Амфифилы

Амфифильные молекулы, как правило, плохо растворяются в воде, склонны образовывать агрегаты таким образом, что их полярные группы на границе раздела фаз получают направление в сторону воды. При низких температурах смешение жидкого амфифила с водой приводит к расслоению системы на две фазы — жидкий амфифил с небольшими количествами растворенной в нем воды и вода с амфифилом. [c.224]

В хюследнее деся1иле1ие проводится интенсивное изучение новых представителей класса катионных амфифилов липидной природы с целью выявления взаимосвязи между структурой и проявляемой ими в биологических системах активностью. Внимание к данному классу соединений обусловлено возможностью их использования в со- [c.183]

Глюкозо-6-фосфатаза — интегральный белок микросомальных мембран, Активный центр фермента обращен внутрь везикул, поэтому для полного выявления его активности и изучения кинетических свойств необходима обработка мембранного препарата поверхностноактивными веществами — детергентами. Детергенты представляют собой специальную группу липидов, относящихся к классу растворимых амфифиль-ных соединений, т. е. соединений, имеющих в своей структуре как гидрофильные, так и гидрофобные участки. В зависимости от пространственной структуры, соотношения гидрофильной и гидрофобной зон, наличия заряженных групп детергенты обладают различным характером действия на биологические мембраны от мягкого, вызывающего лишь дезориентацию структурных компонентов мембран, до значительно выраженной их солюбилизации и растворения мембран. [c.370]

Таблица 3.1 Структурные и химические формулы некоторых амфифилов

Липиды как амфифилы мицеллы и бислои [c.86]

В разбавленных водных растворах ассоциация органическил ионов-амфифилов обусловлена сольвофобными и особенно гидрофобными взаимодействиями (см. разд. 2.2.7 и 2.5) [399]. Амфифильные ионы, имеющие длинные неразветвленные углеводородные цепи, обладают ярко выраженными гидрофобными и гидрофильными свойствами, благодаря чему в довольно узком диапазоне концентраций, ограниченном критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), они способны образовывать в растворах молекулярные ассоциаты, называемые мицеллами (см. рис. 2.12 в разд. 2.5). Именно мицеллы, а не сами по себе амфифильные ионы, могут изменять скорости и механизмы органических реакций в водных растворах поверхностно-активных веществ. В присутствии подходящего поверхностно-активного [c.370]

Молекула катионного амфифила представляет комбинацию нескольких структурных единиц (доменов), связанных между собой определенным типом химической связи. Можно выделить лри основных структурных домена в молекуле катионных липидов гидрофобная область, положительно заряженная группировка и соединяющая их спейсерная группа. Варьирование этими компонентами и определяет структурное разнообразие катионных амфифилов липидной природы. [c.184]

Таким образом, в результате проведенных исследований получены модифицированные ряды катионных амфифилов липидной природы, в которых постоянной структурной единицей является остаток холестерина или гас-1,2-гексадецилиден-3-тиоглицерина, а природа спейсерной и положительно заряженных групп, а также тип связи варьируются. [c.184]

В пашей лаборатории осуществлен синтез новых димерных катионных амфифилов на основе 1.-1 лутаминовой и Ь-аспара1 иновой кислот. Исследованы мембранообраз тощие свойства димеров, показана их низкая токсичность, способность образовывать устойчивые агрегаты с ДНК и участвовать в процессе трансфекции. [c.159]

Увеличение скорости взаимодействия находящихся в водной фазе анионов СеНбУ с органическим неэлектролитом 2,4-(Ы02)2СбНзР, распределенным между водной и мицеллярной фазами, в присутствии катионных амфифилов типа ЦТА-бромида можно объяснить одними только электростатическими фак- торами. Амфифилы, заряд которых по знаку противоположен заряду реагирующего иона, ускоряют взаимодействие последнего с нейтральным соединением и, наоборот, амфифилы замедляют реакции одноименно заряженных ионов с нейтральными веществами. Каталитический эффект возрастает при росте относительной концентрации нейтрального реагента в мицеллах, т. е. при повышении его липофильности. В работе [289] обобщены предсказываемые теорией каталитические эффекты катионных и анионных мицелл в реакциях между органическими соединениями с зарядами различных типов. [c.371]

