陽離子纖維素-十二烷基苯磺酸鈉的締合作用

陽離子纖維素-十二烷基苯磺酸鈉的締合作用

與單一表面活性劑體系相比，聚合物和表面活性劑復合體系具有不同的自由組裝，在進一步提高、泡沫和界面吸附方面表現(xiàn)出良好的性能，因此在日用化工中得到了廣泛應用。毛細管電泳(CE)技術基于不同電荷屬性和電荷密度的被分析物在電場中電泳淌度的差異對其實現(xiàn)快速高效分離,常被用于蛋白質(zhì)及藥物分子的分離分析1實驗部分1.1化學成分和試劑纖維素JR125,JR400,JR30M和LR400,上海乾飛化工有限公司;十二烷基苯磺酸鈉(SDBS),國藥集團化學試劑有限公司,經(jīng)石油醚索氏提取48h,無水乙醇重結晶3次;十水合四硼酸鈉(硼砂)和硼酸,國藥集團化學試劑有限公司;超純水(電阻率18.2MΩ獉cm)采用美國MilliporeSynergyUV超純水系統(tǒng)自制.UV-2700型紫外-可見分光光度計(日本Shimadzu公司);JYW-200D型自動界面張力儀(承德市世鵬檢測設備有限公司);ZetaPALS型Zeta電位及納米粒度儀(美國Brookhaven公司);P/ACEMDQ型高效毛細管電泳儀(美國BeckmanCoulter公司).1.2sdbs的配制為了使實驗結果具有可比性,所有溶液均采用適用于毛細管電泳實驗的緩沖液配制.首先,配制1.5mmol/L的硼砂和94mmol/L的硼酸緩沖液,以此為儲備液,配制一系列不同濃度的SDBS(c1.3測試波長和溫度采用紫外-可見分光光度計測試JR400-SDBS緩沖液的透光率T(%),測試波長為420nm,溫度為(30±0.1)℃;用T表示溶液濁度,透光率越小則濁度越大,由該法確定沉淀區(qū)(Precipitationzone,PZ).1.4zeta電位的測定在30℃下利用zeta電位及納米粒度儀分別測定上述單獨SDBS緩沖液及JR400-SDBS緩沖液的zeta電位(沉淀區(qū)取其上層清液測定).1.5表面張力的測定在(30±0.1)℃下用表面張力儀分別測定上述單獨SDBS的緩沖液及JR400-SDBS的緩沖液的表面張力(沉淀區(qū)取其上層清液).1.6ce實驗和紫外檢測以上述SDBS緩沖液作為運行緩沖液,樣品為含對應濃度JR400的運行緩沖液,在(30±0.1)℃下進行CE實驗.每個樣品在33.03kPa下正極進樣3s,運行電壓20kV,紫外檢測波長210nm,此時陽離子纖維素基本無紫外吸收而SDBS有紫外吸收.每次實驗均以甲醇作為中性參考樣品,記錄其遷移時間t2結果與討論2.1lg/l質(zhì)量濃度中和正電荷所需表面活性劑的分離純化對于陽離子聚合物-陰離子表面活性劑體系,陽離子聚合物濃度越高,中和其正電荷所需要的陰離子表面活性劑越多,廣義上其沉淀區(qū)(PZ)范圍越大.如圖1(A)所示,JR400(2g/L)-SDBS體系中在c2.2sdbs---濁度法沉淀區(qū)的表征圖2示出了JR400和SDBS濃度變化對JR400-SDBS復合體系zeta電位的影響,其中陰影區(qū)域取自于濁度法獲得的沉淀區(qū),其對應zeta電位從正值急劇變化為負值的濃度區(qū)域,且隨JR400濃度的增加而變寬;沉淀區(qū)前溶液整體帶正電,表明少量SDBS不能改變JR400的正電荷屬性,因而維持聚陽離子特性;沉淀區(qū)后溶液整體帶負電,表明過量SDBS與JR400形成的締合物改變了JR400的電荷屬性.2.3sdbs-jm復合系統(tǒng)的臨界濃度特征水溶性中性聚合物與陰離子表面活性劑相互作用時,其復合溶液的表面張力與單獨的表面活性劑溶液相比,會出現(xiàn)雙平臺現(xiàn)象2.4陽離子纖維素在復合體系中的穩(wěn)定性為進一步研究陽離子纖維素分子量、電荷量和濃度對其與SDBS締合作用的影響,選取與JR400分子量不同的另外2種陽離子纖維素(JR125和JR30M),以及與JR400相對分子量相同但取代度(SD,為每個纖維素單元的陽離子取代度)和電荷密度(CD,為每克陽離子纖維素的摩爾電荷)稍低的LR400作為對比,4種陽離子纖維素的分子結構通式見Scheme1,物理性質(zhì)列于表2.不同復合體系的濁度法實驗現(xiàn)象與JR400體系相似,其zeta電位變化示于圖4.可見,沉淀區(qū)(陰影區(qū)域取自于濁度法)隨著陽離子纖維素濃度增大而增大,沉淀區(qū)前后的電性均與含JR400體系的類似.不同體系的表面張力變化見圖5,從中析出的濃度閾值c2.5陽離子纖維素-sdbs體系的物種隨c研究有效電泳淌度的計算公式如下:式中:μ由于有效電泳淌度μ綜合以上濁度法、zeta電位法、表面張力法和CE法的表征結果,電荷相反的陽離子纖維素-SDBS體系的物種隨c3低濃度聚陽離子與高濃度陰離子表面活性劑的復合體系的建立采用濁度法、zeta電位法、表面張力法和CE法研究了系列陽離子纖維素與SDBS之間的締合作用.濁度法實驗結果表明,在等電點附近產(chǎn)生的沉淀區(qū)隨著陽離子纖維素濃度減小而變窄,隨著SDBS過量沉淀消失,因此低濃度聚陽離子與高濃度陰離子表面活性劑的復合體系有利于實際應用;而且聚陽離子分子量和取代度對沉淀區(qū)范圍影響較小.表面張力法實驗結果顯示,該類復合體系具有典型“中性聚合物-陰離子表面活性劑”作用曲線的特征,具有3個拐點,雖然有時psp會被沉淀區(qū)現(xiàn)象干擾,但總體顯示SDBS與聚陽離子間形成了締合物.zeta電位法實驗結果表明,過量SDBS存在