Self-assembly,Mixed System and Drug-loading Research of Rosin-based Tertiary Amine Salt北大核心CSCD

A novel maleic rosin-based ester tertiary amine salt surfactant (RETAS) with three hydrophilic groups was synthesized through D-A addition reaction, acyl chlorination, esterification reaction and salt forming reaction with rosin acid as raw material. The critical micelle concentration (CCMC) of RETAS was 0.73 mmol/L (0.50 g /L), and the corresponding surface tension at CMC (γCMC) was 38.58 mN/m. The RETAS was mixed with natural soapnut saponin. The best compound proportion of mixed system was obtained by determining the surface tension, emulsification property and foam property to study the synergistic effect. And the self-assembly behavior and micelle morphology of the composite system was characterized by transmission electron microscopy (TEM) and the micelle formation mechanism was speculated in detail. The results showed that the γCMC and CCMC of mixtures were 37.57 mN/m and 0.40 g/L when the optimum mass ratio of RETAS/soapnut saponin was 5:5. The emulsifying properties of RETAS and saponin were only 292 s and 310 s respectively, but the emulsifying properties increased to 373 s in the optimum mass ratio. Finally, the cytotoxicity of RETAS on human colon adenocarcinoma cells (Caco-2) was investigated and it was found that it had non-toxic or low toxicity and was applied to study the drug loading properties of anticancer drug doxorubicin (DOX). The release rates of DOX on RETAS were 67 % and close to 100 % in pH value 7.4 and 5.0, respectively. While the release rates of DOX on the mixture were 68 % and close to 90 % in pH value 7.4 and 5.0. The results showed that both RETAS and mixed product could be used as the target carrier of DOX. Under simulated tumor conditions, DOX was still slowly released after 24 hours in pH=5.0. © 2018, Editorial Board of «Chemistry and Industry of Forest Products». All right reserved.     

两性高分子表面活性剂CHPDMDHA-g-N,O-CMC的合成、表征及性能

在25%NaOH溶液催化下,通过3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵(CHPDMDHA)与N,O-羧甲基壳低聚糖(N,O-CMC)缩合,得到3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵接枝N,O-羧甲基壳低聚糖(CHPDMDHA-g-N,O-CMC);采用FT-IR和1H NMR表征了产物结构,元素分析法确定了产物接枝度(DQ);根据CHPDMDHA-g-N,O-CMC水溶液表面张力随浓度的变化,确定了其临界胶束浓度(CCMC)及对应的表面张力(γCMC);根据振荡乳化法得到的苯/水体系乳状液稳定时间研究了产物的乳化能力。结果表明:对于接枝度分别为18.7%、21.5%和23.1%的CHPDMDHA-g-N,O-CMC,其CCMC值分别为4.82×10~(-4)、1.33×10~(-4)和7.50×10~(-5)mol/L,γCMC分别为35.1、33.7和32.7 m N/m;接枝度为23.1%的CHPDMDHA-g-N,O-CMC,其1.0 g/L的水溶液与等体积的苯构成的乳液的稳定时间为195 s,大于同等条件下蔗糖酯和单甘酯为乳化剂时形成的乳液。     

漆酚基乳化剂(UE8)的制备及性能研究

由漆酚(U)、环氧氯丙烷(ECH)合成活性中间体--漆酚基缩水甘油醚(UDE),再由UDE与聚乙二醇800 (PEG 800)合成漆酚基乳化剂(UE8).用红外光谱对UE8的结构进行表征,用吊片法测定UE8水溶液的表面张力.结果表明,UE8显著降低了水溶液的表面张力,不同条件下合成的UE8临界胶束浓度(CMC)为1.6～7.9 g/L,达到临界胶束浓度时的表面张力(25 ℃)为36.4～41.2 mN/m.UE8与 5% PVA-124溶液按一定比例复配后,可制备稳定的水包油(O/W)型生漆乳液,制得的生漆乳液粒子的尺寸小于 1 μm.     

