Диссертация (1150176), страница 19

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

Однако впоследнем случае поверхностная активность комплексов выше. Кроме того, на1146050r , мН/м403020100050100150200250300350t, минРис. 54. Кинетические зависимости действительной части динамической поверхностнойупругости растворов смеси фибриноген/ПСС при рН = 3,8 и концентрациях ПСС 0(квадраты), 2*10-5 (круги), 5*10-5 (треугольники), 1*10-4 (звезды), 2*10-4 (снежинки),2*10-3 (ромбы), 2*10-2 мг/мл (пятиугольники).7270 , мН/м68666462050100150200250300350t, минРис. 55. Кинетические зависимости динамического поверхностного натяжениярастворов фибриноген/ПСС при рН = 3,8 и концентрациях ПСС 0 (квадраты), 5*10-5(треугольники), 1*10-4 (звезды), 2*10-4 (снежинки), 2*10-3 (ромбы), 2*10-2 мг/мл(пятиугольники).1156050r , мН/м4030201000246810 , мН/мРис.

56. Зависимости действительной части динамической поверхностной упругости отповерхностного давления растворов фибриноген/ПСС при рН=3,8 и концентрации ПСС:0 (квадраты), 5*10-5 (треугольники), 1*10-4 (звезды), 2*10-3 (ромбы), 2*10-2 мг/мл(пятиугольники).4surf , град.32100200004000060000t, с.Рис. 57. Кинетические зависимости эллипсометрического угла ∆ для растворовфибриноген/ПСС при рН = 3,8 и концентрациях ПСС 0 (квадраты), 2*10-5 (круги), 1*10-4(треугольники), 2*10-3 мг/мл (снежинки).116Интенсивность, произвольные единицы2015105002004006008001000d, нмРис. 58.

Зависимость интенсивности рассеяния от размера частиц для растворовфибриноген/ПСС при рН=3,8 и концентрации ПСС: 0 (толстая линия), 2*10-5 (пунктир),2*10-4 (тонкая линия).начальном этапе адсорбции зависимости динамической поверхностной упругости отповерхностного давления растворов лизоцим/ПСС отклоняются от соответствующихзависимостей для раствора чистого белка в результате проникновения цепейполиэлектролита в ближнюю область поверхностного слоя. В случае растворовфибриноген/ПСС при рН = 3,8 монотонность кинетических зависимостей динамическойповерхностной упругости и характер зависимости этой величины от поверхностногодавления указывают на то, что ближняя область поверхностного слоя содержит толькомолекулы белка.

Поверхностная концентрация фибриногена снижается с ростомконцентрации ПСС за счет связывания белка агрегатами, характеризующимися болеенизкой поверхностной активностью и значительно меньшим коэффициентом диффузии.117VII.3.Динамическиеповерхностныесвойстварастворовкомплексовфибриноген/ПДАДМАХДинамическиеповерхностныесвойстварастворовфибриноген/ПДАДМАХизмерялись как функция возраста поверхности и концентрации полиэлектролита при рН= 3,8 и рН = 7.При рН = 7 изменения поверхностных свойств ускоряются уже при концентрацииполиэлектролита 2*10-5 мг/мл (рис.

59 и 60). Начиная примерно с концентрации 2*10-3мг/мл дальнейшего ускорения не происходит и в области более высоких концентрацийполиэлектролита можно наблюдать уменьшение скорости изменения поверхностныхсвойств. Такое поведение характерно для системы, где при увеличении концентрацииполиэлектролита происходит изменение знака заряда молекулы белка (параграфы IV.2.и IV.4.). Зависимости динамической поверхностной упругости от поверхностногодавления совпадают с результатами для растворов чистого белка (рис. 61). Это означает,что поверхностный слой состоит в основном из молекул белка, третичная структуракоторых не меняется.

