二次元分子超構造を利用した生体活性物質の結晶化制御

利用二维分子超结构控制生物活性物质的结晶

基本信息

批准号：
07241233
负责人：
河本邦仁
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07241233/
关键词：
Monomolecular layer Apatite Crystallization Orientation Morphology Simulated body fluid Functional group Nucleation

项目摘要

生体硬組織の無機主成分として有名な水酸アパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2)の核生成には表面OH基やCOOH基などが重要な役割を果たすと言われる。また、結晶面によって原子配列が異なることから、形態によって生体活性等の特性が大きく変化することが知られている。本研究では、アパタイト結晶の核生成点になると考えられる種々の官能基を有する両親媒性有機分子の二次元分子超構造を構築し、これを利用してアパタイトの結晶核生成・成長を制御することを目的としている。本年度は、アパタイトと共通の陰イオンであるリン酸基を両親媒性分子としてジヘキサデシルフォスフェート(DHP : (CH_3(CH_2)_<15>)_2PO_4H)を選び、このラングミュア単分子膜下に水酸アパタイトを成長させることを試みた。下層液として、ヒトの体液にほぼ等しい組成を持った擬似体液(pH7.25)を用い、結晶の成長は36.5℃で行った。DHP単分子膜下には、炭酸イオンを若干含む水酸アパタイト(六方晶系)の糸状ないし隣片状の微結晶が成長した。X線的には(100)面が単分子膜面に平行に優先成長していることが判明した。一方、Si単結晶基板上や単分子膜のない自由水面下に成長するアパタイトは、無配向ないし配向したとしても(002)、(211)面配向を示すことから、単分子膜下に成長したアパタイトが特殊な配向を示すことが分かる。これは、DHP膜の分子配列と水酸アパタイト(100)面の原子配列との比較的良好なマッチングがもとになっており、イオンの分子認識に基づく結晶化制御が可能であることを示唆する。今後さらに、多様な官能基を用いて同様の実験を行い、結晶膜の微構造や配向性などの制御の可能性を追求することを課題としたい。

据说表面OH组和COOH组在羟基磷灰石的成核中起重要作用（Ca__ <10>（PO_4）_6（OH）_2），该_6（OH）_2）是生物硬组织的主要无机成分。此外，由于原子排列取决于晶体平面，因此众所周知，诸如生物活性之类的特性会取决于形态的变化。这项研究的目的是用各种官能团构建两亲性有机分子的二维分子上层建筑，这些官能团被认为是磷灰石晶体的成核点，并使用它来控制磷灰石的晶体成核和生长。今年，我们选择使用磷酸盐基团（一种带有磷灰石的常见阴离子，试图在langmuir monolayerer and langmuir Monolayerer种植羟基磷灰石）中选择了二甲二二烷基磷酸（DHP：（CH_3（CH_3（CH_2）_ <15>）_ 2po_4H）作为两亲性分子。作为底层液体，使用了大约等于人体液体的模拟体液（pH 7.25），并在36.5°C下进行晶体生长。在DHP单层下，含有某些碳酸盐离子的羟基磷灰石（六边形晶体）的丝状或相邻的片状晶体生长。 X射线显示（100）平面优先平行于单层平面。另一方面，在Si单晶基材上生长的磷灰石或在没有单层的自由水面下生长的磷灰石是未取代或取向的（002）和（211）表面取向，表明单层下生长的磷灰石表现出特殊方向。这表明DHP膜的分子排列是基于与羟基磷灰石（100）平面的原子排列相对较好的匹配，从而允许基于离子的分子识别的结晶控制。将来，我们希望使用各种官能团进行类似的实验，以追求控制晶体膜的微结构和方向的可能性。