一种含长联接链的松香基双子表面活性剂的合成与性能分析

以歧化松香为原料,经过酯化和季铵化反应,合成得到一种含长联接链的松香基双子表面活性剂(简称R-D-12-D-R)。通过表面张力法、尼罗红荧光探针法和流变方法等研究了该表面活性剂的表面活性和流变行为。结果表明,该表面活性剂的临界胶束浓度(c_(mc))为0.11 mmol/L,临界胶束浓度处对应的表面张力(γ_(cmc))为36.4m N/m,使水的表面张力下降20 m N/m时所对应的表面活性剂浓度的负对数(pC_(20))为1.70,表现出很好的表面活性与聚集能力。随着表面活性剂浓度的增加,乳状液的液珠粒径也越来越小,乳状液也更加稳定,浓度大于0.10 mmol/L的乳状液在放置7 d以上依然可以保持稳定,这说明R-D-12-D-R还具有良好的稳定乳液的能力。R-D-12-D-R在溶液中可以自组装形成蠕虫胶束,使溶液表现出显著的黏弹性。在测试的振荡频率范围内,体系的弹性模量(G')始终大于黏性模量(G″),表现出溶液具有显著的弹性特征。     

松香季戊四醇酯聚氧乙烯醚的表面活性研究

合成了不同聚合度的松香季戊四醇酯聚氧乙烯醚(RPEO).测定了产物的表面物理化学性能:表面张力(δ)(34.4～40.5)×10-5 N/cm,临界胶束浓度(CMC)26～65 mmol/L,钙皂分散指数(LSDP)4.2 %～17.5 %,对松节油乳化力(EP)58～184 s,浊点(CP)38～75 ℃.研究了环氧乙烷(EO)聚合度(n)对产品表面物理化学性能的影响,随着n的增加,δ先下降,然后逐渐上升,CMC、钙皂分散力、CP、EP逐渐升高.     

磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂的结构表征及性能

以脱氢松香酸为原料,经磺化后,与试剂环氧丙基三乙基氯化铵反应合成了一种新型磺化脱氢松香基双季铵盐阳离子表面活性剂(Ⅲ),通过红外光谱对中间体及目标产物的结构进行确认,并测定Ⅲ的表面活性以及与十二烷基硫酸钠(SDS)复配体系的表面活性.结果表明,磺化脱氢松香酸含量为 92 %,阳离子表面活性物含量为 91 %,Ⅲ的临界胶束浓度(CMC)为 1.1 mmol/L,泡沫力为 12 mm,乳化力强.Ⅲ与SDS复配后,其界面活性产生较强烈的增效作用,两者的物质的量之比为1∶3 时增效作用最显著.     

氢化松香蔗糖酯的合成与表征

以碱性皂为乳化剂和催化剂,在(125±1)℃、反应物料物质的量之比1:1,真空度0.090Mpa及无溶剂的条件下,通过氢化松香乙酯与蔗糖的酯交换反应合成了氢化松香蔗糖酯(HRSE).用TLC、IR、UV、HPLC、HPLC-MS、13CNMR等多种方法对产物进行了分析和表征,并测得产物的临界胶束浓度(CMC)为0.009mol/L,此时的表面张力为47mN/m.     

无患子总皂苷减压提取工艺优化及其除草活性研究

以水为提取溶剂,采用减压提取法从无患子果实中提取总皂苷,通过分光光度法与超高效液相色谱法测定无患子总皂苷含量,在单因素试验基础上进行正交试验优化提取工艺,无患子总皂苷提取的最佳工艺条件为:提取温度60℃、提取时间1 h和料液比1∶14(g∶mL)。该条件下分光光度法测定无患子总皂苷的得率为15.34%。采用水琼脂培养基法测定无患子提取物的除草活性,结果表明:无患子提取物能有效抑制靶标植物红三叶的根系生长,且对红三叶根系的抑制率与无患子总皂苷含量呈正相关,当无患子总皂苷为15.34%时,其除草半数有效质量浓度(EC₅₀)为0.116 g/L。经薄层色谱化学显色定性分析,初步判断除草活性成分为三萜皂苷类化合物。     

松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂的合成、表征及性能

以脱氢枞酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料分别与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵反应,得到单、双、三季铵盐Ⅰ、Ⅱ及Ⅲ3种松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂。采用IR,1H NMR,13C NMR对产物结构进行了表征,并对产物的临界胶束浓度(Ccmc)、表面张力(γcmc)、乳化性能、泡沫性能及抑菌性能进行了研究。结果表明,3种松香酯羟丙基季铵盐表面活性剂的Ccmc值分别为3.58×10-4、2.53×10-4和3.25×10-4mol/L,对应的γcmc分别为38.9、28.9、33.5 m N/m;乳化时间分别为31、33、38 min;表面活性剂Ⅰ的起泡性较好,起泡高度达到115 mm、5 min后泡沫高度为85 mm;随着季铵盐数量的增加,亲水亲油平衡值(HLB)增大,表面活性剂的亲水性增强;季铵盐Ⅰ对金黄色葡萄球菌具有良好的抑制活性,最小抑菌浓度为4 mg/L,抑菌效果优于市售的新洁尔灭,与氨苄青霉素钠相当。     

