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研究生： 曾文良
Wen-Lian Zen
論文名稱： 以離子型界劑溶解微脂粒之研究
指導教授： 曹恒光
Heng-Kwong Tsao
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 化學工程與材料工程學系
Department of Chemical & Materials Engineering
畢業學年度： 89
語文別： 中文
論文頁數： 83
中文關鍵詞： 溶解作用 、微脂粒 、界劑
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    • 微脂粒是由脂雙層包合而成的小微泡，在熱力學上處於介穩態。對於微脂粒做為藥物載體，在體內會受到生物型的界劑影響，導致溶解現象發生。關於界劑溶解微脂粒的行為可以區分成微泡區(vesicular range)、共存區(coexistence range)、及混合微胞區(micellar range)。並界定三個重要參數來描述溶解過程：在微泡區界劑的分佈平衡常數K；由微泡區進入共存區時，溶入脂雙層的界劑濃度對脂質濃度比值Reb；由共存區進入混合微胞區，界劑溶入脂雙層及微胞的濃度對脂質濃度比值Rem。
    在本研究中，我們將透過電導度量測法來探討離子型界劑對微脂粒的溶解作用，所製備的微脂粒溶液皆不含有鹽類與緩衝溶液。所使用的九種界劑包含不同的疏水基鏈長 (C10-C16)及離子性頭基。以界劑-微脂粒溶液處於微泡區，界劑會嵌入脂雙層的行為，如同電荷會束縛於其中，因此界劑溶液含有微脂粒會造成電導度下降，所以我們藉由電導的變化可決定界劑的K及Reb。對於所得到參數皆都能夠符合熱力學的觀點。其中K–1會與臨界微胞濃度CMC成線性關係。具有溶解指標的Reb，是藉由界劑嵌入脂雙層與形成微胞，兩方面競爭的結果。隨著疏水基鏈長的增加會導致K上升而Reb下降。同時鹽類的加入也會造成K與Reb上升。

    目錄 中文摘要 一.緒論……………………………………………………………………1 二.脂質、微脂粒及界劑…………………………………………………3 2-1.脂質分子…………………………………………………………… 3 2-2.脂雙層與微脂粒…………………………………………………… 8 2-3.界劑分子……………………………………………………………12 三.界劑與微脂粒的交互作用………………………………………… 17 3-1.溶解作用..…………………………………………………………17 3-2.電導度法量測Dw與Db………………………………………………24 四.實驗裝置與方法…………………………………………………… 25 4-1.實驗構想……………………………………………………………25 4-2.實驗藥品……………………………………………………………26 4-3.實驗儀器設備………………………………………………………28 4-3-1.粒徑分析儀………………………………………………………30 4-3-2.界面電位儀………………………………………………………31 4-3-3.探針式超音波振盪器……………………………………………33 4-3-4.分光光度計………………………………………………………34 4-3-5.電導度計…………………………………………………………36 4-4.實驗方法……………………………………………………………38 4-4-1.微脂粒的製備……………………………………………………38 4-4-2.粒徑的測量………………………………………………………38 4-4-3.ζ電位的測量……………………………………………………39 4-4-4.電導度的測量……………………………………………………39 4-4-5.濁度的測量………………………………………………………40 五.結果與討論………………………………………………………… 41 5-1.界劑的加入對微脂粒溶液的粒徑與濁度變化……………………42 5-2.微脂粒對電導度的影響……………………………………………42 5-3.界劑的分佈常數K與脂質的莫耳比值Reb…………………………43 5-4.不同疏水基鏈長的影響……………………………………………48 5-5.親水基結構的影響與加入鹽類的效應……………………………51 5-6. K與CMC的關係…………………………………………………… 53 六.結論與建議………………………………………………………… 55 七. 