水溶液中で水素結合を形成し、基質を分子認識するハイブリッドポリマーの構築

构建在水溶液中形成氢键并识别底物分子的杂化聚合物

• 批准号: 09232213
• 负责人: 小宮山 真
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09232213/
• 关键词: 水素結合; 核酸塩基; ポリビニルジアミノトリアジン; 高分子; 水溶液; シクロデキストリン; インプリント; コレステロール

これまでに合成されている水素結合部位で分子認識する人工レセプターは、水溶液中では、水分子が水素結合サイトに対して競争阻害を起こすために十分に機能しない。我々は、これらの問題の解決を目指して、高分子効果の活用を検討した。その結果、ジアミノトリアジンを側鎖に持つポリ2-ビニル4,6-ジアミノトリアジン(PVDT)が、水の中でも、相補的な水素結合を効率的に形成し、基質を高選択的に認識することを見出した。すなわち、一連の核酸塩基の中で、ジアミノトリアジンと3本の相補的水素結合を形成するウラシルおよびチミンのみがPVDTにより強く吸着される。それに対して、水素結合サイトが2箇所であるシトシンの吸着はわずかであり、水素結合サイトが1箇所であるピリミジンは吸着されない。このように、PVDTの複合体形成能は、ゲストとの相補的水素結合サイトの数と良好に対応している。PVDTとウラシルとの結合定数をLangmuirプロットにより見積もったところ、93M^<-1>と十分に大きな値であった。それに対して、PVDTの単量体モデルおよび2量体モデルは、ウラシルと水素結合を形成しない。こうして、(1)PVDTが、水溶液中で、水素結合によりゲスト化合物を効率的かつ選択的に分子認識すること、および(2)水中での水素結合形成には高分子場か必須であること が明らかとなった。さらに我々は、目的とするゲスト化合物に対応した人工レセプターを自在に構築する手法の開発を目指して、ゲスト化合物の存在下にシクロデキストリン(CyD)を架橋し、CyD柏互の分子配向を制御した。今年度に主たる認識対象としたのはコレステロールであり、鋳型分子としてのコレステロール存在下でβ‐CyDをDMSO中でジイソシアネート架橋することで、水溶液中でコレステロールを強く認識する人エレセプターの合成にも成功した。

The water binding sites in the aqueous solution are known to be artificial, and the water molecules in the aqueous solution compete with each other for protection. We are looking forward to the solution of this problem and discussing the application of polymer effects. As a result, the formation of a 2-D 4,6-D PVDT and the formation of a complementary water-element binding efficiency in the medium and the substrate were identified. In the middle of the nucleic acid chain, the amino acid chain is bound to three complementary water elements, forming a strong adsorption mechanism. For example, there are two adsorption sites for water element binding and one adsorption site for water element binding. The formation of PVDT complexes can be reversed, and the number of complementary water elements combined with PVDT can be improved. PVDT is a combination of the following factors<-1>: For example, PVDT can be used as a single substance to form a single substance. (1)PVDT in aqueous solution, water-element combination, water-element combination, water In order to achieve this goal, we need to develop a method for constructing artificial compounds. In the presence of these compounds, we need to control the molecular alignment of CyD. This year, the main target of recognition is the synthesis of β-CyD in DMSO in the presence of β-CyD in aqueous solution.

项目成果

浅沼浩之、小宮山真: "人工酵素の構築とその応用" 遺伝. 51(4). 51-56 (1997)

Hiroyuki Asanuma，Makoto Komiyama：“人工酶的构建及其应用”遗传学 51(4)。

H.Asanuma, M.Komiyama: "Isolating a future for man-made antibodies." Look Japan. 43. 24-25 (1997)

H.Asanuma、M.Komiyama：“隔离人造抗体的未来。”

M.Komiyama et al.: "Molecular Recognition of Nucleic Acid Bases in Water by Hydrogen Bonding of Poly(vinyldiaminotriazine)," J.Incl.Phenom.,Mol.Recog.,. 27. 259-264 (1997)

M.Komiyama 等人：“通过聚（乙烯基二氨基三嗪）的氢键对水中核酸碱基进行分子识别”，J.Incl.Phenom.,Mol.Recog.,。

M.Komiyama et al.,: "Hydrogen Bonding in Water by Poly(vinyldiaminotriazine)for the Molecular Recognition of Nucleic Acid Bases and Their Derivatives" Macromolecules. 31. 371-377 (1998)

M.Komiyama 等人：“聚（乙烯基二氨基三嗪）在水中的氢键用于核酸碱基及其衍生物的分子识别”大分子。

M.Komiyama et al.,: "Molecularly Imprinted Polymer of β-Cyclodextrin for the Efficient Recognition of Cholesterol" J.Chem.Soc.,Chem.Commun.1997. 1971-1972 (1997)

M.Komiyama 等人，“用于有效识别胆固醇的 β-环糊精分子印迹聚合物”J.Chem.Soc.，Chem.Commun.1971-1972 (1997)。