Диссертация (1150384), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Термин введен в1991 г. [48]. Сверхразветвленные полимеры (СРП) представляют еще один классглобулярных,высокоразветвленныхмакромолекулсбольшимчисломтерминальных функциональных групп. Однако, в отличие от дедримеров, ониполидисперсны и нерегулярны в местах ветвления и структуре (Рисунок 20).К подобного типа структурам относят, например, такие моносахариды, какгликоген, декстран и амилопектин.1.3.2. Синтез и структурные характеристики сверхразветвленных полимеров(СРП)СРП и дендримеры получают из АВх мономеров, что приводит кобразованиюсильноразветвленныхмакромолекулсбольшимчисломтерминальных функциональных групп.
В отличие от дендримеров СРП могутбыть достаточно легко синтезированы в больших количествах и тем самымоказаться им альтернативой. Их получают в одну стадию путем поликонденсациимономеров АВх [48]. Если х≥2 и функция А реагирует только с функцией Вдругой молекулы, и в результате полимеризации АВх мономеров, образуютсявысоко разветвленные полимеры [48]. Помимо поликонденсации, для синтезаСРП используют полимеризацию мономеров, содержащих активные группы [50],полимеризацию с раскрытием цикла [48] и самоконденсацию [48]. Возможностиих применения рассматривается в обзорах [46,48].ПриэтомодностадийнаяпроцедурасинтезаСРПнеконтролируемому статистическому росту [48] (Рисунок 21).приводитк37Рис.
21. Сверхразветвленный полимер с различными типами сегментов,полученный при полимеризации из AB2 мономеров [48].Выявление новых областей применений полимеров связаны с ихсвойствами и процессами, в которых они образуются. Поведение СРП прикритических нагрузках может быть аналогично поведению ковких металлов [51],что обусловлено их глобулярной структурой. Однако водородные связи ивозможность кристаллизации нескольких линейных фрагментов обеспечиваютсвязывание между сверхразветвленными макромолекулами [51].1.3.3.
Дендритные полимеры как стационарные фазы в капиллярнойэлектрохроматографии (КЭХ)Капиллярнаяэлектрохроматографияможетосуществлятьсясиспользованием полых, монолитных и набивных капиллярных колонок. Известно,что КЭ характеризуется высокой эффективностью при разделении ионогенныхкомпонентов сложных матриц [52, 53].38Однако при использовании немодифицированного кварцевого капилляравозникают проблемы: плохая воспроизводимость электроосмотического потока исорбцияположительнозаряженныханалитовнастенкахкапилляра.Предварительная силанизация поверхности капилляра позволяет с этимипроблемами справиться. Усилия химиков-аналитиков направлены на поиск новыхстационарных фаз для КЭХ [54].
Перспективными в этом направлении являютсядендритные материалы [54] . Более 50% функциональных групп любойдендримерной структуры являются терминальными, что, в значительной степени,и определяет ее физико-химические свойства. Они могут реагировать какрецепторы по отношению к конкретным аналитам и, подобно мицеллам,инкапсулировать различные молекулы. Дендримеры имеют меньшие радиусы врастворе,чемизомерныелинейныеструктуры[54].Опубликованыобнадеживающие результаты по использованию полиамидоаминного дендримера(Pamam-SBD)вкачествепсевдостационарнойфазывмицеллярнойэлектрокинетической капиллярной хроматографии (МЭКХ) [55].Описаны способы прививки монодендронов к поверхности кварцевогокапиллярапосредствомSi-O-Si(триэтоксисилил)пропилизоционатаисвязисиспользованием3-аминопропилтриэтоксисилана3[55].Образующееся покрытие стабильно в диапазоне pH подвижной фазы 4-8.На Рисунке 22 представлены химические структуры, используемые припокрытии капилляра: G1, G2, C18, 4-пиридилкарбинол и бензол(G0)карбомат; вкачестве нейтрального маркера взята тиомочевина.
Для G1 и C18 покрытыхколонокнаблюдалосьуменьшениеэлектроосмотическогопотока;G1стационарная фаза обеспечивала небольшой ЭОП (в отличие от фазы C18) вдиапазоне pH от 4 – до 9,3.39Рис. 22. Химическая структура материалов, используемых для покрытиякварцевых капилляров [54].Зависимость ЭОП от pH для покрытий G1, С18 и непокрытого кремниевогокапилляра представлена на Рисунке 23.Рис. 23. Зависимость скорости ЭОП от pH раствора для покрытий G1, C18 инепокрытого капилляра [53].40Низкий ЭОП с G1 стационарной фазой в сравнении с С18 указывает и нанизкую плотность заряда на внутренней поверхности кварцевого капилляра [54].С уменьшением плотности заряда на стенках капилляра уменьшается и ЭОП.Работоспособность покрытых капилляров проверена при электрофоретическомразделении смесей аналитов различной природы.Колонкиспокрытиемобеспечили лучшие результаты по селективности разделения, чем непокрытые.1.3.4.
