Автореферат (1150377), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Представлены методики: 1) получения монослоев стеарата лантана; 2) микроволнового синтеза дисперсного хромита лантана; 3) методики исследования физико-химических свойств сорбентов, содержащих лантан (исследование структурного звена монослоя стеарата лантана, стандартизация монослоев стеарата лантана, измерение удельной поверхности стеарата лантана методомнизкотемпературной адсорбции азота и хромита лантана методом низкотемпературной адсорбции криптона (ASAP-2020N Micrometrics). Получение изотерм сжатиямонослоев стеарата лантана, определение изоэлектрической точки для стеарата лантана (Zetasizer NANO ZC). Исследование стабильности пленок стеарата лантана вразличных растворителях. Описана методика исследования коллапсированных пленок стеарата лантана и хромита лантана с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ HITACHI S-3400N с EDS Oxford X-Max-20), рентген-дифракционное определение хромита лантана (Bruker “D2 Phaser”).
Исследование хромита лантана методом лазерной дифракции (Mastersizer 3000)); 3) качественное определениесорбционной способности хромита лантана в трех видах исполнения (в микропробирке, спиновой колонке и на мишени) по фосфорилированному и фосфонилированному пептиду методом МАЛДИ МС (Shimadzu Axima Perfomance); 4) методикиопределения сорбционной способности пленочного сорбента на основе стеарата лантана (количественное определение сорбционной емкости пленочного стеарата лантана по фосфорилированному пептиду методом ВЭЖХ УФ (Милихром-А02), десорбции с перерастворением сорбента. Определение сорбционной способности побычьему казеину и модифицированной бутирилхолинэстеразе лошади методомАСМ (NT MDT Ntegra Aura), качественный масс-спектрометрический анализ сорбционной способности стеарата лантана методом МАЛДИ МС).В третьем разделе представлены и обсуждены результаты работы.Разработка металл-аффинного сорбента на основе лантана для решения задач фосфопротеомикиОсновная цель, поставленная перед данной работой – получение металл-аффинного сорбента для лабораторного использования в фосфопротеомике.
Такой подходнакладывает дополнительные ограничения на вещества-кандидаты для проведениясорбции. К общим требованиям, предъявляемые к металл-аффинным сорбентам: доступность поверхности для сорбции, высокое сродство к сорбируемому веществу иустойчивость по отношению к рабочим растворителям, добавляются следующие:1. Сорбция и десорбция должны происходить в мягких условиях,2. Сорбент должен быть устойчив в условиях эксперимента,3.
Сорбент должен находиться в удобной для использования форме или легко внее приводиться.4. Сорбент должен обладать стабильными характеристиками.Для выполнения этих требований проверено два различных подхода к созданиюметалл-аффинных сорбентов.Разработка металл-аффинного сорбента на основе хромита лантана7Для синтеза хромита лантана использован модифицированный золь-гель синтезс самораспространяющейся реакцией, индуцированный микроволновым излучением.Уравнение реакции:Cr(NO3)3*9H2O + La(NO3)3*6H2O + 3(NH2)2CO → LaCrO3 + 21H2O + 6N2O + 3CO2Локальный нагрев реакционной смеси обеспечивает образование большогочисла частиц, их малый размер и равномерное распределение металлов. Однако, перегрев ёмкости у стенок приводит к окислению хрома и появлению побочного продукта в смеси.
Кроме того, за счет перегрева дисперсные частицы образуют крупныеагрегаты. Примеси непрореагировавших солей и продуктов реакции окисленияхрома удалены промыванием хромита лантана большим количеством воды. Фазовый состав полученного порошка определен методом рентгеновской дифракции. Полученная дифрактограмма полностью соответствует хромиту лантана, постороннихрефлексов обнаружено не было.Распределение размеров частиц порошка было получено методом лазерной дифракции.
Для того, чтобы уменьшить влияние агрегирования частиц порошок былобработан ультразвуком. Данные лазерной дифракции (рис. 1) показали значительное смещение максимума объемного и небольшое смещение максимума количественного распределения, это говорит, что лишь наиболее крупные агрегаты разрушены действием ультразвука. Максимальное количество частиц после обработкиультразвуком имеет средний диаметр 310 нм. Удельную поверхность потенциального металл-оксидного сорбента определили по низкотемпературной адсорбциикриптона.
