效突变菌株选育及其拮抗作用分子机理研究[D];南京农业大学;2007年
5 连玲丽;芽孢杆菌的生防菌株筛选及其抑病机理[D];福建农林大学;2007年
6 陶进;乙酰辅酶A羧化酶的羧基转移酶功能域的理论计算研究[D];吉林大学;2010年
7 崔新林;冲击波压缩下铁的结构相变及微观机理研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
8 韩秀丽;氢在钛晶体中作用的第一原理计算和分子动力学模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 梁苏会;基于多体势的分子动力学研究合金系统晶态—非晶态相变[D];清华大学;2010年
10 刘红玉;表面活性剂对水生植物的损伤及生物降解研究[D];湖南农业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘林;脂肽酯化反应及产物结构表征[D];华东理工大学;2012年
2 路炬晶;生物吸附处理含油废水及回收脂质的利用[D];武汉工业学院;2008年
3 艾嘉;芽胞杆菌发酵液中抗菌脂肽的定量检测方法及应用[D];南京农业大学;2008年
4 赵涛涛;阴离子表面活性剂与无机盐的相互作用[D];山东大学;2010年
5 王鼎;CL-20重结晶改性工艺研究[D];中北大学;2011年
6 黄福兴;枯草芽孢杆菌BS-2对病原真菌的抑制作用及其活性成分分析[D];福建农林大学;2008年
7 方传记;Bacillus amyloliquefaciens ES-2-4产抗菌脂肽发酵工艺的优化及产物的分离[D];南京农业大学;2007年
8 徐爱章;抗核盘菌芽胞杆菌的筛选鉴定及抗菌物质研究[D];华中农业大学;2008年
9 杜雄杰;硅团簇结构硅团簇结构、形变以及相应力学特性的分子动力学模拟[D];河北科技大学;2010年
10 章伟;氧化铝基纳米陶瓷刀具材料界面分子动力学模拟研究[D];山东大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 梁鹏;全球化是企业成功的关键[N];中国化工报;2000年
2 王斌 编译;名副其实的“工业味精”[N];中国化工报;2000年
3 孙保兴;阴阳离子对表面活性剂组合体将不断释放潜力[N];中国化工报;2001年
4 赵建民;表面活性剂还需拓宽市场[N];中国化工报;2000年
5 书香;表面活性剂产业将有新动向[N];中国化工报;2001年
6 记者 孟朝红;表面活性剂化妆品业利益高于风险[N];中国化工报;2001年
7 宋玉春;日本表面活性剂厂商寻求发展新路[N];中国化工报;2002年
8 本报记者 孟朝红;表面活性剂发展呈现新趋势[N];中国化工报;2002年
9 本报记者 刘方斌;含氟表面活性剂前景广阔[N];中国化工报;2005年
10 ;《表面活性剂作用原理》[N];中华读书报;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978