水溶性离子液体溶解磷脂脂质体的初步研究

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1、Vol.27高等学校化学学报No.32006年3月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES515~518水溶性离子液体溶解磷脂脂质体的初步研究111111，2孙春燕，李迪，王美佳，唐江，刘洋，李景虹（1.中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室，长春130022；2.清华大学化学系，北京100084）摘要以磷脂脂质体为模拟生物膜，研究了新型绿色溶剂离子液体（ILS）对生物膜的影响.对ILS-脂质体混3131悬液进行浊度、差示扫描量热（DSC）和P核磁共振（PNMR）表征.结果表明

2、，1-正烷基-3-甲基-咪唑（［C!mim］）阳离子的水溶性ILS与脂质体相互作用，能破坏脂质体的片层结构并溶解磷脂组分.［C!mim］阳离子对脂质体的溶解起关键作用，阴离子类型和取代烷基链长对ILS的溶解性质也有显著影响.初步探讨了ILS溶解脂质体的可行性机理.关键词磷脂；脂质体；离子液体；溶解；浊度中图分类号O646；O657文献标识码A文章编号0251-0790（2006）03-515-04室温离子液体是完全由有机阳离子和无机阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质，具有［1］宽液程、低熔点、非挥发性、稳定性好和宽

3、的电化学窗口等优点.调整阴、阳离子组合或嫁接适当的［2，3］［4~7］［8］官能团，可调节ILS的性质.ILS已成功地应用于化学合成、电化学和分子自组装等领域.随［9，10］着ILS在生物学中应用的发展，研究其对生物膜结构和功能的影响具有重要意义.本文以磷脂脂31质体为模拟生物膜，通过浊度、DSC和PNMR的表征，研究了水溶性ILS（［C!mim］［X］，结构见Scheme1）对生物膜脂双层结构的影响，并初步探讨了［C!mim］［X］溶解脂质体的机理.Scheme1MolecularstructuresoftheILsem

4、ployed1实验部分1.1试剂与仪器［C4mim］［BF4］（SolventInnovationGmbH公司），［C4mim］［Cl］（Fluka公司），［C16mim］［Cl］和［C10mim］［Cl］（AcroSOrganicS公司）按文献［11~13］方法提纯.双肉豆蔻磷脂酰胆碱（DMPC，纯度99%，Sigma公司），NaBF（纯度498%，Aldrich公司），其余试剂均为分析纯.实验用水为二次蒸馏水.美国Perkin-ElmerLambda900双光路UV-ViS-Nir分光光度计；美国Perkin-Elme

5、rDSC-7差示扫描量热仪；瑞士BrukerAV-600核磁共振仪.测定500nm波长处吸光度值"，由此评价脂质体混悬液的浊度变化，用相对浊度表示（同一批次新制备的脂质体的浊度为100%）.DSC测试（N2气氛）的扫描速311率为2C/min.PNMR测试条件：频率242.94MHZ，d6-DMSO（氘代二甲亚砜）锁场，WALTZH去偶，扫描宽度26.66kHZ，采集时间0.2S，采集间隔1.5S，90脉冲9.8!S，化学位移参比质量分数为85%的H3PO4溶液.1.2实验方法将适量DMPC溶于氯仿，通N2气除去氯仿，在试

6、管底部形成均匀的脂质膜，在高真空下进一步干燥，除去残余溶剂，加入适量水，在40C使脂膜水化，水浴超声1h.在40C平衡1h后，自然冷却至室温，得到均匀分散的脂质体.采用两种方法研究水溶性ILS与脂质体的相互作用：在制备脂质体的收稿日期：2005-04-06.基金项目：国家自然科学基金（批准号：20125513，20435010）和美国李氏基金及国家百篇优秀博士论文基金资助.联系人简介：李景虹（1967年出生），男，博士，教授，博士生导师，主要从事电分析化学和生物纳米电化学研究.E-mail：jhli@mail.tSingh

7、ua.edu.cn516高等学校化学学报VoI.27过程中，用ILs的水溶液代替蒸馏水；将适量的ILs加入到预先制备的脂质体中，置于室温下平衡.2结果与讨论按照实验方法中的两种操作方式，发现体积分数为20%的［C4mim］［BF4］水溶液能将DMPC脂质体溶解成完全清亮的溶液.图1中的曲线为DMPC分散在不同浓度［C4mim］［BF4］水溶液中的浊度变化.［C4mim］［BF4］的体积分数低于10%时，脂质体没有完全溶解，体系的浊度随［C4mim］［BF4］浓度的增大明显降低；体积分数为10%~50%的［C4mim］［BF

8、4］水溶液能溶解脂质体，形成清亮溶液；脂质膜在体积分数高于50%的［C4mim］［BF4］水溶液中水化分散不完全，脂质体不溶解.Fig.1TurbidityVariationsofDMPCsuspensions［C4mim］［BF4］的熔点和热解温度分别为-81（6mg/mL）indifferentra