Taktizität, Helikalität und Chiralität von triphilen Blockcopolymeren und deren Strukturbildung an und in Modellmembranen

三亲性嵌段共聚物的立构性、螺旋性和手性及其在模型膜上和膜内的结构形成

• 批准号: 161162906
• 负责人: Professor Dr. Jörg Kreßler
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitsbereich Physikalische und Theoretische Chemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Units
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2009-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/161162906?language=en
• 关键词: Taktizit; Helikalit; und; Chiralit; von

Es werden triphile Blockcopolymere synthetisiert, die neben hydrophilen und lipophilen Gruppen auch fluorophile Gruppen enthalten. Von besonderem Interesse sind Blocksequenzen, die die fluorophile Einheit in der Mitte der Polymerkette, d.h. zwischen den hydrophilen und den lipophilen Blöcken, enthalten. Die Synthese basiert ganz wesentlich auf der Atom Transfer Radical Polymerization (ATRP) in Kombination mit der Cu(I)-katalysierten Cycloaddition von Alkinen und Aziden (CuAAC). Die meisten hydrophilen Blöcke, die in diesem Projekt eingesetzt werden, basieren auf Methacrylaten. Um bei der radikalischen Polymerisation eine Stereoregularität (Taktizität) einzuführen, werden große Substiuenten in die Methacrylat-Seitengruppe eingeführt und anschließend durch die gewünschten hydrophilen Gruppen ersetzt. Eine weitere Möglichkeit ist der Einsatz von chiralen Komplexbildnern für das Cu(I) in der ATRP. Die erfolgreiche Synthese des isotaktischen Poly(dihydroxypropyl methacrylate)s erfolgt über das Auftreten eines Signals der Methylgruppe am Polymerrückrad mittels 1H- und 13C-NMR-Spektroskopie. Da die Dihydroxyproplgruppe in Methacrylaten ein chirales Zentrum besitzt, sollten diese Polymere dann zur Ausprägung einer chiralen Sekundärstruktur befähigt sein. Dies gilt auch für den hydrophoben Block aus Poly(propylen oxid), wobei hier die Stereoregularität nur über stereoreguläre Koordinationspolymerisation eingeführt werden kann. Zusätzlich werden chirale hydrophobe Blöcke mit ATRP synthetisiert, wobei die Monomere chirale Aminosäuren in den Seitengruppen enthalten. Die Chiralität der synthetisierten Blockcopolymere wird durch Messung der optischen Aktivität, des Circulardichroismus bzw. der NMR-Spektroskopie nach einem Derivatisierungsprozess mit Borsäurederivaten und chiralen Aminen bestimmt. Da die Modellmembranen von enantiopuren Phosholipiden gebildet werden, besteht die Möglichkeit der s.g. chiralen Erkennung. Da die Modellmembranen aus Phospholipiden bestehen, die per se chiral sind, sollte die Möglichkeit bestehen, dass eine chirale Erkennung (chiral recognition) zwischen Polymer und Lipid auftritt. Besonders geeignet für die Untersuchungen zur chiralen Erkennung sind Messungen an Monoschichten auf dem Langmuirtrog in Kombination mit der Epifluororeszenz- bzw der Brewsterwinkelmikroskopie. Eine weitere wichtige Charakterisierungsmethode zur Untersuchung der Polymer-Lipid Wechselwirkungen stellt die Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) dar. Hierbei wird der Einbau bzw. die Adsorption von Polymeren mit Fluoreszenzlabel in die Lipidschichten bildgebend verfolgt. Außerdem sollen die Polymer-Lipid Wechselwirkung und der Einfluss der Chiralität auf diese mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetry (DSC), der Isothermal Titration Calorimetry (ITC) und der Infrarot Reflexions Absorptions Spektroskopie (IRAAS) quantitativ bestimmt werden. Die Bildung von Kanälen in Black Lipid Bilayers und deren Lebensdauer soll mit Hilfe der "patch-clamp-Technik" quantifiziert werden. Weitere physikalische Untersuchungen werden an Blockcopolymeren durchgeführt, die lineare und hyperbranched Blöcke enthalten und Cholesterin als Anker für den Membraneinbau besitzen (zusätzlich sind diese mit Tetramethylrhodamin gelabelt, Kooperation mit der AG Frey, Uni Mainz).

合成了韦尔登性嵌段共聚物，其中亲脂性和亲氟性嵌段共聚物也有。从聚合物米特中的亲氟基团的嵌段序列来看，和嗜脂的布勒肯一起去吧。以Cu（I）-催化剂催化的烯烃和叠氮化合物环加成反应（CuAAC）为基础，研究了原子转移自由基聚合（ATRP）的合成。最好的是Blöcke，在这个项目中有一个韦尔登，基于甲基丙烯酸酯。Um bei der radikalischen Polymerisation eine Stereoregularität（Taktizität）einzuführen，韦尔登在甲基丙烯酸酯-Seitenggruppe eingeführt和anschließend durch die gewünschten restriction en Gruppen ersetzt中大取代。另一种Möglichkeit是ATRP中Cu（I）的手性复合体的一种。异相聚甲基丙烯酸二羟丙酯的快速合成在1H-和13 C-NMR光谱中显示出甲基基团的信号。在甲基丙烯酸酯中的二羟基丙烯基团被置于手性中心，使这些聚合物能够被用于手性结构的增强。Dies gilt auch für den hydrophoben Block aus Poly（propylen oxid），wobei stereoregularität努尔über stereoreguläre Koordinationspolymerisation eingeführt韦尔登kann.用ATRP合成手性疏水物Blöcke韦尔登，然后在合成过程中合成手性氨基单体。合成嵌段共聚物的手性通过光学活性测量，圆二色性测量。NMR-光谱法可用于含硼衍生物和手性胺的衍生物处理。通过对映体磷脂的模型膜形成韦尔登，最好是s.g.的Möglichkeit。chiralen Erkennung。由于磷脂膜本身是手性的，因此可以通过聚合物和脂质的手性识别来改善分子的手性识别。因此，在与啤酒厂的全氟磷酸盐混合物的组合中，对手性识别的研究是一种单组分的方法。共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）是一种用于研究聚合物-脂质微乳液特性的新方法。这里是建筑工地。聚合物的吸附在脂质结构中具有很好的稳定性。利用差示扫描量热法（DSC）、等温滴定量热法（ITC）和红外反射吸收光谱法（IRAAS）定量测定了聚合物-脂质的分子量及其对手性的影响。通过膜片钳技术对黑脂质双层细胞的生长和寿命进行定量韦尔登。Weitere physikalische Untersuchungen韦尔登an Blockcopolymeren durchgeführt，die lineare und hyperbranched Blöcke plasten und Cholesterin als Anker für den Membraneinbau besitzen（zusätzlich sind diese mit Tetramethylrhodamin gelabelt，Cooperation mit der AG Frey，Uni Mainz）.