Caratterizzazione chimico-fisica di una microemulsione "acqua-in-olio" ed esempi del suo possibile impiego per la solubilizzazione di acidi nucleici in sistemi confinati

Quaternary water-in-oil microemulsion of a cationic surfactant (cetyltrimethylammonium bromide, CTAB), n-hexane, water, and n-pentanol has been investigated using conductivity, quasi-elastic light scattering, nearinfrared absorption spectroscopy, and pulsed field gradient spin-echo NMR measurements. The conductivity behavior shows features characteristic of the migration of charged droplets. Consequently, using the charge fluctuation model, the conductivity data were correlated with the droplet radius obtained from self-diffusion coefficients for different obstruction factors. Conductivity and self-diffusion measurements were found to be self-consistent for spherical droplets with hard-sphere interactions. Comparison between collective diffusion and self-diffusion coefficients fully supports this conclusion. The average head-group area of CTAB, the amount of water free in the organic bulk, and the fraction of alcohol present into the aggregates were evaluated together with the thickness of both the interfacial film and the bound water layer providing a full microscopic picture of the system. Examples of nucleic acid solubilization preperties (oligo and polynucleotides) are also presented.

La struttura della microemulsione "acqua-in-olio" quaternaria ottenuta con un tensioattivo cationico (bromuro di esadecil trimetil ammonio, CTAB), n-esano, acqua e n-pentanolo è stata investigata mediante conducibilità, light-scattering quasi elastico, spettroscopia d'assorbimento nel vicino infrarosso e NMR a gradiente pulsato. La conduciilità mostra andamenti tipici della migrazione di goccioline sferiche. Utilizzando il modello a fluttuazione di carica i dati di conducibilità sono stati correlati col raggio idrofinamico delle goccioline ottenuto da misure di NMR in gradiente pulsato. I dati NMR e di conducibilità si sono dimostrati autoconsistenti per gocciline sferiche con interazioni di tipo hard-sphere. Questa ipotesi è stata supportata dal confronto fra i coefficienti di diffusione dei moti collettivi con quelli di autodiffusione. L'area media per testa polare del CTAB, la quantità di acqua libera nel solvente orgnico e la frazione di cotensioattivo presente all'interfaccia acqua/olio sono state determinate insieme allo spessore del film interfacciale e dello starto di acqua legata ottenendo una completa descrizione della microstruttura del sistema. Esempi di solubilizzazione di acidi nucleici (oligo e polinucleotidi) sono inoltre presentati.