Каталитическое действие модельных мембранных систем на основе ПАВ на гидролитические процессы

• Автор: Идиятуллин, Булат Зямилович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ, СВОЙСТВАХ И МЕТОДАХ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

1.1. Самоорганизация липидов.

1.2. Самоорганизация дифильных молекул ПАВ

1.3. Мицеллярные растворы.

1.4. М и кроэмул ьс и и.

1.5. Солюбилизация добавок мицеллярными растворами и микроэмульсиями

1.6. Методы исследования структуры высокоорганизованных сред

на основе ПАВ.

1.6.1. ЯМР самодиффузия.

1.6.2. Метод ЭПР спиновых зондов
1.6.3. Кондуктометрия микроэмульсий.
Ф 1.7. Микроэмульсии как среда для органических и биоорганических
реакций.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования.
2.2. Измерение коэффициентов самодиффузии компонент микроэмульсий .
2.3. Исследование структуры микроэмульсий методом ЭПР спинового зонда
2.4. Кондуктометрия и потенциометрическое титрование.
2.5. Кинетические измерения
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МИКРОЭМУЛЬСИЙ
3.1. Метод ЯМРсамодиффузии и структурные характеристики микроэмульсий на основе ДСН и ЦПБ
3.2. Модифицирующее действие полиэтиленгликоля на структурные характеристики микроэмульсии на основе фосфатидилхолина.
3.3. Структурные переходы в микроэмульсии на основе цетилтриметиламмоний бромида в условиях инверсии фаз.
3.4. Модифицирующее действие длинноцепных аминов на структуру микроэмульсионных сред
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ГИДРОЛИЗА СЛОЖНОЭФИРНЫХ
СВЯЗЕЙ ВБЛИЗИ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ
4.1. Гидролиз сложноэфирных связей в микроэмульсии на основе фосфатидилхолина.
4.2. Поверхностный потенциал и гидролиз сложноэфирных связей вблизи границы раздела фаз.
4.3 Гидролитическая активность связанной воды в присутствии
алифатических аминов,
4.4. Щелочной гидролиз эфиров карбоновых кислот в условиях структурных перестроек межфазной поверхности.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Комплексом взаимодополняющих физикохимических методов исследовать различные типы структур, в том числе структурные переходы в условиях инверсии фаз в микроэмульсиях. Исследовать влияние амфифильных реакционноспособных добавок длинноцепных алкиламинов на структурнодинамические характеристики исследуемых систем. Изучить кинетику процесса гидролитического расщепления сложноэфирных связей для ряда эфиров карбоновых кислот и кислот тетракоординированного фосфора, отличающихся гидрофильнолипофильным балансом и зоной локализации в системе. Провести сопоставление данных структурных исследований с результатами кинетических измерений. ГЛАВА 1. Микрогетерогенные системы на основе поверхностноактивных веществ ПАВ привлекают внимание исследователей различного профиля 1. Большой интерес представляет специфический характер химического поведения различных соединений неорганической, органической и биоорганической природы под воздействием топологии среды 1,36, . Среди многообразия микрогетерогенных сред, в которых исследовалось поведение молекулгостей, встречаются жидкие кристаллы , мицеллярные растворы и микроэмульсии 5,6, , , , пленки ЛснгмюраБлоджетт ,, циклодекстрины , полимеры , цеолиты , структура и свойства которых в некоторой степени воспроизводят различные аспекты строения клеточных мембран. Основной особенностью высокоорганизованных систем на основе ПАВ при их использовании для моделирования природной иммобилизации биомакромолекул является возможность направленной регуляции физикохимических свойств локального микроокружения реагентов в масштабе, сравнимом с размерами молекул взаимодействующих соединений 1, 37. Первостепенное значение при этом имеют достоверные данные о физикохимических характеристиках системхозясв, в частности об их структуре и динамике. Ниже рассмотрены основные типы высокоорганизованных сред на основе природных и синтетических ПАВ, изучению которых посвящена настоящая работа. Существование биологических мембран определяется способностью мембранных липидов спонтанно формировать в водной среде протяженные пленки. Рис. Примеры дифильных липидных молекул. Липиды подразделяются на три больших класса нейтральные, амфифильные и жирорастворимые . Следует отмстить, что основную часть липидного компонента мембран составляют амфифильные фосфо и гликолипиды , состоящие из полярной головной группы и одного или двух углеводородных радикалов рис. Основные структурообразующие фосфолипиды при нейтральных существуют в виде цвиттерионнов за счет переноса протона от кислотной группы к аминному фрагменту, то есть молекула в целом электронейтральна. Длина углеводородных радикалов липидных молекул определяется наиболее распространенными жирными кислотами пальмитиновой, стеариновой и олеиновой. Поведение структурообразующих липидов в водной среде связано с гидрофильнолипофильным балансом ГЛБ их молекул. М образуют мицеллярные агрегаты см. Рис. Самосборка фосфолипидных молекул в везикулы в водных растворах. и температуры является бимолекулярный слой рис. На границе раздела фаз вода и воздух или вода и неполярный растворитель липиды способны образовывать мономолекулярные пленки. Плотность упаковки молекул в монослос зависит от степени ионизации и величины заряда головных групп, которые в свою очередь зависят от концентрации ионов и величины в водной фазе . Изучение физикохимических свойств липидного слоя биомембран осуществляется на искусственных мембранных структурах, образованных синтетическими фосфолипидами или липидами, выделенными из биологических источников мультислоях, озвученных липосомах, монослоях и бислойных липидных мембранах БЛМ , . Подобные модельные системы успешно используются для изучения динамической структуры липидных мембран , и их барьерных функций , . Однако попытки перенести многие результаты, полученные на моделях, на биологическую мембрану встречают большие трудности, связанные с большой неоднородностью природных мембран по своему липидному составу и присутствием большого количества мембранных белков в реальных системах.