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本研究は、脂質二分子膜小胞体の表面に金属錯体からなる機能部位を構築すること、これを活性点とする擬不均一系触媒反応を開拓することを目的とした。
具体的には、各種カチオン性金属ポルフィリンがアニオン性リポソームの親疎水表面に固定されることを幅広く実証し、これが基質との反応に対する不均一系触媒として働く例を確立した。
1)ポルフィリンのアルキル鎖長の検討:メソ位チエニル基置換ポルフィリンを原料とする簡単なスルホニオポルフィリンの合成について検討した。チオフェンのアルキル化を予備的な知見として、アルキルチオフェニウム塩が得られる反応を幅広く拡張し、これをポルフィリンを始めとする環状π共役系化合物および配位子に適用して効率よく目的化合物の合成に成功した。
2)集合体の構造と安定度の検討:得られたカチオン性ポルフィリンをはじめとする環状π共役系の立体構造と二分子膜形成分子との親和性や相互作用の機構は、スペクトルを駆使して確認・実証した。
3)カチオン性ポルフィリン担時リポソームの合成:合成されたカチオン性錯体とリポソームの複合系構築を目的として、長鎖アルキル脂肪酸塩とのイオンコンプレックスを形成させ、リポソームに導入した。錯体部の溶媒和構造や局所誘電率を解析することにより、リポソーム表面における擬不均一系触媒反応の開拓、リポソームに担持された錯体の触媒機能などを幅広く解明した。
4)ポルフィリン修飾リポソームを用いて、酸素および活性酸素種が関与する様々な反応を解明し、特に触媒的にヒドロキシラジカルを発生する反応系を利用して、当該リポソームの生理作用を明らかにした。
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