多晶型晶體的成核機構之研究

一物質在結晶過程中，具有相同化學組成但結晶型態不同者，稱多晶型。相同物質的不同多晶型會具有不同的物理性質，像是顏色、透明度、結晶型態及溶解度等。相同物質中多晶型的差異會導致不同的生物相容性。由於不同多晶型會影響溶解速率，因此多晶型在製藥工業中扮演很重要的角色。當相同物質的多晶型在溶液中成核出現時，不同晶型其成核相對的量會受到過飽和度、溫度、冷卻速率、溶劑、攪拌、PH 值、添加劑、純度及晶種等的影響，所以為了控制想要的晶型，了解多晶型的成核及成長機制即成了關鍵。本研究擬申請兩年期計畫，我們將探討麩胺酸多晶形成核的動力學。雖有許多研究指出，麩胺酸具有兩種多晶型? -form(片狀)及?-form(針狀)，但確切的多晶型成核動力學機制至今尚未有明確的解釋。在第一年中，我們將設計批次實驗裝置來研究溫度、過飽和度、攪拌速率、不純物及超音波對兩多晶型成核引發時間的影響。並探討溶質群聚過程中，形成?-form 與?-form 之機制，並提出一不同晶型之成核機制來解釋實驗之結果。實驗後的粉末將利用X 光繞射儀(XRD)及拉曼光譜儀(Raman Spectroscopy)來分析其組成，因此可定量分析兩多晶型的相對成核速率。在第二年中，我們將設計一即時監測的結晶槽來研究溫度、過飽和度、攪拌速率、不純物對兩多晶型成核動力學的影響。我們將使用即時監測的拉曼光譜儀，去測量兩多晶型在過飽溶液中的成核機制。此外我們也將研究不同條件下晶型間轉換的動力學機制。經由即時監測的拉曼光譜獲得的動力學參數，可提出一多晶型成核的模式。此研究結果將有利於我們獲得微觀的多晶型成核過程，並提出一合理的多晶型成核動力學機制，以解釋實驗的觀察結果。故以上之模式需重新對?-form 與?-form 之群聚作用分別推導，此計劃中將依據實驗結果提出合理之多晶型成核模式，並將模式之結果與實驗結果相比較，以驗證理論模式之合理性。

系統編號:PB10108-2814
原計畫編號:NSC101-2221-E182-066-MY2