• 제목/요약/키워드: Thermotropic phase transition

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Effect of phenothiazine derivatives on the thermotropic phase transition of liposomal phospholipid membrane

  • Han, Suk-Kyu;Kim, Nam-Hong;Lee, Yong-Soo
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제9권2호
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    • pp.75-79
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    • 1986
  • The effect of phenothiazine derivatives on the thermotropic transition of liposomal lipid bilayer made of dipalmitoyl phosphatidylchline and dipalmitoyl phosphatidic acid was investigated with differential scanning calorimetry. The thermograms of the liposomal bilayer incorporated with levomepromazine, chlopromazine, prochloperazine, perphenazine and fluphenazine were obtained and the size of cooperative unit of the transition were calculated from the ratio of the van't Hoff enthalpy change to the calculated enthalpy change of the transition. The results showed that incorporation of phenothiazine derivatives into the liposomal bilayer reduced the transition temperature at which the transition from solid state to liquid-crystalline state occurs, and broadened the thermogram peaks. Phenothiazine derivatives also significantly reduced the size of cooperative unit of the transition. The effect of the drugs was proportional to the concentration of the drug in the bilayer. This means that phenothiazine derivatives might have significant fluidizing effects on the biomembrane. The sizes of cooperative unit were successfully corrlated with phar-macological activities of the drugs and the surface pressure increases of lipid monolayer by these drugs. These correlations might be ascribed to a possible hydrophobic nature of interaction between the biomembrane and the drugs involved in their pharmacology.

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산성 인지질 이중층의 열적 상전이에 미치는 칼슘과 페노치아진 유도체의 영향 (The Effects of Calcium and Phenothiazine Derivatives on the Thermotropic Phase Transition of Acidic Phospholipid Bilayers)

  • 김남홍;노승배
    • 대한약리학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.77-82
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    • 1990
  • Dipalmitoyl phosphatidylcholine(DPPC)과 dipalmitoyl phosphatidic acid(DPPA) 리포좀내 이중층의 열적 상전이에 미치는 칼슘과 페노치아진 유도체의 영향을 시차 열량 분석계로 연구하였다. 인지질 이중층은 가열시 어느 특정온도에서 급격한 구조적 변화를 가져왔다. 이러한 온도에 의존한 변화는 순수 인지질의 경우 특이할 만큼 예민하였다. 순수 인지질에 페노치아진 유도체를 가하였을 때 순수 인지질의 상전이 온도보다 낮은 온도에서 일어 났으며 상전이 열그림을 넓적하게 만들었다. 칼슘 이온은 DPPC: DPPA(34: 66mol%)의 상전이 온도를 높였다. 그러나 위의 혼합 인지질에 페노치아진 유도체를 가하였을 때 $73^{\circ}C$에서의 작고 넓적한 곡선 부분이 사라졌다. 이러한 현상은 아마도 칼슘과 폐노치아진 유도체의 산성 인지질의 친수부분에서 상호 경쟁적 작용에 기인된 것으로 추정되어진다.

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The Physical Properties of Thermotropic Side-Chain Triblock Copolymers of n-Butyl Acrylate and a Comonomer with Azobenzene Group

  • Dan, Kyung-Sik;Kim, Byoung-Chul;Han, Yang-Kyoo
    • Macromolecular Research
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    • 제17권5호
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    • pp.313-318
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    • 2009
  • The side chain liquid crystal triblock copolymers (TBCs), which underwent phase transitions below their decomposition temperature, were prepared by copolymerization of poly(n-butyl acrylate) and a comonomer containing the mesogenic azobenzene group. The physical properties of TBCs in the distinctive transition temperature ranges were investigated in terms of the liquid crystal (LC) content in the copolymers. The phase transition temperatures traced optically, thermally and rheologically were well coincided one another and clearly exhibited the phase transition of smectic-nematic-isotropic with increasing temperature. In the smectic phase, increasing temperature made the liquid crystal system more elastic, but viscosity (${\eta}'$) remained almost constant. In the nematic phase, increasing temperature abruptly decreased ${\eta}'$ and G', ultimately leading to isotropic phase. Both smectic and nematic phases exhibited Bingham viscosity behavior but the former gave much greater yield stress at the same LC content.

Effects of Chrysanthemum coronarium L. on the Thermotropic Behavior of DPPC Liposomal Membrane

  • Bae, Song-Ja;Noh, Ok-Jeong;Roh, Sung-Bae
    • Journal of Life Science
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    • 제10권2호
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    • pp.27-32
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    • 2000
  • To understand the effects of the fraction from Chrysanthemum coronarium L. (CC), we prepared five different types of samples, denoted here as CCMM, CCMH, CCMEA, CCMB and CCMA. We studied the effects of these samples on the phase transition of liposomal membranes by high-sensitivity differential scanning calorimetry (nano-DSC). We used dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) bilayers which make most stable liposomes among the other phosphatidylcholines. When the samples were added to the bilayers, the phase transition temperatures of DPPC liposomes incorporated with CCMH and CCMEA were decreased by 1.5 and 2^{\circ}C$, while the other three fractions showed less tendencies. The CCMH and CCMEA fractions markedly affected the thermotropic properties of DPPC liposomes, broadened and shifted the thermograms of DSC. It also significantly reduced the size of cooperative unit of the transition. In all cases, there was no change in enthalpy of transition within the concentration range of the CC fractions studied. We concluded that the incorporation of the CCMH and CCMEA into DPPC liposomes was preferentially located in the hydrophobic core of DPPC bilayers compared to the other three fractions CCMM, CCMB and CCMA. These results suggest that certain substances in CCMH and CCMEA fractions might have biologically significant effects on the fluidity of biological membrane.

