Ферментативный синтез, структура и свойства электропроводящего полианилина

• Автор: Васильева, Ирина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

Оглавление

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Лакказы и механизм их функционирования

1.1.1. Физиологические и биокаталитические свойства лакказ

1.1.2 Биохимические свойства лакказ

1.1.3. Механизм действия лакказы

1.1.4 Реакции с участием лакказы

1.1.5 Использование лакказ в биотехнологии

1.2. Электропроводящий полианилин

1.2.1 Структура полианилина и его физико-химические свойства
1.2.2 Хиральный (оптически активный) полианилин
1.2.3 Методы получения полианилина
1.2.4. Применение электропроводящего полианилина
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Материалы и объекты исследования
2.1.1 Фермент
2.1.2 Реагенты
. 2.2. Получение иммобилизованной лакказы
2.3 Определение концентрации белка
2.4 Определение рН-стабильности нативной и иммобилизованной лакказы
2.5 Ферментативный синтез полианилина
2.5.1 Получение хирального полианилина
2.5.2 Получение дедопированного и редопированного полианилина
2.5.3 Получение элекгропроводного комплекса полианилин-поли(2-
акриламидо-2-метил-1 -пропансульфокислота)
2.6 Измерение электропроводимости комплекса полианилин-поли(2-акриламидо-2-метил-1-пропансульфокислота)
2.7 Спектральные исследования

2.8 Атомно-силовая и просвечивающая электронная микроскопия
2.9 Антистатические свойства
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Хиральный по л и анилин
3.1.1 Синтез хирального полианилииа с участием термостабильной лакказы из базидиального гриба Trametes hirsuta
3.1.2 Оптические свойства хирального полианилина
3.1.3 Синтез гибридного сорбента на основе эремомицина и хирального полианилина
3.1.4. Хроматографические испытания колонок с «гибридным» сорбентом в
разделении энантиомеров физиологически активных веществ
3.2. МАТРИЧНЫЙ синтез водной ДИСПЕРСИИ электропроводящего комплекса нолианилин - поли(2-акриламид-2-метил-1-ПРОПАНСУЛЬФОНОВАЯ КИСЛОТА)
3.2.1 Стабильность лакказы в условиях матричной полимеризации
3.2.2,Оптические свойства комплекса ПАНИ/ПАМПС
3.2.3. Кинетика образования интерполимерного комплекса ПАНИ/ПАМПС
3.2.4 FT-IR исследование комплекса ПАНИ/ПАМПС
3.2.5 Морфология нанокомпозитного материала ПАНИ/ПАМПС, изученная методом атомно - силовой микроскопии
3.2.6 Морфология нанокомпозитного комплекса ПАНИ/ПАМПС, изученная методом просвечивающей электронной микроскопией при разных соотношениях анилина и мономерного звена ПАМПС
3.2.7 Электропроводность комплексов ПАНИ/ПАМПС
3.2.8 Иммобилизация лакказы на нерастворимом носителе с целью многократного использования фермента для синтеза электропроводящего комплекса ПАНИ/ПАМПС
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений
ПАНИ - полианилин
ABTS - 2,2'-азинобис-(3-этилбензотиазолин-6-сульфонат) аммония
ЭПП - электропроводящие полимеры
СПС - сульфонированный полистирол
ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография
ВОЗ - всемирная организация здравоохранения
ПАМПС - поли(2-акриламидо-2-метил-1-пропан)сульфокислота
S-CKK - (18)-(+)-10-сульфокамфорная кислота
R-CKK - (1 R)-(-)-10-сульфокамфорная кислота
SDS - додецилсульфонат натрия
РНК — рибонуклеиновая кислота
КМ-целлюлоза - карбоксиметилцеллюлоза
NMP - N-метилпирролидинон
DMSO - диметилсульфоксид
DMF - диметилформамид
КД-спектр - спектр кругового дихроизма
D,L-DOPA - DjL-диоксифенилаланин
D,L-Phe - D,L-фенилаланин
D,L-Tyr - D,L-THpo3HH
D,L-mF-Tyr - 0,Ь-л*ега<з-фтор-тирозин
D,L-Asp - D,L-acnaparnH
D,L-Ala — П,Ь-аланин
D,L-His - П,Ь-гистидин
D,L-Met - 0,Ь-метионин
D,L-Cit - 0,Ь-цитрулин

соответствующее вращение плоскости поляризации света вдобавок к собственной оптической активности низкомолекулярной кислоты.
Наблюдаемая макромолекулярная асимметрия цепи полианилина поддерживается энантиомерными анионами СКЕС связанными с ЫН -центрами полимерной цепи, за счет электростатического взаимодействия (рисунок 9) [АзЬгаГ е! а!., 1997].
Рисунок 9. Конформационная структура хирального полианилина.
I— S°3 1—00 |—SO]

С SO]

Г—SO]
1_с~о

L-c=o І—SO,
l-c=o
'0]S—і
--0=0—I
"o3s-—1 -o=c
'0]S—I
- -Or Q 4
Высокая оптическая активность ПАНИ была достигнута с использованием олигомеров анилина в качестве инициаторов реакции полимеризации анилина в концентрированном растворе СКК при химическом синтезе [Li and Wang, 2005]. Олигомеры анилина в этом случае ускоряли реакцию полимеризации вследствие их низких редокс потенциалов. Однако персульфат и сульфат ионы, находящиеся в растворе, конкурировали с хиральным СКК за катионные участки цепи полимера, уменьшая хиральность получаемого полианилина.
Спектр кругового дихроизма (КД) полианилина допированного S — СКК является зеркальным отображением спектра кругового дихроизма полианилина допированного R - СКК. Полоса поглощения ДА в области