金属イオンと選択的に相互作用する薄膜の構築とそのための両親性化合物の合成

选择性与金属离子相互作用的薄膜的构建以及为此目的的两亲化合物的合成

基本信息

批准号：
01550672
负责人：
池田功
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

生体膜類似の合成二分子膜は機能性薄膜として、その物理化学的特性の解明のみならず、医療、農業、エネルギ-等への利用に関連して広範な研究が展開されている。二分子膜を構築し得る化合物には疎水基が二鎖型または剛直な基を含む一鎖型の両親媒性物質が代表的であり、本研究者らは親水基としてクラウンエ-テル環をもつ二鎖型誘導がベシクル(小胞体)を形成することを明らかにした。本研究では、クラウン環を親水基とし、剛直な基としてビフェニレン基をもつーち鎖型両親媒性化合物ω-(ρ'ーアルコキシーρービフェニルオキシ)アルコキシメチルクラウンエ-テルを合成し、アルカリカチオン等に対して選択的な親和性を示す二分子膜、さらにはベシクルの形成及びその膜安定性に及ぼす因子の解明を目的とした。末端アルキル基にデシルまたはドデシル基、アルキレン基にブチレン基、親水基に15ークラウンー5または18ークラウンー6ーエ-テルを含む化合物はそれ自体では水中での分散能に乏しく、超音波照射すると白濁分散するものの、照射を止めると短時間で凝集する。しかしながら15ークラウンー5誘導体ではナトリウム塩、18ークラウンー6誘導体ではカリウム塩存在下で分散系の安定性が増し、特に後者は酢酸カリウム存在下安定な半透明の分散系となった。プロ-ブとしてカルボキシフルオレセイン(CF)を溶した酢酸カリウム溶液中でこの分散系をつくり、ゲル炉過法によって分画すると、CFがトラップされたベシクルの存在が確認された。さらに、高濃度CFをトラップさせ濃度消光法を用いてもベシクルの生成は確認された。このベシクルはある一定温度以上で破壊され、内包していた水を外相に放出するという感熱性を示す、イオン性ベシクルとは異った新しい型のものであることが判明した。生体膜の流動性調節物質として重要な働きを示す脂肪酸塩を添加すると混合分散系の安定性が著るしく向上することを明らかにした。

与生物膜类似的合成双层膜作为功能薄膜已被广泛研究，不仅阐明了其理化性质，而且还应用于医学、农业、能源等领域。可以构建双层膜的化合物通常是两亲性物质，其中疏水性基团是双链型或含有刚性基团的单链型。据揭示，双链诱导形成囊泡(内质网)。本研究合成了一种链式两亲性化合物ω-(ρ'-烷氧基-ρ-联苯氧基)烷氧基甲基冠醚，其具有亲水性冠环和亚联苯基作为刚性基团。阐明对囊泡表现出选择性亲和力的双层膜，以及影响囊泡形成及其膜稳定性的因素。末端烷基中含有癸基或十二烷基、亚烷基中含有亚丁基、亲水基中含有15-冠-5或18-冠-6-醚的化合物本身在水中的分散性差，并且会变得浑浊但是，一旦停止照射，就会在短时间内聚集。然而，在15-冠-5衍生物的钠盐和18-冠-6衍生物的钾盐存在下，分散体的稳定性增加，并且特别是后者在乙酸钾存在下变成稳定的半透明分散体。当在含有羧基荧光素(CF)作为探针的乙酸钾溶液中制备该分散液并通过凝胶过滤分级时，确认了捕获了CF的囊泡的存在。此外，即使捕获高浓度CF并使用浓度猝灭法，也确认了囊泡的形成。人们发现，这种囊泡是一种新型囊泡，与离子囊泡不同，离子囊泡表现出热敏感性，在一定温度以上会分解并将其所含的水释放到外相中。结果表明，添加脂肪酸盐可显着提高混合分散体系的稳定性，脂肪酸盐作为生物膜的流体调节剂发挥着重要作用。