离子液体对负曲率磷脂相行为影响的研究

【作者】 郭皓月； 邓耿； 徐静； 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,离子液体的优点在于其作用于细菌膜而非特殊的膜表面受体,因而细菌不易产生耐药性。细菌膜上负曲率磷脂的含量往往高于其他磷脂,大肠杆菌膜中负曲率磷脂的摩尔含量超过80%。负曲率磷脂是指在一定温度下因临界装配参数大于1而倾向于形成非层状结构的磷脂。膜成孔等细菌膜破坏过程都伴随着脂双层结构向非层状结构的转变,负曲率磷脂在这一过程中发挥着重要作用。因而研究离子液体与负曲率磷脂之间的相互作用就具有重要意义。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负曲率磷脂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负曲率磷脂POPE的相行为的影响。DSC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。另外DSC实验还表明离子液体的烷基链越长,离子液体对POPE相行为产生影响所需的浓度越低,这是因为在疏水作用下烷基链越长越容易插入到磷脂膜中。值得一提的是,相比于十六烷基甲基咪唑氯盐(C₁₆mimCl),链长更短的十二烷基甲基咪唑氯盐(C₁₂mimCl)会在更低的浓度下对POPE的凝胶相到液晶相相转变产生分相影响,原因可能是虽然C₁₆mimCl比C₁₂mim Cl更容易插入磷脂中,但因为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。这一特点同样在同步辐射X射线小角散射的实验结果中观察到,相比于C₁₆mimCl,C₁₂mim Cl在相同浓度条件下会诱导POPE在转变为倒六角相的过程中发生更严重的分相,并使得POPE倒六角相的形成过程变得更为复杂。更多还原