両親媒性分子から形成される分子集合体の機能化

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05453095
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 原田 誠 京都大学, 原子エネルギー研究所, 教授 (90027128)
• 研究分担者: 足立 基斉 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (50027140) ; 塩井 章久 京都大学, 原子エネルギー研究所, 助手 (00154162)
• キーワード: 界面活性剤 / 分子集合体組織制御 / タンパク質可溶化 / 分子集合体機能化 / 界面活性剤濃厚溶液 / タンパク質抽出 / 光子相関動的光散乱 / 両親媒性分子

研究概要

研究の初年度として、分子集合体のテーラリングの基礎的情報を得ることを目的とした以下の3分担課題の研究を行なった。1.分子集合体の機能化:両親媒性分子(界面活性剤)からなる分子集合体の工学的利用に当り、分子集合体組織制御が重要である。制御変数としてのイオン性界面活性剤種(疎水基:ジオレイル、ジエチルヘキシル、ジドデシル基、親水基:スルフォ琥珀酸、燐酸)や溶媒種が集合体組織に如何に影響を及ぼすかを明かとした。また、疎水基の単分子層充填や親水基の静電相互作用など、骨格となる相互作用を組み込んだ、界面活性剤選択の基準を与えるモデルを作成した。2.タンパク質/分子集合体機能化:モデルタンパク質(αキモトリプシノーゲンなど)を選択して、タンパク質と集合体との相互作用、及び、分子集合体の幾何学的構造がタンパク質可溶化に重要な寄与をなす事を明かとした。また、静電相互作用を介した界面活性剤の吸着によるタンパク質の疎水化が可溶化の推進力として重要であるが、吸着によるタンパク質の不可逆変性を起こさない界面活性剤を選択すべきであることを示した。さらに、レシチンやポリオキシエチレングリコール中性界面活性剤系集合体は、それら単独では、タンパク質を可溶化しにくい。これを逆に利用して、アフィニティリガンドやイオン性界面活性剤などをこれら分子集合体組織に組み込むことにより、タンパク質の可溶化や抽出選択性を制御できることを示した。3.分子集合体相の機能化:ジオレイル燐酸系(SDOLP)、ジエチルヘキシル燐酸系(SDEHP)、ジエチルヘキシルスルフォコハク酸系(AOT)界面活性剤の濃厚溶液における組織形成の特徴を本年度充実させた光子相関動的光散乱計等の物理化学的手段で明かとした。SDOLP,AOT系では、希薄状態で形成された球状組織がその幾何学的特徴を変えずに濃縮されるが、SDEHP系では濃厚時にはフラクタル的ネットワーク構造を形成する。特に、濃厚時にも独立性がきわめて高いSDOLP系組織やネットワーク構造組織には特異な機能を期待できる。

研究成果

• [文献書誌] A.Shioi: "Effects of Organic Solvents on the Aggregates' Geometry and Winsor II/III Transition in the Sodium Bis(2ethylhexyl) Phosphate System" Journal of Physical Chemistry. 97. 8281-8288 (1993)
• [文献書誌] M.Adachi: "Solubilization Mechanism of Cytochrome c in sodium Bis(2ethylhexyl) sulfosuccinate Water/Oil Microemulsion" Journal of Physical Chemistry. 97. 3631-3640 (1993)
• [文献書誌] M.Adachi: "Time Dependence of the Solubilization State of Cytochrome c in AOT Water-in-Oil Microemulsion" Journal of Colloid and Interface Science. 164 in press. (1994)
• [文献書誌] M.Adachi: "Time Dependence of Cytochrome c Solubilization in AOT W/O Microemulsion" Solvent Extraction in Process Industries,(Proceedings of ISEC'93) Elsevier Appl.Sci.2. 954-961 (1993)
• [文献書誌] 足立基斉: "マイクロエマルジョンへの荷電分子の取り込み-水を飽和したマイクロエマルジョン相への小さな荷電分子の抽出速度-" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 84. 42 (1993)
• [文献書誌] 塩井章久: "両親媒性分子からなる分子集合体の相構造-W/O-マイクロエマルジョン組織形態と浸透圧縮率との関係-" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 84. 43 (1993)
• [文献書誌] 塩井章久: "両親媒性分子からなる分子集合体の相構造-円筒組織を含むマイクロエマルジョン相の光散乱強度-" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 84. 44 (1993)
• [文献書誌] 野中元: "両親媒性分子からなる分子集合体の相構造-ジオレイルリンサンナトリウム系マイクロエマルジョンの挙動-" 京都大学原子エネルギー研究所彙報. 84. 45 (1993)