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:

БИОКАУЧУКИ LANXESS

News image

Сейчас, после того как LANXESS, крупнейший мировой производитель синтетического каучука, инвестировал 17 миллионов долларов США в первоначальное пуб...

«ТНК АЛЬФАБИТ»: ТНК представила ПБВ

News image

При соблюдении технологии укладки битум позволяет увеличить гарантированный срок службы дороги с 2-3 до 7-10 лет по сравнению с обычными битумами бе...

УТЕПЛИТЕЛЬ ДОЛЖЕН ОБЛАДАТЬ НУЛЕВОЙ ГИГРОСКОПИЧНОСТЬЮ?

News image

В России начали производить синтетические материалы с новыми свойствами, которые раньше в утеплителе даже не анализировались. Если ещё недав...

ПОЛИБУТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТ

News image

Перспективой для дальнейшего развития производства и применения полибутилентерефталат является отсутствие в его структуре хлорсодержащих агентов и с...

Новые продукты оргсинтеза:

ЛАКИ И КРАСКИ: инновации Dow

News image

Водные дисперсии, разработанные на основе технологии NeoCAR™, широко используются в производстве архитектурных и индустриальных покрытий благодаря своим превосходным функциональным характеристик...

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КРАХМАЛА

News image

Этот процесс называется осахариванием и может происходить под действием ферментов или минеральных кислот (HCl, H2SO4). Крахмалу свойственно набухание – это способность медленно и в определенной м...

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА МЕЛАМИНА

News image

В конце 1930-х гг. в США и Германии, а позднее и в Японии, были пущены первые промышленные установки получения меламина из дициандиамида. Реакцию осуществляли при высоких температурах и давлениях в ...

Авторизация



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

Великие химики:

КАРЛЕ (Karle), Джером

News image

Американский химик Джером Карле родился в Нью-Йорке, в семье Луиса Карле и Сэйди (Кан) Карфанкл. Он вырос в Бруклине и окончил там в 1933 г. среднюю...

ОНЗАГЕР (Onsager), Ларс

News image

Норвежско-американский химик Ларс Онзагер родился в Осло, в семье Эрлинга Онзагера, адвоката Верховного суда Норвегии, и Ингрид (Киркеби) Онзагер. П...

Институты химии:

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

News image

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН организован в 1957 году в соответствии с Постановлением АН СССР № 607 от 09

Институт химии твердого тела УрО РАН

News image

Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской Академии Наук (ИХТТ УрО РАН) - один из ведущих научных центров фундаментальных и прикла...