Температурные эффекты в реакциях интерполиэлектролитного замещения с участием синтетических полиионов и ДНК

• Автор: Ортега Ортиз Ортенсия
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Получение, структура и свойства полиэлектролитных комплексов

1.1.1 Получение и структура водорастворимых нестехиометричных полиэлектролитных комплексов

1.1.2 Свойства нестехиометричных полиэлектролитных комплексов

1.1.3 Интерполиэлектролитные реакции с участием водорастворимых НПЭК

1.1.3.1 Использование метода тушения флуоресценции для изучения интерполиэлектролитных реакций

1.1.4 Интерполиэлектролитные реакции обмена

1.1.4.1 Равномерное распределение блокирующего полиэлеюролита

по частицам НПЭК .
1.1.4.2 Влияние степени полимеризации ЛПЭ на равновесие интерполиэлектролитной реакции обмена
1.1.4.3 Влияние групп, стабилизирующих НПЭК на равновесие интерполиэлектролитной реакции обмена
1.1.4.4 Влияние линейной плотности заряда цени БГ1Э на равновесие интерполиэлектролитной реакции обмена
1.1.5 Интерполиэлектролитные реакции замещения 3
1.1.5.1 Влияние степени полимеризации полиионов и химической
природы низкомолекулярного противоиона на равновесие интерполиэлектролитной реакции замещения.
1.1.6 Механизм и кинетика интерполиэлектролитных реакций
1.2 ДНКсодержащие полиэлектролитиые комплексы
1.2.1 Комилексообразование в растворах нуклеиновых кислот
1.2.2 Физикохимические свойства ДНК содержащих ПЭК
1.2.3 Интерполиэлектролитные реакции с участием ДНКсодержащих комплексов
1.2.4 Интеркаляция бромистого этидия в ДНК и ее использование
для изучения ДНКсодержащих комплексов
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Низкомолекулярные вещества
2.2 Синтетические полианионы
2.3 Синтетические поликатионы
2.4 Дезоксирибонуклеиновая кислота ДНК
2.5 Нестехиометричные полиэлектролитные коплексы НПЭК
2.6 Измерение интенсивности флуоресценции
2.7 Спектрофотометрические измерения
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ и ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Влияние температуры на реакции замещения в системе Полиметакр штатный анионПолиГТалкил4винилпиридиниевый катионПолифосфатный анион
3.2 Влияние температуры на реакции замещения в системе
ПМА анионПАВП катионДНК
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


ДНК, представляющую собой отрицательно заряженный биополимер с высокой плотностью фосфатных групп. Включение ДНК в круг объектов исследования во многом был обусловлен тем большим интересом, который в последнее время вызывают ДНКсодержащие полиэлектролитные комплексы, как потенциальные средства доставки генетического материала в клетку. Результаты, полученные в первой части работы позволяют достаточно уверенно прогнозировать температурное поведение систем, состоящих из синтетических полиионов с высокой плотностью заряда на цепях и направленно выбирать потенциальных участников термочувствительных интерполиэлектролитных реакций. Это открывает широкие перспективы для конструирования термочувствительных умных полимерных систем, датчиков, биосенсоров, в том числе содержащих НПЭК с иммобилизоваными в них биологически активными соединениями. Продемонстрированная во второй части работы возможность эффективного температурного контроля конкурентного связывания с участием ДНК, которое осуществляется в условиях, близких к физиологическим представляется важным результатом, который может представлять особый интерес для понимания механизма подобных функционально значимых процессов i viv. Выявленные особенности таких термочувствительных реакций могут составить основу нового этапа на пути создания систем направленного транспорта биологически активных веществ в клетку. Глава 1. Получение, структу ра и свойства полиэлектролитных комплексов. В настоящее время достаточно подробно изучены реакции между химически комплементарными полимерами, то есть такими полимерами, функциональные группы которых обладают сродством друг к другу, а геометрическое строение самих макромолекул не создает препятствий для образования достаточно большого числа межмолекулярных связей в расчете на цепь 13. Реакционноспособные фуппировки могут располагаться как непосредственно в основной цепи, так и в боковых группах, а также на поверхности глобулярных или других частиц. Продукты подобных реакций принято называть интерполимерными комплексами. Природа сил взаимодействия, благодаря которым существуют такие комплексы, может быть различной водородные связи комплексы поликарбоновых кислот с поливинилпирролидоном, поливиниловым спиртом, полиэтиленгликолем 49 комплексы биополимеров, например, нативная форма ДНК , электростатические взаимодействия интерполиэлектролитные комплексы 2,,, вандерваальсовы взаимодействия стереокомплексы изо и синдиотактического полиметилметакрилатов , донорноакцепторные взаимодействия комплексы с переносом заряда . В водных растворах существенную роль в стабилизации поликомплекса могут играть гидрофобные взаимодействия ,. Причина устойчивости интерполимерных комплексов заключается в кооперативном характере взаимодействия полимеров друг с другом. Физикохимические, механические и другие свойства интерполимерных комплексов существенным образом отличаются от свойств составляющих их компонентов . Эти полимерные соединения существуют как в разбавленных растворах, так и в отсутствие растворителей и могут быть получены либо смешением растворов макромолекулярных реагентов, либо в результате матричных полиреакций . Исследования кинетики и механизма реакций прямого комплексообразования были предприняты в работах . Образование комплексов между ионогенными полимерами, проявляющееся в форме фазового разделения типа жидкостьжидкость в их растворах, было обнаружено еще в х годах прошлого столетия . Такое фазовое разделение в растворах полиэлектролитов, имеющих в своем составе гидрофильные неионогенные группы и потому характеризующихся невысоким содержанием ионогенных групп, получило название комплексной коацервации ,. По современным представлениям в основе коацервации лежит реакция образования полиэлектролитного комплекса ПЭК. Цикл работ, посвященных изучению интерполимерных реакций с участием коацерватных комплексов, был проведен К. Л. Гладилиным с сотр. Попытки изучения комплексообразования в растворах разноименно заряженных полиионов с высокой плотностью заряда цепей были предприняты в х годах в работах А. Майклса .