具三條十六碳鏈之離子對雙親分子形成的陰陽離子液胞物理性質及液胞雙層膜中分子排列特性:膽固醇效應

  • 蘇 于晴

學生論文: Master's Thesis

摘要

本研究以雙碳鏈陽離子型界面活性劑dihexadecyldimethylammonium bromide(DHDAB)及單鏈陰離子型界面活性劑sodium hexadecylsulfate (SHS)所形成之三碳鏈離子對雙親分子dihexadecyldimethylammonium-hexadecylsulfate(DHDA-HS)為主材料,添加膽固醇以強制型製程製備出陰陽離子液胞,並分析膽固醇的添加對於液胞物理特性、雙層膜的相轉移行為及流動性的影響。同時利用分子動力學模擬探討DHDA-HS∕膽固醇雙層膜的結構特性及機械性質,以進一步了解膽固醇對液胞雙層膜結構中分子排列的影響機制。 實驗結果顯示,純成分DHDA-HS可形成穩定的液胞,但液胞表面的帶電特性隨著保存時間的增加逐漸減少,靜電排斥作用不足以避免液胞彼此聚集∕融合,穩定時間並不長。添加膽固醇後,所形成之液胞的界面電位沒有明顯的變化,但能有效提升液胞的物理穩定性,可見DHDA-HS液胞系統的物理穩定性除了和液胞間的靜電排斥作用有關外,液胞雙層膜內的分子排列也扮演重要的角色。螢光偏極化法及動態雷射光散射法的分析結果顯示,膽固醇的添加能抑制DHDA-HS∕膽固醇液胞雙層膜的相轉移行為。而當膽固醇添加量高於30 mol%時,由螢光偏極化的結果推測雙層膜中有膽固醇結晶的產生,此時液胞雙層膜的相轉移行為幾乎已消失。添加10 mol%的膽固醇時,相轉移溫度有最大值,推測是雙層膜中分子排列較緊密所導致的。 關於DHDA-HS∕膽固醇液胞雙層膜的排列特性及流動性,由紅外光譜法、螢光偏極化法及分子模擬的分析結果得知,添加10 mol%的膽固醇時,雙層膜整體的碳鏈排列趨於規則,但靠近雙層膜中心的流動性上升,這歸因於膽固醇對DHDA-HS碳氫鏈不同區段有不同的效應。而隨著膽固醇含量的增加,雙層膜整體的排列規則性下降,靠近雙層膜中心的流動性也提升,此時由膽固醇的不規則效應主導。 透過分析分子頭基在雙層膜法線方向的密度分布及二維徑向分布函數,發現膽固醇的添加對於頭基排列行為的影響有限,與實驗上量測到的液胞初始界面電位無顯著變化的結果有關。藉由分析雙層膜的面積壓縮模數、分子傾角模數及有效彎曲模數,可了解雙層膜的機械性質,發現添加膽固醇對雙層膜有效彎曲模數的影響與所形成之液胞大小有關。
獎項日期2018 八月 18
原文Chinese
監督員Chien-Hsiang Chang (Supervisor)

引用此

具三條十六碳鏈之離子對雙親分子形成的陰陽離子液胞物理性質及液胞雙層膜中分子排列特性:膽固醇效應
于晴, 蘇. (Author). 2018 八月 18

學生論文: Master's Thesis