Диссертация (1150381), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Полученныйраствор обрабатывали в ультразвуковом диспергаторе УЗДН-1 при частоте 44 МГц втечение 3 минут. Измерения электропроводности и электрофоретической подвижностипроводили на приборе Zetasizer Nano ZS, в результате получали значенияэлектрокинетического потенциала.2.4 Определение удельной поверхности сорбентов2.4.1Определение удельной поверхности МХСС помощью прибора Zetasizer Nano ZS были измерены размеры частиц МХСFe(III), подготовленных в п. 2.3.3, что позволяет рассчитать значение удельнойповерхности.Масса одной частицы:m=4 r3 ,3(5)где ρ – плотность стеарата; r – радиус частицы, мм.Для большинства стеаратов плотность лежит в интервале 1.01-1.08 г/мл.Число частиц в 1 грамме:3n= r 3 .4(6)Площадь поверхности 1 частицы:S1 4 r 2 .(7)Удельную поверхность находили по формуле:.(8)332.4.2Определение удельной поверхности МОС методом низкотемпературнойадсорбции азотаИзмерения площади и объема пор образцов МОС Fe(III) проводили методомнизкотемпературной адсорбции азота на поромере ASAP-2010N (Micrometrics, США).В высушенную пробирку, заполненную чистым азотом (99.9999 %), был помещен ивзвешен препарат МОС Fe(III) массой 10 мг.
Данный образец был высушен подвакуумом (около 3 мкбар). Затем была проведена адсорбция газа при температурежидкого азота (-195.8 °C) и измерено давление насыщенного пара при данныхусловиях. После этого образец был нагрет до 2000° С и проведена десорбция газа,после чего было измерено давление насыщенного пара после десорбции. По разницедавлений была найдена масса адсорбированного газа.
Зная площадь, занимаемуюмолекулой азота на поверхности, и массу взятого образца была рассчитана удельнаяповерхность адсорбента по формуле:,(9)где Wm– вес адсорбированного вещества, образующего покрывающий всю поверхностьмонослой, Nа – число Авогадро, Acs – площадь поперечного сечения молекулы азота(16.2 Å2), M – молекулярная масса азота, w – масса сорбента. Wm был определенграфически из линейного графика зависимости 1/[W(P0/P)-1] от P/P0, где P0 – давлениенасыщения азота, P – равновесное давление азота.Размер частиц рассчитывали по формуле для сферических частиц:,(10)где dср – диаметр частицы, ρ – плотность оксида железа(III) (5.24 г/см³).2.4.3ОпределениеудельнойповерхностиМОСметодомадсорбциикрасителейБыли приготовлены растворы Конго красного в воде с концентрацией от 1.5·10-5до 2·10-4 моль/л. Была построена калибровочная кривая на основе данных оптическойплотности десяти растворов с различной концентрацией конго красного на длиневолны 500 нм.34В десять колб с навеской порошка МОС Fe(III) массой 100 мг была прилитааликвота раствора конго красного объемом 50 мл с различной концентрациейкрасителя.
Через неделю при инкубировании при 20°С значение оптической плотностиустановилось на постоянной величине, что свидетельствовало об окончании процессаадсорбции и установлении равновесного процесса адсорбция/десорбция. Былаизмерена оптическая плотность растворов после прохождения адсорбции. Покалибровочной кривой была установлена концентрация красителя в растворе послепрохождения процесса сорбции.Адсорбцию на МОС Fe(III) рассчитывали по формуле:Г = (С-Св растворе) V/m,(11)где Г − количество красителя, поглощенного сорбентом при равновесии [ммоль/г]; C −концентрация красителя в исходном растворе [ммоль/л]; Cврастворе− равновеснаяконцентрация красителя в растворе [ммоль/л]; V − объем раствора красителя, взятогодля взаимодействия с сорбентом [л]; m − масса сухого сорбента [г].Затем был построен график линеализированного уравнения адсорбции Ленгмюра– зависимость Cв растворе/Г от Cв растворе, гдеCв растворе/Г = 1/(Г∞·К) + С/Г∞,(12)где Г∞ – величина адсорбции при полном насыщении поверхности, которая былаопределена по графику зависимости как котангенс угла наклона прямой.Удельную поверхность МОС Fe(III) рассчитывали по формуле:Sуд = Г∞·Na·А,(13)где Na – число Авогадро (6.023·1023 моль-1), А – посадочная площадь молекулы конгокрасного (2.06·10-22 м2).2.5 Исследование изотерм сорбции и сорбционной емкости сорбентов2.5.1Определение сорбционной емкости сорбентов по белкуа) Выделение казеина из сухого молока.Навеску 35 мг сухого молока растворили в 1 мл воды до гомогенного состояния(эмульсии) и центрифугировали при 13400 об/мин в течение 1,5 минут для отделениянерастворимых примесей.