ПДАДМАХ не оказывает денатурирующего действия нафибриноген,чтоотличаетсистемуфибриноген/ПДАДМАХотрастворовБСА/ПДАДМАХ (параграф IV.1.). Из изученных в данной работе белков третичнаяструктура БСА оказывается самой неустойчивой по отношению к действиюденатурантов. Полиэлектролиты оказывают относительно слабое денатурирующеедействие на белки, и в случае фибриногена возможное изменение третичной структурыне отражается на поверхностных свойствах этого белка.

Большое число дисульфидныхмостиков в молекуле фибриногена приводит к тому, что добавление даже таких сильныхденатурантов, как мочевина и ГХГ вызывает лишь частичное изменение структурыбелка[85,87].Разрушениевнутримолекулярныхсвязей,незатрагивающеедисульфидных мостиков, приводит к увеличению объема молекулы, однако ее общаягеометрия сохраняется. Таким образом, главным эффектом добавления ПДАДМАХ крастворам фибриногена оказывается изменение скорости адсорбции.

Противоположнозаряженные компоненты образуют комплексы с зарядом меньшим, чем заряд белка.Уменьшение заряда приводит к снижению электростатического барьера и ростускорости адсорбции. В области эквимолярных концентраций происходит перезарядка118комплекса, и скорость адсорбции уменьшается, вызывая смещение кинетическихзависимостей в сторону результатов для раствора чистого белка.С уменьшением рН, также как и в случае растворов БСА/ПДАДМАХ,взаимодействие между компонентами уменьшается и при рН = 3,8 добавкиполиэлектролита не приводят к изменению динамических поверхностных свойств (рис.62 и 63).

Все зависимости динамической поверхностной упругости от поверхностногодавления (рис. 64) для растворов смесей близки к соответствующим зависимостям длярастворов чистого белка. В то же время взаимодействие фибриногена с ПСС приводит кобразованию комплексов и изменению кинетических зависимостей динамическойповерхностной упругости и поверхностного натяжения даже если оба компонентаодноименно заряжены. Вероятно, также как и для растворов смесей БСА с одноименнозаряженным полиэлектролитом, в случае растворов фибриноген/ПСС более высокаягибкостьмолекулыполиэлектролитаигидрофобныевзаимодействиямеждукомпонентами способствуют образованию комплексов за счет взаимодействия смолекулой белка с неоднородным распределением заряда.

Степень гидрофобностимолекулы ПДАДМАХ ниже, а и персистентная длина выше, чем для молекулы ПСС.Поэтому при рН=3,8 ПДАДМАХ не влияет на поверхностные свойства растворовфибриногена, которые определяются адсорбцией молекул белка.1197060r , мН/м50403020100050100150200250300t, минРис. 59. Кинетические зависимости действительной части динамической поверхностнойупругости растворов фибриноген/ПДАДМАХ при рН = 7 и концентрациях ПДАДМАХ0 (квадраты), 2*10-5 (круги), 2*10-4 (треугольники), 2*10-3 (звезды), 2*10-2 (снежинки),2*10-1 мг/мл (ромбы).747270 , мН/м686664626058050100150200250300t, минРис. 60. Кинетические зависимости поверхностного натяжения растворов смесифибриноген/ПДАДМАХ при рН = 7 и концентрациях ПДАДМАХ 0 (квадраты), 2*10-5(круги), 2*10-4 (треугольники), 2*10-3 (звезды), 2*10-2 (снежинки), 2*10-1 мг/мл (ромбы).1207060r , мН/м5040302010002468101214 , мН/мРис.

61. Зависимости действительной части динамической поверхностной упругости отповерхностного давления растворов фибриноген/ПДАДМАХ при рН=7 и концентрацииПДАДМАХ: 0 (квадраты), 2*10-5 (круги), 2*10-4 (треугольники), 2*10-3 (звезды), 2*10-2(снежинки), 2*10-1 мг/мл (ромбы).60r , мН/м4530150050100150200250300t, минРис. 62. Кинетические зависимости действительной части динамической поверхностнойупругости растворов фибриноген/ПДАДМАХ при рН = 3,8 и концентрацияхПДАДМАХ 0 (квадраты), 2*10-5 (круги), 2*10-3 (треугольники), 2*10-1 мг/мл (звезды).1217270 , мН/м6866646260050100150200250300t, минРис. 63.

