Химическая термодинамика биологически активных веществ и процессов с их участием

• Автор: Урьяш, Владимир Файвишевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 390 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ (краткий литературный обзор по структуре полисахаридов и белков)

ГЛАВА 1. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Аппаратура и методика измерения теплоемкости веществ в области

80-330 К

1.1.1. Калориметр

1.1.2. Вакуумная часть

1.1.3. Электрическая часть

1.1.4. Методика работы

1.2. Калориметр для измерения теплоемкости в интервале 4-80 К

1.3. Калориметр для измерения теплоемкости в интервале 300-650 К

1.4. Методика расчета термодинамических характеристик по калориметрическим данным
1.4.1. Расчет термодинамических функций, определение температур и энтальпий физических переходов
1.4.2. Калориметрический метод определения растворимости кристаллизующихся низкомолекулярных веществ в полимерах
1.4.3. Определение растворимости некристаллизующихся жидкостей в полимерах
1.4.4. Определение температурной зависимости растворимости низкомолекулярных веществ в полимерах
1.4.5. Расчет нулевой энтропии и разности нулевых энтальпий пластификаторов в аморфном и кристаллическом состояниях
1.5. Определение энтальпий процессов в микрокалориметре ДАК-1
1.5.1. Устройство микрокалориметра ДАК-1
1.5.2. Методика определения энтальпий реакций
1.6. Определение энГальпий сгорания и образования веществ
1.7. Установка для дифференциального термического анализа (ДТА)
в области 80-600 К
1.7.1. Конструкция установки и методика работы
1.7.2. Методика определения растворимости низкомолекулярных веществ в полимерах методом ДТА
1.8. Аппаратура и методика электронно-микроскопических исследований
1.8.1. Устройство электронного микроскопа УЭМВ-ЮОК
1.8.2. Настройка (юстировка) микроскопа
1.8.3. Вспомогательное оборудование
1.8.4. Препарирование исследуемых объектов
1.9. Характеристика изученных объектов
ГЛАВА 2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛИСАХАРИДОВ И ИХ
СМЕСЕЙ С ПЛАСТИФИКАТОРАМИ
2.1. Теплоемкость и физико-химический анализ нитратов целлюлозы (хлопковой и
древесной)
2.1.1. Зависимость теплоемкости, термодинамических функций и температур физических переходов от степени замещения ОН-групп целлюлозы
нитро - группами
2.1.2. Связь между физико-химическими свойствами и структурой нитратов целлюлозы
2.1.3. Влияние пластификаторов на физико-химические свойства и структуру нитратов целлюлозы (НЦ)

2.1.3.1. Нитраты гликолей
2.1.3.1.1. Теплоемкость нитроглицерина (НГЦ)
2.1.3.1.2. Теплоемкость диэтиленгликольдинитрата
2.1.3.1.3. Теплоемкость триэтиленгликольдинитрата
2.1.3.1.4. Термодинамика смесей НЦ-НГЦ и растворимость НГЦ в НЦ
2.1.3.1.5. Диаграмма физических состояний системы НЦ-НГЦ
2.1.3.2. Эфиры фталевой кислоты
2.1.3.2.1. Диаграмма физических состояний системы НЦ-ДМФ
2.1.3.2.2. Диаграмма физических состояний системы НЦ-ДБФ
2.1,3.3. “Структурные” пластификаторы
2.1.3.3.1. Теплоемкость касторового масла
2.1.3.3.2. Диаграмма физических состояний системы НЦ - касторовое масло
2.1.3.3.3. Теплоемкость бутилстеарата
2.1.3.3.4. Диаграмма физических состояний системы НЦ - бутилстеарат
2.2. Физико-химические свойства крабового и грибного хитина, хитозана и их
смесей с водой
2.2.1. Термодинамика и физико-химический анализ хитина и хитозана крабового и грибного
2.2.2. Диаграмма физических состояний системы грибной хитин - вода
2.3. Физико-химические свойства агарозы, агара и их смесей с водой
2.3.1. Термодинамика и физико-химический анализ агарозы и агара
2.3.2. Диаграмма физических состояний системы агар - вода
2.4. Физико-химические свойства амилозы, амилопектина, крахмала и их смесей с
водой
2.4.1. Термодинамика и физико-химический анализ амилозы, амилопектина и крахмала
2.4.2. Диаграмма физических состояний системы крахмал - вода
2.5. Физико-химические свойства пектина и его смесей с водой
2.5.1. Термодинамика и физико-химический анализ пектина
2.5.2. Диаграмма физических состояний системы пектин - вода
2.6. Термодинамика и физико-химический анализ инулина
2.7. Заключение
ГЛАВА 3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЯДА БЕЛКОВ
СЫВОРОТКИ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА И ПРОЦЕССОВ С ИХ УЧАСТИЕМ
3.1. Сывороточный альбумин человека (САЧ)
3.1.1. Теплоемкость и физико-химический анализ нативного и денатурированного САЧ
3.1.2. Диаграмма физических состояний системы САЧ - вода
3.2. Иммуноглобулин (1дО)
3.2.1. Теплоемкость и физико-химический анализ нативного и денатурированного 1дЭ
3.2.2. Диаграмма физических состояний системы 1дС - вода
3.3. Плазминоген (Рд), плазмин (Рт)
3.3.1. Теплоемкость и физико-химический анализ нативного и денатурированного Рд
3.3.2. Исследование процесса активации Рд стрептокиназой (Бк) с образованием Рт
3.3.2.1. Физико-химический анализ Бк
3.3.2.2. Термохимическое исследование процесса взаимодействия Рд со Бк
3.3.2.3. Теплоемкость и физико-химический анализ Рт
3.4. Заключение

