بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
عنوان: میسل ها و کاربرد آنها در دارو رسانی (1)
اسلاید 3 :
تاریخچه
توانایی محلولهای صابونی بعنوان پاک کننده (detergent) برای قرنها مشخص بود.
در اوایل قرن بیستم اساس چنین محلولهایی بصورت علمی مطالعه گردید.
کارهای ابتدایی در این حوزه بوسیله James William McBain در دانشگاه بریستول (University of Bristol) انجام گرفت.
اسلاید 4 :
تاریخچه
در اوایل سال 1913، J. W. McBain وجود یونهای کلوئیدی را فرض نمود تا رسانش خوب الکترولیت محلولهای سدیم پالمیتات را توضیح دهد.
تحرک بالای یونها بطور خود به خود دسته هایی را که بعدها میسل نامیده شدند تشکیل می داد.
کلمه میسل از زیست شناسی قرض گرفته شد و بعدها بوسیله G.S. Hartley در کتاب کلاسیکش Paraffin Chain Salts: A Study in Micelle Formation معروف گشت.
اسلاید 5 :
تعریف میسل و چگونگی تشکیل آن
میسل تراکم مولکولهای سورفاکتانت انتشار یافته دریک مایع کلوئیدی است.
سورفاکتانتهای یونی واجد جاذبه الکترواستاتیک به زوج یونهای پیرامون خود هستند.
فرایند تشکیل میسل بعنوان میسلاسیون شناخته می شود.
اسلاید 6 :
در میسل معمولی در حلال آبی، سر آبدوست عناصر سازنده آن در تماس با حلال اطراف و ناحیه دم های منفرد آبگریز در مرکز میسل تشکیل توده می دهد.
میسلها فقط هنگامی که غلظت سورفاکتانت بیشتر از غلظت بحرانی تشکیل میسل (CMC) و دمای سیستم بیشتر از دمای بحرانی میسل(دمای کرافت) شود تشکیل می شوند.
اسلاید 7 :
تشکیل میسل با قوانین ترمودینامیک تشریح می شود:
میسلها می توانند با توازن بین آنتروپی و آنتالپی بطور خود به خودی تشکیل شوند.
اثر آبگریز در آب، نیرویی برای تشکیل میسل وارد می کند.
تجمع مولکولهای سورفاکتانت دور هم آنتروپی را کاهش می دهد.
اسلاید 8 :
در غلظتهای خیلی پایین لیپید، فقط مونومرها در محلول حقیقی وجود دارند.
هنگامیکه غلظت لیپید افزایش می یابد به نقطه ای می رسد که سهم نامطلوب آنتروپی، مشتق شده از انتهای آبگریز مولکول غالب می شود.
در این نقطه زنجیره های هیدروکربنی لیپیدها باید از تماس با آب دور شوند.
بنابراین لیپیدها شروع به تشکیل میسل می کنند.
اسلاید 9 :
در بالاتر از مقدار CMC، آنتروپی نهایی اجتماع مولکولهای سورفاکتانت کمتر از آنتروپی نهایی محبوس شدن مونومرهای سورفاکتانت بوسیله مولکولهای آب است.
سهم آنتالپی نیز مهم است، مانند تعامل الکترواستاتیک که بین بخشهای باردار سورفاکتانتها اتفاق می افتد.
در کل برای انجام شدن خود به خودی یک واکنش باید آنتالپی نهایی مثبت وآنتروپی منفی باشد.
اسلاید 10 :
سورفاکتانت
مفهوم عبارت سوفاکتانت چیست؟
عبارت سورفکتانت ترکیبی از عبارت ( عوامل فعال سطحی ) است.
سورفاکتانتها، هم دارای ترکیبات غیر قابل حل در آب (محلول در روغن) و هم ترکیبات محلول در آب هستند.
اسلاید 11 :
خیلی از ویژگیهای قابل توجه فیزیکوشیمیایی سیستمهای سورفاکتانتی مایع، مرتبط با مورد زیر است:
همزمانی تمایل گروههای غیر قطبی در اجتناب تماس با آب و قسمتهای قطبی که گرایش شدیدی به هیدراته شدن دارند.
یکی از نتایج آن بسط توده به انواع مختلف توده های بزرگتر بنام میسل (از کلمه لاتین micelle به معنی ذره کوچک ) ویا فاز کریستالی مایع است.
اسلاید 12 :
گروههای آبگریز غیر محلول به خارج از فاز آبی (به داخل هوا یا فاز روغنی) وارد می شوند.
