Автореферат (1150380)

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

Текст из файла

На правах рукописиГЛАДИЛОВИЧВладимир ДмитриевичРазработка новых металл-аффинных сорбентов, содержащих железо(III), длярешения задач фосфопротеомики02.00.11 − коллоидная химия02.00.02 – аналитическая химияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата химических наукСанкт-Петербург20142Работа выполнена на базе Федерального государственного бюджетного учреждениянауки Институт аналитического приборостроения Российской академии наук (ИАПРАН) и Федерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего профессионального образования «Санкт-Петербургский университет»Научные руководители:Подольская Екатерина Петровнак.х.н., в.н.с.

ФГБУН Институт аналитического приборостроения РАНСуходолов Николай Геннадьевичк.х.н., доцент ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургскийуниверситет»Официальные оппоненты:Дмитриева Ирина Борисовнад.х.н., доцент ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия»Кокряков Владимир Николаевичд.б.н., профессор ФГБУ «НИИ экспериментальной медицины» Северо-Западного отделения Российской академии медицинских наукВедущая организация:ФГБОУ ВПО Российский государственный педагогический университет имени А.

И. ГерценаЗащита диссертации состоится «___» ____________ 2014 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.232.40 по защите докторских и кандидатскихдиссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу:199004, Санкт-Петербург, Средний проспект В.О., д. 41/43, БХА.С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. М. Горького СанктПетербургского государственного университета по адресу: 199034, Санкт-Петербург,Университетская наб., д.

7/9. Автореферат размещен на сайте www.spbu.ru.Автореферат разослан «___» _____________ 2014 г.Ученый секретарьдиссертационного советадоктор химических наук,профессорЖуков Анатолий Николаевич3Общая характеристика работыАктуальность темы. Метод получения пленок Ленгмюра-Блоджетт (ПЛБ)позволяет варьировать их свойства, меняя структуру полярной части амфифильноймолекулы, состав монослоя, раствора (субфазы) и условия переноса на твердую подложку.

Уникальность структур, получаемых по методу Ленгмюра-Блоджетт, обусловила их использование, как в фундаментальных, так и в прикладных исследованиях.Комплексная оценка физико-химических и поверхностных свойств ПЛБ позволяетпрогнозировать возможность их целенаправленного применения. В последние годыбольшое внимание уделено исследованиям ПЛБ на основе стеаратов трехвалентныхметаллов, таких как Al, Fe, Y.Стоит отметить, что трехвалентные металлы являются активными центрамимногих металл-аффинных сорбентов. Металл-аффинная хроматография – это методразделения, основанный на различном сродстве гетероатомов органических соединений к ионам металлов, согласно теории жестких и мягких кислот и оснований Пирсона.

В настоящее время известны два типа сорбентов для металл-аффинной хроматографии: а) металл-хелатные на основе ионов металлов (Fe3+, Ga3+, Ni2+, Cu2+), хелатированных полидентантными лигандами, иммобилизованными на вспомогательнойподложке; б) металл-оксидные на основе оксидов металлов, чаще всего в виде свободных нанопорошков, либо связанные на инертном носителе.Пленки Ленгмюра-Блоджетт или системы, полученные путем диспергированияколлапсированных монослоев стеариновой кислоты, снятых с поверхности воднойсубфазы, содержащей ионы Fe(III), имеют поверхность, которая состоит преимущественно из надежно связанных с поверхностью твердого тела ионов железа.

Проведенное ранее масс-спектрометрическое исследование состава ПЛБ на основе стеаратажелеза(III) показало, что основным структурным звеном монослоя является дистеаратжелеза(III). Это позволило сделать предположение о том, что такие структуры могутслужить металл-аффинными сорбентами, поскольку третий заместитель при атомежелеза может варьироваться, и связь металла с ним слабее, чем с остатками стеариновой кислоты. Следовательно, за счет координационных взаимодействий иона железа сразличными гетероатомами органических соединений возможна их сорбция.Поиск структур, стабильных при проведении процесса хроматографии, является важной задачей, и одним из путей ее решения может быть синтез различных материалов с малым размером частиц и, как следствие, высокой величиной удельной поверхности.

К таким структурам можно отнести оксиды переходных металлов. Недавно был предложен модифицированный золь-гель метод с совместным самораспространяющимся синтезом, индуцированным микроволновым излучением, для получения оксида циркония в нанодисперсном состоянии. Соответственно, было сделанопредположение, что оксид железа(III) также может быть синтезирован этим методом,а полученную структуру можно использовать как металл-аффинный сорбент.Металл-аффинную хроматографию на сорбентах, содержащих железо(III),применяют в фосфопротеомике – области протеомики, занимающейся белками и пептидами, содержащими фосфорные группы – в качестве метода высокоселективного испецифичного выделения фосфорилированных пептидов.

