Strukturelle Untersuchung des Poly(pentapeptids) von Elastin, Poly(GVGVP), im festen Zustand

Poly(GVGVP) ist der Kopf einer neuartigen Gruppe von Biopolymeren mit außergewöhnlichem Potenzial für zukünftige Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie der Biomedizin, Umwelt, Energie oder Industrie. Unter Berücksichtigung ihrer zukünftigen Entwicklung ist weiteres Wissen erforderlich, um die molekularen Grundlagen ihres bemerkenswerten Verhaltens sowie andere strukturelle und technische Parameter zu verstehen. Diese Arbeit widmet sich einer speziellen Aufgabe dieser Herausforderung: der strukturellen Untersuchung ihres festen Zustands, die in dieser Arbeit zum ersten Mal angegangen wird. Thermische, weitwinkelige Röntgenbeugung und vibrational Raman-Analyse wurden verwendet. Insgesamt sind alle Beobachtungen im Einklang mit der Existenz einer metastabilen amorphen Phase, die aus Polymerketten ohne offensichtliche konformationale Ordnung besteht. Die Hauptstrukturproperty ist die Existenz eines umfangreichen und dichten Netzwerks von Wasserstoffbrücken, die offenbar die Mehrheit der vorhandenen Amidgruppen umfassen. Thermische Behandlung induziert strukturelle Veränderungen an diesem Polymer. Ein Teil der Wasserstoffbrücken brach, und die Polymerketten reorganisieren sich, um einen stabilen Zustand zu erreichen. Dieser Zustand ist im klassischen Sinne nicht kristallin und irreversibel. Aufgrund des thermischen Inputs hatten die Polymerketten genug Beweglichkeit gewonnen, um ihre inter- und intramolekularen Wechselwirkungen zu optimieren und ihre entropischen Anforderungen zu erfüllen.