以乳化法製備植物固醇粒子之結晶行為研究｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	吳仲倫 Chung-Lun Wu
論文名稱：	以乳化法製備植物固醇粒子之結晶行為研究 Studies on The Crystallization Behavior and Characteristics of Phytosterol Nanoparticles Prepared by Emulsion Method
指導教授：	周更生 Kan-Sen Chou
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 化學工程學系 Department of Chemical Engineering
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	62
中文關鍵詞：	植物固醇
外文關鍵詞：	phytosterol
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點在以乳化法製備植物固醇奈米粒子的方法時，在不同含量的界面活性劑Tween80與Tween60使用下，分別在揮發法及萃取法中對固醇粒子粒徑的影響。結果發現在揮發法中，固醇粒徑大致隨界面活性劑的用量增加而減少，且Tween80的使用下所形成的粒子粒徑較Tween60來的小。在Tween80的情況下，最小粒徑可達40.4nm，而Tween60最小則只能達119.55nm。但以萃取法製備時，固醇粒徑並不隨界面活性劑的用量而有所改變，Tween80的使用下粒徑大約在60nm左右，而Tween60則約在150nm。
此外，製備過程中除了奈米粒子外，還有寬約500nm、長約10μm的針狀結晶產生。實驗結果發現針狀結晶的量會隨著界面活性劑用量的增加而減少，換言之，界面活性劑的用量除了會影響粒徑的大小外，對於針狀結晶的產生也具有抑制的效果，而Tween60相較於Tween80有更好的抑制效果。在Tween60用量達5克時，則可避免約99﹪的固醇形成針狀結晶，但Tween80則需要用到6克才能
達到約96﹪。
在以揮發法製備奈米粒子時，若添加額外的界面活性劑（CMC），當Tween80用量為1克時有減小粒徑的功用。若超過1克以上，則會造成粒徑的變大，以及粒徑分佈變廣的情形發生。

In this work, we tried to study how surfactant affect the size of nanoparticles of phytosterol prepared by emulsion method. When using
emulsion-evaporation method, the particle size was found to decreas as the surfactant concentration increased. And smaller particles were obtained when using Tween80 than Tween60. The smallest particle was 40.4nm when using Tween80 , but on the other hand,the smallest size was 119.55nm for Tween60.When using emulsion-extraction method,the particle was almost the same regardless of the surfactant concentration.Here,the nanoparticle size was about 60nm and 150nm for Tween80 and Tween60 respectively.

In addition to nanoparticles,needle-shaped crystals were also obtained the by emulsion method.These crystals were about 500nm in width, and was about 10μm in length.The quautity of neddle-shaped crystals decreased when the surfactant concentration increased.Moreover, Tween60
had better effect on decreasing the quantity of neddle-shaped crystals than Tween80.

When an additional surfactant of carboxy methyl cellulose（CMC）was included, the size of nanoparticle decreased at the Tween80 concentration of 1﹪（w/w）. When the concentration of Tween80 was over 1﹪（w/w）, the
nanoparticle`s size increased and showed wider distribution as well.

目錄

摘要
第一章  前言                                                      1


第二章  文獻回顧                                                   3
      2-1 植物固醇的介紹                                          3
      2-2 植物固醇的分析方法                                      6
         2-2-1 利用毛細管電泳分離植物固醇                         6
         2-2-2 以HPLC分離植物固醇                                8
      2-3 製備藥物奈米粒子的方法                                  8
         2-3-1 利用研磨法製備奈米粒子                             8
         2-3-2 利用沈澱法製備奈米粒子                             9
         2-3-3 利用超臨界流體製備奈米粒子                         10
         2-3-4 利用乳化法製備奈米粒子                             12
      2-4 界面活性劑的分類及H.L.B.值的介紹         16
         2-4-1 界面活性劑的分類                                   16
         2-4-2 界面活性劑的H.L.B.值的介紹                          18


第三章  研究方法與步驟                                            20
      3-1 實驗藥品                                                20
      3-2 實驗儀器                                                21
      3-3 實驗步驟                                                21
         3-3-1：植物固醇的基本性質檢測                            21
         3-3-2：乳化液的製備                                      22
         3-3-3：奈米粒子懸浮液的製備                              24
         3-3-4：真空迴旋過程中加入額外的界面活性劑
觀察其對粒徑的影響                              26


第四章  實驗結果與討論                                            27
      4-1 植物固醇基本性質的分析                                  27
         4-1-1：植物固醇的密度及比表面積的分析                    27
         4-1-2：植物固醇的熔點及裂解溫度的量測                    27
         4-1-3 以SEM照片觀察植物固醇的大小及型態                 28
         4-1-4 植物固醇的XRD分析                                 29
         4-1-5：植物固醇在乙酸乙脂（EA）中的溶解度                29
      4-2不同含量Tween80及Tween60對產物的影響                     31
         4-2-1：揮發程序中，不同含量Tween80及Tween60對上層奈
米懸浮粒子粒徑影響                                31
         4-2-2：不同用量Tween80及Tween60使用下，保存時間對
粒徑的影響                                        36
         4-2-3：揮發程序下，不同含量Tween80及Tween60對下層沈澱
物的影響                                          39
         4-2-4：萃取程序中，不同含量Tween80及Tween60對上層奈米
懸浮粒子粒徑影響                                  46
         4-2-5：針對揮發法及萃取法產生的結果做一整理與討論        49