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A Study of Phase Transition of Lipids and Lipid Mixtures by Differential Scanning Calorimetry

  • Kim, Nam-Hong;Roh, Sung- Bae;Park, Won -oo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제11권6호
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    • pp.508-511
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    • 1990
  • The simple binary mixtures of pure phospholipids such as DPPC:DSPC and DPPC:DPPA were investigated with differential scanning calorimeter. The thermotropic properties of DPPC and DSPC mixtures did not deviate much from the ideal curves that was obtained on varying either the temperature or the relative proportions of phospholipids. This means that the two phospholipids are completely miscible in the liquid and solid phase. But the thermotropic properties of DPPC and DPPA mixture deviated much from the ideal phase diagram. It resulted from the repulsion between the head groups of acidic phospholipids. Heat capacity suggested by Harden McConell was calculated. The larger $C_p$ was, the sharper the endothermic peak became.

Chain Ordering Effects in the Nematic-Isotropic Phase Transition of Polymer Melts

  • Han Soo Kim;Hyungsuk Pak;Song Hi Lee
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제12권2호
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    • pp.199-206
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    • 1991
  • A statistical thermodynamic theory of thermotropic main-chain polymeric liquid crystalline melts is developed within the framework of the lattice model by a generalization of the well-known procedure of Flory and DiMarzio. According to the results of Vasilenko et al., the theory of orientational ordering in melts of polymers containing rigid and flexible segments in the main chain is taken into account. When the ordering of flexible segments in the nematic melt is correlated with that of rigid mesogenic groups, the former is assumed to be given as a function of the ordering of rigid mesogenic cores. A free energy density that includes short-range packing contributions is formulated. The properties of the liquid-crystalline transiton are investigated for various cases of the system. The results calculated in this paper show not only the order-parameter values but also the first-order phase transition phenomena that are similar to those observed experimentally for the thermotropic liquid-crystalline polymers and show the transitional entropy terms which actually increase upon orientational ordering. In the orientational ordering values, it is shown that mesogenic groups, flexible segments, and gauche energy (temperature) may be quite substantial. Finally, by using the flexibility term, we predict the highly anisotropic mesophase which was shown by Vasilenko et al.

폴리[1-{4-{4'-시아노페닐아조)펜옥시알킬옥시}에틸렌]들의 열방성 액정 거동 (Thermotropic Liquid Crystalline Behavior of Poly[1-{4-(4'-cyanophenylazo)phenoxyalkyloxy}ethylene]s)

  • 정승용;이재윤;마영대
    • 폴리머
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    • 제33권4호
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    • pp.297-306
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    • 2009
  • 폴리(비닐 알코올)과 1-{4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시}알킬브롬들(CAFBn, n=$2{\sim}10$)을 이용하여 곁사슬형 액정 동족체들인 폴리 [1-(4-(4'-시아노페닐아조)펜옥시알킬옥시)에틸렌]들(CAFETn, n=$2{\sim}10$, 유연격자중의 메틸렌 단위들의 수)을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정 특성을 검토하였다. n=$2{\sim}5$인 CAPBn은 액정 상들을 형성하지 않는 반면 CAPB6 그리고 n=$7{\sim}10$인 CAPBn들은 각각 쌍방성 그리고 단방성 네마틱 상들을 형성 하였다. 이러한 사실과 판이하게, CAPETn 고분자들 중에서 CAPET5만이 쌍방성 네마틱 상을 형성하는 반면 나머지 고분자들은 단방성 네미틱 상들을 형성하였다. CAPETn들의 액체 상에서 네마틱 상으로의 전이온도들 그리고 CAPBn들에 비해 큰 값들을 갖는 CAPETn들의 상 전이시의 엔트로피 변화는 n의 함수로서 전형적인 홀수-짝수 효과를 나타냈다. 이러한 상 전이 거동들을 Imrie에 의한 'virtual trimer model'의 견지에서 검토하였다. CAPETn들의 액정 상의 특성들은 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트 그리고 폴리스티렌에 (시아노페닐아조)펜옥시 그룹들을 플리메틸렌 유연격자들을 통하여 연결시켜 얻은 고분자들에 대해 보고된 결과와 크게 달랐다. 이러한 결과들은 주사슬과 곁사슬 그룹의 화학적 결합양식이 액정 상의 형성능, 안정성 그리고 구조에 중요한 역할을 함을 시사한다.

