TRACKER界面流變儀相交換應用---如何控制界面的表面壓力？

界面上表面活性分子的存在改變了其物理化學(xué)性質(zhì)。這些變化的幅度，可以用表面壓力來(lái)表征，強烈地依賴(lài)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?γ

γ₀對應于兩個(gè)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(shí)際上，平衡時(shí)的表面壓力由分子的吸附動(dòng)力學(xué)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(zhù)重要作用。

已使用涂有磷脂的油/水界面來(lái)產(chǎn)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(shí)時(shí)控制和調節界面的表面壓力。

圖 1 : 實(shí)驗過(guò)程中，磷脂包覆的油/水界面的水滴面積與時(shí)間的關(guān)系

實(shí)驗方案包括4個(gè)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(shí)，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(shí)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(jiǎn)單地通過(guò)增加或減少界面面積來(lái)控制表面壓力。

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

注射磷脂后，表面張力隨時(shí)間緩慢下降；磷脂吸附在界面上。交換水相會(huì )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(jìn)行一次擴大液滴面積以降低表面壓力（即增加張力）；進(jìn)行四次壓縮以增加表面壓力（即降低張力）。

結論：

一個(gè)界面的表面壓力可以用TRACKER界面流變儀來(lái)控制?？梢灾谱魈囟ǖ幕蚨ㄖ频慕缑鎭?lái)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.