Жидкостная сцинтилляционная спектрометрия трития в исследовании поверхностных явленийНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2009 г.-31 декабря 2009 г. Жидкостная сцинтилляционная спектрометрия трития в исследовании поверхностных явлений
Результаты этапа: Разработана методика введения тритиевой метки в органические молекулы с использованием метода термической активации трития при температуре мишени 295 K, которая позволила повысить в 2-10 раз молярную радиоактивность меченых соединений по сравнению с результатами, полученными для температуры мишени 77 К. Такой подход был использован для введения тритиевой метки в лизоцим, додецилсульфат натрия (SDS) и бромид додецилтриметиламмония (DTAB). Подобраны концентрации добавок нафталина и 2,5-дифенилоксазола в сцинтилляционных жидкостях на основе октана и октанола. Определены параметры регистрации трития (кривые гашения) для систем вода/октан и вода/октанол, которые в дальнейшем использовались при обсчете данных, полученных по методу сцинтиллирующей фазы. С помощью метода сцинтиллирующей фазы исследовано распределение лизоцима между фазами и его адсорбция на межфазной границе для систем водный раствор/органическая жидкость (октан, п-ксилол, октанол). Получены данные по кинетике адсорбции лизоцима на межфазной границе водный раствор/органическая жидкость и найдены значения коэффициентов диффузии лизоцима в межфазном слое. Найденные значения коэффициентов распределения, коэффициентов диффузии и параметры изотерм адсорбции свидетельствуют о сильном влиянии природы органической фазы на адсорбцию лизоцима и его распределение между фазами. На примере системы вода/октан исследована термодинамика процессов адсорбции и распределения лизоцима в системе. Определены значения энтальпии и энтропии переноса лизоцима из водной фазы в октан и образования насыщенного и плотного адсорбционных слоев. Определено взаимное влияние лизоцима и низкомолекулярных ионогенных ПАВ (SDS и DTAB) при конкурентной адсорбции на межфазных границах водный раствор/п-ксилол и водный раствор/октан при концентрациях лизоцима 0.01, 0.1, 1 г/л и молярных отношения ПАВ/белок 0.1, 1, 5. Определены степени заполнения адсорбционного слоя и его состав. Для обеих межфазных границ было найдено, что для смеси лизоцим - DTAB происходит взаимная конкуренция за место в адсорбционном слое. В случае смеси лизоцим – SDS происходило сильное вытеснение белка из адсорбционного слоя, что не полностью компенсировалось адсорбцией ПАВ, и приводило к уменьшению количества адсорбированного вещества на межфазной границе. Вместе с тем при увеличении мольной доли SDS наблюдалось резкое увеличение адсорбции как SDS, так и лизоцима, что связано с образованием комплекса (белок)(SDS)n , n от 2 до 6 для системы вода/п-ксилол и n от 1 до 17 для системы вода/октан.
2 1 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. Жидкостная сцинтилляционная спектрометрия трития в исследовании поверхностных явлений
Результаты этапа: Разработана методика введения тритиевой метки с помощью метода термической активации в лизоцим и альбумин, позволяющая получать меченые белки с удельной радиоактивностью 46 Ки/ммоль и 110 Ки/ммоль для лизоцима и альбумина соответственно. Меченые препараты охарактеризованы с помощью эксклюзионной хроматографии, УФ-спектроскопии, а также найдено распределение трития по аминокислотным остаткам белка. С помощью метода сцинтиллирующей фазы определено распределение между фазами и концентрирование на межфазной границе сывороточного альбумина человека в системах водный раствор/п-ксилол, водный раствор/октан и водный раствор/октанол. Величины коэффициентов распределения альбумина составили (3.2±0.6)×10^-3, (1.3±0.2)×10^-3, (3.1±0.5)×10^-3 для систем с п-ксилолом, октаном и октанолом соответственно. Найдено, что при низких концентрациях изотермы адсорбции альбумина на межфазной границе для всех трех систем были близки и имели Лэнгмюровский вид. При концентрации 0.02 мг/мл образовывался адсорбционный монослой белка, который для системы вода/октан далее мало менялся. Однако в других системах при концентрации альбумина выше 0.1 мг/мл наблюдался дальнейший рост адсорбции, которая достигала при концентрации 1 мг/мл от 3 (п-ксилол) от 5 (октанол) молекулярных слоев белка. Для системы водный раствор/п-ксилол исследовано взаимное влияние альбумина и ионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) додецилсульфата натрия и бромида додецилтриметиламмония при конкурентной адсорбции на межфазной границе жидкость/жидкость при концентрации белка 0.05, 0.55 и 1 г/л. Оказалось, что в отличие от лизоцима, добавки ПАВ практически не влияют на адсорбцию альбумина на межфазной границе и на коэффициент распределения белка между фазами. При этом адсорбция ионогенных ПАВ снижалась в присутствии альбумина. Исследование адсорбции альбумина и ряда гуминовых веществ на графене в сравнении с адсорбцией на межфазной границе вода/п-ксилол позволило выдвинуть гипотезу о существенном влиянии молекул п-ксилола на образование адсорбционных слоев, вероятно, посредством образования устойчивых комплексов с молекулами альбумина.
3 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. Жидкостная сцинтилляционная спектрометрия трития в исследовании поверхностных явлений
Результаты этапа: С помощью меченных тритием соединений и жидкостной сцинтилляционной спектрометрии в варианте метода сцинтиллирующей фазы, а также оптических и коллоидно-химических методов исследовано поведение в системе вода/органическая жидкость (пара-ксилол, октан, октанол) глобулярных белков (лизоцим белка куриного яйца, сывороточный альбумин человека), плюроника Р123 и ионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) бромида додецилтриметиламмония (DTAB) и додецилсульфата натрия (SDS) как в виде индивидуальных соединений, так и их смесей. С помощью метода сцинтиллирующей фазы определены количественные характеристики (коэффициенты распределения и изотермы адсорбции) поведения исследованных соединений, а также получены данные по кинетике адсорбции белков и низкомолекулярных ПАВ на межфазной границе, найдены значения коэффициентов диффузии в межфазном слое. Было выявлено влияние природы органической фазы на способность веществ переходить в органическую фазу и адсорбироваться на границе раздела. Для SDS и DTAB в системах вода/органическая жидкость (октан, пара-ксилол) с помощью метода сцинтиллирующей фазы удалось получить количественные характеристики адсорбционных слоев при низких концентрациях растворов (вплоть до 7×10^-8 моль/л), когда коллоидно-химические методы неприменимы. При исследовании смесей DTAB, SDS, плюроника Р123 с лизоцимом и альбумином определены вклады каждого из компонентов в их совместную адсорбцию на межфазной границе и взаимное влияние на распределение веществ между фазами. На основании экспериментальных данных и расчетов с использованием модели Файнермана предложен механизм конкурентной адсорбции белков и ПАВ на границе жидкость/жидкость в области концентраций ПАВ от 8×10^-8 до 7×10^-5 моль/л

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".