Kabinè kiryozite Chimi - Pati 2

Nan nimewo anvan an nan seksyon an chimi, plizyè konpoze ki soti nan montre nan freak chimik yo te prezante (jije pa non an nan seri a, ou definitivman pa pral aprann sou yo nan lekòl la). Sa yo se "moun" byen respektab ki, malgre aparans etranj yo, yo te bay Pri Nobèl la, ak pwopriyete yo nan yon kantite zòn ka diman dwe surestime. Nan atik sa a, li lè yo fè konesans ak pwochen karaktè orijinal yo nan domèn chimi, pa mwens enteresan pase etè kouwòn ak dérivés yo.

pye bwa chimik yo

Podands, konpoze ak chenn long tache ak pati santral la nan molekil la, te bay monte nan yon nouvo klas sibstans (plis sou "pyèv chimik" nan atik mwa pase a). Chimi deside ogmante kantite "tantak". Pou fè sa, nan chak nan bra yo fini nan yon gwoup atòm ki kapab reyaji, yo te ajoute yon lòt molekil, ki fini nan gwoup korespondan yo (de oswa plis; pwen an se ogmante kantite sit ki ta ka konbine avèk lòt patikil. ). Plis molekil te reyaji ak li, Lè sa a, plis, ak sou sa. Ogmantasyon nan gwosè a nan tout sistèm nan ilistre pa dyagram nan:

Chimis yo te lye nouvo konpoze yo ak branch k ap grandi nan pye bwa, pakonsekan non dendrimeria (ki soti nan grèk dendron = pye bwa, meros = pati). Okòmansman, li te fè konpetisyon ak tèm "arborole" (sa a se Latin, kote arbor vle di tou pye bwa) oswa "patikil kaskad". Malgre ke otè a sanble pi plis tankou bra yo anmele nan fosilize yo oswa anemòn inaktif, dekouvri yo, nan kou, gen dwa non. Asosyasyon dendrimers ak estrikti fractal se tou yon obsèvasyon enpòtan.

1. Modèl youn nan dendrimè orijinal yo

etap kwasans branch

Dendrimers pa ka grandi endefiniman (1). Nimewo a nan branch ap grandi eksponansyèlman, epi apre kèk a dis etap nan atachman nan molekil nouvo sou sifas la nan yon mas esferik, espas lib fini (tout la rive nan dimansyon nanomèt; yon nanomèt se yon milya dola nan yon mèt). Nan lòt men an, posiblite yo nan manipile pwopriyete yo nan dendrimer la prèske illimité. Fragman prezan sou sifas la ka idrofil ("renmen dlo", sa vle di gen yon afinite pou dlo ak solvang polè) oswa idrofob ("evite dlo", men ki gen tandans antre an kontak ak likid ki pa polè, pou egzanp, pi òganik. solvang). solvang). Menm jan an tou, enteryè a nan yon molekil ka swa polè oswa ki pa polè nan lanati. Anba sifas dendrimer la, ant branch endividyèl yo, gen espas gratis kote sibstans chwazi yo ka prezante (nan etap nan sentèz oswa pita, yo kapab tou tache ak gwoup sifas yo). Se poutèt sa, nan mitan pye bwa chimik, tout moun pral jwenn yon bagay ki apwopriye pou bezwen yo. Epi ou menm, lektè a, anvan ou li atik sa a nan fen a, panse sou ki sa ou ka itilize molekil pou ki, dapre estrikti yo, yo pral "konfòtab" nan nenpòt ki anviwònman, ak ki lòt sibstans ka genyen?

Natirèlman, kòm resipyan pou transpòte konpoze chwazi ak pwoteje sa yo. (2). Sa yo se aplikasyon prensipal yo nan dendrimè. Malgre ke pifò nan yo toujou nan etap rechèch la, kèk nan yo deja aplike nan pratik. Dendrimers yo ekselan pou transpòte dwòg nan anviwònman akwatik kò a. Gen kèk dwòg ki bezwen modifye espesyalman pou fonn nan likid kò - itilizasyon transporteurs ap evite transfòmasyon sa yo (yo ka afekte efikasite dwòg la). Anplis de sa, sibstans aktif la tou dousman lage nan kapsil la, ki vle di ke dòz yo ka redwi epi pran mwens souvan. Atachman nan molekil divès kalite sifas dendrimer mennen nan lefèt ke yo rekonèt sèlman pa selil nan ògàn endividyèl elèv yo. Sa a, nan vire, pèmèt dwòg la dwe transpòte dirèkteman nan destinasyon li, san yo pa ekspoze tout kò a nan efè segondè nesesè, pou egzanp, nan terapi anti-kansè.

