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親水基團對含有聚丙二醇疏水鏈之兩性分子其液向型液晶相行為之影響

為了解決glc250的問題，作者洪崧銓 這樣論述：

非薄層液向型液晶之Reversed bicontinuous cubic phase (V2)與Reversed hexagonal phase (H2)晶相結構可作為藥物釋放之載體，因為晶相結構中具有特殊的奈米水通道，讓藥物在其中的水通道中移動，可達到緩慢釋放的目的。本研究使用分子量340、1000、2500三種之Poly(propylene glycol)monobutyl ether (PPG-OH)作為液晶兩性分子之疏水端長鏈，設計甘油酯兩性分子(Poly(propylene glycol)-glyerol; PPG-Gly)與醣類兩性分子(Poly(propyleneglycol

)-glucosamine; PPG-Glc)，因為PPG-OH擁有甲基分支結構可增加疏水端截面積，讓晶相趨於Reversed phase堆積，並藉由不同分子量之PPG-OH來控制疏水端鏈長，以此調控晶相:(一)針對PPG-Gly，探討以PPG-OH作為疏水端長鏈之甘油酯兩性分子的液晶相行為。此外與所設計PPG-Gly具有相同親水基團之Glyceryl monooleate (GMO)已被證實在大量水中可以穩定的形成V2與H2晶相，適合作為藥物釋放載體。因此將PPG-Gly340及PPG-Gly1000添加於GMO中，來了解不同疏水鏈長度對晶相轉換的溫度與晶相形成之影響。(二)葡萄糖胺是常見又

容易取得的營養品，在許多文獻中已證實對人體沒有毒性且人體容易分解，故設計葡萄糖胺做為親水基團，合成PPG-Glc，探討以PPG-OH作為疏水端長鏈之醣類兩性分子的液晶相行為。以及添加不同疏水鏈長度之PPG-Glc(1000、2500)於PPG-Glc340中，探討改變疏水端長鏈長度，對PPG-Glc的晶相影響。本研究在合成PPG-Gly與PPG-Glc上皆是使用不同分子量之PPG-OH為合成起點，將PPG-OH接上Succinic anhydride形成PPG-Acid，PPG-Acid接上Solketal後得到PPG-Solketal，再打開Solketal上的環狀結構便可得到PPG-Gly

；而PPG-Acid接上活性較高的N-hydroxysuccinimide得到PPG-NHS，再和D-(+)-Glucosamine反應便可得PPG-Glc。 研究中顯示PPG-Gly分子過於舒柔，無法自行形成液晶相，因此進一步將PPG-Gly加進GMO中，探討PPG-Gly對GMO的晶相影響。GMO在低含水量會以Lα方式排列，提高含水量GMO會朝向V2晶相堆積。由於自行合成的GMO有異構物2- monoolein，以致無法在高溫環境產生H2晶相排列。添加設計的兩性分子PPG-Gly340、PPG-Gly1000在GMO中，對GMO的Pn3m晶格a值、晶相轉換溫度、晶相溫度範圍皆有不同的影

響效應。PPG-Gly340加入GMO中，疏水端的分支結構，加快GMO Lα-V2(Ia3d)- V2 (Pn3m)晶相轉變，也因為疏水端的分支結構，兩性分子排列後略為增加了晶格a值，卻無法讓GMO產生H2的堆積；PPG-Gly1000滲入GMO中，加快GMO Lα-V2(Ia3d)- V2 (Pn3m)晶相轉變，卻因為PPG-Gly1000與GMO分子共同排列之後，突出的PPG-Gly1000疏水端長鏈，為了融入晶格排列，在疏水端位置上擠壓了Pn3m排列，讓晶格略為傾斜，使Pn3m晶格a值降低。PPG-Gly340和GMO的分子長度相近，無法填補H2晶相堆積的空白區域，所以添加PPG-Gly

340在GMO中，無法幫助GMO形成H2晶相；PPG-Gly1000提供較長的疏水端鏈長，加入GMO中能填補H2晶相堆積的空白區域，讓GMO發展H2晶相。透過SAXS加熱實驗觀察，PPG-Gly1000加入GMO中隨著溫度的上升，在V2(Pn3m)轉換H2晶相時，會有晶相共存現象。 由於PPG-Glc由葡萄糖胺作為親水基團，該醣類兩性分子會在高含水量的環境下溶解，因此使用20wt.%含水量的PPG-Glc340進行探討。20wt.%含水量的PPG-Glc340有Lα、V2、H2晶相，當PPG-Glc1000加入PPG-Glc340中，讓H2晶相形成溫度降低約20°C，以及H2溫度範圍約從

30°C拓展到40°C，因為PPG-Glc1000提供的疏水端長鏈可以填補H2堆積的空缺區域，幫助晶相以H2方式堆列；PPG-Glc2500可以幫助降低PPG-Glc340的V2形成溫度，卻無法形成H2晶相產生，可能是PPG-Glc2500擁有更長的疏水端鏈長，在晶相堆積上擾亂因素大於堆積的幫助。 PPG-Gly因為親水基團的作用力小，兩性分子過於舒柔，無法自行在水中形成Reversed phase晶相，而添加在GMO中可以加速V2的晶相轉換與幫助GMO發展H2晶相；PPG-Glc340因為葡萄糖胺作為親水基團，環狀的結構作用力較強，在親水端可形成堆積，故PPG-Glc340能在低含水量

中堆積Lα、V2、H2晶相。PPG-OH藉由不同的分子長度，接上不同的親水基團，顯現出不同的兩性分子液晶相行為，對於學術研究或實際應用具有極大的潛力。