モノヘキサデシルリン酸およびL-アルギニンから形成されたαゲル（α型水和結晶）の水挙動の特徴

L-アルギニン（C16MP-ARG）によって中和されたモノヘキサデシルリン酸は、水でαゲル（α型水和結晶）を形成します。この研究では、小/広角X線散乱（SWAX）、フーリエ変換赤外線分光法（FT-IR）、差動スキャンカロリメトリー（DSC）を使用して、C16MP-ARGαゲルシステムにおける水の挙動を特徴付けました。、および1H核磁気共鳴（NMR）分光法。水濃度の増加により、ラメラ二重層のD間隔が増加し、O-Hストレッチ振動ピークの波数が増加しました。さらに、融解エンタルピーは水濃度の増加とともに増加しましたが、凍結は20重量％の水濃度以下では観察されませんでした。これらの結果は、サンプルの濃度の関数として水の全体的な特性が変化したことを示唆しています。1H-NMRスピンスピン緩和時間（T2）測定により、水とC16MP-ARGの陽子は、温度と濃度の関数として3つの成分（低、中、および高T2成分）に分類できることをさらに示唆しています。。低T2成分は、主にC16MP-ARGアルキル鎖の陽子から生じ、その可動性は温度の上昇とともに増加しました。High-T2成分は、水の陽子から生じました。水は、-30°CでのC16MP -ARGヘッドグループの「結合水」と20重量％の水濃度として振る舞い、温度と水濃度の増加とともに可動性が増加しました。これらの変化は、水濃度の増加により、C16MP-ARGラメラ二重層とαゲルドメインに囲まれたスペースの間に水の量が増加することを示唆しています。

Monohexadecyl phosphate, neutralized by L-arginine (C16MP-Arg), forms an α-gel (α-type hydrated crystal) with water. In this study, we characterized the behavior of water in the C16MP-Arg α-gel system by means of small/wide angle X-ray scattering (SWAXS), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), and 1H nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. An increased water concentration resulted in an increase in the d-spacing of the lamellar bilayers as well as an increased wavenumber for the O-H stretching vibration peak. In addition, the melting enthalpy increased with increasing water concentration, while freezing was not observed below a water concentration of 20 wt%. These results suggest that the overall properties of water changed as a function of its concentration in the sample. 1H-NMR spin-spin relaxation time (T2) measurements further suggest that the protons of water and C16MP-Arg can be classified into three components (low-, middle-, and high-T2 components) as a function of the temperature and concentration. The low-T2 component mainly arose from the protons of C16MP-Arg alkyl chains, and its mobility increased with increasing temperature. The high-T2 component arose from the protons of water. The water behaved as "bound water" for the C16MP-Arg headgroups at -30°C and a water concentration of 20 wt%, and the mobility increased with increasing temperature and water concentration. These changes suggest that an increased water concentration results in an increased amount of water being incorporated between the C16MP-Arg lamellar bilayers as well as in spaces surrounded by α-gel domains.