Взаимодействие поли-N-винилазолов с синтетическими полимерами и биологическими объектами

• Автор: Мазяр, Николай Леонидович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЛАВА 1. ИНТЕРПОЛИМЕРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ Обзор литературы

1.1. Классификация интериоли.чсрных комплексов

1.1.1. Интерполимерные комплексы, стабилизированные водородными связями.

1.1.2. Полиэлектролитные комплексы

1.1.3. Интерполимерные комплексы, стабилизированные ВандсрВаальсовыми взаимодействиями.

1.1.4. Стабилизация интерполимерных комплексов гидрофобными взаимодействиями.

1.1.5. Донорноакцеиторные поликомплексы

1.2. Интерполимерные комплексы, стабилизированные водородными связями

1.2.1. Общие аспекты образования поликомплексов.

1.2.2. Термодинамика образования пешимерполнмерных комплексов
1.2.3. Влияние различных факторов на образование полимерполимерного комплекса
1.2.4. Избирательность взаимодействий между комплементарными макромолекулами.
1.3. Практическиполезные свойства и области возможного применения интерполимерных комплексов.
ГЛАВА 2. КИСЛОТНООСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИЫВИНИЛАЗОЛОВ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С СИНТЕТИЧЕСКИМИ ПОЛИМЕРАМИ И БИОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ Обсуждение результатов.
2.1 Кислотноосновные свойства попиЫвинилазолов
2.2. Полимерполимерные комплексы полиЫвинилазолов с синтетическими кислотными полимерами
2.2.1. Взаимодействие полиЫвинилазолов с полиакриловыми кислотами .
2.2.1.1. Нерастворимые полимерполимерные комплексы, стабилизированные водородными связями.
2.2.1.2. Водорастворимые комплексы полиМвинилазолов и полиакриловых кислот.
2.2.1.3. Комплексы на основе слабо сшитого ПВИ, бинарных сополимеров акриловых кислот и винилимидазола с вшшлацетатом
2.2.2. Взаимодействие полиИвинилазолов с поли5винилтетразолами
2.2.3. Расчет изменения свободных энергий интерполимеряых реакция образования комплексов, стабилизированных водородными связями.
2.3. Взаимодействие полиКвииилазолов с биологическими объектами.
2.4. Сснсибилизационная активность поликислот при создании антигенных эритроцитарных диагностикумов
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Подготовка исходных веществ
3.1.1. Получение и очистка мономеров
3.1.2. Получение и характеристики полимеров.
3.1.3. Подготовка неорганических веществ и их растворов.
3.2. Методы исследования
3.2.1. Потенциометрическое титрование.
3.2.2. Вискозиметрия.
3.2.3. Турбидиметрическос титрование.
3.2.4. Спектральные исследования.
3.2.5. Микроскопия.
3.2.6. Биологические исследования
3.3. Математическая обработка данных.
3.3.1. Обработка данных потенциометрического титрования
3.3.2. Квантовохимические расчеты
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Ионные взаимодействия возникают между заряженными молекулами и характеризуются относительным дальнодействием и силой несколько десятков кДжмоль. Они не имеют выраженной направленности. При повышении ионной силы раствора ослабляются изза эффекта экранирования взаимодействующих зарядов ннзкомолекулярными противоионами. В качестве поликислот полианионов в реакциях образования полиэлсктролитиых комплексов могут выступать карбоксилсодержащие соединения, производные серы, фосфора. Поликатионами обычно являются полимерные амины и пиридины, продукты их кватернизацни 5, . Интерпо. Между любыми молекулами существуют сравнительно слабые силы, связанные со взаимодействием между постоянными или наведенными диполями. Они могу г включать взаимодействия дипольдиполь, дипольнаведенный диполь, а также дисперсионные силы, обусловленные взаимодействием мгновенных диполей, возникающих за счет мгновенных флуктуащгй электронной плотности в молекулах. Энсрпш вандерваальсовых сил составляет порядка 4 кДж
моль. Они определяют стабилизацию стереокомплекса между изо и синдиотактическими полиметилмегакрилатами . Гидрофобные взаимодействия наблюдаются при контакте углеводородных групп с водой. Они связаны не с какимилибо специфическими взаимодействиями, а с особой структурой воды система водородных связей. При внедрении в эту систему углеводородных групп, не способных к образованию водородных связей, происходит уменьшение энтропии системы за счет искажения системы Нсвязей в воде и ограничения вращательных степеней свободы. Для предотвращения этого гидрофобные группы собираются вместе, ограничивая свой контакт с водой. При нагревании гидрофобные взаимодействия усиливаются Д. Это разновидность сольвофобных взаимодействий, возникающих, когда взаимодействие между молекулами растворителя сильнее, чем между растворителем и растворенным веществом. Классическим примером проявления таких взаимодействий является конформационнос превращение макромолекул полиметакриловой кислоты ПМЛК при низких степенях ионизации . При образовании ИПК гидрофобные взаимодействия часто обеспечивают дополнительную его стабилизацию. Комплексы с переносом заряда образуются между электронодонорнымн молекулами с низким потенциалом ионизации и элсктроноакцеиторами с высокой электроотрицательностью . Разумеется, эта классификация не полная. Так вполне возможно существование ИПК, стабилизированных одновременно различными типами связей. В следующем разделе рассмотрены только ИПК, стабилизированные водородными связями, как имеющие наиболее близкое отношение к теме диссертации. Впервые образование ИПК. При смешивании растворов полиакриловой кислоты ПЛК и поливинилпирролидона ГТВПД
образовывался нерастворимый осадок с соотношением компонентов, равным 1 . Интенсивное изучение таких поликомплексов началось с х годов, и к настоящему времени накоплен обширный материал по образованию, энергетике и физикохимическим свойствам полимерполимерных ассоциатов. Данные по парам синтетических полимеров, образующих поликомплексы, стабилизированные водородными связями, сведены в табл. Наиболее подробно изучено комплексообразование между полимерами, содержащими в боковой цепи карбоксильную группу, и слабыми полиоснованиями полиэтиленгликолем ПЭГ, поливиниловым спиртом ПВС, полиакриламидом ПАА. ПВПД. Также имеется ряд работ, в которых изучались поликомплексы с участием белков и синтетических полимеров, содержащих в своей структуре нуклеиновые фрагменты урацил, цитавин, тимин, аденин, инозин, лизин, пролин и гаунин , 9. Реакции образования НИПК важны в биологических системах, например, двойная спираль ДНК типичный ИПК 0, 1, подобные взаимодействия организуют структуру вирусов и клеточных мембран, комплсксообразованис играет важную роль в биосинтезе белка и работе ферментов и т. НИПК довольно устойчивые соединения, что является достаточно неожиданным, есль учесть слабость стабилизирующих их сил 3 кДжмоль . Низкомолскулярные соединения с аналогичными реакционными группами обычно не взаимодействуют между собой. Таблица 1. Я Н, СНз Моноэфиры полиэтиленгликоля СОХ. ХС8НРЬСН2Л СНз7 И Др. Полиакриловые кислоты Поли1 винил1,2,4триазол Ьсн.