Vesicles in Simple Binary Water - Non-Ionic Surfactant Systems

Ivana Fehr, 2009

Das Ziel dieser Arbeit ist es die Gleichgewichtsstruktur der Vesikelphase L_a⁺ im binären System Wasser ? nichtionisches Tensid C₁₂E₄ zu untersuchen und zu vervollständigen, um unter anderem die theoretischen Beschreibungen von Vesikeln in komplizierteren, biologisch relevanten Systemen zu verbessern. Die Vesikel wurden auf mittlere Größe und Dicke der Doppelschicht hin untersucht. Um Aufschluss über die thermodynamische Stabilität der Vesikelphase zu geben, wurden aus den Phasen, die sich im Phasendiagramm über bzw. unter der Vesikelphase befinden, negative sowie positive Temperatursprungexperimente durchgeführt. Die Idee ist, wenn eine Übereinstimmung der Strukturen für beide Arten von Temperatursprüngen gefunden würde, wäre dies ein Indiz für eine stabile Vesikelphase, da eine thermodynamisch stabile Phase sich spontan und wegunabhängig ausbildet. Als Untersuchungsmethoden wurden Dynamische Lichtstreuung (DLS), Kleinwinkelneutronenstreuung (SANS) und Deuterium-Kernspinresonanz (NMR) gewählt. Die gegenseitige Ergänzung der einzelnen Methoden ermöglicht die Charakterisierung der Gleichgewichtsstruktur der L_a⁺ Phase für einen breiten Konzentrationsbereich und verschiedene Präparationsmethoden. Ausgewählte Proben wurden zusätzlich mit Gefrierbruchelektronenmikroskopie (FFEM) untersucht. Aus den Ergebnissen geht hervor, dass in der als L_a⁺ bezeichneten Region eine Fülle an Aggregaten vorliegt. Neben Vesikeln findet man Fragmente der lamellaren Phase, sowie Netzwerkstrukturen. Die Vesikel zeigen jedoch keine wohldefinierte Form, Größe und Anzahl der Lamellen (in multischaligen Vesikeln). Uni- und multilamellare Vesikel kommen gleichermaßen vor und weisen Größenordnungen von 30nm, 100nm und 1mm vor. Somit kann diese Arbeit die thermodynamische Stabilität der L_a⁺ Phase nicht bestätigen.