Новости химической науки > Пептидный эмульгатор упрощает получение эмульсий

Все, что нужно для получения новых устойчивых эмульсий с настраиваемыми и новыми свойствами – взять воду, растворитель, производных пептида и быстро и энергично потрясти эту смесь.

Сделанное благодаря счастливому случаю открытие исследователей из Университета Стратклайда (Великобритания) может оказаться полезным для изготовления эмульсий продуктов питания, косметических средств, а также для разработки катализаторов и способов направленной доставки лекарств.

Эмульсиями являются многие потребительские товары. В этом списке можно упомянуть майонез, мороженное, арахисовое масло, косметические средства и, очевидно, свойства эмульгатора влияют на структуру этих эмульсий и время их жизни. Обычные эмульсии, как правило стабилизируются за счет монослоя амфифильных молекул, устойчивость новым эмульсиям придает наноразмерная сеть пептидов, связанных друг с другом водородными связями. Сетка водородных связей делает новые эмульсии более устойчивыми, чем эмульсии, стабилизированные монослоем поверхностно-активных веществ, а изменение аминокислотной последовательности в пептидах позволяет настраивать свойства эмульсий, таким образом, чтобы они соответствовали требованиям, предъявляемым для решения уже известных и, возможно, новых практических задач.

Для получения более устойчивых эмульсий можно использовать эмульгаторы на пептидной основе. (Рисунок из ACS Nano, 2014, DOI: 10.1021/nn501909j)

Возглавлявший исследование Рейн Улиджн (Rein Ulijn) отмечает, что ранее сообщали о применении белков и олигопептидов для стабилизации эмульсий, равно как и известны работы, посвященные гелеобразованию пептидных веществ в воде и органических растворителях, однако до настоящего времени никто не проверял, возможно ли использовать пептидные гелеобразователи для стабилизации эмульсий.

Случайное открытие было сделано, когда постдок Улиджна, Шуо Бай (Shuo Bai) решил изучить гелеобразование в органических растворителях. После того, как было обнаружено, что производные пептидов могут образовывать органогели, возник следующий вопрос – что может произойти в двухфазных системах. Для того, чтобы ответить на этот вопрос, к горячему водному буферному раствору, содержащему пептидные гелеобразователи, добавили хлороформ, и, уже после пяти секунд встряхивания получившейся системы образовалась эмульсия.

Как отмечают исследователи, эмульсии сохраняют устойчивость в течение нескольких месяцев, наглядно демонстрируя, что наноструктурированные пептидные слои представляют собой отличный барьер, предотвращающий коалесценцию коллоидной системы. Более того – архитектура новой эмульсии позволяет встраивать в пептидные цепочки биологически активные или способные к катализу пептидные фрагменты, что расширяет возможности эмульгаторов и позволяет наделять их новыми свойствами, недоступными для обычных коммерчески доступных поверхностно-активных веществ.

Комментируя результаты нового исследования, Ян ван Эш (Jan van Esch) из Технологического Университета Делфт (Нидерланды), заявляет, что применение пептидов малого размера предлагает практически бесконечные возможности вариации структуры пептидов-эмульгаторов, и такая вариабельность позволит настроить эмульгаторы для специфического взаимодействия со строго определенными клетками, тканями или другими биологическими системами.

Источник: ACS Nano, 2014, DOI: 10.1021/nn501909j

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #коллоидная химия, #супрамолекулярная химия