分子インプリントの「星形ナノ粒子」と液膜を用いたキラル分離プロセスの開発

利用分子印迹“星形纳米颗粒”和液膜开发手性分离工艺

基本信息

批准号：
15710095
负责人：
吉見靖男
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Shibaura Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

乳化重合法による、L-フェニルアラニンでインプリントした星形高分子の合成、およびそれをキャリアとした、L-フェニルアラニンの液膜輸送を試みた。ジメチルジチオカルバミン酸ベンジルを開始剤としてメチルメタクリレートをリビングラジカル重合し、末端に開始剤能を残した直鎖型ポリメチルメタクリレート(リビングPMMA)を合成した。このリビングPMMAをクロロホルムに溶解し、鋳型としてのL-フェニルアラニン、架橋性モノマーのメチレンビスアクリルアミド、および機能性モノマーのメタクリル酸を水に溶解した。両溶液を石英セルに仕込み、紫外線照射しながら激しく撹拌した。その結果、非水溶性溶媒中で高い分散能を持つコロイド状の共重合体が得られた。この共重合体を光散乱法で分析したところ、平均直径は200nmであり、前回の溶液重合法で合成したものと変化はなかったが、直径分布幅は小さくなった。核磁気共鳴分析の結果、この共重合体は、星形高分子であることも分かった。さらに、この星型高分子をクロロホルムにて溶解し、U字管に仕込んだ。供給側水相にL-フェニルアラニンを溶解したリン酸緩衝水溶液(pH7.4)、回収側水相を酢酸緩衝水溶液(pH4.0)として、バルク液膜実験を行った。両水相のL-フェニルアラニン濃度経時変化から、輸送速度を評価した。160時間に渡るバルク液膜実験の結果、回収相側の濃度には、L-フェニルアラニンの緩やかな濃度上昇が見られた。しかし、供給側には濃度減少は見られなかった。一方、クロロホルムに星形高分子溶かさなかった場合、あるいはL-フェニルアラニンを加えずに合成した星型高分子を溶解した場合は、回収相にL-フェニルアラニンは全く検出されなかった。この結果は、星形高分子が液膜用キャリアとして、機能しうることを示唆している。ただし実用化するには、この高分子の輸送能はあまりに低い。PMMAによる疎水部位があまりに大きいため、鋳型が特異結合部位に、アクセスしにくいためであろう。リビングPMMAに代わり、疎水鎖の短い開始剤(炭素鎖20程度)を、用いて星形高分子を合成する方法を開発している。

我们试图通过乳液聚合化并用它作为载体作为L-苯基丙氨酸的液膜来合成l-苯丙氨酸的星形聚合物。使用甲基丙烯酸甲酯用作使用苄基二甲基二苯甲酸甲酯作为引发剂，并合成线性聚甲基丙烯酸甲酯（Live pMMA），而起始函数仍保留在末端。将这种活的PMMA溶解在氯仿中，L-苯基丙氨酸作为模板，可交联的单体甲基二烯酰胺，并将功能性单体甲基丙烯酸溶于水中。两种溶液都被充电到石英细胞中，并用紫外线辐射溶液剧烈搅拌。结果，获得了在水不溶剂溶剂中具有较高分散性的胶体共聚物。当通过光散射分析该共聚物时，平均直径为200 nm，尽管与先前的溶液聚合方法合成的一个共聚物没有变化，但直径分布宽度变小。核磁共振分析还表明，该共聚物是星形聚合物。此外，将这种星形聚合物溶解在氯仿中，并放在U形管中。使用磷酸盐缓冲液水溶液（pH 7.4）进行大量液体膜实验，其中L-苯基丙氨酸溶解在供应侧水相中，并在恢复侧水相中溶解L-苯基丙氨酸（pH 4.0）。根据两种水相的L-苯基丙氨酸浓度的变化，评估了运输速率。由于160小时的散装液体膜实验，在回收相侧的浓度下，L-苯丙氨酸的浓度逐渐增加。但是，在供应方面未发现浓度。另一方面，当恒星聚合物未溶解在氯仿中，或者溶解没有L-苯基丙氨酸的恒星聚合物时，在回收相中未检测到L-苯基丙氨酸。该结果表明，恒星聚合物可以用作液体膜的载体。但是，对于实际使用，该聚合物的运输能力太低。这可能是因为由PMMA引起的疏水位点太大，因此模板很难访问特定的结合位点。我们正在开发一种使用疏水链的简短引发剂（约20个碳链）合成恒星聚合物的方法。