尖端材料与膜模拟化学：表面活性剂囊泡、聚合囊泡和聚合物的囊泡.pptx

2.5表面活性剂囊泡、聚合囊泡和聚合物

的囊泡;SUV还可以用将表面活性剂的酒精溶液通过一小针眼的注射器注射到水中，然后用表面活性剂透析、超离心或透过凝胶、膜及超过滤的方法来制得。人们还报道了将固定在壁上的微弱带电的磷脂的膨胀以形成SUV。或将单尾的阳离子和阴离子混合物膨胀的方法，及将MLV经受pH的变化来形成SUV等方法。人们还假设SUV的形成是经过了盘状结构的中间态，并需精密地控制溶液中各种保持胶束和双层几何形状的力以控制其平衡。

关于长链双烷基铵盐能形成易于表征的SUVs的报告的发表促进人们合成了许多单链和多链的囊泡表面活性剂。由于可在表面活性剂中引入刚性链段，间隔层和连接基团（如图），从而构成了许多品种。;还有一类非常特殊的表面活性剂，就是所谓的双子表面活性剂(Gemini)：;在设计能形成囊泡的表面活性剂时，X－射线结构分析和分子模拟被充分利用。例如，溴化二-十八烷基二甲基铵的结晶结构表明该分子对双层表面有45o倾斜分子中一个十八烷基链成反曲折构象（Transzig-zagComformation）,在极性基团附近有折摺构象，而该反曲折构象对着分子中另一烷基的头。而含带电的N+和Br-的亲水平面则平行于双层表面（如图）。结构的排列，至少部分地，限制了表面活性剂在二层中的构象活动性，并保证了由二烷基表面活性剂制备的SUV的稳定性，在单链的表面活性剂中引入一个硬的链段将会限制链烃的活动性，从而有利于SUV的形成。合适的分子构筑可以使三链的，四链套圈式和含氟链的表面活性剂形成各式各样的SUV。;单晶排列结构;如果由那种在一个分子两端具有极性基团的表面活性剂（套圈式（bolaform）表面活性剂）来形成泡囊，则需要引入产生曲率的物资或助表面活性剂。

不同于水胶束，SUV在形成后在稀释时不破裂。对于SUV来说，没有相当于CMC这一概念。另外，根据化学组分不同，泡囊寿命可以稳定几天到几个月。SUV像膜一样，是有渗透压活性的。增加电解质会使泡囊萎缩。而当将它们放到比内部电解质更稀的溶液中时，则会产生膨胀。SUV也象膜一样，在加入表面活性剂或醇时会破???。

在低于相转变温度时，SUV中的表面活性剂会排列成有一定斜度的一维格子，处于一种高度有序的“固”态。;在高于相变温度时，它们彼此会有所分离，形成类似液体的结构，处于一种“液”态。由温度引起的相转变及相分离，是泡囊的重要特征。

根据对31P-NMR和吸收光谱以及相转变行为的观察可用两个模型（如图）来表示这种泡囊。

第一种模型是形成一种反胶束，反胶束中含有4＋5离子对的“畴”。

第二种模型也许是可能性更大的模型，是在泡囊中含有许多半球性的鼓起部分，而这些鼓起部分，是由4＋5离子对组成的。这些相分离区域是一些潜在可利用区域，可以在这里进行金属、半导体和磁性颗粒的在位生长。;

囊泡能在它们的小室里将许多外来物质组合起来。疏水分子会分布于烃链双层中；极性分子，尤其是当它们被泡囊内表面的静电相斥时，可在囊泡含有的水池中相对自由地运动。微小带电离子很容易结合在带相反电荷的泡囊内或外表面上。带有与泡囊相同电性的物质则可被长烃链尾巴锚合在泡囊表面上。

人们已制备了细胞尺寸的“巨大”的脂质体，并广泛研究了其机械性质。这些体系期待着研究者们去利用它们制备先进材料。

国内已有学者研究了在泡囊内包裹单个细胞，进行细胞生长发育的研究，发现细胞的尺寸无大的变化，而细胞密度比常规无泡囊包裹来得大。;2.5.2聚合泡囊;当将表面活性剂泡囊的聚合反应限制在外表面发生时会形成非对称的SUV（如图）。例如：在极性基头上以酯连接的紫精（Viologen）成分的表面活性剂所形成的聚合泡囊，就会产生化学不对称。将泡囊外表面上脆弱的酯基团断裂，就能产生一个紫精官能团在内表面，羧基在其外表面的泡囊。

;研究表明，含有硫醇基或双硫醇部分的表面活性剂的SUVs能通过S-S连接进行可逆聚合与解聚。人们用长链α－氨基酸酯已制备出多肽泡囊。具有良好取向的反应基团的高密度使得在SUV中形成多肽（如图）。与此相反，在体相中，α－氨基酸酯的聚合导致形成2，5－二环酮缩二氨酸（Dike－topiperazins）。聚肽囊泡的生物降解性使之适于作药物载体。;聚合泡囊与那些相对应的不聚合泡囊不同，数月内仍很稳定。加入百分之几的醇或洗涤剂也不会被破坏，而且在无添加剂的情况下大小不会改变。后面这一性质有利于用来稳定非常小的SUV。

底物的被捕获、停留和离子渗透性是聚合泡囊的重要性质。事实上，包含