    4-3：在真空迴旋過程中加入額外的界面活性劑觀察其對
粒徑的影響                                            52


第五章  結論                                                      56

第六章  文獻回顧                                                  58













圖目錄

圖.2-1. 膽固醇與植物固醇的結構式                                  3
圖.2-2. phytosterol conjugates的四種基本形式    4
圖.2-3. 常見的幾種free alcohol型態的植物固醇                     4
圖.2-4. brassicasterol,campesterol,β-sitosterol的結構式    6
圖.2-5. 固醇衍化物結構式    7
圖.2-6. EPAS方法的流程圖    10
圖.2-7. 製備奈米粒子的超臨界流體設備圖    11
圖.2-8. 乳化劑Tween80的結構式    14
圖.3-1. 製備乳化液的流程圖    23
圖.3-2. 以真空迴旋濃縮製備固醇奈米粒子，及後續產物檢測的流程圖    25
圖.3-3. 圖.3-3.為Brita等人，在1992年所提出以揮發方法製備藥物
奈米粒子原理的示意圖                                      25
圖.4-1. 植物固醇的DSC分析圖譜    27
圖.4-2. 植物固醇的TGA分析圖譜    28
圖.4-3. 植物固醇原物料的SEM照片    28
圖.4-4. 植物固醇的XRD分析圖譜    29
圖.4-5. 固醇溶於乙酸乙酯的UV光譜檢量線    30
圖.4-6. 固醇溶解度與溫度的關係                                    31
圖.4-7. Tween80及Tween60用量對奈米粒子粒徑影響趨勢圖    33
圖.4-8-A.B. 不同Tween80用量的固醇奈米粒子TEM照片（揮發法）    34
圖.4-8-C.D. 不同Tween80用量的固醇奈米粒子TEM照片（揮發法）    35
圖.4-8-E. 不同Tween80用量的固醇奈米粒子TEM照片（揮發法）          36
圖.4-9. 不同克數Tween80使用下，粒徑隨著時間的變化                38
圖.4-10. 不同克數Tween60使用下，粒徑隨時間的變化                 38
圖.4-11. 在使用Tween80 6克時，粒徑隨時間的粒徑分佈圖             39
圖.4-12. 經由離心後，在離心管下層沈澱物的SEM照片。由照片可知
沈澱物為長約5μm至10μm，寬約500nm的針狀結      41
圖.4-13. 固醇奈米粒子與針狀結晶比較之TEM照片                      42
圖.4-14. Tween80用量對沈澱物重量關係圖                                  43
圖.4-15. Tween60用量對沈澱物重量關係圖                               43
圖.4-16. 界面活性劑用量對奈米化百分比的關係圖                     44
圖.4-17. 在不同Tween80用量下，產生的固醇沈澱物經由冷凍乾燥後的
XRD圖譜                                      45
圖.4-18. Leena等人在2002年，針對固醇結晶研究所做的XRD圖譜     46
圖.4-19. Tween80及Tween60用量對奈米粒子粒徑影響趨勢圖            48

圖.4-20. Tween80及Tween60用量以及在不同製備程序下對奈米粒子粒
徑影響趨勢圖                        49
圖.4-21. 不同克數CMC使用下對粒徑的影響                              55
圖.4-22. 不同克數CMC使用下對Poly. Index的影響     55


































表目錄

表.2-1. 植物固醇的部分基本性質                                    5
表.2-2. 40℃水中之界面活性劑烷基硫酸鈉系列物之c.m.c值    12
表.2-3. 在25℃氯化鈉電解質水溶液中，烷基硫酸鈉之c.m.c值    13
表.2-4. 以乳化法製備藥物奈米粒子的整理與比較    15
表.2-5. 界面活性劑分類表    17
表.4-1. 固醇在乙酸乙酯中的溶解度與溫度的關係                      30
表.4-2-A. 不同量的Tween80與粒徑儀原始數據與平均粒徑表（揮發法）  32表.4-2-B. 不同量的Tween60與粒徑儀原始數據與平均粒徑表（揮發法）  33
表.4-3. Tween80用量和離心後產生沈澱物的重量關係表                  42
表.4-4. Tween60用量和離心後產生沈澱物的重量關係表                  42
表.4-5-A. 不同量的Tween80與粒徑儀原始數據與平均粒徑表（萃取法）  47
表.4-5-B. 不同量的Tween60與粒徑儀原始數據與平均粒徑表（萃取法）  48
表.4-6. 揮發程序下，界面活性劑對產物的影響                        51
表.4-7. 不同程序下對固醇奈米粒子的影響                            52
表.4-8. 不同量CMC的使用下，對固醇粒子的影響                         53

                                

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