Кинетические зависимости динамического поверхностного натяжениярастворов фибриноген/ПДАДМАХ при рН = 3,8 и концентрациях ПДАДМАХ 0(квадраты), 2*10-5 (круги), 2*10-3 (треугольники), 2*10-1 мг/мл (звезды).6050r , мН/м40302010002468101214 , мН/мРис. 64. Зависимости действительной части динамической поверхностной упругости отповерхностного давления растворов фибриноген/ПДАДМАХ при рН = 3,8 иконцентрации ПДАДМАХ: 0 (квадраты), 2*10-5 (круги), 2*10-3 (треугольники), 2*10-1мг/мл (звезды).122Выводы1.Обнаруженытрилокальныхмаксимуманакинетическихзависимостяхдинамической поверхностной упругости растворов смеси β-казеин/ПНИПАМ. Показано,что первые два максимума связаны с последовательным вытеснением относительногидрофильных и относительно гидрофобных участков молекул β-казеина из ближнейобласти поверхностного слоя.

Третий максимум вызван образованием петель и хвостовмолекул ПНИПАМ у межфазной границы.2.Обнаружено относительное изменение величины первых двух пиков накинетическихкривыхдинамическойповерхностнойупругостирастворовβ-казеин/ПНИПАМ при увеличении концентрации ПНИПАМ, свидетельствующее обусилении гидрофобного взаимодействия между компонентами.3.Для растворов смеси БСА и ПСС при значениях рН, соответствующиходноименному заряду макромолекул, обнаружено сильное уменьшение скоростиизменения поверхностных свойств при увеличении концентрации полиэлектролита,свидетельствующее об образовании комплексов БСА/ПСС в объеме раствора за счетвзаимодействия молекул ПСС с противоположно заряженными участками наповерхностиглобулыБСА.Показано,что в этом случаеближняяобластьповерхностного слоя растворов комплексов БСА/ПСС состоит в основном из глобулбелка, а полиэлектролит вытеснен в дальнюю область.4.Для растворов смеси БСА и ПДАДМАХ при значениях рН, соответствующиходноименному заряду макромолекул, комплексы белок/полиэлектролит не образуютсяиз-за более низкой гибкости цепей ПДАДМАХ.5.Для растворов смеси БСА с полиэлектролитами (ПСС и ПДАДМАХ) призначениях рН, соответствующих разноименному заряду макромолекул, на кинетическихзависимостях динамической поверхностной упругости обнаружен локальный максимум,указывающий на разрушение третичной структуры БСА и образование дальней областиповерхностного слоя (области петель и хвостов).

Сравнение результатов для растворовБСА/полиэлектролит и БСА/ГХГ показывает, что третичная структура белка в первомслучае разрушается лишь частично.6.Для растворов смеси лизоцима и полиэлектролитов (ПСС и ПДАДМАХ) вширокой области значений рН монотонные кинетические зависимости динамической123поверхностной упругости указывают на сохранение третичной структуры белка вповерхностном слое. Влияние добавок полиэлектролитов на скорость измененияповерхностных свойств в этом случае связано, прежде всего, с образованиеммезоскопических агрегатов в объеме раствора, а также с проникновением цепейполиэлектролита в ближнюю область поверхностного слоя.7.Обнаружен сильный синергетический эффект ПСС и ГХГ на динамическиеповерхностные свойства растворов лизоцима.

В этом случае кинетические зависимостидинамической поверхностной упругости близки к соответствующим результатам длярастворов амфифильных линейных полимеров и указывают на полное разрушениетретичной структуры белка в поверхностном слое. В то же время подобный эффект невозникает при замене ГХГ на мочевину, что связано с различными механизмамиденатурации белков под действием ГХГ и мочевины.8.Зависимостидинамическойповерхностнойупругостиотповерхностногодавления показывают, что в растворах комплексов фибриногена с полиэлектролитамиближняя область поверхностного слоя состоит в основном из молекул белка.

Характеристики

Список файлов диссертации