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Weiche Materie Poster: Do., 13:00–15:30 D-P341
Kohlenhydrate: Steuerung der Aggregatbildung in Wasser durch Nutzung
des Bausteins der Natur
Götz Milkereit 1 , Sven Gerber 1 , Vasil Garamus 2 , Stephan Hauschild 3 , Matthias
Wulf 1 , Stephan Förster 3 , Volkmar Vill 1 , Regine Willumeit 2
1 Inst. f. Organische Chemie, Universität Hamburg, Martin-Luther-King-Platz 6, 20146
Hamburg – 2 GKSS Forschungszentrum, Abt. WFS, Max-Planck-Straße 1, 21502 Geesthacht
– 3 Inst. f. Physikalische Chemie, Universität Hamburg, Grindelallee 117, 20146
Hamburg
Kohlenhydrate sind ein zentraler Bestandteil biologischer Strukturen. Die große Anzahl
verschiedener Mono-, Di- sowie Oligosaccharide und die daraus resultierenden
Verknüpfungsmöglichkeiten ermöglichen es der Natur, aus einem großen Pool an Verbindungen
zu schöpfen [1]. Diese natürlichen Bausteine bieten die Möglichkeit durch
unterschiedliche Synthesevariationen eine große Strukturvielfalt zu verwirklichen.
Es wurden Verbindungen mit unterschiedlichen Kohlenhydratkopfgruppen (Maltose,
Melibiose, Lactose, Glucose), unterschiedlichen Ketten und Kettenlängen (linear gesättigt,
linear ungesättigt, methyliert), Spacern (Ethanolamin, Serinol) und Bolastruktur
synthetisiert. Durch diese systematische Variation der Molekülstruktur konnte der
Zusammenhang zwischen Struktur und Aggregationsverhalten in verdünnter Lösung
mittels Neutronenkleinwinkelstreuung (SANS) und in Ergänzung Dynamischer Lichtstreuung
(DLS) untersucht werden. Ein Großteil der untersuchten Lipide bildet Micellen
in wässriger Lösung. Daraus konnte ein detailliertes Konzept für die Micellbildung
von Kohlenhydratamphiphilen abgeleitet werden. Die Änderung der micellaren Strukturen
kann einem generellen Strukturkonzept angepasst werden. Die Art der Kopfgruppe
und die Variation der hydrophoben Kette bestimmen die Form der Aggregate.
Die Funktionalität biologisch relevanter Strukturen (z.B. methylierte Alkylketten in
Pflanzen/Tieren, Bolastruktur) überträgt sich auch auf das Aggregationsverhalten in
verdünnter Lösung.
[1] I. Ishizuka, T. Yamakawa, 1985. Glycolipids. In: H. Wiegandt (Ed.), New Comprehensive
Biochemistry, vol. 10. Elsevier, 101.