Затем отобрали супернатант (4 аликвоты по 100 мкл). Белкиосадили ацетонитрилом (2 раза по 200 мкл: сначала добавили 200 мкл ицентрифугировали при 13400 об/мин в течение 15 минут, затем взболтали, добавили35еще 200 мкл и повторяли процедуру). Осажденный белок промыли 50 мклацетонитрила и лиофилизировали. Затем навеску 6 мг растворили в 50 млдистиллированной воды для получения концентрации 120 мг/мл. Приготовленныйраствор использовали для построения калибровочного графика.б) Приготовление растворов.10 мг красителя Кумасси растворили в 5 мл 96 % этанола, добавили 10 мл 85 %ортофосфорной кислоты, перемешали, объем раствора довели дистиллированной водойдо 100 мл и отфильтровали через плотный бумажный фильтр.
Для построениякалибровочного графика стандартный раствор казеина (120 мг/мл) растворили в 20 мМтрис-буфере с рН 7.4, содержащем 10 мM ЭДТА.в) Получение данных для калибровочного графика.К 250 мкл раствора с различной концентрацией белка (0, 20, 40, 60, 80, 100,120 мкг/мл) добавили 1.25 мл реактива Кумасси и перемешали. Через 2 минутыизмерили поглощение раствора при длине волны 595 нм против соответствующегоконтроля.г) Построение изотермы адсорбции.В микропробирки внесли 100 дм2 МХС Fe(III) или 10 мг МОС Fe(III), добавили100 мкл ацетонитрила, центрифугировали 2 минуты при 5000 об/мин, супернатантотбросили.
Затем сорбент промыли 100 мкл 0.1% ТФУ, супернатант послецентрифугирования 2 минут при 5000 об/мин также отбросили. После этого вмикропробирки добавляли 500 мкл (300 мкл в случае МОС) раствора белка с различнойконцентрацией и перемешивали в течение 30 минут. Далее растворы центрифугировалии отбирали по 250 мкл супернатанта, к которому добавляли 1.25 мл реактива Бредфорди измеряли поглощение при длине волны 595 нм против соответствующего контроля.Концентрацию белка, не связавшегося с сорбентом, рассчитывали по ранеепостроенному калибровочному графику. По полученным данным по концентрациибелка была рассчитана величина адсорбции Г:Г = Садс·V/(m·Mказеина),(14)где Г – количество белка, поглощенного сорбентом [мкмоль/г]; Садс – концентрациябелка, связавшегося с сорбентом [мкг/мл]; V – объем раствора, отобранного на анализ[мл]; m – масса сорбента [г]; Mказеина – молекулярная масса казеина [г/моль].362.5.2Расчет термодинамических характеристик сорбции белкаВ микропробирки внесли 100 дм2 МХС Fe(III) или 10 мг МОС Fe(III), добавили100 мкл ацетонитрила, центрифугировали 2 минуты при 5000 об/мин, супернатантотбросили.
Затем сорбент промыли 100 мкл 0.1% ТФУ, супернатант послецентрифугирования 2 минут при 5000 об/мин также отбросили. После этого вмикропробирки добавляли 250 мкл раствора белка с различной концентрацией (40, 60,80, 100 мкг/мл). Сорбцию проводили в течение 48 часов при трех различныхтемпературах: 19°С, 29°С и 39°С. Концентрацию белка после адсорбции определяли пометодике 2.5.1.
Затем по формуле (13) рассчитывали величину адсорбции Г и строилиграфик линеализированного уравнения адсорбции Ленгмюра – зависимость Cв растворе/Гот Cв растворе, гдеCв растворе/Г = 1/(Г∞·К) + С/Г∞,(15)где Г∞ – величина адсорбции при полном насыщении поверхности, которая былаопределена по графику зависимости как котангенс угла наклона прямой, К – константасвязывания, которая была рассчитана по графику зависимости.ΔH°-TΔS° = -RT·lnK(16)Затем по уравнению (3) были рассчитаны основные термодинамическиефункции: ΔS°, ΔH° по системе линейных уравнений для двух любых температурсорбции, полученные значения усреднены.2.5.3Определение сорбционной емкости сорбентов по пептидуВ микропробирку поместили 20 дм2 МХС Fe(III) или 1 мг МОС Fe(III), промыли50 мкл ацетонитрила, микропробирку центрифугировали 10 минут при 10000 об/мин,супернатант отбросили.
Затем сорбент промыли 50 мкл 0.1 % ТФУ, супернатант послецентрифугирования 10 минут при 10000 об/мин также отбросили. После этого вмикропробирку с сорбентом добавили 30 мкл раствора пептида SSNGHV(pY)EKLSSI(концентрация 1 мг/мл) и 30 мкл 0.1 % ТФУ и оставили на 15 минут, после чегомикропробирку центрифугировали 10 минут при 10000 об/мин. Затем, супернатантотобрали в чистую микропробирку. К сорбенту добавили 50 мкл 0.1 % ТФУ дляпромывки, оставили на 10 минут, после чего микропробирку центрифугировали 10минут при 10000 об/мин и супернатант отобрали, объединили с фракцией проскока ианализировали согласно методике п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
