Современная химия




Химия комплексов гость-хозяин для «молекулярной липучки»

химия комплексов гость-хозяин для «молекулярной липучки»

Для того чтобы добиться самоорганизации гелей в макроскопические структуры, японские исследователи использовали подход, основанный на молекулярном распознавании. Результатом их работы стало создание системы, похожей на молекулярную «липучку», в которой взаимодействие между молекулами удерживает фрагменты геля вместе.

Акитра Харада (Akira Harada) с коллегами из Университета Осака разработали новую систему, применив на практике взаимодействие макроциклических хозяев – циклодекстринов и гостей, связывающихся с полостью молекул-хозяев. Фрагменты гостей и хозяев были связаны с отдельными полимерными цепями, из которых были сформированы гелеобразные «кубики». При внесении кубиков, изготовленных из различных типов полимеров в раствор, кубики распознают друг друга и связываются друг с другом. Этот процесс происходит благодаря тому, что фрагменты-гости, расположенные на поверхности одного гелевого куба распознают фрагменты хозяев-циклодекстринов и размещаются в их полости, образуя прочные связи.

Такой способ взаимодействия гость-хозяин хорошо изучен для химии растворов, однако до настоящего времени не применялся на макроскопическом уровне. Фил Гейл (Phil Gale) из Университета Саутгемптона отмечает, что идея переноса супрамолекулярных взаимодействий на макроскопический уровень достаточно проста и элегантно и даже кажется очевидной, вызывая резонный вопрос: «А почему раньше никто до этого не додумался?»

В биологических системах молекулярное распознавание гость-хозяин является причиной самоорганизации многих внутриклеточных структур, и именно молекулярная биология подсказала Хараде идею применения подобного процесса распознавания для использования химии комплексов гость-хозяин в синтетических системах.

Японские исследователи создали новую систему, основываясь на селекттивных взаимодействиях гость-хозяин – различные типы гостей предпочитают связываться с циклодекстринами с различным размером цикла. Исследователи связывали с полиакриламидными цепями как α-циклодекстрины, так и большие по размеру β-циклодекстрины; к другим полимерным нитям прививали адамантильные, н-бутильные или трет-бутильные фрагменты. Даже в том случае, если в одной и той же колбе смешивали все полученные полимерные гели, полимеры, содержащие адамантил - и трет-бутил, связывались только с β-циклодекстрин-модифицированным полимером, а н-бутильные – только с α-циклодекстринами.

На примере гелей, полученных Харадой, можно увидеть, что взаимодействия гость-хозяин, не основанные на образовании обычных ковалентных связей, могут оказаться достаточно прочными. Так, попытка разделить супрамолекулярные ассоциаты β-циклодекстриновых и адамантильных гелей приводит к не к разрыву связей между гостями и хозяевами, а к разрушению самих кубиков. Правда, другие гели связываются менее прочно, и могут быть отделены друг от друга без разрушения полимерной основы.

В дальнейшем Харада планирует изучение различных супрамолекулярных взаимодействий, включая и взаимодействия в биологических системах, надеясь обнаружить системы, которые могут связываться с поверхностью клетки, возможно обездвиживая ее. Он также предполагает, что для предложенной им технологии могут найтись и другие способны ее применения в медицине, например, обработка ран полимером, который, селективно связываясь с клетками кожи, позволит стянуть края раны.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

СИЛИКОНОАКРИЛАТНЫЕ АДГЕЗИВЫ

News image

Одним из способов образования связей с пластмассовыми подложками с очень низкой энергией поверхности является осуществление реакций с участием или в...

ПЕРЕРАБОТКА ПЛАСТМАСС: методы нейтрализации статического электричества

News image

Статическое электричество возникает в случае нарушения внутриатомного или внутримолекулярного равновесия вследствие приобретения или потери электрон...

АМОРТИЗИРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ИЗ ПОЛИЭФИРНЫХ ВОЛОКОН

News image

Пенополиуретан широко используется благодаря его высоким амортизирующим свойствам, продолжительному сроку службы и хорошей формуемости. Но, с другой...

НОВЫЕ АНТИПРИГАРНЫЕ ПОКРЫТИЯ TEFLON

News image

Покрытия, в основу которых положена запатентованная технология, первыми в своей отрасли получили допуск к контакту с пищевыми продуктами. Производит...

Новые продукты оргсинтеза:

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛУЗГИ РИСА В ПРОИЗВОДСТВЕ КРЕМНИЯ

News image

Несмотря на то, что кремний использовался первобытным человеком ещё 600 тысяч лет назад в виде каменных орудий труда, возможности этого элемента и его соединений раскрывались в течение столетий чрез...

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ФАРМИННОВАЦИИ

News image

Лабораторная технология получения наноразмерных противоопухолевых лекарственных средств разработана в Российском онкологическом научном центре им. Н.Н. Блохина РАМН

НОВЫЕ ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ «КАЗАНЬОРГСИНТЕЗ»

News image

В августе 2010-го года в цехе 41-52 впервые в России и во всем СНГ для ОАО «Татнефть» была получена первая опытная партия нового продукта «ДОЭЭДА-70» (диоксиэтилэтилендиамина), применяемого для очис...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новости органической химии - Химия комплексов гость-хозяин для «молекулярной липучки»

Великие химики:

ВЁЛЕР (Wohler), Фридрих

News image

Немецкий химик Фридрих Вёлер родился в Эшерсхайме недалеко от Франкфурта-на-Майне. Учился в гимназии во Франкфурте. В юности собрал обширную коллекц...

ВЕРНЕР (Werner), Альфред

News image

Швейцарский химик Альфред Вернер родился в г. Мюлузе, расположенном во французской провинции Эльзас. Он был последним из четырех детей токаря Жана А...

Институты химии:

Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова РАН

News image

Казанская химическая школа ведет свою историю с первой половины ХIХ века. Она получила всемирное признание благодаря плеяде выдающихся химиков Казан...

Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского

News image

Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского Уральского отделения РАН (ИОС УрО РАН) создан постановлением Президиума РАН от 29