Взаимодействие катионов металлов и биологически-активных веществ с ленгмюровским монослоем стеариновой кислоты

• Автор: Юрова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Глава I. Обзор литературы

. I. Получение и свойства монослоев амфифильных

веществ на поверхности жидкости

1.2. Нанесение пленок ЛенгмюраБлоджетт на твердые подложки

1.3. Состояние катионов металлов л водной фазе

1.4. Электростатическое состояние поверхности молекулярных структур

1.5. Взаимодействие катионов металлов с ленгмюровеккми монослоями.

1.6. Методы исследования ЛБпленок.

1.6.1. Малоугловое рентгеновское рассеяние

1.6.2 Сканирующая зондовая микроскопия
1.6.3. Метод ЭПР спектроскопии
1.6.4. Методы нелинейной оптики
1.6.5. ИК Фурье спектроскопия
ГЛАВА 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ С ЛЕНГМЮРОВСКИМ МОНОСЛОЕМ СТЕАРИНОВОЙ КИСЛОТЫ
2.1. Ленгмюровская ванна и нанесение ленгмюровских пленок
2.2. Экспериментальное исследование взаимодействия катионов металлов с ленгмюровским монослоем
2.2.1. Исследование взаимодействия катионов
редкоземельных металлов с монослоем стеариновой кислоты.
Исследование изотерм сжатия монослоя на
А поверхности растворов, содержащих катионы
ред козе мел ЬНЫ X эл ем е нтов
Б СТМисследование поверхности монослоя
стеариновой кислоты
В Исследование изотерм сжатия монослоя стеариновой
кислоты на поверхности растворов 3 и при наличии в водной фазе
Г Исследование растворов, содержащих 3 и
методом ЭПР
Д Моделирование изменения свойств монослоя в
процессе его взаимодействия с трехвалентными катионами редкоземельных металлов
2.2.2 Исследование взаимодействия катионов меди с
монослоем стеариновой кислоты
2.2.3. Взаимодействие биологическиактивных молекул с монослоем стеариновой кислоты
Клонидин и гуанфацин
Г Аламетицин
Фуросемид и I
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЛЕНГМЮРОВСКИХ ПЛЕНОК, СОДЕРЖАЩИХ КАТИОНЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
3.1. Влияния анионного состава водной фазы на формирование многослойных ленгмюровских пленок
3.2. Исследование структуры и свойств полученных многослойных пленок.
3.2.1. Исследование содержащих ЛЬ пленок методом малоуглового рентгеновского рассеяния
3.2.2. Исследование содержащих ЛБ пленок методом И К Фурье спектроскопии
3.2.3. Исследование содержащих ЛБ пленок методами нелинейной оптики
3.2.4. Исследование магнитных свойств содержащих ЛБ пленок методом ЭПР
Литература


Взаимодействие ионов водной фазы с поверхностью мембранных структур и макромолекул может приводить к образованию кристаллов и клас еров из компонентов водной фазы, что непосредственно связано с процессами биоминерализации, протекающими в биологических системах. Изучение этих процессов представляется перспективным для выяснения природы взаимодействий, приводящих к образованию подобных структур, а также природы дальнодействующих кристаллизационных полей, обуславливающих биоминерализацию и образование кристаллов на упорядоченных органических поверхностях ,,5. Отдельной проблемой является исследование взаимодействия лекарственных и биологически активных веществ с мембранами и макромолекулярными структурами организма. Большинство таких веществ является сложными молекулами с ярко выраженными гидрофильными, гидрофобными или амфифильными свойствами. Их взаимодействие с различными молекулярными структурами лежит в основе их лекарственного действия, но зачастую является причиной побочного, иногда негативного действия на организм. Исследования по взаимодействию таких препаратов с модельными мембранными системами существенны для понимания молекулярных механизмов их воздействия па нативные мембраны 24. Молекулярные слои ЛенгмюраБлоджетт это нерастворимые мономолекулярные слои амфифильных молекул i. Эти пленки получают путем неоднократного переноса с поверхности воды на твердые подложки одного мономолекулярного слоя за другим посредством повторяющегося прохождения подложки сквозь покрытую монослоем поверхность жидкости. Применение метода ЛенгмюраБлоджетт для формирования подобных молекулярных структур позволяет изменять состав и структуру монослоя, в него могут быть встроены различные молекулы и молекулярные комплексы, в том числе и биологически активные. Все это открывает широкие возможности для использования ленгмюровских пленок в качестве модельных систем для фундаментальных исследований физикохимических свойств, механизмов функционирования и структурных переходов в биологических мембранах. Помимо этого, Ленгмюровские монослои с успехом используются в качестве модельных объектов для изучения физических свойств упорядоченных двумерных структур. Вопервых, техника получения Ленгмюровских пленок значительно проще, чем используемая для создания сверхтонких металлических пленок эпитаксия. Кроме того. I пленки, содержащие ионы металла, образуют квазидвумерную структуру, в которой могут быть изменены как расстояние между метал лсодержащим и слоями, так и структура и молекулярный состав отдельного слоя. Это связано с тем, что введение ионов в водную субфазу коренным образом влияет на свойства и стабильность . При формировании упорядоченных Ленгмюровских пленок, содержащих ионы металла, необходимо создать условия, прежде всего, для химического связывания катионов, содержащихся в жидкой фазе, с монослоем жирной кислоты, а также для последующего переноса катионсодержащего монослоя на подложку. Поэтому подбор природы растворенных ионов, их концентрации, водной фазы, типа и условий переноса является актуальной задачей, от решения которой зависит дальнейший успех технологий, использующих пленки ЛенгмюраБлоджетт. Цель работы. Целью данной диссертационной работы являлось экспериментальное исследование особенностей взаимодействия поливалентных ионов и биологическиакгивных веществ с ленгмюровским монослоем стеариновой кислоты, а также получение и исследование физикохимических свойств ленгмюровских пленок, содержащих поливалентные ионы. Научная новизна работы. В диссертационной работе получен ряд новых результатов, имеющих принципиальное значение для биофизики мембран и устанавливающих связь между строением, улыраструктурой, локальными физикохимическими свойствами поверхности, особенностями процессов на границе раздела фаз и функциональными характеристиками в планарных молекулярных структурах. Развитые в работе подходы позволяют подняться на новый уровень понимания механизмов протекания и регуляции процессов в сложных мембранных системах.