腰果酚基环碳酸酯及其季铵盐衍生物的合成与表面活性研究

以腰果酚环氧化物与CO2反应合成了新型腰果酚环碳酸酯及3种含氨基甲酸酯链段的季铵盐衍生物,并采用IR、1H NMR及13C NMR等方法表征了腰果酚环碳酸酯及其季铵盐衍生物的化学结构.研究了此类季铵盐衍生物的表面张力、乳化力、泡沫性能等,测定了产物的临界胶束浓度(CMC)及其饱和吸附量(Tmax)、最小分子截面积(Amin).实验结果表明,3种季铵盐衍生物水溶液的临界胶束浓度分别为8.55、6.97、11.93 mg/L,相应临界胶束浓度下的表面张力分别为26.67、25.32、38.92 mN/m,Гmax分别为0.384、0.345、0.217 mol/m2,Amin分别为4.3×10-6、4.81×10-6、7.65 × 10-6 nm2.产物乳化性能、起泡能力较强,泡沫稳定性好.     

微波合成氢化松香基季铵盐表面活性剂及其性能

以氢化松香、环氧氯丙烷和三乙胺为原料,采用微波辐射法合成氢化松香基季铵盐表面活性剂.通过单因素试验研究了反应条件对酯化率的影响,并对合成产物进行结构确认及其表面性能测定.结果表明,微波辐射法合成氢化松香基季铵盐适宜反应条件为:反应时间75 min,微波功率500 W,反应温度80℃,反应物料配比1∶1∶1(物质的量比),产物酯化率为99.66％,阳离子表面活性物质量分数为82.24％.产物的临界胶束浓度(CMC)为9.83 × 10-4 mol/L,表面张力为35.7 mN/m,乳化力为20 min,泡沫力为225 mm,泡沫稳定性为175 mm,Krafft点＜0℃,亲水亲油平衡值(HLB值)为20.9.微波辐射法与常规加热法相比,反应时间比常规加热法缩短105 min.     

松香基季铵盐型杂双子表面活性剂的合成及性能研究

以脱氢枞酸为原料,经酰胺化、还原、季铵化反应制备了N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,3-丙二铵(V3)、N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,4-丁二铵(V4)、N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,5-戊二铵(V5)及N,N,N',N'-四甲基-N-去氢枞基-N'-十二烷基-二溴化-1,6-己二铵(V6)等4种松香基季铵盐型杂双子表面活性剂。通过FT-IR及1H NMR表征了产物的结构,并对该系列表面活性剂的表面张力(γcmc)和临界胶束浓度(Ccmc)、Krafft点、乳化性能、泡沫性能等表面活性以及抑菌性能进行了研究。研究结果表明,该系列表面活性剂具有良好的表面性能及抑菌性能;Ccmc分别为3.32×10-5、2.86×10-5、2.54×10-5、2.28×10-5mol/L;γcmc值分别为24.7、26.5、28.9、32.3 m N/m;Krafft点分别为12、17、20、23℃;松节油/水乳化体系中分出10 m L水的时间分别为42、45、53、48 h;初始起泡高度分别为137、128、131、135 mm,5 min后泡沫高度分别为125、121、127、131 mm;对大肠杆菌的最小抑菌浓度为4、2、2和2 mg/L,抑菌性均优越于市售抑菌剂新洁尔灭(64 mg/L)。     

水乳性腰果酚醛树脂的研制

用α-烯基磺酸钠(AOS)与苯乙烯-丙烯酰胺-丙烯酸酯共聚物(BAA)(质量比3∶5)的复配物为乳化剂制备了稳定性高的腰果酚醛树脂乳液.最佳乳化条件为乳化剂用量10 %,温度为100～105 ℃,搅拌速度为800 r/min.AOS与BAA复配物对腰果酚醛树脂的乳化效果与其临界胶束浓度(CMC)变化趋势相同,在质量比为3∶5时AOS与BAA的协同作用最大.抄纸时添加0.1 %的含有催干剂的腰果酚醛树脂乳液YGE-8,纸页的干、湿强度分别增加了17.1 %和16.3 %.     