Таким образом, растворы указанного класса амфифилов в воде аналогичны растворам жидкостей, расслаивающимся при низких температурах, которые были рассмотрены в гл. 2. Правда, в нашем случае имеется одно существенное отличие. А именно, молекульктержни в концентрированных растворах амфифила (содержащих небольшое количество воды) выстраиваются параллельно и образуют нематический жидкий кристалл (или нематик). [c.37]

Особенность растворимости ПАВ состоит в существовании тройной точки, так называемой точки Крафта. При определенной температуре Г ф и концентрации последняя соответствует существованию ПАВ в виде кристаллов, мицелл и истинного раствора. Для понимания гидрофобного эффекта и его взаимосвязи с сольватацией амфифильиого соединения и растворимостью в воде лучше всего подходит следующая линейная зависимость свободной энергии для переноса алканов в воду [38,39] [c.157]

Большинство прямоцепных амфифилов, особенно с двумя углеводородными радикалами, формируют ламмелярные структуры, аналогичные структуре бислоев. Номинально ПАВ упаковываются в определенные бислои с образованием смектической жидкокристаллической фазы. Такие фазы зачастую обозначаются как В природе такие структуры встречаются в мембранах, а также весьма распространены в липосомах. Длина ПАВ определяет толщину слоев. Специфические взаимодействия между [c.160]

Основным результатом микроэмульгирования является то, что одна несмешивающая-ся жидкость (в макромасштабе) может быть растворена в другой жидкости, будь то обычные, обратные или взаимно непрерывные фазы или капли дисперсии. В случае, когда присутствует избыточное количество поверхностных амфифилов для их сольватации, они могут сольватировать практически любое соединение в растворе, и таким образом это же соединение может быть сольватировано в соответствующей несмешивающейся фазе. Например, были приготовлены обычные микроэмульсии масла в воде в виде чернил, где краситель солюбилизирован в масле — растворенных мицеллах. Подобным же образом соли, такие как окислительно-восстановительные инициаторы, были солюбилизированы в водных областях обратных мицелл в толуоле и других органических растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью. Новая область применения обратных (водных) микроэмульсий — это использование их в качестве гидравлических жидкостей для танков или самолетов [83]. Такие обратные микроэмульсии сохраняют большинство свойств обычных гидравлических жидкостей и в то же время остаются негорючими. [c.188]

Как и в случае лиотропных жидких кристаллов, в которых наблюдается равновесие жидкокристаллической ламеллярной и квазикристаллической ламеллярной фаз или равновесие жидкокристаллической ламеллярной фазы и истинного раствора, в достаточно длинном полимерном амфифиль-ном клубке может также существовать фазовое равновесие . При этом полимерный клубок будет гетерогенным его внутренней части будет соответствовать меньшее набухание, а петлям полимерной цепи, исходящим из этой компактной части и образующим вторую фазу в растворе, — большее набухание. [c.70]

Наряду с рассмотренными в предыдущем разделе растворами слабо растворяющегося ам жфила (с длинным углеводородным хвостом и слабой полярной группой) в воде, можно рассмотреть противоположный случай амфифила с коротким углеводородным хвостом и полярной группой с большим дипольным моментом, обладающего хорошей растворимостью в воде. Плохо растворяющиеся амфифилы назьшают также набухающими ам мфилами , а хорошо растворяющиеся в воде амфифилы носят название типичных ассощшрующих коллоидов . [c.45]

Указанное различие в характере набухания ламеллярной фазы отражает различие в структуре молекул этих двух типов ассоциирующих коллоидов (т.е. амфифилов, хорошо растворяющихся в воде). Более подробно характер набухания ламеллярных фаз будет обсуждаться ниже в этой главе. [c.46]

В заключение этого раздела вкратце упомянем о растворах амфифилов в органических растворителях. В таких растворах с увеличением концентрации амфифила (особенно, если он обладает достаточно сильной полярной группой) возникают инвертированные мицеллы (см. рис. 3.5) шарообразного или цилиндрического типа, в которых полярные головки со-средоточшы вблизи центра шаровой мицеллы или вблизи оси цилиндрической мицеллы, а гидрофобные углеводородные хвосты обращены к периферии мицеллы и погружены в растворитель. С повышением концентрации ам(]жфила в органическом растворителе концентрашя мицелл растет при этом возможно образование мицеллярной жидкости, мицел- [c.47]