سر گروههای محلول در آب (آبدوست) در داخل فاز آبی باقی می مانند.
تجمع سورفاکتانتها و تشکیل میسل ، بشدت بصورت تعاونی و شبیه فاز انتشار می باشد.
به غلظتی که در آن میسلها شروع به تشکیل شدن می کنند غلظت بحرانی تشکیل مسیل گفته می شود.
وقتی میسلها شروع به تشکیل شدن کردند دم آنها تشکیل یک هسته و سر یونی آنها یک پوسته بیرونی می سازد که تماس با آب را بهبود می بخشد.
اسلاید 13 :
حضور بخشهای آبدوست و آبگریز به همراه عوامل مربوط به طرز استقرار فضایی اتمها، برای فرایند تراکم، امری قطعی است.
تجمع گسترده تعاونی تنها برای مواد دوگانه دوست با زنجیره آلکیلی طویل دیده شده است.
ترکیباتی با گروههای غیر قطبی حجیم شبیه دی پالمیتوئیل لسیتین و آئروسل OT ارتباطی به میسلی شدن در محلول آبی نشان ندادند.
اسلاید 14 :
به ترکیبات با گروه های غیر قطبی، دوگانه دوستهای متورم گفته می شود.
به سورفاکتانتهای شاخص تشکیل دهنده میسل، غیر تورمی می گویند.
تمایز بارزی بین دو نوع گفته شده وجود ندارد.
شرایط ممکن است بطور قابل ملاحظه ای با دما تغییر کند.
از دیگر تقسیم بندیهای مفید مواد دوگانه دوست
مربوط به گروهای قطبی می باشد:
یونی (کاتیونی یا آنیونی)
غیر یونی (دوقطبی)
اسلاید 15 :
غلظت بحرانی تشکیل میسل (CMC)
Critical Micelle Concentration (CMC)
در غلظتهای پایین خیلی از ویژگیهای فیزیکوشیمیایی مانند:
ضریب خود انتشاری، فعالیت، کدورت، رسانایی، کشش سطحی و ویژگیهای طیفی ,NMR نشان می دهد که هیچ تجمع قابل ملاحظه ای از سورفاکتانت وجود ندارد.
بیشتر از CMC، تغییر این ویژگیها دلالت بر این است که بسط تجمع به توده های بزرگتر آغاز شده است.
اسلاید 16 :
مفهوم CMC معنی دقیق مدل تفکیک فازی تشکیل میسل می باشد.
در سورفاکتانتهایی که CMC پایینتری دارند تشکیل میسل به سرعت انجام می گیرد.
در سورفاکتانتهای با CMC بالا تشکیل سریع میسل مشاهده نمی شود.
اسلاید 17 :
تغییرات CMC بوسیله ساختارهای شیمیایی
طول زنجیره هیدروکربنی:
برای سورفاکتانتهای تک زنجیره آلکیلی، فاکتور اولیه و مهم تعیین مقدار CMC اندازه طول بخش آبگریز می باشد.
وابسته بودن CMC به تعداد اتمهای کربن در زنجیره آلکیلی می تواند برای رده های مختلف مولکولهای دوگانه دوست بکار رود.
اسلاید 18 :
وجود زنجیره های جانبی و همچنین پیوندهای دوگانه:
وجود زنجیره های جانبی و همچنین پیوندهای دوگانه منجر به افزایش CMC در قیاس با ترکیبات N-آلکیل مشابه می شود.
CMC برای سدیم آلکیل سولفاتها هنگامی که گروه سولفات از انتهای زنجیره حرکت می کند ، افزایش می یابد.
اسلاید 19 :
وجود حلقه بنزنی:
اضافه کردن یک حلقه بنزنی منجر به کاهش CMC می شود.
جانشینی گروههای قطبی:
جانشینی گروههای قطبی در زنجیره آلکیلی با افزایش CMC همراه است. وجود گروه –OH باعث افزایش CMC می شود.
اسلاید 20 :
زنجیره های فلوروکربنی:
فلئوریزاسیون (واکنش شیمیایی ورود فلئور به داخل ترکیب شیمیایی) به طور جزئی یا کلی تاثیرات قابل توجهی بر روی CMC می گذارد.
فلئوریزاسیون کامل باعث کاهش CMC می شود.
فلوریزاسیون جزئی CMC را افزایش می دهد.
انحراف شدید از رفتار ایده آل در شکل دیده می شود.