α,ω-비스(4-사이아노아조벤젠-4'-옥시)알케인들의 열방성 액정 특성 (Thermotropic Liquid Crystalline Properties of α,ω-Bis(4-cyanoazobenzene-4'-oxy)alkanes)

  • 정승용;김효갑;마영대
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.358-366
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    • 2011
  • 선상의 액정 dimer 동족체인 ${\alpha},{\omega}$-(4-사이아노아조벤젠-4'-옥시)알케인(CATWETn, n = 2~10, 유연격자 중의 메틸렌 단위들의 수)을 합성함과 동시에 이들의 열방성 액정 거동을 검토하였다. n이 3, 6인 dimer들은 단방성 네마틱 상을 형성하는 반면 다른 유도체들은 양방성 네마틱 상을 형성하였다. Dimer들의 네마틱액체 전이온도와 상 전이시의 엔트로피 변화는 n의 함수로서 커다란 홀수-짝수 효과를 나타냈다. 이러한 상 전이 거동은 유연격자의 홀수-짝수의 변화에 의한 유연격자의 평균적인 형태변화의 견지에서 합리적으로 설명된다. CATWETn이 나타내는 네마틱 상의 열적 안정성과 질서도 그리고 홀수-짝수 효과는 메톡시, 니트로 그리고 펜틸기로 치환된 dimer에 대해 보고된 결과와 유사한 경향을 나타내는 반면 monomesogenic 화합물인 1-{4-(4'-사이아노페닐아조)펜옥시}알킬브롬 그리고 곁사슬형 액정 고분자인 폴리[1-{4-(4'-사이아노페닐아조)펜옥시알킬옥시}에틸렌]에 대해 보고된 결과와 현저히 달랐다. 이들의 결과를 Imirie에 의한 'virtural trimer model'의 견지에서 검토하였다.

새로운 형태의 액정폴리우레탄의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of New Thermotropic Liquid Crystalline Polyurethanes)

  • 이종백;이광현;강병철
    • Elastomers and Composites
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    • 제41권2호
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    • pp.108-115
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    • 2006
  • 비페닐기를 함유하는 새로운 형태의 액정성 폴리우레탄을 신규로 합성한 4,4'-Bis(9-hydroxynonoxy)biphenyl (BP9)와 2,6-tolylene diisocyanate, 2,5-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate 및 hexamethylene diisocyanate의 중부가 반응에 의해 합성하였다. 단량체 BP9은 스멕틱상을 형성하였으며 1,4-PDI/BP9을 제외한 나머지 폴리우레탄에서는 모두 액정성을 나타내었다. 합성된 단량체와 중합체들의 구조는 적외선분광분석기 및 핵자기공명분석기를 사용하여 확인하였으며, 그들의 열적 상전이 온도 및 안정성들은 시차주사 열량분석기와 편광현미경으로 조사하였다.

펜타-O-4-{4'-(시아노페닐아조)펜옥시}알킬-D-글루코피라노오스들의 열방성 액정 거동 (Thermotropic Liquid Crystalline Behavior of Penta-O-4-{4'-(cyanophenylazo)phenoxy}alkyl-D-glucopyranoses)

  • 정승용;김인수;마영대
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.603-611
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    • 2009
  • 펜타-O-4-{4'-(시아노페닐아조)펜옥시}알킬-D-글루코피라노스 동족체들(CAGETn, n = 2~10, 유연격자 중의 메틸렌 단위들의 수)의 열방성 액정 특성을 검토하였다. n = 2, 7인 CAGETn은 쌍방성 네마틱 상들을 형성하는 반면 나머지 유도체들은 단방성 네마틱 상들를 형성하였다. 이것이 글루코오스 유도체가 네마틱 상들을 형성한다고 하는 최초의 보고이다. CAGETns의 액체 상에서 네마틱 상으로의 전이온도들($T_{iNS}$) 그리고 $T_{iN}$에서의 엔트로피 변화는 n의 함수로서 홀수-짝수 효과를 나타냈다. 이러한 거동은 유연격자의 홀수-짝수의 변화에 기인한 곁사슬들의 평균적인 형태변화의 견지에서 합리적으로 설명된다. CAGETns에서 관찰되는 네마틱 상에서 결정 상으로의 전이온도들($T_{NkS}$) 그리고 $T_{Nk}$에서의 엔트로피 변화도 동일한 관점에서 설명된다. $T_{iN}$ 혹은 $T_{Nk}$에서의 엔트로피 변화는 n = 4에서 재차 증가하기 전에 n = 3에서 최소를 나타냈다. 이러한 사실은 곁사슬 그룹들의 배열의 차이에 의해 초래되는 것으로 생각된다. CAGETns의 액정 상의 특성은 글루코오스에 알킬 그룹을 에테르 결합으로 부분적으로 혹은 완전치환시켜 얻은 유도체들에 대해 보고된 결과와 전혀 달랐다. 본 연구결과는 치환기들의 치환도와 화학구조가 액정들의 구조형성에 있어서 중요한 역할을 함을 시사한다.