脂肪醇与C8-10烷基糖苷表面活性剂形成的双分子层-双分子层堆叠结构及其相变机制研究

本研究针对生物基表面活性剂烷基糖苷(APG)的非经典自组装行为，通过SAXS/SANS技术揭示了Triton CG110与十二醇(C12OH)共组装时从双分子层(bicelle)到层状相(lamellar)的结构转变机制，为设计可调控介观结构的绿色表面活性剂体系提供了重要理论依据。

　　

在追求可持续发展的时代背景下，生物基表面活性剂因其环境友好特性成为研究热点。其中烷基糖苷(APG)作为典型的糖基表面活性剂，其独特的自组装行为一直未能被充分理解。传统磷脂双分子层(bicelle)已广泛应用于膜生物学研究，但关于APG形成类似结构的报道甚少。更关键的是，脂肪醇作为常见添加剂对APG体系相行为的影响机制尚不明确，这严重制约了其在制药、化妆品等领域的精准应用。

研究人员通过多尺度表征技术系统研究了Triton CG110（C_8-10G_1-2型APG）与十二醇(C₁₂OH)的共组装行为。发现APG单独存在时形成双分子层结构，而添加C₁₂OH后引发从混合双分子层到层状相的动态转变。这项突破性成果发表于《Journal of Molecular Liquids》，为设计可调控的介观结构提供了新思路。

研究采用小角X射线散射(SAXS)和小角中子散射(SANS)解析纳米结构，结合流变学测试分析宏观性能，并运用¹H扩散核磁共振(dNMR)研究分子运动特性。通过对比不同浓度和比例的APG/C₁₂OH体系，实现了从分子到宏观的多层次表征。

3.1 C_8-10G_1-2在25°C水溶液中的相行为
低浓度(6.4%v/v)时形成半径15?的球形胶束，表现为牛顿流体；中等浓度(19.2-25.5%v/v)转变为椭圆度0.84的双分子层结构；高浓度(64%v/v)则形成高度缠结的反相胶束，粘度骤增两个数量级。

3.2 C₁₂OH对APG浓度的影响
添加C₁₂OH使所有体系呈现剪切稀化特性，SAXS显示在6.4%v/v浓度时即引发球状到双分子层的转变。SANS对比实验证实C₁₂OH主要分布在双分子层面部，而APG富集于边缘。dNMR数据表明双分子层轴向比达50，且随浓度增加呈现向层状相的转变。

3.3 APG与C₁₂OH的比例调控
当APG:C₁₂OH比例从2.56:1降至1.28:1时，弹性模量(G′)显著提升，SAXS证实结构从双分子层完全转变为层状相，间距47?。

这项研究首次揭示了APG/C₁₂OH体系的多级相变机制：组分多分散性导致APG自发形成双分子层，而C₁₂OH的加入通过疏水作用驱动双分子层堆叠成层状相。该发现不仅解释了非线型流变行为的结构根源，更重要的是为开发具有定制介观结构的绿色配方提供了理论指导，在药物递送、个人护理等领域具有重要应用前景。