エチニルピリジンオリゴマーが構築する超分子構造の観測と応用

乙炔基吡啶低聚物构建的超分子结构的观察及应用

基本信息

批准号：
13J09859
负责人：
大石雄基
金额：
$ 1.73万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までにピリジン環とフェノール環がアセチレンを介して交互に連結したオリゴマーが疎水性溶媒中で高い糖との会合能を示すことを報告した。また、このオリゴマーは天然の糖の固液抽出や液膜輸送を行うことができ、その際にマンノースに対する高い選択性が見られた。しかし、その液膜輸送における糖の輸送速度は非常に遅かった。これは水分子により、オリゴマーと糖との会合が阻害されたためただと考えられた。そこで本年度は水中での糖認識について調査し、水分子の水素結合の阻害に勝る会合を探索した。薗頭反応等を利用して合成した両親媒性のオリゴマーの水中での糖認識能評価を行なったところ、このオリゴマーはグルコースのような糖は会合できず、2位にアミノ基を有するグルコサミンと強く会合できることが示された。このことから、以前に開発した疎水性オリゴマーを用いた固液抽出実験でも、グルコサミンに対する高い選択性が見られる可能性があると考え、マンノースとグルコサミンの固液抽出の競合実験を行なった。その結果、この競合実験ではマンノースに対する高い選択性が見られた。これは、グルコサミンの極性がマンノースと比較して高いために、有機溶媒中へと固液抽出されにくかったためだと考えられる。これらの結果から、化合物選択的な人工チャネルとして働くホストには、水中で高い糖認識能を示すだけだはなく、脂質二重膜中で安定な会合体を形成できる必要があると分かった。水中での高い糖認識能を実現するには、疎水性相互作用などが有効に働く分子設計が必要となると考えられる。また糖に対する選択性を上げるには、ホストの高次構造の自由度が小さくする必要であると思われる。今回の研究成果では、これらの点を改善したホストであれば、実用的な糖の選択的な分離に利用できるという可能性を示すことができた。

据报道，据报道，通过乙炔通过乙炔相关的吡啶和苯酚环的低聚物在疏水溶剂中表现出很高的糖关联能力。此外，这种低聚物可以对天然糖进行固定液体提取并运输液体膜，在这种情况下，观察到甘露糖的高选择性。但是，液态膜运输过程中的糖运输速率非常慢。这被认为是因为水分子抑制了低聚物和糖的关联。因此，今年我们研究了水中的糖识别，并探索了超过抑制水分子氢键的关联。当使用Sonogashira反应等合成的两亲性低聚物的能力在水中评估了类似反应时，表明低聚物不能与糖（例如葡萄糖）缔合，并且可以与葡萄糖胺将其与葡萄糖固定，这些葡萄糖胺在第二个位置具有AMINO基团。因此，我们认为使用先前开发的疏水性低聚物的固定液体提取实验也可能显示出葡萄糖胺的高选择性，并进行了竞争性实验，以实现甘露糖和葡萄糖胺的固体液体提取。结果，这个竞争性实验表明对甘露糖的选择性很高。这被认为是因为葡萄糖的极性高于甘露糖，因此很难将固液提取到有机溶剂中。这些结果表明，充当复合选择人造通道的宿主不仅需要在水中表现出较高的糖识别能力，而且还需要能够在脂质双层膜中形成稳定的关联。人们认为，为了在水中获得高糖识别，有效涉及疏水相互作用等的分子设计是必要的。此外，为了提高糖的选择性，似乎必须降低宿主结构中的自由度。本研究结果表明，改善这些点的宿主可以用于实践选择性分离糖的可能性。

项目成果

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专利数量（0）

多点水素結合能を有するピリジン-フェノール交互型オリゴマーの合成と性質

具有多点氢键能力的吡啶-苯酚交替低聚物的合成与性能

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
三星智; 杉山　武晴;原田　明;大石雄基・阿部肇・井上将彦
通讯作者：
大石雄基・阿部肇・井上将彦

Solid-liquid and liquid-liquid extractions of native saccharides by alternating pyridine-phenol oligomers linked with acetylene bonds

通过乙炔键连接的吡啶-苯酚低聚物交替萃取天然糖类

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yuki Ohishi;Hajime Abe;Masahiko Inouye
通讯作者：
Masahiko Inouye

自己相補的水素結合能を有するピリジン-フェノール交互型オリゴマーの二重らせん形成

具有自互补氢键能力的吡啶-苯酚交替低聚物的双螺旋形成

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Satoru Mitsuhoshi;Takeharu Sugiyama;Akira Harata;大石雄基・阿部肇・井上将彦;徳川宗史　金森功吏　正木慶昭　大窪章寛　関根光雄　WILHELMSSON MARCUS　GROTLI MORTEN　清尾康志;大石雄基・阿部肇・井上将彦
通讯作者：
大石雄基・阿部肇・井上将彦

糖との強い相互作用を示すピリジン－フェノール交互型オリゴマーの開発

开发与糖表现出强相互作用的吡啶-苯酚交替低聚物