Диссертация (1150240), страница 16
Текст из файла (страница 16)
3.473.48 и в таблице Приложения В1.рНæ×104Cм/м6119t, ч5,5050водных дисперсий билирубина отвремени контакта фаз.полученныхt, ч0100Рис. 3.47 Зависимость значений рН.Анализ7550100150Рис. 3.48 Зависимость значенийудельной электропроводности водныхдисперсий билирубина от временизависимостейконтакта фаз.показывает,чтоадсорбционноеравновесие в водной дисперсии билирубина устанавливается примерно за пятьчасов - быстрее, чем для гемоглобина и хлорофилла. Также как для гемоглобина ихлорофилла все дальнейшие измерения проводились при времени контакта фаз –24 часа.- 112 -3.3.2 Электрокинетические свойства билирубина в водных растворах1-, 2- и 3-зарядных ионовРассмотрим влияние рН на электрокинетический потенциал билирубина, врастворе хлорида калия (принимается, что хлорид-ионы и ионы калия являютсяиндифферентными для билирубина) (рис.
3.49, таблица Приложения В2). рНизоэлектрической точки билирубина в растворе хлорида калия - 3.9. Призначениях рН, меньших 3,9, электрокинетический потенциал частиц билирубинаположителен вследствие адсорбции ионов водорода, а при больших значениях –отрицателен из-за адсорбции ионов гидроксила.ζ, мВ3010-10 3рН4567-30Рис. 3.49 Зависимость электрокинетического потенциала водных дисперсийбилирубина от рН в растворе хлорида калия с концентрацией 5·10-4моль/л.- 113 -ζ, мВ123010-lg c-10 345-30Рис. 3.50 Зависимость электрокинетического потенциала водных дисперсийбилирубина от отрицательного логарифма концентрации катионов железа II (1) икатионов железа III (2).В отличие от хлорофилла и гемоглобина билирубин не содержит атомаметалла и способен образовывать комплексы с большинством двух- итрехзарядных элементов: Cu, Ni, Co, Fe, Mn, Zn, Al, Tl [5].
Ранее показано дляводныхдисперсийадсорбируютсянагемоглобинанихихлорофилла,специфически(т.е.нечтокатионыпростоежелезакулоновскоевзаимодействие), поэтому рассмотрим влияние катионов d-металла - железа наэлектрокинетическийпотенциалбилирубина(рис.3.50,3.51,таблицыПриложения В3, В4). Из рис. 3.50 следует, что влияние концентрации двух- итрехзарядного железа на электрокинетический потенциал водных дисперсийбилирубина соответствует классической теории ДЭС: увеличение концентрациидвухзарядных противоионов вызывает уменьшение абсолютных значенийэлектрокинетического потенциала, а трехзарядных - уменьшение и перезарядкуповерхности.- 114 -ζ, мВ130210-10рН345-30Рис. 3.51 Зависимость электрокинетического потенциала водных дисперсийбилирубина от рН в растворах сульфата железа II (1) и хлорида калия (2) сконцентрацией 5·10-4 моль/л.Чтобы ответить на вопрос о возможности специфической адсорбциикатионов железа на билирубине исследуем зависимость электрокинетическогопотенциала от рН (рис.
3.51 для железа II, таблица Приложения В3 для железа II,III). Присутствие катионов железа II смещает изоэлектрическую точку вщелочную область. Аналогичные результаты получены для железа III (таблицаПриложенияВ3).Смещение изоэлектрической точки свидетельствует оспецифической адсорбции катионов железа. Т.о. также как для гемоглобина ихлорофилла катионы железа II, III будут сорбироваться специфически.3.3.3 Влияние аминокислот на электрокинетические свойства билирубинаПоскольку из крови и тканей билирубин выводится в комплексе сальбумином, а также может взаимодействовать с другими белками, причем этовзаимодействие может быть специфическим, как, например, для азотсодержащихгетероциклических соединений [118], исследуем воздействие составляющих- 115 -белков - простейших аминокислот на примере глицина и аспарагиновой кислотына водные дисперсии билирубина.Рассмотримвлияниеглицинаиаспарагиновойкислотынаэлектрокинетический потенциал водных дисперсий билирубина в зависимости отрН (рис.
3.52, таблица Приложения В6). В водной среде глицин и аспарагиноваякислота существуют в виде катионной, анионной или цвиттер-ионной формы. Набилирубине могут сорбироваться одновременно различные ионные формы как засчет простого, электростатического взаимодействия, так и за счет специфическоговзаимодействия. Сравнение изоэлектрических точек билирубина в растворахглицина, аспарагиновой кислоты и хлорида калия говорит о преобладанииспецифической сорбции анионных форм аминокислот, так как изоэлектрическаяточка смещается в кислую область (рис. 3.52).На рис. 3.53 (таблица Приложения В7) изображена зависимостьэлектрокинетического потенциала билирубина от концентрации глицина иаспарагиновой кислоты. Как отмечено ранее, потенциал-образующими ионамиявляются протоны и гидроксид-ионы, однако в присутствии глицина иаспарагиновой кислоты добавляется сорбция анионных форм аминокислот, чтосказывается на значениях электрокинетического потенциала - уменьшаютсяположительные значения электрокинетического потенциала и по абсолютнойвеличине увеличиваются отрицательные значения.
