Computational study of room-temperature ionic liquids interacting with a POPC phospholipid bilayer

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 116, Issue 36, 2012, Pages 11205-11216

  Bingham, Richard J ^a   Ballone, Pietro ^b  

^a UNIVERSITY OF LEEDS   (United Kingdom)

^b EPFL   (Switzerland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

IONIC LIQUIDS; MOLECULAR DYNAMICS; POSITIVE IONS;

BI-LAYER; COMPUTATIONAL STUDIES; EMPIRICAL FORCE; EXPERIMENTAL OBSERVATION; LIPID SURFACE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PHOSPHOLIPID BILAYER; ROOM TEMPERATURE IONIC LIQUIDS; SPECIFIC INTERACTION; THIN LAYERS; WATER SOLUTIONS; [BMIM][PF; [BMIM][TF;

PHOSPHOLIPIDS;

EID: 84866432561     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp306126q     Document Type: Article

References (80)

1. Welton, T. Chem. Rev. 1999, 99, 2071-2084
2. Howlett, P. C.; MacFarlane, D. R.; Hollenkamp, A. F. Electrochem. Solid-State Lett 2004, 7, A97-A101
3. Ishikawa, M.; Sugimoto, T.; Kikuta, M.; Ishiko, E.; Kono, M. J. Power Sources 2006, 162, 658-662
4. Torimoto, T.; Tsuda, T.; Okazaki, K.; Kuwabata, S. Adv. Mater. 2010, 22, 1196-1221
5. Bonhôte, P.; Dias, A. P.; Papageorgiou, N.; Kalyanasundaram, K.; Grätzel, M. Inorg. Chem. 1996, 35, 1168-1178
6. Papageorgiou, N.; Athanassov, Y.; Armand, M.; Bonhôte, P.; Pettersson, H.; Azam, A.; Grätzel, M. J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 3099-3108
7. Wang, P.; Zakeeruddin, S. M.; Exnar, I.; Grätzel, M. Chem. Commun. 2002, 2972-2973
8. Dupont, J.; de Souza, R. F.; Suarez, P. A. Z. Chem. Rev. 2002, 102, 3667-3691
9. Ye, C.; Lui, W.; Chen, T.; Yu, L. Chem. Commun. 2001, 2244
10. Nainaparampil, J. J.; Eapen, K. C.; Sanders, J. H.; Voevodin, A. A. J. Microelectromech. Syst. 2007, 16, 836-843
11. Gurkan, B.; Goodrich, B. F.; Mindrup, E. M.; Ficke, L. E.; Massel, M.; Seo, S.; Senftle, T. P.; Wu, H.; Glaser, M. F.; Shah, J. K.; Maginn, E. J.; Brennecke, J. F.; Schneider, W. F. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 3494-3499
12. Borra, E. F.; Seddiki, O.; Angel, R.; Eisenstein, D.; Hickson, P.; Seddon, K. R.; Worder, S. P. Nature 2007, 447, 979-981
13. Wasserscheid, P.; Keim, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 3772-3789
14. Fei, Z.; Geldbach, T. J.; Zhao, D.; Dyson, P. J. Chem. - Eur. J. 2006, 12, 2122-2130
15. Holbrey, J.; Seddon, K. R. Clean Products Processes 1999, 1, 223-236
16. Petkovic, M.; Seddon, K. R.; Rebelo, L. P. N.; Pereira, C. S. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 1383-1403
17. Evans, K. O. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8558-8562
18. DiCarlo, C. M.; Compton, D. L.; Evans, K. O.; Laszlo, J. A. Bioelectrochemistry 2006, 68, 134-143
19. van Rantwijk, F.; Lau, R. M.; Sheldon, R. A. Trends Biotechnol. 2003, 21, 131-138
20. Kragl, U.; Eckstein, M.; Kaftzik, N. Curr. Opin. Biotechnol. 2002, 13, 565-571
21. Pretti, C.; Chiappe, C.; Pieraccini, D.; Gregori, M.; Abramo, F.; Monnia, G.; Intorre, L. Green Chem. 2006, 8, 238-240
