Bitte benutzen Sie diese Kennung, um auf die Ressource zu verweisen: http://dx.doi.org/10.18419/opus-682
Autor(en): Benedek, Christina
Titel: Synthese und Eigenschaften neuartiger, nichtkristallisierbarer Amphiphile als Baustein für biologische Modellmembranen
Sonstige Titel: Synthesis and properties of a novel type of non-crystalizable amphiphils as building units for model membranes
Erscheinungsdatum: 2000
Dokumentart: Dissertation
URI: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-6477
http://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/699
http://dx.doi.org/10.18419/opus-682
Zusammenfassung: Die chemische Biophysik befaßt sich zunehmend mit Proteinreaktionen in Modellmembranen. Zur Immobilisierung werden diese Proteine häufig an sogenannte Ankerlipide gebunden, die möglichst lange hydrophobe Reste aufweisen sollten, was bei gesättigten Alkylketten zu einem Verlust an Fluidität der Membran führen kann. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuartiger Amphiphiltyp synthetisiert, der trotz langer hydrophober Reste nicht an Kettenflexibilität einbüßt und gleichzeitig Modellmembranen unverzweigter Lipide fluidisiert. Um sich für den Einsatz in Modellmembranen zu eignen, müssen die hergestellten Amphiphile einige Forderungen erfüllen. In erster Linie sollten sie nichtkristallisierbar sein, um die Fluidität zu gewährleisten. Dies wurde durch die Verwendung eines hydrophoben Bausteins aus verzweigtem, hydriertem Polybutadien erfüllt. Die Synthese durch anionische Polymerisation ermöglichte die Herstellung von Oligomeren mit geringer Polydispersität, die mittels Gelpermeationschromatographie bzw. Elektronenspray Ionisation / Massenspektroskopie (ESI/MS) nachgewiesen werden konnte. Funktionalisierung durch Ethylenoxid ermöglichte die Anknüpfung verschiedener hydrophiler Gruppen (Methoxyhexaethylenglykol bzw. Phosphatidylcholin) an hydrophobe Reste unterschiedlicher Länge und Struktur. Ihre Nichtkristallinität wurde mittels DSC nachgewiesen. Diese Eigenschaft führte zu Beobachtung ungewöhnlicher Effekte bei Beobachtung der Quellung mittels Lichtmikroskopie. Das Selbstorganisationsverhalten in Monolagen an der Luft-Wasser-Grenzfläche wurde mittels Filmwaagenmessungen ermittelt und konnte durch eine einfache Modellvorstellungen anhand der spezifischen Struktur der Amphiphile erklärt werden. Mischungen der Amphiphile mit DPPC wurden mit Filmwaage und mit der Messung der Fluoreszenzerholung nach Photobleichen (FRAP) untersucht. Deutung der Ergebnisse hinsichtlich des Auftretens einer Mischungslücke sind mit Ergebnissen aus der Fluoreszensmikroskopie konsistent.
Protein reactions in model membranes are a subject of growing interest in the field of chemical biophysics. Often anchorlipids are used to immobilise proteins. For strong anchoring in the membrane long hydrophobic chains are necessary. This, however, often means a decrease in membrane fluidity due to chain crystallisation. In this thesis, a novel type of amphiphile is presented, which does not decrease membrane fluidity despite having long hydrophobic chains.One of the main requirements for such amphiphiles are non-crystallising hydrophobic tails to guarantee membrane fluidity. We used hydrogenated branched polybutadiene hydrophobic tail to meet this main requirement. Anionic polymerisation of butadiene yielded a product with narrow molecular weight distribution as characterised by gel permeation chromatography and electron spray ionisation / mass spectroscopy. Reaction of the living polymer end with ethylene oxide produced a terminal hydroxyl group. This enabled the attachment of various hydrophilic head groups. The non-crystallisability of the amphiphiles was proven by means of differential scanning calorimetry (DSC). Therefore, a high fluidity of the membranes formed from these amphiphiles was expected and could be observed in swelling tests at ambient temperature by means of light microscopy. The self organisation behaviour in monolayers at the air-water interface was determined with a Langmuir film balance and could be explained with the help of a simple model according to the specific structure of the amphiphiles. Mixtures of the Amphiphile with DPPC were examined with the help of the filmbalance technique and by measurement of the fluorescence recovery after photo bleaching (FRAP). The interpretation of the results of these experiments, regarding a mixture gap or a decomposition of the mixed membrane resulting from the high water solubility of the branched amphiphile, are consistent with results of the fluorescence microscopy.
Enthalten in den Sammlungen:03 Fakultät Chemie

Dateien zu dieser Ressource:
Datei Beschreibung GrößeFormat 
teil_01.pdf1,93 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen
teil_02.pdf3,98 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen
teil_03.pdf2,03 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen


Alle Ressourcen in diesem Repositorium sind urheberrechtlich geschützt.