Использование покрытых капилляров при анализе смесейнейтральных аналитовВ 1992 г. Terabe и др. сообщили, что дендримеры PAMAM-SBD, в отличиеот анионных ПАВ, характеризуются низкой селективностью разделения поотношению к алифатическим углеводородам, но проявляют высокое сродство каренам [54, 55]. Установлен факт влияния температуры на разрешение и формупика.Изученоразделениеполиядерныхароматическихсоединенийприразличных температурах (30°С, 25°С, 20°С, 15°С). Заметное улучшениеразрешения и формы пиков было достигнуто при 15°С (Рисунок 24).Рис. 24.
Разделение толуола (1), нафталина (2) и фенантрена (3)при различныхтемпературах на G1 покрытой колонке [54].41Таким образом, благодаря комплексу уникальных свойств дендритныхполимеров, способностью этих материалов образовывать комплексы типа«гость-хозяин», наличию ионогенных групп в составе их молекул открываютсяперспективы применения этих полимеров в методах разделения при определенииразличных классов биологически-активных соединений. При этом актуальнымостается вопрос поиска подобных материалов, способных выполнять рольстационарных и псевдостационарных фаз и модифицировать стенки кварцевогокапилляра, тем самым позволяя регулировать селективность разделения ипрепятствовать сорбции аналитов на стенках кварцевого капилляра в процессеих электрофоретического разделения.1.4.
Физико-химические методы разделения белковОсновные физико-химические методы определения белков следующие:основанные на иммунноманализе;методысвязыванияскрасителями;хроматографические и электрофоретические, включающие on- и off-lineконцентрирование [56, 57].В основе иммунологических методов (RIA, ELISA) лежит специфическаяреакция антиген-антитело по принципу молекулярного распознавания [58, 59].Так, для радиоизотопного иммунного анализа (РИА) белков имеет местоследующая общая схема (Рисунок 25).Не потерял востребованности и метод диагностических полосок. Их чащевсего изготавливают из волокнистого материала, на котором иммобилизованыспециальные составы.
Зоны индикации этих полосок после контакта сбиологической жидкостью приобретают характерную окраску; интенсивностьпозволяет оценивать содержание тех или иных компонентов [60].42Радиоактивный антиген«Первое» антителоНемеченный антиген ( )Радиоактивный антиген ( ) вытесненныйнемеченным антигеном ( )Осаждение комплекса антиген-антителоиммуноглобулином («вторым» антителом)«Второе» антителоРис. 25. Схема радиоизотопного иммунного анализа (РИА) [58].Так, при скрининге для выявления микроальбуминурии допустимоиспользовать специальные тест-полоски, например, Micro-Bumin test (с пределомчувствительности > 40 мкг/мл).Подобныетест-методынеобладаютспецифичностью и фиксируют скорее общий белок, чем альбумин.Стоит упомянуть и пирогаллоловый метод, широко применяемый дляопределения общего белка в моче и основанный на связывании аналита скрасителем пирогаллоловым красным (Рисунок 26).43OSOOOCH3BrSOHSOOOBrHOCH3BrOHOOHOHBrБромкрезоловый зеленыйOBrBrHOOHBrOHПирогаллоловый красныйBrБромфеноловый синийРис.
26. Красители обладающие сродством к альбумину:бромкрезоловый зеленый, пирогаллоловый красный, бромфеноловый синий.Средихроматографическихметодовперспективнымдлярешенияобсуждаемой задачи является метод капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ),важнейшими преимуществами которого являются высокая эффективность, малыйобъем вводимой пробы, незначительное время анализа, легкость автоматизации ивозможность сопряжения с другими спектральными методами (например, сэлектроспрей ионизацией) [61, 62].Наиболееявляютсяраспространеннымивариантамиультрацентрифугированиехроматография[64],[63],обращенно-фазоваяприопределенииэксклюзионнаяибелковгидрофобнаявысокоэффективнаяжидкостнаяхроматография (ОФ ВЭЖХ) [67], ионообменная [63] и аффинная [65], а такжедвумерный гель-электрофорез [66].
Из-за высокой эффективности, позволяющейразделять более 1000 белков в одном образце, преимущественно используютпоследний.Разделениедостигаетсязасчетразницыввеличинахизоэлектрических точек и размерах молекул белков. К ограничениям можноотнести высокую трудоемкость процесса и сложность разделения смесей,содержащиходновременнокислотныеиливоспроизводимость и чувствительность метода [68].оснóвныебелки,низкую44Однимизвариантовдвумерногогель-электрофорезаявляетсяпредварительное разделение смеси методами хроматографии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