22. Bernot, R. J.; Brueseke, M. A.; Evans-White, M. A.; Lamberti, G. A. Environ. Toxicol. Chem. 2005, 24, 87-92
23. Viboud, S.; Papaiconomou, N.; Cortesi, A.; Chatel, G.; Draye, M.; Fontvieille, D. J. Hazardous Materials 2012, 215-216, 40-48
24. Evans, K. O. Colloids Surf. A 2006, 274, 11-17
25. Evans, K. O. Int. J. Mol. Sci. 2008, 9, 498-511
26. Berkowitz, M. L.; Vacha, R. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 74-82
27. Tatulian, S. A. In Phospholipids Handbook; Cevc, G., Ed.; Marcel Dekker: New York, 1993; pp 511-552.
28. Vernier, P. T.; Ziegler, M. J.; Dimova, R. Langmuir 2009, 25, 1020-1027
29. Böckmann, R. A.; Hac, A.; Heimburg, T.; Grubmüller, H. Biophys. J. 2003, 85, 1647-1655
30. Cromie, S. R. T.; Del Pópolo, M. G.; Ballone, P. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 11642-11648
31. Solomonov, I.; Weygand, M. J.; Kjaer, K.; Rapaport, H.; Leiserowitz, L. Biophys. J. 2005, 88, 1809-1817
32. Rapaport, H.; Kuzmenko, I.; Lafont, S.; Kjaer, K.; Howes, P. B.; Als-Nielsen, J. Biophys. J. 2001, 81, 2729-2736
33. Lafont, S.; Rapaport, H.; Sömjen, G. J.; Renault, A.; Howes, P. B.; Kjaer, K.; Als-Nielsen, J.; Leiserowitz, L.; Lahav, M. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 761-765
34. Toh, S. L. I.; McFarlane, J.; Tsouris, C.; DePaoli, D. W.; Luo, H.; Dai, S. Solvent Extr. Ion Exch. 2006, 24, 33-56
35. Crosthwaite, J. M.; Aki, S. N. V. K.; Maginn, E. J.; Brennecke, J. F. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5113-5119
36. Tattrie, N. H.; Bennett, J. R.; Cyr, R. Biochemistry 1968, 46, 819-829
37. Kučerka, N.; Tristram-Nagle, S.; Nagle, J. F. J. Membr. Biol. 2005, 208, 193-202
38. Nagle, J. F.; Tristram-Nagle, S. Biochim. Biophys. Acta 2000, 1469, 159-195
39. Leekumjorn, S.; Sum, A. K. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6026-6033
40. Ceccarelli, M.; Marchi, M. Biochimie 1998, 80, 415-419
41. Mauk, A. W.; Chaikof, E. L.; Ludovice, P. J. Langmuir 1998, 14, 5255-5266
42. Heller, H.; Schaefer, M.; Schulten, K. J. Phys. Chem. 1993, 97, 8343-8360
43. Campbell, N. A.; Reece, J. B. Biology, 6 th ed.; Benjamin Cummings: San Francisco, CA, 2001.
44. Hough, W. L.; Smiglak, M.; Rodríguez, H.; Swatloski, R. P.; Spear, S. K.; Daly, D. Y.; Pernak, J.; Grisel, J. E.; Carliss, R. D.; Soutullo, M. D.; Davis, J. H., Jr.; Rogers, R. D. New J. Chem. 2007, 31, 1429-1436
45. Berendsen, H.; van der Spoel, D.; van Drunen, R. Comput. Phys. Commun. 1995, 91, 43-56
46. Lindahl, E.; Hess, B.; van der Spoel, D. J. Mol. Mod. 2001, 7, 306-317
47. Berger, O.; Edholm, O.; Jähnig, F. Biophys. J. 1997, 72, 2002-2013
48. Oostenbrink, C.; Villa, A.; Mark, A. E.; van Gunsteren, W. F. J. Comput. Chem. 2004, 25, 1656-1676
49. Chiu, S.-W.; Clark, M.; Balaji, V.; Subramaniam, S.; Scott, H. L.; Jacobsson, E. Biophys. J. 1995, 69, 1230-1245
50. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; Hermans, J. In Intermolecular forces; Pullman, B., Eds.; D. Reidel Publishing Company: Dordrecht, The Netherland, 1981; pp 331-342.
51. Canongia Lopes, J. N.; Deschamps, J.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2038-2047
52. Canongia Lopes, J. N.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16893-16898
53. Canongia Lopes, J. N.; Deschamps, J.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 11250-11250
54. Bhargava, B. L.; Balasubramanian, S. J. Chem. Phys. 2007, 127, 114510
55. Cremer, T.; Kolbeck, C.; Lovelock, K. R. J.; Paape, N.; Woelfel, R.; Schulz, P. S.; Wasserscheid, P.; Weber, H.; Thar, J.; Kirchner, B.; Maier, F.; Steinrueck, H. Chem. - Eur. J 2010, 16, 9018-9030
56. Pensado, A. S.; Malfreyt, P.; Padua, A. A. H. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 14708-14718
57. Bernardes, C. E. S.; Minas da Piedade, M. E.; Canongia Lopes, J. N. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 2067-2074
58. Poger, D.; Mark, A. E. J. Chem. Theory Comput. 2010, 6, 325-336
59. Tieleman, P. D.; MacCallum, J. L.; Ash, W. L.; Kandt, C.; Xu, Z.; Monticelli, L. Journal of Physics: Condensed Matter 2006, 18, S1221-S1234. See also the web site: http://moose.bio.ucalgary.ca/
60. Darden, T.; York, D.; Pedersen, L. J. Chem. Phys. 1993, 98, 10089-10092
61. Essmann, U.; Perera, L.; Berkowitz, M. L.; Darden, T.; Lee, H.; Pedersen, L. G. J. Chem. Phys. 1995, 103, 8577-8592
62. Hess, B.; Bekker, H.; Berendsen, H. J. C.; Fraaije, J. G. E. M. J. Comput. Chem. 1997, 18, 1463-1472
63. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690
64. Waheed, Q.; Edholm, O. Biophys. J. 2009, 97, 2754-2760
65. Lindahl, E.; Edholm, O. Biophys. J. 2000, 79, 426-433
66. Marrink, S. J.; Mark, A. E. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6122-6127
67. Farago, O. J. Chem. Phys. 2003, 119, 596-605
68. Cooke, I. R.; Kremer, K.; Deserno, M. Phys. Rev. E 2005, 72, 011506
69. Pabst, G.; Rappolt, M.; Amenitsch, H.; Laggner, P. Phys. Rev. E 2000, 62, 4000-4009
70. Smaby, J. M.; Momsen, M. M.; Brockman, H. L.; Brown, R. E. Biophys. J. 1997, 73, 1492-1505
71. Seelig, A.; Seelig, J. Biochemistry 1977, 16, 45-50
72. Seelig, J.; Waespe-Šarčevč, N. Biochemistry 1978, 17, 3310-3315
73. Perly, B.; Smith, I. C. P.; Jarrell, H. C. Biochemistry 1985, 24, 1055-1063
74. Lide, D. R., Ed.; CRC Handbook of Chemistry and Physics, 73 ed.; CRC Press Inc.: Boca Raton, FL, 1992.
75. Feller, S. E. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2000, 5, 217-223
76. Kučerka, N.; Nagle, J. F.; Sachs, J. N.; Feller, S. E.; Pencer, J.; Jackson, A.; Katsaras, J. Biophys. J. 2008, 95, 2356-2367
77. Kučerka, N.; Tristram-Nagle, S.; Nagle, J. F. Biophys. J. 2006, 90, L83-L85
78. Nagle, J. F.; Wiener, M. C. Biochim. Biophys. Acta 1988, 942, 1-10 see also ref 28.
79. Binder, H.; Zschornig, O. Chem. Phys. Lipids 2002, 115, 39-61
80. Sinn, C. G.; Antonietti, M.; Dimova, R. Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects 2006, 282, 410-419