По принципу Пирсона фосфорная группа, богатая атомами кислорода, имеет сродство к атомам железа(III). Засчет координационных взаимодействий она обратимо связывается с атомом металла,что позволяет в дальнейшем получать образец, обогащенный фосфорилированнымисоединениями.Известны коммерчески доступные сорбенты, содержащие железо(III), однакодля них характерен достаточно высокий уровень неспецифичной сорбции и, как следствие, низкая селективность; невозможность получения в лабораторных условиях, атакже невозможность использования в аппаратурном оформлении при потоковыханализах. Кроме того, практически отсутствует информация о возможности использования металл-аффинных сорбентов для экстракции фосфонилированных белков ипептидов, содержащих аминокислоты с присоединенными остатками эфира метил-4фосфоновой кислоты.

Именно к таким соединениям можно отнести аддукты белков, втом числе сывороточного альбумина, с фосфорорганическими отравляющими веществами: зарином, зоманом, RVx и другими. Специфичное выделение таких аддуктовбелков необходимо при ретроспективном химико-токсикологическом анализе дляустановления факта интоксикации и идентификации отравляющего вещества и такжеявляется одним из важнейших малоизученных направлений в фосфопротеомике.Цель работы – разработка и характеризация новых металл-аффинных сорбентов, содержащих железо(III), для применения в фосфопротеомном анализе.Задачи исследования:- Разработка и получение двух типов новых металл-аффинных сорбентов, содержащих железо(III).- Определение физико-химических и поверхностных свойств сорбентов.- Определение сорбционных свойств сорбентов.- Исследование возможности их использования в фосфопротеомном анализе.Научная новизна.

Разработаны и охарактеризованы два новых металлаффинных сорбента, содержащих трехвалентное железо: коллапсированные монослоистеарата железа(III) и нанодисперсные частицы оксида железа(III), полученные зольгель методом с совместным самораспространяющимся синтезом, индуцированныммикроволновым излучением. Исследованы структурные и поверхностные свойствановых сорбентов. Показана возможность использования разработанных сорбентов вфосфопротеомном анализе: проведена оптимизация условий металл-аффинной хроматографии, исследована специфичность и селективность сорбентов на примере фосфорилированных триптических пептидов казеина быка и синтетических пептидов,фосфорилированных по различным аминокислотам.

Показана возможность селективного выделения аддуктов зарина с сывороточным альбумином человека методом металл-аффинной хроматографии на сорбентах, содержащих трехвалентное железо.Реализация работы: Работа проведена в рамках бюджетной темы ИАП РАН«Разработка экспериментальных методик исследования нанокомпозитов, металлокомплексов железа и пленок Ленгмюра-Блоджетт, включающих в себя ионы железа, спривлечением методов масс-спектрометрии».

Результаты работы отмечены в отчетном докладе президиума Российской академии наук: Научные достижения Российской академии наук в 2012 году. М.: Наука, 2013. Раздел IV. Нанотехнологии и информационные технологии, стр. 148.Практическая значимость. Созданные металл-аффинные сорбенты могутбыть использованы для решения задач фосфопротеомики, что востребовано в такихобластях науки, как медицина, аналитическая химия, биохимия и токсикология.Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в томчисле 4 статьи в научных рецензируемых журналах и 6 тезисов по материалам научно-практических конференций.Апробация работы. Результаты исследований, проведенных в рамках настоящей работы, нашли отражение в докладах на: Всероссийской Молодёжной Конференции "Химия поверхности и нанотехнология" (Казань, 2012); II всероссийскойнаучной конференции молодых ученых “Проблемы биомедицинской науки третьеготысячелетия” (Санкт-Петербург, 2012); VII Всероссийской конференции молодыхученых, аспирантов и студентов с международным участием по химии и наноматериалам «Менделеев 2013» (Санкт-Петербург, 2013); IV Междисциплинарной конференции «Биологические активные вещества и материалы: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения» (Новый Свет, Украина, 2013); V-ой Международной конференции-школе «Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и ееаналитические применения» (Санкт-Петербург, 2013); VI съезде ВМСО, V Всероссийской конференции с международным участием "Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы" (Москва, 2013).5Положения, выносимые на защиту:1.

Регулярная мультимолекулярная структура на основе стеарата железа(III),полученная по методу Ленгмюра-Блоджетт с последующим коллапсированием безпереноса на твердую подложку, может быть использована в качестве металлаффинного сорбента (металл-хелатный сорбент – МХС).2. Золь-гель метод с совместным самораспространяющимся синтезом, индуцированным микроволновым излучением, позволяет получать высокопористые нанодисперсные структуры на основе оксида железа(III) с размером частиц 50-100 нм, которые могут быть использованы в качестве металл-аффинного сорбента (металлоксидный сорбент – МОС).3. Методика последовательного элюирования 0.4 М водным раствором аммиака, 0.5% водным раствором пиперидина, затем 15% раствором ПФОС в 0.5% водномрастворе пиперидина повышает степень извлечения фосфорилированных пептидов посравнению с элюированием любым из перечисленных растворителей.4.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации