Определение состава и строения поверхностных слоев молекулярных систем с помощью атомарного трития и меченных тритием соединений

• Автор: Чернышева, Мария Григорьевна
• Шифр специальности: 02.00.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ. 4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7

Глава 1.1. Зондовыс методы исследования различных поверхностей. 7

1.1.1 Общий принцип работы зондовых микроскопов 7

1.1.2 Сканирующая зондовая микроскопия как инструмент исследования

1 I I

взаимодействия водорода с поверхностью полупроводников

1.1.3 Изучение адсорбции поверхностноактивных веществ с помощью флуоресцентного

зонда 9

Глава 1.2. Тритиевая планиграфия макромолекул

1.2.1. Общие вопросы метода тритиевой планиграфин

1.2.2. Диссоциация водорода на поверхности металла.
1.2.3. Взаимодействие атомарного водорода с мишенью
1.2.4. Применение метода тритиевой планиграфин.
Выводы из Главы 1.2
Глава 1.3. Исследование молекулярной структуры и поведения молекул на границе
жидкостьжидкость
1.3.1. Толщина и шероховатость границы раздела жидкостьжидкость.
1.3.2. Распределение веществ в системе жидкостьжидкость.
1.3.4. Адсорбция ПАВ на границе раздела жидкостьжидкость
1.3.5. Применение радиоактивных индикаторов для исследования поведения веществ на
границах раздела жидкостьгаз и жидкостьжидкость
Выводы из Главы 1.3
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Реактивы и оборудование
2.2. Исследование структуры твердых мишеней с помощью
атомарного трития
2.2.1 Введение тритиевой метки.
2.2.2 Определение состава газовой фазы.
2.2.3 Приготовление безводных мишеней индивидуальных веществ.
2.2.4 Приготовление слоистых мишеней.
2.2.5 Анализ равномерности нанесения цетиламина на поверхность мишени аминокислоты.
2.2.6 Особенности работы с водными растворами
2.2.7 Измерение радиоактивности
2.2.8. Очистка и предварительный анализ меченых препаратов
2.2.9 Анализ меченых аминокислот
2.2 Получение, очистка и анализ меченных тритием
гуминовых веществ
2.3.1 Особенности получения меченных тритием поверхностноактивных веществ
2.3.2 Изучение распределения и адсорбции ПАВ в системе жидкостьжидкость е
помощью метода сцинтиллирующей фазы МСФ.
2.3.3 Определение эффективности регистрации 3нзлучсния трития.
2.3.4 Определение поверхностного натяжения на границе раздела жидкостьжидкость с
помощью метода висящей капли
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Часть 3.1. Атомарный тритий как инструмент исследования поверхности твердых тел
3.1.1. Факторы, влияющие на образование меченых веществ
3.1.2 Влияние температуры атомизатора на образование меченых веществ.
3.1.3 Оценка дубины проникновения реакционных атомов трития в различные типы мишеней.
а мишени индивидуальных веществ
б мишени индивидуальных веществ, покрытые слоем цетиламина.
в адсорбционные слои ПАВ на границе раздела водный растворвоздух
Часть 3.2. Изучение поведения веществ в системе жидкостьжидкость с помощью метода
сцинтиллирующей фазы
3.2.1 Принципиальные основы метода сцинтиллирующей фазы
3.2.2. Определение коэффициентов распределения КПАВ в
системе жидкостьжидкость.
3.2.3 Исследование аномального поведения неионогенного ПАВ Тритон Х0 в системе
водациклогексан
3.2.4. Адсорбция ПАВ на границе раздела жидкостьжидкость 3
3.2.5. Влияние нсиопогенных поверхностноактивных веществ на адсорбцию бромида
тстрадецилтриметиламмония в системе водапксилол 6
Часть 3.3. Трнтиевын зонд в исследовании структурной организации
сложных систем 0
Список сокращений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Другим примером применения флуоресцентного зонда является изучение распределения и ориентации 2Ыгексадециламинонафталин6сульфоната и 2Ыдециламинонафталинбсульфоната в мицеллах катионных ПАВ . Показано, что на оба вещества локализованы в области заряженных групп уровень Стерна, а не солюбилизированы алкильными цепями. Также было отмечено, что проницаемость в мицеллярные структуры определяется временем существования и скоростью релаксации. При исследовании структурной организации биологических макромолекул, входящих в состав биологических объектов, удобным инструментом являются атомы трития, обладающие высокой энергией, а в качестве сканера выступает, появившееся после обработки атомарным тритием, 3радиоактивность вещества и или его фрагментов. Метод тритиевой планиграфии см. Далее будет показано, что распределение трития по фрагментам соединения четко коррелирует со структурой макромолекулы. Следует отметить и тот факт, что радиоактивные индикаторы позволяют наблюдать и за поведением веществ в различных системах, в том числе и в системе жидкостьжидкость см. Глава 1. Тритисвая планиграфня макромолекул 1. Тритиевая планиграфии это метод исследования поверхности макромолекул с помощью бомбардировки атомами трития. В основе метода лежит реакция атомов трития, полученных при диссоциации молекул трития на поверхности металла, в частности на вольфрамовой проволоке при К 1 метод термической активации трития с твердой мишенью. По результату взаимодействия атомов с поверхностью мишени можно определить сгерическую доступность углеводородных групп СН, СНг, СНз. Замещение протия на тритий происходит во всех стерическидоступных фрагментах объекта с приблизительно равной вероятностью и не сказывается на его свойствах, то есть меченый продукт и немеченая исходная молекула химически тождественны. Реакция с атомами трития проводится в стеклянном реакторе, в центре которого расположена вольфрамовая проволока. Наиболее распространенные типы реакторов показаны на рис. Рис. Вещество мишени тонким слоем наносится на стенки реактора и в ходе реакции охлаждается жидким азотом. Подробное описание процесса введения тритиевой метки в органические молекулы приведены в работах , . После введения метки и удаления трития из лабильных положений молекул функциональные группы, способные к обмену протоном с растворителем необходимо провести анализ распределения метки по фрагментам молекул. В случае белковых молекул для идентификации поверхностных участков необходимо определить распределение метки по полипептидной цепи белка. Для этого белок фрагментируют на пептиды, смесь пептидов разделяют, пептиды идентифицируют, гидролизуют и далее определяют включение метки в аминокислоты. Очевидно, что идеальная ситуация это получение в результате фрагментации белка пептидов, в которых каждая аминокислота встречается однократно. I источник атомов трития, 2 сосуд Дьюара, 3 мишень, 4 подсоединение к вакуумной установке и системе дозировки трития. И, наконец, в принципе возможно сиквенирование пептидов с анализом активности в каждой из отщепляемых аминокислот. Последний вариант, конечно, является наиболее эффективным, но и наиболее сложным. Таким образом, правильно приготовив мишень, проведя мечение образца и выбрав соответствующую тактику анализа получаемых данных, можно использовать распределение метки для построения модели пространственной структуры. В насгоящей главе рассматриваю гея основные процессы, происходящие в системе при участии атомов водорода высокой энергии. Также приводятся данные, полученные с применением метода тритиевой иланиграфии, по исследованию сложных биологических объектов. В настоящее время реакция диссоциации водорода на поверхности металла, в частности вольфрама, широко применяется при изготовлении тонких пленок из кремния . При использовании радиоактивного изотопа водорода трития данная реакция может использоваться для изучения структуры макромолекул 2. Ядавление та, Па. На рис. Видно, что температура атомов, попадающих на мишень, меняется обратно пропорционально давлению в газовой фазе, за счет столкновения атомов трития с молекулами газовой фазы.