Специфическим видом текстур диотропных жидких кристаллов являются так называемые миелиновые фигуры. Миелиновые фигуры представляют собой трубчатые структуры, образующиеся в растворах амфифила в воде. Миелиновые фигуры возникают в растворах таких амфифилов, которые не образуют нормальной гексагональной фазы, так что в них возможно сосуществование ламеллярной фазы лиотропного жидкого кристалла и истинного или мицеллярного раствора амфифила в воде. [c.64]

Вариации содержания воды означают, что для различных амфифилов требуется разное ее количество. Для мыл ламеллярная структура обышо наблюдается при содержании воды от 5 до 22%, у некоторых липофилов может быть от 50% воды-Кубическая структура обычно наблюдается при концентрации воды между 23 и 40%. [c.48]

В заключение этого раздела сделаем одно замечание относительно закономерности смены фаз в растворах амфифилов (с сильной полярной группой) в воде по мере увеличения концентрации амфифила. Мы отмечали, что при набуханий (увеличении доли воды в растворе) ламеллярных фаз амфифилов площадь поверхности раздела амфифил — вода, приходящаяся на одну полярную группу 1, возрастает (в большей или меньшей степени, в зависимости от типа амфифила). Наоборот, с увеличением концентрации амфифила в ламеллярной фазе х 1 уменьшается. [c.52]

Ограниченное набухание имеет место в том случае, когда при добавлении к амфифилу воды, с ростом толщины водного слоя, гидратационные силы, дающие эффективное отталкивание слоев амфифила, вначале превышают силы ван-дер-ваальсова притяжения, но при некотором конечном значении толщины водного слоя эти силы сравниваются при больших значениях толщины В01Ш0Г0 слоя ван-дер-ваальсово притяжение превышало бы гидра-тационное отталкивание. Предельное набухание наблюдается, например, в водных растворах лецитина [21) (рис. 3.19). [c.62]

Набухание второго класса амфифилов в ламеллярных фазах лиотропных жидких кристаллов происходит иным образом. В этом случае по мере добавления воды в однофазной области раствора в ламеллярной фазе увеличивается площадь, приходящаяся на одну полярную головку амфи- [c.63]

В растворах полимеров, молекулы которых имеют стержнеобразный характер (жесткоцепные полимеры, полимеры, обладающие сильным набуханием), часто образуется жидкокристаллическая нематическая фаза, подобная лиотропным нематикам амфифилов (рассмо1ренным в гл. 3). Область сосуществования концентрированной нематической и разведенной изотропной фаз в растворах полимеров на фазовой диаграмме расположена вблизи 0-точки (при Т> О и концентрации, близкой к концентрации, соответствующей 0-точке, см. рис. 4.15). Жидкие кристаллы в растворах полимеров исследованы у целого ряда синтетических полимеров, белков и нуклеиновых кислот [15—17]. [c.88]

Классификация ЖК, По своим общим свойствам ЖК можно разделить на две большие группы 1) термотротыеЖК, образующиеся в результате нагревания твердого вещества и существующие в определенном интервале темпера,тур и давлений 2) лиотропные ЖК, которые представляют собой двух- или многокомпонентные системы, образующиеся в смесях стержневидных молекул данного вещества и воды (или других полярных растворителей). Эти стержневидные молекулы имеют на одном конце полярную группу (которая даже может диссоциировать), а большая часть стержня представляет собой гибкую гидрофобную углеводородную цепь. Такие вещества называются амфифилами ( амфи — по гречески означает с двух концов , с двух сторон или двух типов, филос — любящий, благорасположенный). Примером амфифилов могут служить фосфолипиды. [c.224]

