Электродиффузионные градиенты концентраций ионов и их использование для разделения биологически активных веществ

• Автор: Почекутов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Изоэлектрическое фокусирование

1.1 Растворы электролитов и движение частиц в них

1.1.1 Электролиты

1.1.2 Неравновесные процессы и массопсрснос в растворах электролитов

1.1.3 Электрофорез

1.2 Принципы метода изоэлектричсского фокусирования .

1.2.1 Изопсрихорическое фокусирование.

1.2.2 Изоэлектрическое фокусирование .

1.2.3 Уравнение изоэлектричсского фокусирования

1.3 Способы создания градиентов
1.3.1 Амфолитыносители.
1.3.2 Термальные градиенты
1.3.3 Боратполиольныс градиенты .
1.3.4 Градиент , индуцированный градиентом диэлектрической проницаемости
1.3.5 Иммобилизованные градиенты .
1.3.6 Градиенты , образующиеся за счт диффузии
неамфотерных буферных растворов.
2 Электродиффузионные градиенты концентраций ионов в неподвижной среде
2.1 Формальное теоретическое описание.
2.2 Упрощение системы уравнений НсрнстаПлаика и Пуассона
2.3 Точное элсктронейтральнос решение.
2.4 Приближснноэлсктронейтральное решение
2.5 Решение элсктродиффузионных уравнений по методу
асимптотических разложений
3 Электродиффузионные градиенты концентраций ионов в движущейся среде
3.1 Формальное теоретическое описание.
3.2 Приближнное решение уравнений электродиффузии для
движущейся среды
4 Электрофокусирование слабых электролитов в движущейся среде
4.1 Принцип нсизоэлектрического фокусирования.
4.2 Распределение сконцентрированных частиц.
4.3 Условия фокусирования.
Выводы
Литература


Теоретическое исследование электродиффузионных формирующихся за счт электромиграции и диффузии ионов электролита градиентов концентраций ионов, в частности, градиентов , в неподвижной и движущейся среде. Теоретическое исследование пригодности таких градиентов в качестве градиентов для изоэлектрического фокусирования и возможных модификаций этого метода. Теоретическое исследование возможности элсктрофокусирования нсамфотсриых слабых электролитов. Решение уравнений, описывающих электродиффузионные распределения концентраций ионов в неподвижной и в движущейся среде. Анализ полученных решений в аспекте пригодности этих распределений концентраций ионов в качестве градиентов для изоэлектрического фокусирования и его возможного аналога для неамфотерных слабых электролитов. Решение уравнений, описывающих распределение концентрации слабого электролита в среде, движущейся относительно градиента концентрации рабочих ионов. Теоретическое описание элсктрофокусирования слабых электролитов в среде, движущейся относительно градиента концентрации рабочих ионов. Определение необходимых и достаточных условий фокусирования. На основе уравнений элсктродиффузии получены формулы, позволяющие рассчитывать форму самоформирующихся стационарных электродиффузионных градиентов концентраций ионов в неподвижной и в движущейся среде. Теоретически показано, что электродиффузионные градиенты могут использоваться для изоэлсктричсского фокусирования белков и других амфотерных цвиттерионов. Теоретически показана возможность электрофокусирования слабых электролитов в среде, движущейся относительно градиента концентрации рабочих ионов. Проведено исследование решений электродиффузионных уравнений, описывающих распределение концентраций ионов электролита в электрофоретической камере. Определены необходимые и достаточные условия, при которых эти уравнения имеют точное элсктронейтральнос решение. Получено приближнное решение для случаев несоблюдения строгой элсктронсйтральности. Предложен способ элсктрофокусирования слабых электролитов в среде, движущейся относительно градиента концентрации рабочих ионов. Определены необходимые и достаточные условия фокусирования. Проведено теоретическое исследование электродиффузионных градиентов концентраций ионов, которые могут быть предложены для использования в этом методе. Проведенное исследование электродиффузионных распределений концентраций ионов свидетельствует о применимости их в качестве градиентов для изоэлсктричсского фокусирования, что является вкладом в доведение до практического использования элсктродиффузионного метода создания градиента для изоэлсктричсского фокусирования. Публикации. По теме диссертации опубликовано статей и тезисов докладов. Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на III, IV и VI Всероссийских семинарах Моделирование неравновесных систем Красноярск, , , гг. Объм и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Материал диссертации изложен на 9 страницах машинописного текста, включая рисунков и список литературы из наименований. Электролитами называются вещества, которые в растворе или расплаве полностью или частично распадаются диссоциируют на ионы. По характеру диссоциации и химическим свойствам электролиты подразделяются на кислоты, основания и соли. По теории Аррениуса к кислотам относятся вещества, при диссоциации которых образуются ионы Н, а к основаниям дающие при диссоциации ионы ОН причем диссоциированные и недиссоциированные формы вещества находятся, по этой теории, в химическом равновесии друг с другом. По протолитической теории БрснстсдаЛоури кислоты это вещества, высвобождающие при диссоциации протоны доноры протонов, а основания вещества, присоединяющие протоны акцепторы протонов. По электронной теории Льюиса кислотой является вещество, способное использовать для построения химической связи свободную пару электронов посторонней молекулы, то есть акцептор электронной пары а основанием является вещество, способное быть донором свободной пары электронов.