金属イオンと選択的に相互作用する薄膜の構築とそのための両親性化合物の合成

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生体膜類似の合成二分子膜は機能性薄膜として、その物理化学的特性の解明のみならず、医療、農業、エネルギ-等への利用に関連して広範な研究が展開されている。二分子膜を構築し得る化合物には疎水基が二鎖型または剛直な基を含む一鎖型の両親媒性物質が代表的であり、本研究者らは親水基としてクラウンエ-テル環をもつ二鎖型誘導がベシクル(小胞体)を形成することを明らかにした。本研究では、クラウン環を親水基とし、剛直な基としてビフェニレン基をもつーち鎖型両親媒性化合物ω-(ρ'ーアルコキシーρービフェニルオキシ)アルコキシメチルクラウンエ-テルを合成し、アルカリカチオン等に対して選択的な親和性を示す二分子膜、さらにはベシクルの形成及びその膜安定性に及ぼす因子の解明を目的とした。末端アルキル基にデシルまたはドデシル基、アルキレン基にブチレン基、親水基に15ークラウンー5または18ークラウンー6ーエ-テルを含む化合物はそれ自体では水中での分散能に乏しく、超音波照射すると白濁分散するものの、照射を止めると短時間で凝集する。しかしながら15ークラウンー5誘導体ではナトリウム塩、18ークラウンー6誘導体ではカリウム塩存在下で分散系の安定性が増し、特に後者は酢酸カリウム存在下安定な半透明の分散系となった。プロ-ブとしてカルボキシフルオレセイン(CF)を溶した酢酸カリウム溶液中でこの分散系をつくり、ゲル炉過法によって分画すると、CFがトラップされたベシクルの存在が確認された。さらに、高濃度CFをトラップさせ濃度消光法を用いてもベシクルの生成は確認された。このベシクルはある一定温度以上で破壊され、内包していた水を外相に放出するという感熱性を示す、イオン性ベシクルとは異った新しい型のものであることが判明した。生体膜の流動性調節物質として重要な働きを示す脂肪酸塩を添加すると混合分散系の安定性が著るしく向上することを明らかにした。