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:

МОДИФИКАТОРЫ АСФАЛЬТА НА ОСНОВЕ РЕГЕНЕРИРОВАННОГО КАУЧУКА

News image

Это, безусловно, осложняет оценку технологии их производства и уровень соответствия российским техническим требованиям. Отечественный рынок располаг...

Новый способ отбелки зубной эмали

News image

Учёные-химики из КНР использовали комбинацию полиакриламида, полиэтиленоксида и фторапатита с целью получения пленки, способной вернуть зубам белый...

ИННОВАЦИИ BASF: связующие для водных красок

News image

Например, в области не содержащих растворы древесных покрытий проблема заключается в создании максимально эластичного лакокрасочного покрытия, спосо...

ПЛЕНКИ С ПРОТЕИНОВЫМ ПОКРЫТИЕМ

News image

Трехлетний проект совместных исследований и внедрения нацелен на замену используемых ныне синтетических барьерных для кислорода пленок на протеиновы...

Новые продукты оргсинтеза:

ОБЗОР ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА АНИЛИНА

News image

В 1872 г. русским ученым М.М. Зайцевым была открыта реакция восстановления нитросоединений водородом в присутствии катализаторов

РЕКОНСТРУКЦИЯ в «АХЕМЕ»: опыт и результаты

News image

На прошедшей недавно международной конференции «Метанол и производные», организованной компанией Креон представители литовской фирмы Ахема поделились уникальным опытом реконструкции своего старого ...

НОВИНКИ BASF для КОЖЕВЕННОЙ ОТРАСЛИ

News image

Девиз “Edition Caprileone” («Издано в Каприлеоне») используется применительно к ассортименту модных разновидностей кожи, отличающихся летней свежестью расцветок и преобладанием «натуральных» тонов. ...

Авторизация



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

Великие химики:

ПРУСТ (Proust), Жозеф Луи

News image

Французский химик Жозеф Луи Пруст родился в небольшом городке Анжере в семье аптекаря. Получив химическое образование в Парижском университете, в 17...

ГЛАУБЕР (Glauber) Иоганн Рудольф

News image

Немецкий алхимик и врач Иоганн Рудольф Глаубер родился в Карлштадте в Нижней Франконии (Германия), в семье цирюльника; о его жизни до 1644 г. почти ...

Институты химии:

Институт нефтехимии и катализа

News image

Институт нефтехимии и катализа был создан в 1992 г. постановлением Президиума Академии наук Республики Башкортостан на базе отраслевого НИИНефтехим...

ИГЕМ РАН

News image

Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской Академии Наук – ведущий научно-исследовательский институт Ро...