ГЛАВА 4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФИБРИЛЛЯРНОГО БЕЛКА
ЖЕЛАТИНА И ЕЕ СМЕСЕЙ С ВОДОЙ
4.1. Физико-химический анализ желатина
4.2. Диаграмма физических состояний системы желатин - вода
4.3. Заключение
ГЛАВА 5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАТИВНЫХ
И ДЕНАТУРИРОВАННЫХ ЛАКТОБАЦИЛЛ
5.1. Теплоемкость и физико-химический анализ нативных и денатурированных
лактобацилл
5.2. Термохимическое исследование процесса культивирования Ба-бацилл на
различных питательных средах
5.3. Заключение
ГЛАВА 6. ТЕРМОДИНАМИКА СОПОЛИМЕРОВ БУТИЛМЕТАКРИЛАТА С
МЕТАКРИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ - СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНЫХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
6.1. Физико-химический анализ сополимеров бутил метакрилата (БМА) с метакриловой кислотой (МАК)
6.2. Теплоемкость и термодинамические характеристики некоторых сополимеров
БМА-МАК
6.3. Диаграмма температура - состав сополимеров БМА - МАК
6.4. Влияние пластификаторов на температуры стеклования сополимеров БМА-МАК
6.4.1. Дифференциальный термический анализ смесей сополимера БМА - МАК, содержащего 7.6 мол.% кислоты, с ДМФ
6.4.2. Определение растворимости ДМФ в сополимере БМА - МАК, содержащем
7.6 мол.% кислоты, калориметрическим методом
6.4.3. Диаграмма физических состояний системы сополимер БМА - МАК, содержащий 7.6 мол.% кислоты, с ДМФ
6.4.4. Дифференциальный термический анализ смесей сополимера БМА - МАК, содержащего 7.6 мол.% кислоты, с ДОФ
6.4.5. Диаграмма физических состояний системы сополимер БМА - МАК, содержащий 7.6 мол.% кислоты, с ДОФ
6.4.6. Дифференциальный термический анализ смесей и диаграмма физических состояний системы сополимер БМА - МАК, содержащий 25.1 мол.% кислоты, с ДОФ
6.5. Электронно-микроскопические исследования структуры смесей акриловых
полимеров и их сополимеров
6.6. Заключение
ГЛАВА 7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ
7.1. Оптимизация процесса сублимационного высушивания лекарственного препарата лактобактерина
7.2. Способ получения масляного раствора биологически активных веществ из
плодово-ягодного сырья
7.3. Способ диагностики злокачественных новообразований
7.4. Способ синтеза сополимеров БМА с МАК - связующего для трансдермальных
терапевтических систем
7.5. Физико-химические свойства глицина, Б-аланина и их бинарных растворов в
воде
8. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
9. ЛИТЕРАТУРА
10. ПРИЛОЖЕНИЕ

1.5. Определение энтальпий процессов в микрокалориметре ДАК-1
1.5.1. Устройство микрокалориметра ДАК-1
Калориметрический метод измерения энтальпий процессов дает уникальную информацию о энтальпиях химических реакций, растворения, пластификации полимеров жидкостями, а также представляет большой интерес для биологов, так как процессы, происходящие в живом организме, сопровождаются выделением или поглощением энергии. Для этого можно использовать, в частности, дифференциальный микрокалориметр ДАК-1-1 (типа Тиана-Кальве [136]). Этот прибор (рис.18) позволяет непрерывно регистрировать выделение или поглощение очень малых количеств теплоты в интервале 298-373 К в течение длительного периода времени [137, 138].
Схема калориметра включает термостат (13), фотокомпенсационный усилитель, усилитель мощности, регистрирующее устройство и блок управления и калибровки. Калориметрическая система размещается внутри термостатирующегося массивного металлического корпуса (19), составленного из цилиндра, а также верхнего (8) и нижнего конусов. Она включает две калориметрические ячейки, которые состоят из внутренней и внешней оболочек с вертикальными пазами и расположенными между ними галетами термопар. Галеты в ячейках образуют две дифференциальные термобатареи (17, 18) - измерительную и компенсационную. Во внутренней полости (5) каждой ячейки размещается реакционный сосуд с одним из реагирующих веществ, а на наружной поверхности намотан калибровочный нагреватель (6). В верхнем конусе (8) корпуса находятся каналы для ввода в калориметрическую ячейку ампул с исследуемым веществом (4). При выделении или поглощении в рабочей ячейке энергии на фотокомпенсационный усилитель от измерительной термобатареи поступает сигнал, который увеличивается усилителем мощности. Сигналы с выхода усилителя регистрируются самопишущим потенциометром КСП-4. Блок управления и калибровки микрокалориметра обеспечивает 11 ступенчатых значений тока мощностью 8-10'5 ч- 4-10“3 Вт в нагревателях любой из ячеек, а также вывод прибора на заданный температурный режим