摘要

雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)兩(liang)(liang)親(qin)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑，具有(you)（順序）以(yi)下特(te)征：烴尾/極性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)基(ji)團(tuan)/間隔(ge)基(ji)/極性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)基(ji)團(tuan)/烴尾。最近，工業和(he)(he)學(xue)術實(shi)驗室都對(dui)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)座產(chan)生(sheng)了廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)興趣。在(zai)目前的(de)(de)(de)(de)(de)貢(gong)獻中(zhong)(zhong)，已經合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)了兩(liang)(liang)個(ge)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)座相(xiang)關家族，都是(shi)以(yi)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)海(hai)(hai)(hai)(hai)藻(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)作為極性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)間隔(ge)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)。其中(zhong)(zhong)一(yi)個(ge)家族，系(xi)列A，是(shi)非(fei)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)型的(de)(de)(de)(de)(de)，具有(you)酰胺(an)基(ji)，將長(chang)鏈(lian)與(yu)海(hai)(hai)(hai)(hai)藻(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)間隔(ge)基(ji)分(fen)開。另一(yi)個(ge)家族，B系(xi)列，具有(you)將長(chang)鏈(lian)連接(jie)到海(hai)(hai)(hai)(hai)藻(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)間隔(ge)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)季銨離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)。研究(jiu)發現，盡(jin)管(guan)存在(zai)兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)酰胺(an)和(he)(he)多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)羥(qian)基(ji)，但A系(xi)列雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)座是(shi)水(shui)不溶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。當水(shui)合(he)或(huo)擠(ji)壓(ya)時，這些雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)座在(zai)高于其轉(zhuan)變溫(wen)度(du)（由量(liang)熱法測定(ding)）的(de)(de)(de)(de)(de)顯微(wei)鏡下形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)可見的(de)(de)(de)(de)(de)囊泡(pao)和(he)(he)管(guan)狀結構。由這些雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)構成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)不溶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)單(dan)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)膜具有(you)以(yi)糖(tang)(tang)(tang)(tang)間隔(ge)基(ji)為主的(de)(de)(de)(de)(de)界(jie)面(mian)區域，盡(jin)管(guan)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)間鏈(lian)/鏈(lian)相(xiang)互作用似(si)(si)乎可以(yi)穩(wen)定(ding)膜。因(yin)此，A系(xi)列雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)行為在(zai)許多(duo)(duo)方面(mian)與(yu)磷脂(zhi)和(he)(he)簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)鏈(lian)表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑的(de)(de)(de)(de)(de)行為相(xiang)似(si)(si)。這就好(hao)像海(hai)(hai)(hai)(hai)藻(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)不像一(yi)個(ge)大而傳(chuan)統的(de)(de)(de)(de)(de)頭型那樣是(shi)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間隔(ge)物。相(xiang)比之下，陽(yang)離子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)B系(xi)列雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)是(shi)水(shui)溶性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)，形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)膠(jiao)束臨界(jie)膠(jiao)束濃度(du)比相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)規(gui)表(biao)面(mian)活性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)劑低(di)一(yi)個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)。使用琥(hu)珀色*力場的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)模(mo)擬解釋了雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)座兩(liang)(liang)個(ge)家族之間的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質差(cha)異(yi)。A系(xi)列是(shi)管(guan)狀的(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)此更(geng)喜歡(huan)雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)層包裝，就像其他兩(liang)(liang)親(qin)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)一(yi)樣，頭群的(de)(de)(de)(de)(de)寬度(du)與(yu)尾直徑(jing)之和(he)(he)相(xiang)似(si)(si)。B系(xi)列雙(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)座呈(cheng)錐形(xing)，更(geng)容(rong)易形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)球形(xing)膠(jiao)束。這項工作涉及合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)、張(zhang)力測定(ding)、電(dian)導、顯微(wei)鏡、表(biao)面(mian)平衡研究(jiu)、量(liang)熱法、光(guang)散(san)射和(he)(he)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)建模(mo)。在(zai)膠(jiao)體化(hua)學(xue)中(zhong)(zhong)，一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)平衡的(de)(de)(de)(de)(de)觀(guan)點不能僅僅通過(guo)(guo)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)方法來實(shi)現，而只能通過(guo)(guo)多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)方法之間的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)致(zhi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)來實(shi)現。

介紹

值得(de)探究的(de)是(shi)(shi)，為什么某(mou)些(xie)(xie)化(hua)學領域，如雙(shuang)子座表面(mian)(mian)活性劑(ji)，似(si)乎突然獲得(de)了(le)不可抗拒的(de)吸(xi)引力(li)。1事實仍(reng)然是(shi)(shi)，有(you)(you)機化(hua)學最(zui)基本和最(zui)持久(jiu)的(de)目標不是(shi)(shi)生產(chan)新化(hua)合物本身，而是(shi)(shi)生產(chan)有(you)(you)趣和有(you)(you)用(yong)的(de)性質(zhi)。由于(yu)雙(shuang)子表面(mian)(mian)活性劑(ji)已被證明具有(you)(you)多種(zhong)獨(du)特的(de)性質(zhi)，1這(zhe)些(xie)(xie)化(hua)合物已吸(xi)引了(le)全世界的(de)關注。因此(ci)，雙(shuang)子座在護(hu)膚配方、2種(zhong)抗菌方案、3種(zhong)高孔隙率材料的(de)制備、4種(zhong)分(fen)析分(fen)離、5種(zhong)增溶(rong)過(guo)程、6種(zhong)和抗污染方案中找到了(le)自己的(de)方法。7近100項與雙(shuang)子座有(you)(you)關的(de)專利(li)正在生效。

