Диссертация (1150240), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Методом двойной экстраполяции определяли рК а1 , pK а 2 : для каждойполученной зависимости (для каждой концентрации хлорида калия) проводилиэкстраполяцию на =0; через полученные точки проводили прямую допересечения с осью ординат (экстраполяция к нулевой концентрации солис→0)[104-106]. Полученные значения - рК а1 = 6,1, pK а 2 =9,4.pQ112341110,5109,5α+с1/2900,20,40,60,811,21,4Рис. 3.24 Определение константы диссоциации кислотных групп бычьегогемоглобина в растворах хлорида калия методом двойной экстраполяции: 1 - 1,0моль/л; 2 - 0,1 моль/л, 3 - 1·10-2 моль/л, 4 - 5·10-4 моль/л.- 89 -6,5pQ2123465,554,543,51/2α+с300,250,50,7511,251,5Рис. 3.25 Определение константы диссоциации основных групп бычьегогемоглобина в растворах хлорида калия методом двойной экстраполяции: 1 - 1,0моль/л; 2 - 0,1 моль/л, 3 - 1·10-2 моль/л, 4 - 5·10-4 моль/л.3.1.8 Устойчивость водных дисперсий гемоглобинаВажнейшей характеристикой является устойчивость водных дисперсийгемоглобина.
Исследование агрегации гемоглобина в зависимости от составараствора и времени контакта фаз позволяет определить области значений рН, прикоторых нарушаются свойства гемоглобина, такие как, структура гемоглобина засчет изменения конформации его белковой части, агрегация частиц гемоглобина,что влияет на вязкость дисперсий и способность гемоглобина переноситькислород. Процесс коагуляции изучался по изменению оптической плотности(∆D) в зависимости от состава водной фазы и времени коагуляции (ТаблицыПриложения А21-А24). На рис.
3.26, 3.27 приведены зависимости измененияоптической плотности от рН водной фазы при различных концентрациях КCl для- 90 -дисперсий лошадиного гемоглобина при времени коагуляции 30 и 60 минут.Максимум на кривых зависимостей изменения оптической плотности водныхдисперсий гемоглобина от рН соответствует значению изоэлектрической точки.Значение изоэлектрической точки лошадиного гемоглобина, определенногофотометрическим методом, совпадает с результатами электрокинетическихизмерений, что наглядно видно на рис.
3.28.Таким образом, процесс коагуляции будет идти наиболее интенсивно вобластях рН близких к изоэлектрической точке (для исследуемого гемоглобинапри рН~6,3). При значениях рН равных рН крови (7,3-7,5) гемоглобин и воднаяфаза образуют устойчивую дисперсную систему из-за того, что частицыгемоглобинаприобретаютдостаточновысокийодноименныйзаряд,препятствующий коагуляции.∆D0,3120,20,1рН03579Рис.
3.26 - Зависимость изменения оптической плотности водных дисперсийлошадиного гемоглобина от рН в растворах КСl (1 – концентрация 1∙10-3 моль/л,2 - 510-3 моль/л) для времени коагуляции 30 минут.- 91 -∆D10,320,20,1рН03579Рис. 3.27 - Зависимость изменения оптической плотности водных дисперсийлошадиного гемоглобина от рН в растворах КСl (1 – концентрация 1∙10-3 моль/л,2 - 510-3 моль/л) для времени коагуляции 60 минут.0,4∆D10,320,20,1ζ, мВ0-50-30-10103050Рис.
3.28 Зависимость изменения оптической плотности водных дисперсийгемоглобина от значений электрокинетического потенциала в растворах КСl(1 - 1∙10-3 моль/л, 2 - 510-3 моль/л) для времени коагуляции 30 минут.- 92 -3.1.9 Вязкость разбавленных растворов гемоглобинаОдними из важнейших форменных элементов крови являются эритроциты,содержащие гемоглобин. В отличие от гемоглобина, эритроцитынабухают,эластичны и способны к обратимой деформации, что облегчает их движение поузким капиллярам.
Важную роль в способности к обратимой деформацииэритроцитов играют липиды и белки плазматической мембраны, а также составвнутренней жидкости, содержащей гемоглобин. Согласно литературным даннымгемоглобин практически не набухает и даже его концентрированные растворыимеют небольшую вязкость [107, 108]. Рассмотрим зависимость обратноговремени течения от приложенного давления системы, содержащей воду иливодные дисперсии гемоглобина различной концентрации (рис. 3.29 и таблицаПриложения А25). Как видно из рис. 3.29 и для воды, и для дисперсийгемоглобина эта зависимость является линейной и проходит через началокоординат, что говорит о том, что водные дисперсии гемоглобина небольшихконцентраций являются ньютоновскими жидкостями.1/t0,05вода0,040,1 г/л гемоглобина вводе0,031 г/л гемоглобина вводе0,022 г/л гемоглобина вводе0,014 г/л гемоглобина вводеP, Па002000400060008000Рис. 3.29 Зависимость обратного времени течения воды и водных дисперсийгемоглобина различной концентрации от разности давлений на концах капилляра(общего давления в системе).- 93 -3.1.10 Влияние аминокислот на электрокинетический потенциалгемоглобинаВ крови помимо ионов неорганических веществ содержится множестводругих веществ, оказывающих влияние на электрокинетический потенциалгемоглобина.
