Диссертация (1150240), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Вне этого интервалабиологические объекты теряют свою активность, а нестабильность, вызваннаяагрегацией, приводит к разрушению биологических дисперсных систем.Основными параметрами, характеризующими стабильность дисперсных систем,являютсяэлектрокинетическийпотенциалОпределениеизоэлектрическихточекгемоглобина,позволит предсказатьиизоэлектрическаяразличныхбелков,вточка.частности,их устойчивость к агрегации, а,следовательно, и интервал биологической активности. Из-за сложности,многообразия и многофакторности таких систем сегодня еще не сложилосьединой точки зрения на происходящие в них процессы адсорбции, агрегации,стабилизации, на их структурно-механические и реологические свойства.Отсутствуют единые теоретические представления, позволяющие надежнообъяснять наблюдаемые явления и их прогнозировать.Биологические дисперсные системы, примерами которых являются кровь,лимфа, кровеносные и лимфатические сосуды, в существенной мере определяютжизнеспособность живого организма, поэтому комплексноеизучение их-6-коллоидно-химических свойств актуально и имеет весьма большое практическоезначение.

Гемоглобин и билирубин являются важнейшими компонентамибиологических дисперсных систем животного происхождения, хлорофилл –растительного. Гемоглобин, билирубин и хлорофилл относятся к тетрапирролам ипрактически не изучены с позиции коллоидной химии. Изучение коллоидныхсвойств этих дисперсных систем и их поведения при изменении условий (составадисперсионнойсреды,температуры,старении)способствуетразвитиюколлоидной химии биологических дисперсных систем и решению целого рядапрактических задач, в частности, разрушению тромбов и холестериновых бляшек,разработки условий, препятствующих образованию желчных камней (избилирубина), тромбов и холестериновых бляшек.В соответствии с отмеченнымвыше, цель диссертационной работысостоит в установлении закономерностей изменений коллоидных свойств водныхдисперсий гемоглобина, билирубина и хлорофилла в растворах неорганическихэлектролитов и простейших аминокислот.Для достижения поставленной цели определены следующие задачи работы:-изучениеэлектрокинетическихсвойствводныхдисперсийгемоглобина, хлорофилла и билирубина в растворах одно-, двух- и трѐхзарядныхэлектролитов и простейших аминокислот;-определение изоэлектрических точек гемоглобина, хлорофилла ибилирубина в растворах НС1 и КОН, и оценка влияния на них одно-, двух- итрѐхзарядных электролитов и простейших аминокислот;-изучение адсорбции ионов водорода и гидроксид-ионов на указанныхсорбентах в растворах различных электролитов и простейших аминокислот;-вычисление, на основе адсорбционных данных,количествафункциональных групп гемоглобина, участвующих в обмене протонами игидроксид-ионами, расчет средних констант диссоциации этих групп;-изучение устойчивости водных дисперсий гемоглобина, хлорофилла ибилирубина в зависимости от состава дисперсионной среды.-7-Научная новизна работы:-впервыевыполненокомплексноеисследованиеадсорбции иэлектроповерхностных свойств биологических дисперсных систем – дисперсийгемоглобина, хлорофилла и билирубина в водных растворах неорганическихэлектролитов и аминокислот;-показано, что положение изоэлектрической точки для различныхгемоглобинов определяется составом их белковой части;-обнаружено,чтовряду хлорофилл→билирубин→гемоглобинизоэлектрические точки и точки нулевого заряда смещаются в щелочную облас тьс увеличением вклада основных групп; выявлено, что основнойпричинойразличия рНИЭТ и рНТНЗ этих веществ является специфический характер сорбциикарбонат анионов.-впервые на основе адсорбционных данных вычислено количествофункциональных групп гемоглобина, участвующих в обмене протонами игидроксид-ионами, рассчитаны средние константы диссоциации этих групп: дляосновных групп рК a1 = 6,1 и кислотных - pK a =9,4;2ионнойустановлено, что для билирубина и гемоглобина при изменении рН исилырастворовкоагуляцияпроисходитпреимущественнопонейтрализационному механизму, а для хлорофилла коагуляция происходит поконцентрационному механизму.Практическая значимость исследования: знание коллоидно-химическихзакономерностей формирования и функционирования сложных биологическиактивных дисперсных систем позволит создать модель образования и ростатромбов и холестериновых бляшек в кровеносных сосудах, желчных камней, атакже определить условия их устранения.Полученные результаты могут быть использованы при подборе веществ,увеличивающих растворимость билирубина, и адсорбентов для выведенияизбытка билирубина из организма.