松香基胆碱季铵盐表面活性剂的合成及抑菌活性研究

以脱氢枞酸、脱氢枞胺马来酸、丙烯海松酸、马来海松酸为原料,分别与胆碱反应合成了4种松香基胆碱季铵盐表面活性剂(Ⅰ1~Ⅳ1),同时分别与四甲基氢氧化铵反应合成了4种不含羟基松香基四甲基氢氧化铵季铵盐表面活性剂(Ⅰ2~Ⅳ2)。采用IR、1H NMR及13C NMR表征了产物的结构,并对其临界胶束浓度(CMC)、表面张力(γCMC)、乳化性能、泡沫性能、亲水亲油平衡值(HLB)等表面活性及抑菌性能进行了研究。结果表明,Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1和Ⅳ1的CMC值为6.9、2.0、3.8和8.0 mmol/L,对应γCMC为37.9、35.1、40.0和42.4 m N/m;Ⅰ2、Ⅱ2、Ⅲ2和Ⅳ2的CMC值为9.4、5.2、6.2和10.0 mmol/L,对应γCMC为39.7、39.0、43.1和45.1 m N/m。通过比较可知,带有羟基的季铵盐表面活性剂的CMC值和γCMC均小于相应不含羟基的季铵盐表面活性剂,说明羟基的存在能够提高表面活性剂的表面活性。8种松香基季铵盐表面活性剂的HLB值均大于18,具有较好的亲水性。表面活性剂Ⅱ1起泡性较好,起泡高度达到202 mm,5 min后对应的泡沫高度为165 mm。季铵盐Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅳ1和Ⅳ2对表皮葡萄球菌具有良好的抑制效果,最小抑菌浓度为2 mg/L,优于市售的新洁尔灭和氨苄青霉素钠。羟基的存在对松香基季铵盐的抑菌性能无明显影响。     

含偶氮苯基团的松香基阴离子表面活性剂的合成及其性能研究

以改性松香马来海松酸为原料，通过D-A加成、酰亚胺化等一系列方法合成了一种含偶氮苯基团的松香基表面活性剂4-马来海松酸乙酯基偶氮苯酚钠（E-MPA-AZO-Na）,并采用FT-IR和NMR表征其化学结构，通过采用表面张力法、尼罗红（NR）荧光探针法和偏光显微镜分析了它的表面活性和泡沫性能。研究结果表明：E-MPA-AZO-Na的临界胶束浓度(C_cmc)低至0.035 mmol/L,达到C_cmc时的表面张力(γ_cmc)为47.11 mN/m,最小截面积(a_min)为1.35 nm²,具有良好的表面活性。E-MPA-AZO-Na的浓度为0.375、 0.750和1.500 mmol/L时均可形成稳定的泡沫。随着浓度的增加，E-MPA-AZO-Na的发泡性越好，泡沫粒径越小，形成的泡沫也越稳定；各浓度对应的泡沫半衰期分别为1 292、 1 770和2 534 min,具有突出的稳泡性能。     

肥皂荚皂苷提取工艺优化及其表面张力研究

通过单因素试验和响应面法优化了肥皂荚皂苷的水浸提工艺,分析了皂苷的表面活性性能,并对皂苷结构进行了初步表征,结果表明:肥皂荚皂苷水浸提的最佳工艺条件为2.0 g肥皂荚果皮粉末,提取温度69℃,提取时间11 h 15 min,液料比10∶1(mL∶g),在此条件下,皂苷得率达26.49%。经过大孔吸附树脂纯化后得到60%乙醇洗脱皂苷和90%乙醇洗脱皂苷,其最低表面张力分别为47.43和35.83 mN/m,临界胶束浓度分别为0.35和0.75 g/L,皂苷中总糖分别为58.46%和51.16%。2种皂苷中单糖均为葡萄糖、木糖、鼠李糖和阿拉伯糖等,但单糖含量略有差异。紫外和红外光谱分析表明:2种肥皂荚皂苷样品的紫外最大吸收波长均为470 nm左右,且均具有皂苷的基本红外特征峰。     