Исследуем воздействие составляющих белков - простейшихаминокислот на примере глицина и аспарагиновой кислоты (рис. 3.30, 3.31) наэлектрокинетический потенциал бычьего гемоглобина (рис. 3.32-3.34, таблицыПриложения А А26 и А27). Эти аминокислоты входят в состав самогогемоглобина и в водных растворах присутствуют три ионных формы аминокислот- анионная, катионная и цвиттер-ионная форма (изоэлектрическая точка глицина 6,2, а аспарагиновой кислоты - 2,98)[109].бычьегогемоглобина(рН≈6,5)этиВблизи изоэлектрической точкиаминокислотыбудутнаходитьсяпреимущественно в анионной и цвиттер-ионной форме2.Рис.
3.30 ГлицинРассмотримвлияниеРис. 3.31 Аспарагиновая кислотаглицинаиаспарагиновойкислотынаэлектрокинетический потенциал водных дисперсий гемоглобина в зависимости отконцентрации глицина и аспарагиновой кислоты (рис. 3.32). Значения рН водныхдисперсий гемоглобина в присутствии глицина близки к рН ИЭТ . Увеличениеконцентрации глицина приводит к увеличению рН и их смещению в областьзначений, больших рНИЭТ , где электрокинетический потенциал отрицателен (табл.3.8).
Так как глицин является слабым электролитом, то дальнейшее увеличениеегоконцентрацииэлектрокинетического(>5·10-4моль/л)потенциала.неВлияниесказываетсяназначенияхконцентрацииаспарагиновойкислоты на рН и значения электрокинетического потенциал отражено в табл. 3.8:2Значения рК глицина - 2,34 и 9,6, аспарагиновой кислоты - 2,09, 3,86 и 9,82.- 94 -чем больше концентрация кислоты, тем меньше рН, следовательно, большеэлектрокинетический потенциал. Действие аспарагиновой кислоты схоже сдействием соляной кислоты на электрокинетический потенциал воднойдисперсии гемоглобина с учетом степени диссоциации аспарагиновой кислоты.Чтобыответитьна вопрос о том, сорбируются ли простейшиеаминокислоты на гемоглобине специфически сравним влияние этих аминокислоти хлорида калия на электрокинетический потенциал в зависимости от рН(рис.3.33).
Присутствие глицина и аспарагиновой кислоты не смещает значениеизоэлектрической точки, так как они входят в состав гемоглобина и ихфункциональные группы (-NH2 и -COOH) являются потенциалобразующими.Таблица 3.8Влияние концентрации глицина и аспарагиновой кислоты на значенияэлектрокинетического потенциала и рН водных дисперсий бычьего гемоглобина.Концентрацияаминокислоты с,моль/л-lgc-55·1010-45·10-410-310-24,34,03,33,02,05·10-510-45·10-410-310-25·10-510-45·10-410-310-24,34,03,33,02,04,34,03,33,02,0рНδ, мВ врастворахаминокислотδ, мВ в хлоридекалия 5·10-4 в притех же значенияхрНГлицин6,688,36,81-7,16,85-8,86,88-10,16,9-11,0Аспарагиновая кислота6,590,05,620,35,3323,14,2326,93,3139,26,9-1,86,71-0,94,7322,54,1327,73,2942,9Значения рН задаются концентрацией соляной кислоты или гидроксида калия.-5-9-10-12-12-112152740-12-6232942- 95 -50ζ, мВГлицинАспарагиноваякислота102,03,04,0-lg c5,0-30Рис.
3.32 Зависимость значений электрокинетического потенциала водныхдисперсий бычьего гемоглобина от отрицательного логарифма концентрацииглицина и аспарагиновой кислоты.ζ, мВАспарагиновая кислотаГлицинХлорид калия35150рН-53579-25-45Рис. 3.33 Зависимость значений электрокинетического потенциала водныхдисперсий бычьего гемоглобина от от рН в присутствии глицина, аспарагиновойкислоты и хлорида калия.- 96 -3.2 Коллоидные свойства хлорофилла3.2.1 Кинетика установления адсорбционного равновесияХлорофилл нерастворим в воде и склонен к агрегации из-за плоскойструктуры макрокольца и наличия гидрофобного фитольного остатка. Приконтакте хлорофилла с водным раствором происходит ряд взаимосвязанныхпроцессов: частичная диссоциация его функциональных групп, адсорбция наповерхности хлорофилла веществ из раствора и агрегация молекул. Как и длягемоглобина, время установления адсорбционного равновесия можно определитьпо зависимости электропроводности, рН, электрокинетического потенциала отвремени контакта фаз.