2. Modèl yon dendrimer ki genyen yon lòt molekil

(anlè)

Kosmetik yo kreye sou baz tou de dlo ak grès. Sepandan, souvan sibstans aktif la se grès-idrosolubl, ak pwodui kosmetik la se nan fòm lan nan yon solisyon akeuz (ak vis vèrsa: sibstans nan dlo-idrosolubl dwe melanje ak baz la grès). Anplis de sa nan emulsifyan (ki pèmèt fòmasyon nan yon solisyon dlo-grès ki estab) pa toujou travay favorab. Se poutèt sa, laboratwa kosmetik yo ap eseye sèvi ak potansyèl la nan dendrimè kòm transporteurs ki ka fasil adapte a bezwen yo. Endistri pwodui chimik pwoteksyon rekòt la ap fè fas ak pwoblèm ki sanble. Ankò, li souvan nesesè pou melanje pestisid ki pa polè a ak dlo. Dendrimers fasilite koneksyon an epi, anplis, piti piti divilge patojèn nan andedan an, diminye kantite sibstans toksik. Yon lòt aplikasyon se pwosesis nan nanopartikul metalik ajan, ki konnen yo detwi mikwòb. Rechèch ap fèt tou sou itilizasyon dendrimè pou transpòte antijèn nan vaksen ak fragman ADN nan etid jenetik. Gen plis posiblite, ou jis bezwen sèvi ak imajinasyon ou.

Bokit

Glikoz se konpoze òganik ki pi abondan nan mond k ap viv la. Li estime ke li se pwodwi chak ane nan kantite lajan an nan 100 milya tòn! Òganis yo itilize pwodui prensipal fotosentèz la nan diferan fason. Glikoz se yon sous enèji nan selil yo, sèvi kòm yon materyèl rezèv (lanmidon legim ak glikojèn bèt) ak materyèl bilding (seluloz). Nan vire nan diznevyèm ak ventyèm syèk yo, pwodwi nan dekonpozisyon an pasyèl nan lanmidon pa aksyon an nan anzim bakteri (abreje KD) yo te idantifye. Kòm non an sijere, sa yo se konpoze siklik oswa bag:

Yo konpoze de sis (variante a-CD), sèt (b-CD) oswa uit (g-CD) molekil glikoz, byenke pi gwo bag yo konnen tou. (3). Men, poukisa pwodwi metabolik kèk bakteri tèlman enteresan ke yo ba yo yon plas nan "Jèn lekòl teknik" la?

3. Modèl cyclodextrins. De goch a dwat: a - KD, b - KD, g - KD.

Premye a tout, cyclodextrins se konpoze dlo-idrosolubl, ki pa ta dwe vini kòm yon sipriz - yo relativman ti epi yo konpoze de glikoz trè idrosolubl (lanmidon fòme patikil twò gwo yo fòme yon solisyon, men yo ka sispann). Dezyèmman, anpil gwoup OH ak atòm oksijèn glikoz yo kapab mare lòt molekil. Twazyèmman, cyclodextrins yo jwenn pa yon senp pwosesis biotechnologique nan lanmidon bon mache ak disponib (kounye a nan kantite milye tòn chak ane). Katriyèmman, yo rete konplètman sibstans ki pa toksik. Epi, finalman, ki pi orijinal la se fòm yo (ki ou, Lektè a, ta dwe sijere lè w ap itilize konpoze sa yo): Yon bokit san fon, i.e. cyclodextrins yo apwopriye pou pote lòt sibstans (yon molekil ki te pase nan yon pi gwo twou pa pral tonbe). veso nan pati anba a, epi, anplis, li mare pa fòs entèatomi). Akòz inofansif yo nan sante, yo ka itilize kòm yon engredyan nan medikaman ak manje.