3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵的制备及其表面活性研究

以环氧氯丙烷(ECH)和脱氢枞胺(DHA)为基本原料,首先通过Eschweiler-Clarke反应使DHA转化为N,N-二甲基脱氢枞胺(DMDHA),再用DMDHA和盐酸作用生成的盐酸盐与ECH。经季铵化反应合成3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵(CHPDMDHA),并表征其结构,测定产物中CHPDMDHA含量,研究其表面活性。结果表明,CHPDMDHA相对于纯化后DHA的收率约在60%,离子色谱(IC)分析结果显示经乙酸乙酯/乙醇(体积比2.0∶1.0)构成的混合溶剂重结晶后的产物中CHPDMDHA质量分数为98.32%,表面张力测定显示25℃时产物的临界胶束浓度(cmc)为1.60×10-5mol/L,达到cmc时水溶液的表面张力(γcmc)为30.38mN/m,能够达到的最低表面张力值(γmin)为27.4 mN/m。     

不同生长时间对美国皂荚壳皂苷的影响比较研究

采用无水乙醇从不同生长时间的美国皂荚壳中提取皂苷,系统研究了不同生长时间美国皂荚壳的组分、皂苷含量、皂苷上糖基组成和皂苷表面活性,结果表明:随着生长时间的延长,美国皂荚壳皂苷的含量逐渐增加,在开花后第25周皂苷的质量分数最大,为14.21%;高效液相色谱分析表明美国皂荚壳皂苷的糖链主要由葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和鼠李糖组成,皂苷上的亲水性糖基含量随着生长时间延长呈现先降低后增加的趋势,开花后21周为最低值。红外光谱结果证实了提取和纯化美国皂荚壳皂苷均具有皂苷的基本红外特征峰。亲水性基团糖基的变化会影响美国皂荚壳皂苷的表面活性,美国皂荚壳皂苷的临界胶束浓度随生长时间延长先降低后增加,在21周时临界胶束浓度最低为0.07 g/L,此时表面张力为44.57 mN/m, 21周采摘的美国皂荚壳皂苷的表面活性最好,最适合用于制作表面活性剂。     

松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂的合成及性能研究

脱氢枞胺经N-烷基化反应合成N,N'-二脱氢枞基-α,ω-丙二胺,再与溴代聚乙二醇单甲醚经N-烷基化反应制备了4种不同分子质量的N,N'-二聚乙二醇单甲醚-N,N'-二脱氢枞基-α,ω-丙二胺松香基聚氧乙烯胺型双子表面活性剂RPG550、RPG1000、RPG2000和RPG5000。通过FT-IR和1H NMR对产物进行了结构表征,并对其临界胶束浓度(CMC)及其表面张力(γcmc)、对松节油/水体系或液体石蜡/水体系的乳化能力、抑泡及消泡能力进行了研究。研究结果表明:RPG550、RPG1000、RPG2000、RPG5000的CMC值分别为1.00×10-3、9.75×10-4、5.25×10-4、1.90×10-4mol/L,γcmc值分别为26.4、27.5、22.8、22.2 mN/m,都低于市售表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚TX-10的相应值(CMC值2.03×10-3mol/L,γcmc值31.6 mN/m);其对松节油/水体系以及液体石蜡/水体系有较好的乳化能力,并有明显的抑泡能力和一定的消泡能力,抑泡能力明显好于TX-10。     

连接基性质对松香基季铵盐Gemini表面活性剂的活性影响

以四甲基乙二胺及三乙烯二胺为连接基制备了两种松香基季铵盐Gemini表面活性剂Ⅰ与Ⅱ,经表面活性分析:Ⅰ与Ⅱ的CMC值分别为1.42×10-4、9.7×10-4 mol/L,γCMC为36.69、43.41 mN/m;乳化时间为16、10 min;降低表面张力的效率(pc20)计算值为4.2、3.2;HLB计算值皆约为14.45;Ⅰ与阴离子相溶性好,Ⅱ与阴离子相溶性较差.由实验分析结果探讨了连接基性质对松香基季铵盐Gemini表面活性剂的影响,结果表明:以柔性链为连接基的松香基季铵盐Gemini表面活性剂Ⅰ的活性优于以刚性链为连接基的松香基季铵盐Gemini表面活性剂Ⅱ.