膜界面での形状識別に基づく電気的シグナル変換のための論理的分子設計と合成

基于膜界面形状辨别的电信号转换逻辑分子设计和合成

• 批准号: 12042221
• 负责人: 小田嶋 和徳
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12042221/
• 关键词: ホスト-ゲスト分子認識; カリックス[6]アレーン類縁類; ホモオキサカリックス[3]アレーン類; 膜電位変化の選択性; ゲストの脂溶性; ホスト-ゲスト錯体の安定性; ホスト-ゲスト錯体の構造; 非経験的分子軌道法計算; ホストーゲスト分子認識; カリックス[6]アレーン類; ホストーゲスト錯体の安定性; ホストーゲスト錯体の構造; 非経験的分子軌道法

「膜界面での形状識別に基づく電気的シグナル変換のための論理的分子設計と合成」に関する研究として,ホモオキサカリックス[3]アレーン誘導体(1)によるドーパミン選択的な膜電位変化を支配する要素,及びその重要な基盤となるホスト-ゲスト錯体の安定構造に関して,以下のような基礎知見が得られた。1.PVC液膜におけるホスト1による膜電位変化を,(1)ゲストの脂溶性,(2)ホスト-ゲスト錯体形成の強さ,という二つの要素に分離して評価した。その結果,膜電位変化のドーパミン選択性は,脂溶性がドーパミンと同程度のアドレナリン,NH_4^+,K^+の場合には,主に上記の要素(2)に基づくのに対して,親水性の高いNa^+については,要素(2)よりもむしろ要素(1)に基づくものであり,また,ノルアドレナリンの場合には,要素(1),(2)の両方が寄与していることが明らかとなった。2.ホスト1のモデル化合物を用いて非経験的分子軌道法計算を行い,各ゲストとのホスト-ゲスト錯体の安定構造(HF/3-21G*)を基にして,錯体形成エネルギーを計算し(B3LYP/6-31G*),それを膜電位変化の実験から各ゲストについて求められた錯体形成エネルギーと比較した。その結果,有機ゲストとの錯体形成の選択性(ドーパミンvsノルアドレナリン,アドレナリン)は計算化学によって支持されたのに対して,無機ゲスト(Na^+,K^+)との錯体の安定性は計算によって過剰評価された。錯体形成エネルギーの計算において,(i)無機ゲストと対アニオンとの強いイオン対形成,(ii)遊離のホストがH_2O^+と錯体を形成している可能性,を考慮する必要性が示唆された。

"で membrane interface の shape recognition に base づ く electric 気 シ グ ナ ル variations in の た め の logical と molecular design synthesis" に masato す る research と し て, ホ モ オ キ サ カ リ ッ ク ス [3] ア レ ー ン induced body (1) に よ る ド ー パ ミ ン sentaku な membrane potential variations of を dominate す る elements, and び そ の important な base plate と な る ホ ス ト - ゲ ス ト misprinted の stability The construction of に is related to て, and the following is the basic knowledge of <s:1> ような が to られた. 1. PVC liquid membrane に お け る ホ ス ト 1 に よ る membrane potential variations を, (1) ゲ ス ト の fat-soluble, (2) ホ ス ト - ゲ ス ト form strong の さ misprinted, と い う two つ の elements に separation し て review 価 し た. そ の as a result, the membrane potential variations change の ド ー パ ミ ン sentaku は, fat-soluble が ド ー パ ミ ン と with degree の ア ド レ ナ リ ン, NH_4 ^ + K ^ + の occasions に は, Lord に written の elements (2) に づ く の に し seaborne て, high hydrophilic の い Na ^ + に つ い て は, element (2) よ り も む し ろ elements (1) に づ く も の で あ り, ま た, ノ ル ア ド レ ナ リ ン の occasions に は, element (1), (2) の struck が send and し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. 2. ホ ス ト 1 の モ デ を ル compounds with い て non 経 験 molecular orbital method to calculate line を い, each ゲ ス ト と の ホ ス ト - ゲ ス ト misprinted の stable structure (HF / 3-21 g *) を base に し て, misprinted form エ ネ ル ギ ー を computing し (B3LYP / 6-31 g *), そ れ を membrane potential variations change の be 験 か ら each ゲ ス ト に つ い て め Youdaoplaceholder0 error formation エネ ギ ギ と と comparison た た. そ の result, organic ゲ ス ト と の misprinted form の sentaku sex (ド ー パ ミ ン vs ノ ル ア ド レ ナ リ ン, ア ド レ ナ リ ン) は computational chemistry に よ っ て support さ れ た の に し seaborne て, inorganic ゲ ス ト ^ (Na ^ +, K +) と の misprinted の stability は computing に よ っ て through turning review 価 さ れ た. Misprinted form エ ネ ル ギ ー の computing に お い て, (I) inorganic ゲ ス ト と ア seaborne ニ オ ン と の strong い イ オ ン polices to form, (ii) the free の ホ ス ト が H_2O ^ + と misprinted を form し て い る possibility, を consider す る necessity が in stopping さ れ た.

项目成果

N.Mori: "Chemo-and Regioselective Cyclotrimerization of Monoynes by a Nickel (0) and Zinc (II) Phenoxide System"Chemical Communications. 181-182 (2001)

N.Mori：“通过镍 (0) 和锌 (II) 苯氧化物系统对单炔进行化学和区域选择性环三聚”化学通讯。

N.Mori: "Chemo-and Regioselective Cyclotrimerization of Monoynes by a Nickel(0)and Zinc(II)Phenoxide System"Chemical Communications. 181-182 (2001)

N.Mori：“通过镍 (0) 和锌 (II) 苯氧化物系统对单炔进行化学和区域选择性环三聚”化学通讯。

S.Amemiya: "A Generalized Model for Apparently "Non-Nernstian" Equilibrium Responses of Ionophore-Based Electroces"Analytical Chemistry. 74(accepted). (2002)

S.Amemiya：“基于离子载体的电极的明显“非能斯特”平衡响应的广义模型”分析化学。

S.Amemiya: "Potentiometric Determination of Binding Constants of Ionophore-Analyte Complexes in PVC Liquid Membranes"Analytical Chemistry. 74(accepted). (2002)

S.Amemiya：“PVC 液膜中离子载体-分析物复合物结合常数的电位测定”分析化学。

Y.Yamashita: "Catalytic Asymmetric Protonation of Achiral Lithium Enolates by a Chiral Tetraamine Ligand with Water as a Proton Source"Tetrahedron Letters. 41(2). 209-213 (2000)

Y.Yamashita：“手性四胺配体以水作为质子源对非手性锂烯醇化物进行催化不对称质子化”四面体快报。