В случае гемоглобина данные исследованияполезны при определении подходящих адсорбентов для удаления свободного-8-гемоглобина, образующегося в результате разрушения эритроцитов приреинфузии, и в выборе консервантов для хранения крови.Основные положения, выносимые на защиту:- одно-,двух-итрехзарядныепротивоионывлияютнаэлектрокинетический потенциал гемоглобина, билирубина и хлорофилла всоответствии с их зарядом, располагаясь в обычные лиотропные ряды дляодно- и двухзарядных ионов;- положение изоэлектрической точки для различных гемоглобиновопределяется составом их белковой части;- в ряду хлорофилл→билирубин→гемоглобин изоэлектрические точкии точки нулевого заряда смещаются в щелочную область с увеличением вкладаосновных групп;- определеноколичествофункциональныхгруппгемоглобина,участвующих в обмене протонами и гидроксид-ионами, рассчитаны средниеконстанты диссоциации этих групп: для основных групп рК a1 = 6,1 икислотных - pK a2 =9,4;- коагуляция водных дисперсий гемоглобина и билирубина происходитпо нейтрализационному механизму, хлорофилла по концентрационномумеханизму.Апробация работыОсновныерезультатыдиссертационнойработыдокладывалисьиобсуждались на:Научно-практическойконференции,посвященной65-летиюфакультета промышленной технологии лекарств: сборник научных трудов(Санкт-Петербург, 2010)«Межвузовской научной конференции, посвященной 300-летию содня рождения М.В.

Ломоносова и 150-летию создания А.М. Бутлеровым теориихимического строения органических соединений» (Санкт-Петербург, 29 ноября2011).-9-«Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов смеждународным участием «Молодая фармация – потенциал будущего» (СанктПетербург, 18-19 апреля 2012)Международном молодежном научном форуме «ЛОМОНОСОВ-2012»(Москва, 2012)16ой международной Пущинской школе-конференции молодыхученых (Пущино, 2012)«Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2013»(Москва, 2012)17ой международной Пущинской школе-конференции молодыхученых (Пущино, 2013)III Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов смеждународным участием «Молодая фармация – потенциал будущего» (СанктПетербург, 2013)I Всероссийской научной конференции с международным участием«Инновации в здоровье нации», (Санкт-Петербург, 2013)IV Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов смеждународным участием «Молодая фармация – потенциал будущего» (СанктПетербург, 2014)ПубликацииПо материалам диссертации опубликовано 18 печатных работ, из них 5 – вжурналах,рекомендованных ВАК, 12 тезисов по материалам научно-практических конференций.БлагодарностиАвтор выражает свою благодарность своему научному руководителю –д.х.н.

Дмитриевой И.Б. за руководство и курирование работы на всех ее этапах,проверку и обсуждение результатов, а такжевсем сотрудникам кафедрыфизической и коллоидной химии (СПХФА) за поддержку.- 10 -1 Строение и свойства тетрапирролов1.1 Классификация тетрапирролов. Виды порфиринов, строение, свойства иразличияПорфирины играют огромную роль в биохимических процессах в живыхорганизмах и являются одними из наиважнейших биологически активныхвеществ.

По химическому строению порфирины относятся к тетрапирролам, вкоторых четыре пиррольных кольца соединены метиновыми мостиками.Родственными соединениями порфиринов являются корриноиды (два пиррольныхкольца соединены непосредственно друг с другом) и билины (имеют линейнуюструктуру). Классификация тетрапирролов представлена на рис.1.1.Виды тетрапирроловБилины(Линейные)МакроциклыКорриноидыПорфириныПорфириныФорбиныМеталлопорфириныАзапорфирины,ПорфиразиныХлорины,бактериохлориныРис.1.1 Классификация тетрапирролов.Родоначальником всех порфиринов является простейший макроцикл —порфин (рис. 1.2 без радикалов), классическая структурная формула которогоприводится на рис.

1.3. Макроцикл порфиринов имеет ароматическую природу иобразован замыканием четырех (I, II, III и IV) пиррольных колец с помощьюметиновых (-СН=) мостиков, которые по Фишеру [1] принято нумероватьгреческими буквами (а, β, γ, δ). Положения 1—8 в формуле 1 называют β-- 11 -положениями пиррольных колец. Благоприятное перекрывание ζ-электроновспособствует сильному π-перекрыванию по всему контуру макроцикла, врезультате чего образуется плоская молекула с ароматическими свойствами [2,стр.7]Рис. 1.2 Структура порфиринов.Рис.

Характеристики

Список файлов диссертации