Величина удельной поверхности рассчитанная методом БЭТ, составила15,5 м2/г.Рисунок 1. Объемное (слева) и количественное (справа) распределения по размерам: 1 - для агрегированных частиц; 2 - для частиц после обработки ультразвукомв течение 2 минут, 40 кГц, 40 кВ.Сканирующая электронная микроскопия хромита лантанаДля определения структуры порошка, внешнего вида кристаллитов и их размерахромит лантана исследован методом сканирующей электронной микроскопии.
Согласно полученным изображениям образец представляет собой массу пористых агрегатов ячеистой структуры. Снимки в обратнорассеянных электронах показывают,8что такая структура сохраняется и в объеме агрегатов (рис. 2, а). Полученные изображения позволяют оценить размер пор как 0,1 – 5 мкм (рис. 2, б), показывают устойчивость агрегатов к ультразвуковому воздействию (рис 2, в).
При большом увеличении можно увидеть отдельные кристаллиты, складывающие стенки пор. Размер кристаллитов около 80-100 нм. Элементные спектры показывают соотношение мольныхдолей лантана и хрома как 1:1. Точечные спектры не позволили найти ни одной частицы отличного состава.Рисунок 2. Микрофотографии хромита лантана в режиме обратнорассеянных(а) и вторичных электронов (б-г). На изображениях а, б исходный образец, на в, г –образец после обработки ультразвуком.Разработка металл-аффинного сорбента на основе коллапсированного стеарата лантанаПЛБ на основе стеарата лантана получали следующим образом.
ВаннуЛенгмюра заполняли водным раствором, содержащим 10-4М хлорида лантана. Наповерхность водной субфазы наносили по каплям раствор ПАВ (стеариновая кислота) в гексане. После испарения гексана на поверхности в результате гетерофазнойреакции формировался устойчивый мономолекулярный слой стеарата лантана:2C17H35COO- + LaCl3 → La(C17H35COO)2Cl + 2Cl-.Условия получения определяли путем построения изотерм сжатия монослоя приразных значениях pH субфазы (π – А). Характерный вид изотермы сжатия представлен на рис.3.Далее из них рассчитывалась площадь А2.5 , приходящаяся на молекулу в МС, придавлении (π), равном 2.5 мН/м, а затем величина ∆А2.5 , представляющая собой разность площадей {*А2.5 -**А2.5}, где: *) площадь на молекулу в МС, нанесённом насубфазу, содержащую исследуемый металл-ион и **) площадь на молекулу при та-9∆А2,5 (Å)ком же давлении МС, нанесённого на субфазу того же состава и рН, но без исследуемого металл - иона.
Удобство предложенной для оценки поверхностных свойствМС величины ∆А2.5 заключается в том, что отрицательные значения этой величиныпоказывают, что металл-ион субфазы конденсирует МС, тогда как положительныезначения ∆А2.5, говорят о том, что металл-ион расширяет МС. Из данных, приведенных на рисунке 4, следует, что монослой существует в наиболее компактной формев области pH 3,5-4,5Существует несколько способов переноса мономолекулярных слоев на поверхностьтвердого тела. В данной работе использовалась технология Ленгмюра-Блоджетт, т.е.сквозь монослой при постоянном давлении опускали пластину монокристаллического кремния. Затем перенесенный монослой исследовался с помощью атомно-силовой микроскопии.
При дальнейшем повышении латерального давления монослой коллапсировал. Полученные многослойные структуры переносилась на подложки для дальнейших исследований илив микропробирки.Для определения структурного звенаполученныхмонослоевпроведенМАЛДИ-МС анализ. В спектре были обнаружены сигналы c m/z 725,51 и 742,01,соответствующие гидроксил- и хлорзамещенному дистеарату лантана. Сигналы,соответствующие тристеарату лантана обнаружены не были, что согласуется с литературными данными по ПЛБ для другихтрехвалентных металлов.
Всё это позволяет говорить о доступности иона лантанаРисунок 3. – Изотерма поверхностдля металл-аффинной сорбции белковыхного давления для монослоев стеари- молекул, содержащих в составе гетероновой кислоты на субфазе, содержаатом по критерию Пирсона.щей хлорид лантана при pH = 4.Метод получения ПЛБ позволяетточно связать массу коллапсированного10монослоя с площадью, занимаемойпленкой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