參考文獻……………………………………………………………73 圖目錄 圖(2-1) (a)glycerol與(b)sphingosine的化學結構……………………3 圖(2-2)甘油磷脂質分子結構………………………………………………4 圖(2-3)脂雙層平板結構……………………………………………………4 圖(2-4)磷脂質的化學結構式………………………………………………5 圖(2-5)常見的磷脂質………………………………………………………7 圖(2-6)磷脂質在脂雙層中的排列…………………………………………10 圖(2-7)微脂粒的結構………………………………………………………11 圖(2-8)微脂粒的型態區分…………………………………………………11 圖(2-9)界劑的基本結構……………………………………………………12 圖(2-10)微胞的形成……………………………………………………… 13 圖(2-11)界劑溶液的物理性質…………………………………………… 15 圖(3-1)微脂粒徑隨界劑濃度的變化關係…………………………………18 圖(3-2)各區的結構 (Ⅰ)微泡區. (Ⅱ)共存區. (Ⅲ)混合微胞……… 18 圖(3-3) OG/PC混合系統相圖………………………………………………20 圖(3-4)以不同的脂質濃度加入界劑TPB所造成的光散射變化………… 21 圖(3-5)以不同的脂質濃度對飽和與溶解時的界劑TePB濃度作圖………22 圖(3-6) Cholate/PC混合系統中，以L/Db對1/Dw所做的結果圖……… 23 圖(3-7)純界劑溶液(1)與含有微脂粒的界劑溶液(2)之電導度變化……24 圖(4-1) DLS裝置.………………………………………………………… 31 圖(4-2) Laser Doppler Velocimetry 測量電泳動示意圖…………… 32 圖(4-3)空洞的發生說明圖.. …………………………………………… 33 圖(4-4)簡單的超音波探針構造……………………………………………33 圖(4-5)Beer定律曲線及透過率對吸收度的比較…………………………35 圖(4-6)電導度量測示意圖…………………………………………………36 圖(5-1)添加界劑CPC於微脂粒溶液中，其濃度對粒徑的變化………… 56 圖(5-2)添加界劑C12SO4-Na+、C12SO4-Na+、DTAB、及DPC於微脂粒溶液 中，其濃度對濁度的變化……………………………………………… …57 圖(5-3)添加界劑C14SO4-Na+、CTAB、及CPC於微脂粒溶液中，其濃度對濁度的變化…………………………………………………………………… 58 圖(5-4)添加界劑CPC於微脂粒溶液中，其濃度對電導度的變化……… 59 圖(5-5)添加界劑C12BenSO3-Na+於微脂粒溶液中，其濃度對電導度的變化…………………………………………………………………………… 60 圖(5-6)以界劑DPC與CPC在微脂粒溶液之下，將L/Db對1/Dw並取截距-1作圖，求得分佈常數K ……………………………………………………… 61 圖(5-7)以四種不同的脂質濃度下，分別加入界劑DPC，其界劑濃度對電導度的變化…………………………………………………………………… 62 圖(5-8)在四種不同的脂質濃度下，分別加入界劑DPC，其Dtb對脂質濃度L作圖………………………………………………………………………… 63 圖(5-9)在四種不同的脂質濃度L之下，分別加入界劑CPC，其界劑濃度對粒徑的變化………………………………………………………………… 64 圖(5-10)在四種不同的脂質濃度下，分別加入界劑CPC，其脂質濃度Dtb對L作圖…………………………………………………………………………65 圖(5-11)以界劑DTAB、TTAB、及CTAB在微脂粒溶液之下，將L/Db對1/Dw並取截距-1作圖………………………………………………………………66 圖(5-12)以界劑C10SO4-Na+、C12SO4-Na+、及C14SO4-Na+在微脂粒溶液之下，將L/Db對1/Dw並取截距-1作圖………………………………………67 圖(5-13)以界劑CnSO4-Na+、Alkyl TAB、及Alkyl PC系列下，其Log K對疏水基的碳鏈數N作圖……………………………………………… ……68 圖(5-14)以界劑CnSO4-Na+、Alkyl TAB、及Alkyl PC等系列下，其 Log CMC對疏水基的碳鏈數N作圖…………………………………………69 圖(5-15)在界劑C12BenSO3-Na+、CnSO4-Na+、Alkyl TAB、及Alkyl PC等系列中，以Reb2對Reb1作圖………………………………………………70 圖(5-16)以界劑C12SO4-Na+及DPC在微脂粒溶液中，比較未含鹽類與含鹽類情況下，其L/Db對1/Dw並取截距-1作圖………………………………71 圖(5-17)在界劑C12BenSO3-Na+、CnSO4-Na+、Alkyl TAB、及Alkyl PC等系列中，其K-1對CMC作圖…………………………………………………72 表目錄 表(2-1) 脂質分子的P值與幾何形狀結構………………………………9 表(2-2) 常見各類型的界面活性劑……………………………………12 表(2-3) 界劑參數與幾何形狀關係……………………………………14 表(2-4) 常見官能基的HLB值………………………………………… 16 表(4-1) 一般常見的電解質其電導度(25℃)…………………………37 表(5-1) 實驗所得到的CMC與Reb………………………………………47 表(5-2) 各系列界劑所得到的CMC、K-1、及K值……… ……………48 表(5-3) 實驗所得CMC、K、及K‧CMC值………………………………50 表(5-4) 將界劑依照其疏水基碳鏈數，分別為12、14、及16時，所得的 結果比較…………………………………………………………………51

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