磷脂体系相行为及结构研究进展：离子液体的影响

【作者】 郭皓月； 曹波波； 邓耿； 郝霄磊； 尉志武；

【机构】 清华大学化学系；

【摘要】 离子液体作为一种绿色溶剂在抗菌方面的应用已经引起广泛关注。相比于其他抗菌试剂,离子液体作用于细菌膜而非特殊的膜表面受体,导致细菌膜的破坏,进而引发膜内容物的泄露。磷脂酰乙醇胺(PE)类磷脂的含量在细菌膜上往往高于其它磷脂,例如大肠杆菌膜中PE类磷脂的摩尔含量超过75%。在一些特定的生理过程中,PE类磷脂的存在会帮助磷脂双分子层形成特定的非层状结构,继而发挥相应的生理作用。因而研究离子液体与PE类磷脂之间的相互作用具有重要意义。在本工作中,我们选取不同烷基链长的甲基咪唑类离子液体与1-棕榈酰-2-油酰磷脂酰乙醇胺(POPE)作为研究对象,重点研究了不同链长离子液体对POPE磷脂膜结构及相行为的影响。DSC和SAXS实验结果表明,离子液体在低浓度时就已经对POPE的层状液晶相到非层状倒六角相的相转变过程产生分相影响,当离子液体的浓度增加到一定程度后才会对POPE的凝胶相到液晶相的相转变过程产生分相影响,这说明非层状的倒六角相的形成过程更容易受到离子液体的干扰。同时相比于纯POPE磷脂膜结构,离子液体诱导的新的层状液晶相结构及非层状的倒六角相结构都具有更小的重复距离。另外实验结果还表明随着离子液体的烷基链长的增加,离子液体对POPE产生分相影响所需的浓度变低,这是因为在疏水作用下烷基链越长的离子液体越容易插入到磷脂膜中。但是值得一提的是,相比于十六烷基甲基咪唑氯盐([C16mim]Cl),链长较短的十二烷基甲基咪唑氯盐([C12mim]Cl)会在更低的浓度下对POPE磷脂膜结构产生分相影响,原因可能是[C16mim]Cl的链长与POPE磷脂的链长更为接近,所以相容性较好,不易产生分相干扰。另外结合荧光泄漏实验,我们认为离子液体诱导的磷脂膜变薄及分相均会增加膜的渗透性,从而引发严重的膜内容物的泄露。更多还原