Sepandan, premye itilizasyon cyclodextrins, dekouvri yon ti tan apre deskripsyon an, se aktivite katalitik. Li te tounen soti pa chans ke kèk reyaksyon ak patisipasyon yo kontinye nan yon fason konplètman diferan pase nan absans la nan konpoze sa yo nan anviwònman an. Rezon ki fè la se ke molekil la substra ("envite") vin andedan bokit la ("lame"). (4, 5). Se poutèt sa, yon pati nan molekil la se aksesib a reyaktif yo, ak transfòmasyon an ka rive sèlman nan kote sa yo ki pouse byen. Mekanis nan aksyon se menm jan ak aksyon an nan anzim anpil, ki tou "mask" pati nan molekil yo.

4. Modèl yon molekil cyclodextrin ki gen yon lòt molekil.

5. Yon lòt gade nan menm konplèks la

Ki molekil ki ka estoke andedan cyclodextrins? Apwopriye nenpòt bagay ki pral anfòm andedan - matche gwosè envite ak lame enpòtan (tankou ak etè korona ak dérivés yo; gade atik mwa pase a) (6). Pwopriyete sa a nan cyclodextrins

6. Cyclodextrin kòde sou yon lòt chèn

molekil, sa vle di rotaxane (plis detay: nan pwoblèm nan

janvye)

fè yo itil pou selektivman kaptire konpoze ki soti nan anviwònman an. Kidonk, sibstans yo pirifye epi separe de melanj la apre reyaksyon an (pou egzanp, nan fabrikasyon dwòg).

Lòt itilizasyon? Li ta posib yo site ekstrè nan atik la anvan nan sik la (modèl nan anzim ak transpòtè, pa sèlman iyonik - cyclodextrins transpòte divès sibstans) ak yon ekstrè ki dekri dendrimers (transpòte sibstans aktif nan medikaman, pwodui kosmetik ak pwodwi pwoteksyon plant). Benefis ki genyen nan anbalaj cyclodextrin yo sanble tou - tout bagay fonn nan dlo (kontrèman ak pifò dwòg, pwodui kosmetik ak pestisid), engredyan aktif la lage piti piti epi li dire pi lontan (ki pèmèt pou pi piti dòz), ak veso ki itilize a se biodégradables (mikwo-òganis dekonpoze byen vit). ). pwodwi natirèl, li metabolize tou nan kò imen an). Sa ki nan pake a tou pwoteje soti nan anviwònman an (redwi aksè nan molekil la ki estoke). Pwodwi pwoteksyon plant yo mete nan cyclodextrins gen yon fòm ki pratik pou itilize. Li se yon poud blan, menm jan ak farin pòmdetè, ki fonn nan dlo anvan ou itilize. Se poutèt sa, pa gen okenn nesesite pou sèvi ak solvang òganik danjere ak ki ka pran dife.

Lè w ap navige nan lis itilizasyon cyclodextrin, nou ka jwenn plizyè lòt "gou" ak "odè" ladan l. Pandan ke ansyen an se yon metafò souvan itilize, lèt la ka sipriz ou. Sepandan, bokit chimik yo sèvi pou retire move odè epi pou estoke ak divilge arom vle. Air fresheners, absòbe odè, pafen ak papye odè yo se jis kèk egzanp sou itilizasyon konplèks cyclodextrin. Yon reyalite enteresan se ke konpoze parfen ki pake nan cyclodextrins yo ajoute nan poud lave. Pandan planch ak mete, parfen a piti piti kraze epi lage.

Tan pou eseye. "Yon medikaman anmè geri pi byen," men li gou terib. Sepandan, si yo administre li nan fòm lan nan yon konplèks ak cyclodextrin, pa pral gen okenn sansasyon dezagreyab (se sibstans la izole nan boujon yo gou). Se anmè nan ji chadèk tou retire ak èd nan cyclodextrins. Ekstrè nan lay ak lòt epis santi bon yo pi estab nan fòm lan nan konplèks pase nan fòm lan gratis. Menm jan an pake gou amelyore gou nan kafe ak te. Anplis de sa, obsèvasyon aktivite antikolestewòl yo pale an favè cyclodextrins. Patikil "move" kolestewòl mare andedan bokit chimik la epi yo elimine nan kò a nan fòm sa a. Se konsa, cyclodextrins, pwodwi ki gen orijin natirèl, yo tou sante tèt li.