结论

我们在此报告VSFG测量，以研究纯光开关脂质DT Azo-5P以及该光开关脂质与传统脂质DPPC的混合物的单层分子结构。 DT-Azo-5P在顺式状态下的单分子膜的压力高于50 A2/分子，但在烷基链中的顺序较低。 由于偶氮苯偶极子与水的相互作用，界面上较强的静电相互作用，顺式状态也表现出较低的信号，并且具有较大的足迹，从而产生较大的压力，这可能导致脂质尾部形成环。 顺式状态下脂质下面的水的较弱VSFG信号表明，在这种情况下，偶氮苯部分与水接触，部分减少了脂质头基负电荷的影响。 为了与水接触，尾巴必须形成一个环，导致更高的无序度。

对于脂质混合物，光开关状态的影响明显表现在表面压力的变化中，但DT偶氮-5P顺式和反式状态之间的分子水平差异不太明显。 然而，在高密度和高压下，CD3和CD2拉伸模式的振幅表现出与直觉相反的行为。 与高压状态相比，在低压状态下，跨状态下，CD3模式的振幅更大，而CD2模式的振幅更小。 对于DPPC的纯层，较高的压力总是导致CH3对称拉伸模式的较高信号和CH2模式的较低信号。 显然，光开关的存在以不同的方式影响DPPC脂质尾部的结构，这仅仅是因为压力的变化。

附录

为了证明外差效应是信号增强的原因，我们测量了DPPC和DT Azo-5P混合物的VSFG光谱。 为了分子特异性，我们在本实验中使用了d75 DPPC，并检查了CD振动区。 作为参考样品，我们使用正常DPPC（未稀释）和d75 DPPC的混合物。 换句话说，我们将d75 DPPC和DT Azo-5P的不同混合物与d75 DPPC和DPPC的混合物（未稀释）进行比较。 摩尔d75 DPPC/DT偶氮-5P比等于摩尔d75 DPPC/DPPC（未稀释）比。 我们总是用同样的方法制备单层膜，这样每个分子的面积是 ∼ 35Å2（凝聚相）。 对于混合物中存在的DPPC或DT偶氮-5P的不同部分，d75 DPPC的VSFG光谱结果如图9 a和b部分所示。 正如对d75 DPPC/DPPC（未稀释）混合物（图9a）的预期，VSFG信号随着层中正常DPPC分数的增加大致呈二次方减小。 在这种情况下，非共振项很小，因此信号由方程1（ISFG）最后一行中的最后一项控制 ∞ χ*R（2）χR（2）IVISIR）。 对于含DT Azo-5P的混合物，效果截然不同。 背景随着DT Azo-5P量的增加而增加，背景顶部的信号大小大致不变，尽管d75 DPPC量从下到上减少。 通过用上述模型拟合数据，我们可以提取信号的非共振和共振贡献。 共振贡献，作为CD振幅之和，如图9c所示，作为混合物中存在的分数d75 DPPC的函数。 显然，对于两个样本，振幅随着d75 DPPC的分数线性增加，并且两条曲线相互重叠。 因此，具有强NR信号的分子的存在仅影响非共振部分，但有趣的是，它放大了相邻分子的信号。

作者信息

通讯作者*电子邮件： bonn@amolf.nl.

致谢

这项工作是“材料研究基金会（FOM）”研究项目的一部分，该项目由“荷兰材料研究基金会（NWO）”资助。

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