【摘要】：界面水對生物膜的功能發(fā)揮起著至關重要的作用,但由于水對太赫茲波有極強的吸收,限制了液體樣品的透射譜研究。將磷脂包覆水球的制備方法引入太赫茲時域光譜技術探測界面水的實驗體系中,不僅大大減少了所需被測樣品的用量,而且可調節(jié)水對太赫茲的吸收程度�；诖朔椒�,在獲得多種磷脂乳液的太赫茲介電譜的基礎上,揭示了磷脂極性頭部的化學基團差異會明顯影響其界面的水合狀態(tài)及界面水分子的動力學行為。
【圖文】：

６］的十六烷作為脂溶劑，將磷脂包覆水球的制備方法引入ＴＨｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)的測量中，既降低了體系中的水含量和樣品用量，又能同時滿足磷脂膜盡可能接近真實的生理狀態(tài)�；谶@種方法，獲得了三種磷脂乳液的太赫茲透射式ＴＨｚ－ＴＤＳ獲得介電譜，并對不同磷脂膜的界面水合狀態(tài)和水分子動力學行為進行了討論。２實驗方法和材料實驗材料包括１，２－二油酰磷脂酰甘油（ＤＯＰＧ），１，２－二油�；字Ｄ憠A（ＤＯＰＣ）和１，２－二油酰磷脂酰乙醇胺（ＤＯＰＥ）三種磷脂分子（圖１）。三種磷脂均購于ＡｖａｎｔｉＬｉｐｉｄｓ試劑公司，純度大于９９％，購買的磷脂均溶于氯仿，溶液質量濃度２５ｍｇ／ｍＬ，保存于冰箱冷凍室中。十六烷購于Ｓｉｇｍａ試劑公司。所有樣品使用前未經(jīng)過進一步純化處理。去離子水由二次蒸餾水經(jīng)過微孔過濾處理得到。分別取１１６μＬＤＯＰＣ、１１０μＬＤＯＰＥ和１１７μＬＤＯＰＧ磷脂溶液于試管中，室溫下用氮氣吹干。完畢后形成膠白狀磷脂膜多層結構。將得到的樣品放置在真空干燥箱中抽氣５ｈ以排除殘余的氯仿分子。將十六烷分別滴加到含有磷脂的玻璃試管中。為了得到體系所需的合適烷水體積配比，實驗前首先以ＤＯＰＣ磷脂為乳化劑，乳液體積固定為１００μＬ，水含量（體積分數(shù)，下同）設置為５％，１０％，２０％三個梯度。渦旋振蕩１０ｍｉｎ使得水滴在烷中盡可能分散均勻以形成圖２所示磷脂膜包覆的水滴結構，水滴包括核中心的體相水和磷脂膜的界面水兩部分，其他磷脂乳液中烷與水的體積比固定。圖１三種磷脂分子的化學結構Ｆｉｇ．１Ｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔ

５４，０４３００１（２０１７）激光與光電子學進展ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃｓｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ波均沒有吸收，介電常數(shù)虛部Ｉｍ（ε）為０；圖４（ｂ）為水合狀態(tài)下不同磷脂乳液介電常數(shù)虛部的差異及其與體相水的比較。ＤＯＰＧ和ＤＯＰＣ乳液的介電常數(shù)小于體相水，，而ＤＯＰＥ乳液的介電常數(shù)卻高于體相水，表明不同磷脂界面水分子的動力學行為差異明顯。進一步，將磷脂乳液的ＴＨｚ介電常數(shù)來源進行劃分，具體包括磷脂本身、體相水及磷脂膜界面水三部分［１３］。其中界面水又分成兩部分，緊緊束縛在磷脂極性頭周圍的稱為第一水合層，其重排動力學過程比體相水慢，第二部分包括圍繞在第一水合層周圍的水分子。ＴＨｚ譜對此不能準確區(qū)分，只能給出平均結果。參考ＮａＣｌ等鹽離子對水分子之間的氫鍵網(wǎng)絡結構具有破壞作用，認為ＤＯＰＥ乳液的介電常數(shù)高于體相水是由于界面水的第二部分的動力學過程加速并且高于第一水合層的減緩作用造成［２０］。圖４（ａ）純ＤＯＰＧ、ＤＯＰＣ和ＤＯＰＥ磷脂的介電常數(shù)虛部比較；（ｂ）ＤＯＰＧ、ＤＯＰＣ和ＤＯＰＥ磷脂乳液和體相水介電常數(shù)虛部的比較Ｆｉｇ．４（ａ）ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅｉｍａｇｉｎａｒｙｐａｒｔｏｆｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｓｏｆｐｕｒｅＤＯＰＧ，ＤＯＰＣａｎｄＤＯＰＥｌｉｐｉｄｓ；（ｂ）ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｉｍａｇｉｎａｒｙｐａｒｔｏｆｔｈｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓｃｏｎｓｔａｎｔｓｏｆｔｈｅＤＯＰＧ，ＤＯＰＣａｎｄＤＯＰＥｌｉｐｉｄｅｍｕｌｓｉｏｎｓａｎｄｂｕｌｋｗａｔｅｒ體相水的ＴＨｚ介電常數(shù)可分成ＧＨｚ弛豫模


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