Аспарагиновая кислота из -заналичия двух карбоксильных групп имеет более ярко выраженные кислотныесвойства, поэтому увеличение ее концентрации сказывается на рН раствора. Апоскольку протоны специфически сорбируются, то увеличение концентрацииаспарагиновой кислоты будет действовать на электрокинетический потенциалбилирубина также, как и увеличение концентрации соляной кислоты (рис. 3.54).Изменение рН раствора и специфическая сорбция анионной формы вызываютперезарядку поверхности. Анализ полученных зависимостей показывает, что наэлектрокинетический потенциал водных дисперсий билирубина в растворахаминокислот влияет и их специфическая адсорбция на поверхности билирубина, иизменение концентрации протонов.- 116 -ζ, мВГлицинАспарагиновая кислотаХлорид калия20рН0345-20-40Рис.3.52 Зависимость электрокинетического потенциала водных дисперсийбилирубина от рН в растворах глицина, аспарагиновой кислоты и хлорида калияс концентрацией 5·10-4моль/л.ζ, мВ45ГлицинАспарагиновая кислота3015-lg c01,52,53,54,5-15-30Рис.3.53 Зависимость электрокинетического потенциала водных дисперсийбилирубина от отрицательного логарифма концентрации глицина иаспарагиновой кислоты.- 117 -ζ, мВ453015-lg c01,5-152,53,5Соляная кислотаАспарагиновая кислота4,5-30Рис.3.54 Зависимость электрокинетического потенциала водных дисперсийбилирубина от отрицательного логарифма концентрации соляной иаспарагиновой кислоты.3.3.4 Устойчивость водных дисперсий билирубинаДля любой дисперсной системы одной из главных характеристик являетсяее устойчивость, то есть способность "противостоять" агрегации и седиментации.Следствие процессов агрегации и седиментации билирубина - образованиежелчных камней.
Исследование агрегации билирубина в зависимости от составараствора и времени контакта фаз позволяет определить условия наибольшейустойчивости водных дисперсий билирубина [102].Процесс коагуляции изучался по изменению оптической плотности (ΔD разность между исходным значением оптической плотности и значениемоптической плотности в рассматриваемый момент времени) в зависимости отсостава водной фазы и времени коагуляции. На рис. 3.55, 3.56 (таблицыПриложения В8, В9) приведены зависимости изменения оптической плотности от- 118 -рН и электрокинетического потенциала водных дисперсий в присутствии хлоридакалия (5·10-4 моль/л) при времени коагуляции 60 минут.Изменение оптической плотности дисперсий связано с нарушениемустойчивости дисперсных систем. Нарушение устойчивости обусловлено двумяпроцессами - агрегацией частиц (увеличение рассеяния света), и седиментацией(под действием силы тяжести в зависимости от плотности частиц дисперснойфазы по сравнению с плотностью дисперсионной среды они могут либовсплывать, либо оседать, вследствие чего оптическая плотность будетуменьшаться).Изменениеконцентрациипотенциал-образующихионовсказывается на процессе агрегации, при приближении к изоэлектрической точкеуменьшается заряд частиц и увеличивается их агрегация.
Максимум на кривыхзависимостей изменения оптической плотности от рН (рис. 3.55) соответствуетзначению изоэлектрической точки билирубина, которая совпадает со значениемизоэлектрической точки, определенной методом микроэлектрофореза (рис. 3.49).0,15∆D0,150,10,10,050,05рН03,54,55,56,5Рис. 3.55 Зависимость измененияоптической плотности водныхдисперсий билирубина от рН врастворах КСl (5·10-4 моль/л) длявремени коагуляции 1 час.∆Dζ, мВ0-30030Рис.
3.56 Зависимость измененияоптической плотности водныхдисперсий билирубина от значенийэлектрокинетического потенциала врастворах КСl (5·10-4 моль/л) длявремени коагуляции 1 час.- 119 -Рассмотримзависимостьэлектрокинетическогоизмененияпотенциала(рис.оптической3.56):плотностиминимальныеотзначенияэлектрокинетического потенциала соответствуют максимальному изменениюоптической плотности, то есть наименьшей устойчивости дисперсной системы.Такая зависимость коагуляции частиц от концентрации адсорбирующихся на нихионов наглядно демонстрирует закономерности классической теории ДЛФО: есличастицы имеют высокий электрический потенциал и достаточной толщиныдиффузный слой (большие значения электрокинетического потенциала), то приперекрываниидвухчастицэнергияэлектростатическогоотталкиванияпреобладает над энергией межмолекулярного притяжения. Отметим, что наагрегацию билирубина влияет не только рН, но и различные вещества,находящиеся в физиологических жидкостях, например, аминокислоты.0,3∆D0,3120,2∆D120,20,10,1рН0рН03456Рис.
3.57 Зависимость измененияоптической плотности водныхдисперсий билирубина от рН врастворах глицина (5·10-4 моль/л) длявремени коагуляции 30 минут (1) и длявремени коагуляции 1 час (2).3456Рис. 3.58 Зависимость измененияоптической плотности водныхдисперсий билирубина от рН в раствораххлорида калия(1), глицина(2) (5·10-4моль/л) для времени коагуляции 1 час.Данные, полученные методом микроэлектрофореза для глицина иаспарагиновой кислоты, подтверждаются изменением оптической плотности во- 120 -времени при различных значениях рН (рис.
3.57 на примере глицина, таблицыПриложения В10, В11). Максимум на кривых соответствует наименьшейустойчивости дисперсной системы, и находится при рН изоэлектрической точкибилирубина в растворах глицина. Как видно из рис. 3.58 максимумы на кривойзависимости изменения оптической плотности от рН для глицина по сравнению схлоридом калия смещаются в кислую область, это смещение соответствуетсмещению изоэлектрической точки на зависимости электрокинетическогопотенциала от рН (рис. 3.52).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