雙子座化學(xue)的發展不僅僅是一(yi)個新的表面活(huo)性劑家族的數據積(ji)累。這是一(yi)種(zhong)景觀的變化；膠體化學(xue)家思考方式的改變。擺脫了普通(tong)常規(gui)表面活(huo)性劑的限制，在有機(ji)合成的幫助下(xia)，現(xian)在可(ke)以(yi)在一(yi)系列多彩的原(yuan)始兩親(qin)分子中自(zi)由漫游(you)。

我們(men)寫的(de)雙子座表面活性劑(ji)(ji)到(dao)(dao)底是(shi)什么？雙子座的(de)排列方式如(ru)下所示，而不(bu)是(shi)像傳統的(de)表面活性劑(ji)(ji)那樣，將一(yi)個單一(yi)的(de)烴尾連接到(dao)(dao)一(yi)個離(li)子或(huo)極性頭(tou)基上。

兩個末端烴尾可以(yi)是短的(de)(de)(de)，也可以(yi)是長(chang)的(de)(de)(de)；兩個極(ji)性(xing)(xing)頭基(ji)可以(yi)是陽離(li)子(zi)、陰離(li)子(zi)或(huo)非離(li)子(zi)；間隔物(wu)可以(yi)是短的(de)(de)(de)或(huo)長(chang)的(de)(de)(de)、柔性(xing)(xing)的(de)(de)(de)或(huo)剛(gang)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)、極(ji)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)或(huo)非極(ji)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)（參見參考文(wen)獻1中的(de)(de)(de)方案1）。8-12雙子(zi)座不需要(yao)圍繞間隔物(wu)的(de)(de)(de)中心對稱布置。13,14顯然，豐富(fu)的(de)(de)(de)化合(he)物(wu)存在(zai)于合(he)成(cheng)可能性(xing)(xing)的(de)(de)(de)范圍內(nei)。

本文研究(jiu)以海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)為間(jian)隔基的(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)座（方(fang)案(an)1）。A系(xi)列(lie)由海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)組成，其6-和(he)(he)6′-羥(qian)(qian)基被長鏈酰胺(an)取代。B系(xi)列(lie)在6-和(he)(he)6′位(wei)置有(you)長鏈季銨鹽基團。我們選擇(ze)海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)作為糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)間(jian)隔物(wu)(wu)并(bing)不(bu)是(shi)隨意(yi)的(de)(de)(de)。首先，海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)是(shi)一(yi)(yi)種雙(shuang)(shuang)(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)，允許兩(liang)條烴鏈相(xiang)隔相(xiang)當長的(de)(de)(de)距離。雙(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)座中受限(xian)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)(zi)內(nei)鏈/鏈相(xiang)互(hu)作用(yong)是(shi)一(yi)(yi)種結(jie)構特征(zheng)，過去僅對其進行了(le)簡(jian)要研究(jiu)。15秒后，海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)（一(yi)(yi)種從(cong)細菌、藻(zao)(zao)類、昆蟲(chong)和(he)(he)植(zhi)物(wu)(wu)等(deng)多(duo)種自然來(lai)源中分(fen)離出來(lai)的(de)(de)(de)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)）可以保(bao)護生物(wu)(wu)膜(mo)免受脫水的(de)(de)(de)壓力。16因此，在生物(wu)(wu)膜(mo)的(de)(de)(de)“細胞模擬”建模方(fang)面，我們對海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)雙(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)感興趣。17第(di)三(san)，從(cong)實用(yong)的(de)(de)(de)角度來(lai)看，海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)很有(you)吸引力，因為它(ta)包含(han)兩(liang)個(ge)完全相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)D-葡聚糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)單元。這簡(jian)化(hua)(hua)了(le)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)的(de)(de)(de)合成和(he)(he)分(fen)析，與(yu)大多(duo)數其他雙(shuang)(shuang)(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)相(xiang)比(bi)，化(hua)(hua)學(xue)(xue)性質不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)羥(qian)(qian)基數量減(jian)少(shao)了(le)一(yi)(yi)半(ban)。但盡管對稱(cheng)，合成純海(hai)藻(zao)(zao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)雙(shuang)(shuang)(shuang)子(zi)(zi)(zi)座的(de)(de)(de)途(tu)徑（方(fang)案(an)2和(he)(he)方(fang)案(an)3）無疑是(shi)隨后物(wu)(wu)理化(hua)(hua)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)乏味的(de)(de)(de)序言。

糖類表面活性(xing)劑(ji)是(shi)眾(zhong)所周(zhou)知(zhi)的(de)(de)(de)，這里的(de)(de)(de)文(wen)(wen)獻綜述必(bi)須簡(jian)潔(jie)而模糊。我們通過(guo)(guo)方(fang)案4以某種方(fang)式面對這個問題(ti)。其(qi)中(zhong)說明了過(guo)(guo)去合成的(de)(de)(de)各種糖表面活性(xing)劑(ji)，包括雙子表面活性(xing)劑(ji)。18-26相(xiang)應論文(wen)(wen)中(zhong)的(de)(de)(de)參考引文(wen)(wen)相(xiang)當好(hao)地涵蓋了這一(yi)主(zhu)題(ti)。據我們所知(zhi)，本手稿中(zhong)考慮的(de)(de)(de)結(jie)構是(shi)新的(de)(de)(de)，未經探索，只有一(yi)個例外(wai)：1986年的(de)(de)(de)一(yi)項日(ri)本專(zhuan)利發現(xian)某些A系列(lie)化合物，顯然是(shi)通過(guo)(guo)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)途徑制備(bei)的(de)(de)(de)，對小鼠埃利希癌(ai)具有活性(xing)。27