本文以surfactin为对象,研究其在气/液界面的分子形态。 通过Langmuir膜天平测定了surfactin单分子膜的界面性质,绘制了单分子膜的表面压(π)-分子面积(A)曲线和表面压缩比(Cs)-分子面积(A)曲线,探讨了亚相温度和pH对π-A曲线的影响。结果表明,surfactin单分子膜具有液态扩张态(Le),液态凝聚态(Lc)和Le-Lc相转变态等多种物理状态。亚相温度和pH对surfactin单分子膜的物理状态产生不同的影响,这种差异可能源于温度影响surfactin分子中脂肪链活动性,而pH则主要影响surfactin分子中肽环的离子化状态。将surfactin单分子膜从气/液界面转移到云母表面后用原子力显微镜(AFM)进行表征。结果表明,surfactin在不同的单分子膜物理状态下具有不同的分子形态。 考察了沉积压对SuC14(脂肪酸链碳原子数为14的surfactin)LB膜表面形貌的影响。发现在较低的沉积压下单分子膜发生微相分离,云母表面有SuC14微区存在。而在较高的沉积压下,云母表面完全被SuC14单分子膜覆盖,并且在单分子膜上形成了球形聚集体。考察了SuC14同系物(相同的极性头基,不同的脂肪酸链长)的疏水链对其界面聚集行为的影响。基于傅立叶变换红外光谱(FTIR),认为SuC14表面聚集体中存在氢键相互作用。 利用AFM和SEM(扫描电子显微镜)表征了SuC14的LB膜。AFM和SEM的显微照片均表明,SuC14分子在单分子膜π-A曲线的平台区形成了三维尺度的表面聚集体。测定了LB膜的水接触角。结果表明,当沉积压由30mN·m-1增至38 mN·m-1时,LB膜的亲水性增强,说明在平台区形成的表面聚集体可能具有类似于胶束的结构。此外,还研究了SuC14单分子膜的迟滞现象。发现亚相pH升高,SuC14单分子膜的滞留环变大,进而说明SuC14单分子膜的离子化会造成部分SuC14分子浸入亚相。 考察了压缩速度对SuC14单分子膜π-A曲线的影响。结果表明,SuC14单分子膜铺展在酸性亚相(pH 2)的过程是一个亚稳过程。通过AFM观察了不同压缩速度时在25mN·m-1下转移的LB膜。在中等压缩速度(0.6 nm2·mol-1·min-1)时转移的LB膜表面观察到分布均匀、排列规则、类似球形的表面聚集体,而在其它压缩速度下形成了按一定规则分布的表面团簇结构。结合π-A曲线和AFM图像,提出了表面聚集体的形成机制。研究了微生物脂肽SuC14与磷脂DMPC(L-α-二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱)在气/液界面形成的混合单分子膜性质。测定了混合单分子膜的π-A曲线,根据π-A曲线获得了不同表面压下混合单分子膜的过剩面积(Aex)和混合过剩自由能(ΔGexm)与混合单分子膜中SuC14摩尔分数的关系。Aex和ΔGexm的计算结果均表明,SuC4与DMPC在纯水亚相上形成的混合单分子膜中不完全相容,二者之间的相互作用主要是排斥力。通过AFM观察了表面压为15 mN·m-1下混合单分子膜的LB膜,发现SuC14与DMPC在混合单分子膜中发生微相分离,说明二者在混合膜中的烷基链取向不同,这可能是二者发生排斥作用的主要原因之一。此外,考察了亚相pH对混合单分子膜相容性的影响,发现SuC14与DMPC在混合单分子膜中的相容性在碱性环境下增强,这可能与二者极性头基之间的相互作用有关。