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法國泰克利斯儀器公司
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TRACKER界面流變儀相交換應用---如何控制界面的表面壓力?

時間:2023/10/10閱讀:835
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界面上表面活性分子的存在改變了其物理化學性質。這些變化的幅度,可以用表面壓力來表征,強烈地依賴于表面濃度。

表面壓力(Π)定義為純界面和存在表面活性分子的界面之間的界面張力差。

Π=γ0

γ0對應于兩個純相之間的界面張力,γ測量的表面張力


要很好地理解表面活性負載界面作為表面壓力的函數,需要改變表面濃度。這種濃度的控制可能很復雜。實際上,平衡時的表面壓力由分子的吸附動力學及其初始濃度決定。

磷脂是脂滴單分子膜和生物膜的主要成分,對其結構和穩定性起著重要作用。

已使用涂有磷脂的油/水界面來產生具有不同表面壓力的界面,如圖1所示。

Tracker™ 界面流變儀允許精確實時控制和調節界面的表面壓力。

117-1.png

圖 1 : 實驗過程中,磷脂包覆的油/水界面的水滴面積與時間的關系


實驗方案包括4個步驟:

1. 在緩沖溶液中形成油滴(三油酸甘油酯)。

2. 在t=100秒時,注入單層(100 nm)大磷脂囊泡制劑,使其在緩沖溶液中的濃度達到0.005%(w/w)

3. 在1500秒的吸附時間后,用新鮮的緩沖溶液替換水相,以去除未吸附的磷脂。

4. 然后簡單地通過增加或減少界面面積來控制表面壓力。


圖2顯示了油/水界面的表面張力隨時間的變化。初始張力為32 mN/m,與文獻[1-4]一致。

117-2.png

注射磷脂后,表面張力隨時間緩慢下降;磷脂吸附在界面上。交換水相會停止磷脂的吸附,只有液滴表面積的變化才能改變磷脂單層的表面濃度和表面壓力。在該示例中,進行一次擴大液滴面積以降低表面壓力(即增加張力);進行四次壓縮以增加表面壓力(即降低張力)。

 

結論:

一個界面的表面壓力可以用TRACKER界面流變儀來控制。可以制作特定的或定制的界面來模擬不同的界面系統,研究不同界面壓力下的流變特性。


參考文獻

[1] Ledford, A. S.; Cook, V. A.; Shelness, G. S.; Weinberg, R. B., Structural and dynamic interfacial properties of the lipoprotein initiating domain of apolipoprotein B. Journal of lipid research 2009, 50 (1), 108-115.

[2] Meyers, N. L.; Larsson, M.; Olivecrona, G.; Small, D. M., A pressure-dependent model for the regulation of lipoprotein lipase by apolipoprotein C-II. Journal of Biological Chemistry 2015, 290 (29), 18029-18044.

[3] Bénarouche, A.; Habchi, J.; Cagna, A.; Maniti, O.; Girard-Egrot, A.; Cavalier, J.-F.; Longhi, S.; Carriere, F., Interfacial properties of NTAIL, an intrinsically disordered protein. Biophysical journal 2017, 113 (12), 2723-2735.

[4] Xu, T.; Rodriguez-Martinez, V.; Sahasrabudhe, S. N.; Farkas, B. E.; Dungan, S. R., Effects of Temperature, Time and Composition on Food Oil Surface Tension. Food Biophysics 2017, 12 (1), 88-96.








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