不飽和アシル鎖を含む脂質および関連長鎖化合物の構造多形と相転移挙動

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63470010
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小林 雅通 大阪大学, 理学部, 教授 (40028147)
• 研究分担者: 田代 孝二 大阪大学, 理学部, 助手 (60171691)
• キーワード: 不飽和脂肪酸 / 不飽和グリセリド / 結晶多形(ポリモルフ) / 層状多形(ポリタイプ) / 相転移 / 分子運動 / X線構造解析 / 振動スペクトル

研究概要

リン脂質およびグリセリドは生体組織に広く分布し生理活性を担う重要な物質であるが、その主成分は長鎖アシル基の中ほぼ半数は不飽和アシル鎖で占められ、それが生体膜の流動性を高めその機能を活性化するのに役立っている。また、工業的にも不飽和脂質化合物の重要性が急速に高まっている。本研究ではこのような不飽和アシル鎖の示す特有な機能を分子レベルで解明する目的で、一連の不飽和脂肪酸、不飽和トリグリセリドなどの超高純度試料を得てその多形構造および固相転移の分子機構について赤外・ラマン分光、X線回析、DSCを用いて考察した。
本年度は先ずラマン測定を効率よく高精度で行なうためにマルチチャンネル検出器を既設の分光器に取り付け、制御システムと組合せた迅速測光システムを試作し、これを用いて種々の脂肪酸単結晶の偏光測定を行なうと共に、波形解析により結晶中の分子運動について検討した。
不飽和脂肪酸は極めて複雑な結晶多形を示すが、それぞれの結晶相の単結晶試料を得てX線回折および振動スペクトルを解析した。これによりエルシン酸λおよびλ_1、ペトロセリン酸の低融点相の結晶構造を決定すると共に、シス型不飽和アシル鎖に特有なコンフォメーションおよび副格子構造とスペクトルデータとの関係を整理することができた。また、不飽和アシル鎖に特徴的な【double arrow】αおよびλ_1【double arrow】α_1可逆固相転移は二分子層界面を構成するメチル基側のアルキル鎖が選択的に部分融解する過程でありこれが不飽和鎖のもつ流動性と関係していることを示した。
1ーおよび3ー位に飽和アシル鎖(ステアロイル鎖Sあるいはパルミトイル鎖P)を2ー位に不飽和のオレオイル鎖0を持つトリグリセリド(SOS,POP)の結晶多形についても、分子コンフォメーション、副格子構造、および層状構造などの構造要因を主として分光学的手法で考察した。

研究成果

• [文献書誌] Kiyotaka SATO: J.Cryst.Growth. 87. 236-242 (1988)
• [文献書誌] Kimio INAOKA: J.Cryst.Growth. 87. 243-250 (1988)
• [文献書誌] Masamichi KOBAYASHI: Rep.Progr.Polym.Phys.Jpn.31. 477-480 (1988)
• [文献書誌] Masao SUZUKI: J.Am.Oil Chem.Soc.65. 1942-1947 (1988)
• [文献書誌] 小林雅通: 化学. 43. 342-343 (1988)
• [文献書誌] Masamichi KOBAYASHI: J.Dispersion Sci.Tech.(1989)
• [文献書誌] Masamichi KOBAYASHI: "Vibrational Spectroscopic Aspects of Polymorphism and Phase Transition of Fats and Fatty(Acids in"Crystallization and Polymorphism of Fats and Fatty Acids"" Marcel Dekker, 140-187 (1988)
• [文献書誌] Masamichi KOBAYASHI: "Application of Raman Microprobe Technique to the Study of Organic Polymers and Long-chain Compounds in"Vibrational spectra and Structures Vol.17B"" Elsevier, 369-397 (1989)