ISSN:
1435-1536
Keywords:
Differential-scanning-calorimetry
;
homologous lecithins
;
phase transition enthalpies
;
phase transition temperatures
;
hydration behaviour
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Abstract 1. By means of differential-scanning-calorimetry the phase transition temperatures and -enthalpies were determined and evaluated for the three following lecithin/water systems: 1,2-dimyristoyl-lecithin/water; 1,2-dipalmitoyl-lecithin/water; 1,2-distearoyllecithin/water. 2. The preparation of the lecithin/water mixtures was made by adsorption of water from the gaseous phase. The adsorption isotherms were evaluated by the BET equation. 3. Four phase transitions were found for the monohydrates of the lecithins. The parameters depend systematically on the length of the alkyl residues. 4. In the heterogeneous two phase region the main-transition and the pre-transition occurred. The thermodynamical parameters of both transitions depend on the alkyl chain length. 5. Whole the results refer to the conclusion that the lecithin head group hydration is a stepwise process. The hydration of the first shell is finished if 5 to 6 molecules water per molecule lecithin are present, while the second hydration shell is complete when about 13 water molecules are adsorbed
Notes:
Zusammenfassung 1. Mittels Differential-Scanning-Kalorimetrie wurden die Umwandlungstemperaturen und -enthalpien folgender 3 binärer Systeme im Konzentrationsbereichx W=0,5 bisx W=0,97x W=Molenbruch, bezogen auf Wasser) systematisch untersucht und ausgewertet: 1,2-Dimyristoyllecithin/Wasser, 1,2-Dipalmitoyllecithin/Wasser und 1,2-Distearoyllecithin/Wasser. 2. Die Herstellung der Lecithin/Wasser-Mischungen erfolgte durch Adsorption des Wassers aus der Gasphase. Die Adsorptionsisotherme wird angegeben und mittels BETGleichung ausgewertet. Für die Monoschichtadsorption wird ein Wert von 2,5 mol Wasser/mol Lecithin gefunden. 3. Der Vergleich des Phasenverhaltens der Lecithin-Monohydrate ergibt 4 Umwandlungspeaks, deren Umwandlungsparameter in regelmäßiger Weise von der Kettenlänge der KWReste beeinflußt sind. Sie entsprechen temperaturaufwärts folgenden Strukturänderungen:L C →R α →Q α →H α (L C=lamellare Phase, KW-Ketten rigid;R α=rhomboedrische Phase, KW-Ketten fluid;Q α=kubische Phase, KW-Ketten fluid;H α=hexagonale Phase, KW-Ketten fluid). 4. Mit zunehmendem Wassergehalt verschwinden die Hochtemperaturumwandlungen der Monohydrate. Im heterogenen Zweiphasengebiet tritt dann neben der Hauptumwandlung temperaturabwärts zusätzlich die Vorumwandlung auf. Die Parameter beider Umwandlungen sind kettenlängenabhängig. 5. Die Temperaturen der Hauptumwandlungen fallen mit steigendem Wassergehalt, insbesondere in der Nähe des wasserreichen Gebietesx W∼0,85), sprunghaft ab und bleiben im heterogenen Zweiphasengebiet konstant. Umgekehrt steigen die Enthalpien der Hauptumwandlung, bezogen auf die wasserfreien Lecithine, im gleichen Gebiet sprunghaft an. Die Umwandlungsenthalpien der Lecithin/Wasser-Mischung zeigen dagegen einen linearen Verlauf in Abhängigkeit vom Wassergehalt der Mischung. 6. Der Verlauf der Konzentrationsabhängigkeit der Umwandlungstemperaturen und-enthalpien der 3 binären Systeme läßt den Schluß zu, daß die Lecithinkopfgruppe stufenweise hydratisiert wird. Der Aufbau der 1. Hydrathülle ist bei ungefähr 5–6 Molekülen Wasser pro Molekül Lecithin abgeschlossen und die 2. Hydrathülle bei etwa 13 Molekülen Wasser pro Molekül Lecithin abgeschlossen
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01469677
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