Одним из вариантов амфифилов со сложной структурой может служить система мыло-вода. Здесь имеется алифатический анион СНз-(СН2)п 2 -СО (где п имеет величину 12-20) и положительный ион Ка+, К+, КН и др. Полярная группа СО стремится к тесному контакту с молекулами воды, тогда как неполярная группа (амфифильная цепь) избегает контакта с водой. Это явление типично для амфифилов. Характерные схемы пространственного расположения амфифилов приведены на рис. 10.1. [c.224]

В системах (3.62) и (3.63) амфифильное соединение заметно меняет электростатические силы, участвующие в образовании переходного состояния между Org или Org и Y , и эти силы определяют характер влияния амфифильного соединения на скорость реакции, В системах (3.64) и (3.65) электростатические эффекты имеют значительно меньшее значение. Под обычными органическими субстратами подразумеваются те, которые не имеют достаточных амфифиль-ных свойств для образования собственных мицелл в обычных реакционных смесях. Реакции образующих мицеллы субстратов и специально созданных амфифильных соединений заслуживают особого внимания (см. [2, 6, 12]). [c.600]

В очень разбавленных растворах (менее 10 М) амфифилы, такие, как длинноцепочечные триметиламмониевые соли, сульфаты и соли карбоновых кислот, ведут себя как обычные сильные электролиты. При более высоких концентрациях наблюдается, однако, существенное отклонение от идеальности. На рис. 1 приведена обобщенная диаграмма изменения физических свойств растворов ПАВ как функций концентрации Св. Такой тип концентрационной зависимости обнаруживает следующие свойства поверхностное натяжение, электропроводность, электродвижущая сила, pH, плотность,. теплоемкость, температурные коэффициенты растворимости, вязкость, оптические и спектроскопические свойствами раствора. Эти хорошо выраженные, хотя и не вполне скачкообразные изменения различных физических свойств раствора объясняются ассоциированием молекул ПАВ в мицеллы при концентрации, называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), которая определяется как точка на оси абсцисс, в которой меняется наклон предельных прямых (рис. 1). Следует подчеркнуть, что это [c.223]

Существует целый ряд самых разнообразных солюбилизирующих агентов, пригодных для решения проблем мембранной биохимии. Наиболее надежными среди них являются неионные и ионные детергенты. В основе их действия лежит амфифиль-ная природа этих агентов, позволяющая им взаимодействовать и с гидрофильными, и с гидрофобными участками мембранньгх белков. Эффект детергента, разрушающего взаимосвязи в мембране, определяется двумя видами взаимодействия детергент-белок и детергент—детергент. Большое значение имеет последнее взаимодействие, так как чем вьшге способность молекул детергента взаимодействовать друг с другом, тем меньше будет количество молекул, способных взаимодействовать с белками. Этот критерий мицеллообразования служит характеристикой детергента и его способности растворять те или иные белковые компоненты. Низкий коэффициент мицеллообразования харак- [c.267]

В табл. 4.4 приведен липидный состав некоторых мембран различного происхождения. Хотя количества отдельных компонентов и изменяются в широких пределах, преобладают двухцепочечные амфифильные фосфолипиды. Таким образом, не удивительно, что синтетические мембраны, полученные из одного чистого двухцепочечного амфифиль-ного фосфолипида, обладают характерными свойствами природных биологических мембран. [c.218]

Молекулы фосфолипидов имеют гидрофобную часть, образованную чаще всего радикалами жирных кислот, и гидрофильную часть — остаток фосфорной кислоты, аминоспиртов, аминокислот. Амфифиль-ные свойства фосфолипидов позволяют им образовывать бислойные структуры мембран или гидрофильный М0НСХУ10Й на поверхности липопротеинов — частиц, обеспечивающих транспорт гидрофобных липидов кровью. [c.179]

Нейтральные жиры являются слабыми амфифилами, поскольку эфирные связи, так же как и свободные гидроксидные группы в моно- и диацилглицеринах, не ионизированы и являются слабополярными. Таким образом, свойства этих веществ определяются главным образом наличием в их молекулах гидрофобных алкиль- [c.62]

Хотя сфингомиелины по химическому строению и отличаются от фосфатидилхолина, эти соединения проявляют определенное сходство, обусловленное типичной для амфифилов структурой, а именно наличием ионной фосфорилхолиновой группировки и двух длинных углеводородных целей. [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология