Отчет о научно-исследовательской работе

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

4.2.5 Измерение динамического поверхностного натяжения растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в трехкомпонентном комплексе с полистиролсульфонатом натрия и полидиаллидиметиламмоний хлоридом

Поверхностное натяжение раствора липазы из поджелудочной железы свиньи было измерено в трехкомпонентном комплексе. Соотношение липаза : ПСС было равно во всех случаях 1:1, отношение двух полиэлектролитов ПАМА / ПСС варьировалось от 0,3 до 1,0 (рис. 25-27).

Рисунок 25 - Зависимость поверхностного натяжения смеси липаза : ПСС : ПАМА (липаза:ПСС 1:1, ПАМА / ПСС = 0,3) от времени существования поверхности

Рисунок 26 - Зависимость поверхностного натяжения смеси липаза : ПСС : ПАМА (липаза:ПСС 1:1, ПАМА / ПСС = 0,6) от времени существования поверхности.

Рисунок 27 - Зависимость поверхностного натяжения смеси липаза : ПСС : ПАМА (липаза:ПСС 1:1, ПАМА / ПСС = 1) от времени существования поверхности.

Таблица 3 - Показатели поверхностного натяжения трехкомпонентного комплекса липаза: ПСС : ПАМА (соотношение липаза:ПСС во всех случаях было 1:1) при различных временах существования поверхности 0,1 с (σ₁), 1 с (σ₂), 100с (σ₃) и 3500 c (σ₄), а также углы наклона тензиограмм (λ₀, λ₁).

Отношение ПАМА / ПСС	σ₀	σ₁	σ₂	σ₃	σ₄	λ₀	λ₁
0	77,32 ±0,07	77,46 ±0,11	71,95 ±0,16	71,52 ±0,15	68,71 ±0,06	10,24 ±0,39	0,39 ±0,07
0,3	77,75 ±0,54	78,16 ±0,45	74,58 ±0,29	73,46 ±0,30	48,23 ±5,00	6,48 ±0,88	2,20 ±0,61
0,6	78,16 ±0,17	78,35 ±0,28	75,25 ±0,17	73,06 ±0,19	43,64 ±1,86	5,57 ±0,51	4,97 ±0,29
1,0	77,90 ±0,07	78,58 ±0,20	75,94 ±0,40	75,34 ±0,55	45,23 ±3,80	4,31 ±0,48	0,84 ±0,28

Рисунок 28 - Поверхностное натяжение (σ₄) трехкомпонентного комплекса липаза-ПСС-ПАМА в зависимости от соотношения ПАМА : ПСС.

Как и в случае двухкомпонентных комплексов липазы с полистиролсульфонатом натрия и липазы с полидиаллидиметиламмоний хлоридом из всех определенных по полученным тензиограммам показателей (табл. 3) наиболее информативным оказалось значение поверхностного натяжения при длинных временах существования поверхности - σ₄(рис. 28).

Добавление к двухкомпонентной смеси липаза : ПСС (1:1) третьего компонента в любой концентрации приводит к резкому снижению поверхностного натяжения на 20-25 мН/м. Параметр ДПН σ₄для смесей липазы с двумя синтетическими полиэлектролитами ПСС и ПАМА лежит в пределах ошибки измерения с σ₄, полученным для чистого раствора липазы (42,86±1,18 мН/м).

Таким образом, было установлено, что величина изменения динамического поверхностного натяжения σ₄ для систем панкреатической липазы с полимерами с увеличением относительного содержания фермента от 1:100 до 100:1 уменьшается в ряду ПАМА≥ПЛ>ПСС≥ПГ>БСА.

Построение моделей на основе полученных корреляций между изученными параметрами.

4.3.1 Модельные системы на основе белков, липидов и солей

Тензиограммы растворов БСА в концентрациях, близких к концентрациям белка в сыворотке крови животных (30-80 г/л) имеют хорошо выраженные отрицательные значения ПН в области 0,1с (рис. 29). Такие же данные были получены и при измерении ПН методом висящей капли. Этот эффект объясняется влиянием нескомпенсированного электрического заряда адсорбированных молекул белка при низких степенях заполнения поверхности, когда понижение ДПН вследствие адсорбции пренебрежимо мало. Было изучено ДПН растворов БСА при концентрации 30-80 г/л, лецитина в воде при концентрации 1-4 мМ, хлорида натрия при концентрации 120-160 мМ, растворов БСА и соли, БСА и лецитина, лецитина и соли, а также трехкомпонентные смеси этих веществ.

Рисунок 29 - Тензиограммы водных растворов БСА.

В растворах белка ПН снижается на 4-6% при средних временах существования поверхности. При больших временах ПН достигает значений 55,9-58,4 мН/м, это на 25-30% ниже, чем исходное и на 20% ниже, чем при концентрации белка 10^-6 моль/л. Такие значения ПН соответствуют равновесным значениям в растворах с низкой концентрацией БСА. Значения углов наклона начального и конечного участка кривой отличаются между собой в 1,5-2 раза, такое относительно небольшое различие связано с повышением значений ПН при коротких временах.

В растворах с концентрацией БСА 30-80 г/л значения ПН при одинаковых временах существования поверхности отличаются незначительно. По данным ряда авторов только при концентрации глобулярных белков менее 1-10 г/л (зависит от pH и добавок электролитов) последние присутствуют в растворе в виде отдельных молекул. При более высоких концентрациях белка происходит ассоциация их молекул в объеме, вследствие чего на поверхности способны адсорбироваться только неассоциированные молекулы, концентрация которых в растворах с большой концентрацией белка примерно постоянна. Этим и объясняется такое слабое влияние концентрации БСА на динамическое поверхностное натяжение растворов.

Таблица 4 - ДПН водных растворов БСА.

БСA, г/л	σ₁ мН/м	σ₂ мН/м	σ₃ мН/м	λ₀ мН∙м^-1с^1/2	λ₁ мН∙м^-1с^1/2
30	71,56±0,16	69,1±0,2	58,4±0,2	6,51±0,12	13,3±0,3
40	71,9±0,3	67,2±0,2	56,7±0,2	6,1±0,2	13,82±0,12
50	70,9±0,3	67,03±0,19	57,1±0,3	7,32±0,12	11,51±0,12
60	70,1±0,3	67,5±0,3	55,9±0,3	5,43±0,12	15,42±0,13
70	71,9±0,2	66,3±0,3	56,6±0,3	5,6±0,2	12,7±0,2
80	73,9±0,2	68,3±0,3	56,25±0,18	7,12±0,13	15,92±0,12

Хлорид натрия относится к поверхностно инактивным веществам, он не адсорбируется на границе раздела фаз и не вызывает изменения ПН воды, поэтому значения ДПН его водных растворов не зависят от времен существования поверхности и концентрации (110-160 мМ). Незначительное повышение ПН при коротких временах существования поверхности и снижение на 2-3% равновесных значений в растворах с высокой концентрацией соли происходит из-за увеличения вязкости раствора при добавлении электролита.

Таблица 5 - ДПН водных растворов хлорида натрия.

NaCl, мМ	σ₀ мН/м	σ₁ мН/м	σ₂ мН/м	σ₃ мН/м	λ₀ мНм^-1с^1/2	λ₁ мНм^-1с^1/2
110	72,6±0,2	72,93±0,17	71,48±0,18	70,8±0,2	1,51±0,11	1,12±0,11
120	72,2±0,3	72,1±0,2	71,6±0,2	71,17±0,19	0,72±0,12	0,5±0,3
130	72,5±0,3	72,9±0,2	71,72±0,11	71,2±0,3	0,9±0,2	0,7±0,2
140	72,5±0,4	72,8±0,3	71,77±0,17	71,3±0,3	0,9±0,2	0,41±0,12
150	73,6±0,2	73,9±0,3	72,3±0,2	71,9±0,3	2,2±0,2	0,5±0,2
160	72,6±0,2	72,93±0,17	71,48±0,18	70,8±0,2	1,51±0,11	1,12±0,11

Влияние фосфолипидов на ПН модельных систем можно рассматривать на примере смеси лецитина с водой в концентрациях, близких к таковым в сыворотке крови животных - 1-4 мМ (табл. 5). Лецитин не оказывает существенного влияния на ПН в смесях с водой вне зависимости от концентрации и времени существования поверхности. При добавлении к смеси лецитина с водой раствора белка наблюдается снижение ПН на 6% при средних временах существования поверхности и на 27% при больших временах. Углы наклона тензиограмм изменяются в 4 и 38 раз соответственно. Особо стоит заметить, что при коротких временах ПН соответствует ПН для раствора белка такой же концентрации, а при больших временах оно на 8% ниже. Таким образом, на равновесное значение ПН влияние оказывают как белок, так и лецитин.

Таблица 6 - ДПН смеси лецитина с водой, водными растворами БСА и хлорида натрия.

Лецитин, мМ БСA, г/л NaCl, мМ	σ₀ мН/м	σ₁ мН/м	σ₂ мН/м	σ₃ мН/м	λ₀ мН∙м^-1с^–1/2	λ₁ мН∙м^-1с^1/2
1	71,6±0,3	72,2±0,2	70,70±0,19	70,42±0,11	1,17±0,12	0,3±0,3
2	71,7±0,2	71,9±0,3	71,20±0,16	70,93±0,06	1,76±0,13	0,3±0,2
3	72,9±0,3	73,8±0,3	71,6±0,2	71,21±0,15	1,62±0,12	0,52±0,11
4	72,38±0,18	73,3±0,2	71,2±0,2	70,99±0,13	2,4±0,2	0,25±0,13
3Л+40БСA	73,89±0,18	73,91±0,16	67,3±0,3	51,92±0,08	6,45±0,13	19,73±0,12
3Л+140NaCl	73,8±0,2	73,9±0,2	72,4±0,2	65,52±0,12	1,3±0,2	10,93±0,15

Добавление раствора соли к смеси лецитина с водой характеризуется снижение на 8% ПН в области больших времен, тогда как ни солевой раствор, ни смесь лецитина с водой не вызывают изменений ПН.

При добавлении соли к водному раствору белка происходит повышение значений ПН при всех временах существования поверхности на 4-5% при соотношениях соль:белок от 1:1,9 до 1:3,25, на 2% при соотношениях 1:1,7 и 1:5 (табл.6). Повышение ДПН происходит из-за уменьшения концентрации начала ассоциации белка в растворе при добавлении соли, а следовательно повышения ПН. При недостаточном содержании соли в растворе её влияние на ассоциацию белка выражено слабее, поэтому ПН изменяется в меньшей степени. При слишком высокой концентрации соли в растворе проявляется её высаливающее действие по отношению к молекулам белка и ПН повышается не так значительно.

Таблица 7 - ДПН смеси растворов белка и натрия хлорида в воде.

№	г/л+мМ	σ₁ мН/м	σ₂ мН/м	σ₃ мН/м	λ₀ мН∙м^-1с^1/2	λ₁ мН∙м^-1с^1/2
1	40БСA+130NaCl	75,29±0,15	71,8±0,3	59,61±0,16	4,85±0,11	15,86±0,15
2	60БСA+140NaCl	74,37±0,19	69,8±0,3	58,6±0,3	5,47±0,12	13,8±0,2
3	80БСA+150NaCl	75,83±0,18	70,3±0,3	59,49±0,18	5,8±0,2	12,34±0,11
4	30БСA+150NaCl	72,2±0,3	69,5±0,3	58,73±0,18	4,28±0,13	14,47±0,12
5	80БСA+130NaCl	73,6±0,2	69,5±0,3	59,8±0,2	4,58±0,12	11,36±0,13

Добавление к растворам белка и соли лецитина приводит к повышению на 3% ПН в области коротких времён и снижению в области средних и длинных времён существования поверхности при соотношениях лецитин:БСА:хлорид натрия равных 1:10:33; 1:10:50; 1:20:47. При увеличении концентрации БСА в смеси при соотношениях 1:13:43; 1:13:47; 1:40:70 ПН снижается на 5-8% при всех временах существования поверхности. Повышение концентрации соли в смесях приводит к увеличению значений ПН при коротких временах существования поверхностей на 2-3%.

Таблица 8 - ДПН смеси БСА, лецитина и хлорида натрия.

№	мМ + г/л + мМ	σ₀ мН/м	σ₁ мН/м	σ₂ мН/м	σ₃ мН/м	λ₀ мН∙м^-1с^1/2	λ₁ мН∙м^-1с^1/2
1	3Л+40БСA+130NaCl	72,7±0,2	72,5±0,3	67,2±0,2	57,08±0,19	5,46±0,15	10,2±0,2
2	2Л+80БСA+140NaCl	72,4±0,3	70,75±0,19	66,5±0,2	50,9±0,2	5,4±0,2	13,5±0,2
3	3Л+30БСA+150NaCl	73,1±0,3	74,4±0,3	67,2±0,2	56,9±0,2	5,56±0,14	14,93±0,12
4	3Л+60БСA+140NaCl	74,7±0,2	72,4±0,2	66,5±0,2	56,3±0,2	7,7±0,2	14,56±0,13
5	4Л+40БСA+130NaCl	73,4±0,2	77,6±0,3	66,4±0,3	54,9±0,2	6,27±0,15	10,96±0,14
6	3Л+40БСA+140NaCl	73,2±0,3	75,1±0,2	67,1±0,2	57,9±0,2	6,06±0,12	8,92±0,13

Таким образом, добавление фосфолипидов и солей к растворам белка оказывает влияние на ДПН, которое отличается в зависимости от концентрации и соотношения компонентов. Это связано с влиянием добавок на свойства самого раствора, а также структуру и свойства БСA. Эти вещества, взаимодействуя с полипептидной цепью, изменяют конформацию и степень ассоциации молекул белка в объеме раствора и поверхностном слое.

В сложных трехкомпонентных смесях БСА, лецитина и натрия хлорида на ДПН в области коротких времен основное влияние оказывает концентрация соли, а в области больших времен (10-100 с) - концентрация белка и лецитина.

Таблица 9 - ДПН смеси 30 г/л БСА, 150 мМ хлорида натрия и лецитина.

Концентрация лецитина, мМ	0,5	1	2	3	4
σ₀, мН/м	74,85±0,06	75,13±0,13	74,89±0,11	73,16±0,12	75,77±0,15
σ₁, мН/м	73,25±0,09	73,18±0,12	73,51±0,11	72,08±0,08	73,57±0,05
σ₂, мН/м	66,03±0,09	66,12±0,13	66,61±0,12	67,06±0,10	66,99±0,05
σ₃, мН/м	66,03±0,09	60,11±0,11	57,75±0,03	56,95±0,08	56,07±0,15
σ₄, мН/м	51,91±0,07	52,28±0,05	52,67±0,06	51,37±0,10	52,30±0,13
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	10,3±0,2	10,1±0,1	9,3±0,1	5,5±0,3	10,9±0,2
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	8,7±0,1	6,4±0,2	8,9±0,3	14,9±0,2	12,2±0,1
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	31,1±0,1	24,7±0,2	21,4±0,2	22,7±0,1	31,8±0,2

При увеличении концентрации лецитина в смеси от 0,5 до 4 мМ происходит снижение на 9-15% ПН при больших временах существования поверхности, когда влияние лецитина оказывается наиболее заметным.

Таблица 10 - ДПН смеси 80 г/л БСА, 140 мМ хлорида натрия и лецитина.

Концентрация лецитина, мМ	0,5	1	2	3	4
σ₀, мН/м	77,96±0,01	75,11±0,04	72,89±0,13	75,24±0,17	74,31±0,06
σ₁, мН/м	77,35±0,15	73,35±0,15	71,51±0,16	72,61±0,15	75,87±0,13
σ₂, мН/м	70,19±0,16	65,99±0,17	66,29±0,17	64,49±0,18	65,39±0,12
σ₃, мН/м	65,93±0,11	56,09±0,12	49,80±0,13	56,94±0,15	57,99±0,15
σ₄, мН/м	49,95±0,13	50,8±0,11	50,15±0,09	49,53±0,05	49,35±0,14
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	8,6±0,1	9,9±0,2	6,6±0,1	12,8±0,2	9,9±0,2
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	4,2±0,3	11,6±0,3	16,4±0,2	9,4±0,1	8,1±0,2
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	28,4±0,2	22,9±0,1	21,8±0,1	27,7±0,3	42,9±0,1

Таблица 11 - ДПН смеси 40 г/л БСА, 130 мМ хлорида натрия и лецитина.

Концентрация лецитина, мМ	0,5	1	2	3	4
σ₀, мН/м	72,39±0,13	74,20±0,11	74,46±0,15	73,59±0,14	73,38±0,08
σ₁, мН/м	71,82±0,12	72,65±0,10	72,52±0,13	71,79±0,12	72,65±0,09
σ₂, мН/м	65,26±0,15	65,41±0,13	65,15±0,06	65,47±0,13	66,41±0,13
σ₃, мН/м	55,61±0,11	56,87±0,15	56,36±0,16	56,79±0,16	54,45±0,09
σ₄, мН/м	51,33±0,12	52,01±0,11	51,92±0,15	51,15±0,14	52,3±0,08
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	8,3±0,3	10,4±0,2	12,8±0,1	8,9±0,2	6,2±0,2
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	11,1±0,2	9,2±0,2	10,1±0,3	10,9±0,1	11,9±0,1
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	25,1±0,1	29,1±0,2	30,9±0,1	26,6±0,13	31,8±0,11

Сильнее всего влияние лецитина выражено в смесях с соотношением БСА:хлорид натрия как 1:50 (табл. 9) и 1:1,75 (табл. 10), причём при первом соотношении наблюдается линейная зависимость значений ПН от концентрации лецитина, а при втором скачкообразное снижение на 12-15% ПН при концентрации лецитина выше 0,5 мМ.

При других соотношениях закономерных изменений ПН не происходит. Так при соотношении БСА:хлорид натрия как 1:3,25 на 3% выше значение ПН при больших временах для концентраций лецитина 1-3 мМ (табл. 11).

При соотношении БСА:хлорид натрия как 1:3,5 ПН при больших временах ниже на 5-7% при концентрации лецитина 3 мМ (табл. 12).

Таблица 12 - ДПН смеси 40 г/л БСА, 140 мМ хлорида натрия и лецитина.

Концентрация лецитина, мМ	0,5	1	2	3	4
σ₀, мН/м	74,68±0,11	73,55±0,09	75,08±0,08	76,1±0,16	74,79±0,05
σ₁, мН/м	73,36±0,13	72,74±0,15	73,77±0,12	73,35±0,20	72,03±0,07
σ₂, мН/м	65,94±0,11	65,56±0,07	65,6±0,08	65,74±0,09	65,26±0,13
σ₃, мН/м	57,71±0,17	56,59±0,15	57,89±0,16	55,39±0,12	58,38±0,13
σ₄, мН/м	52,16±0,15	52,6±0,14	51,92±0,12	51,12±0,11	52,18±0,14
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	9,4±0,3	8,7±0,2	10,8±0,1	10,5±0,1	9,5±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	8,8±0,1	11,1±0,2	8,3±0,3	13,3±0,1	7,2±0,2
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	31,8±0,3	27,7±0,1	30,8±0,3	31,1±0,1	25,9±0,2

При соотношении БСА: хлорид натрия как 1:2,3 (табл. 13) выше на 2-3% ПН в области больших времён при концентрациях лецитина 3 и 4мМ.

Таблица 13 - ДПН смеси 60 г/л БСА, 140 мМ хлорида натрия и лецитина.

Концентрация лецитина, мМ	0,5	1	2	3	4
σ₀, мН/м	74,54±0,15	73,3±0,11	75,19±0,11	75,95±0,1	75,28±0,07
σ₁, мН/м	74,85±0,16	73,13±0,13	73,42±0,11	73,67±0,10	73,38±0,05
σ₂, мН/м	64,72±0,13	65,29±0,15	66,12±0,12	65,51±0,07	65,14±0,05
σ₃, мН/м	57,50±0,05	57,04±0,06	57,17±0,18	58,17±0,16	58,34±0,14
σ₄, мН/м	52,3±0,12	51,67±0,14	51,93±0,13	50,1±0,08	51,99±0,07
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	10,8±0,2	7,9±0,3	10,7±0,1	11,3±0,2	10,3±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	8,2±0,2	8,2±0,3	9,9±0,2	7,4±0,1	6,7±0,1
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	27,7±0,1	27,4±0,1	25,9±0,1	22,2±0,1	27,5±0,2

При этом равновесные значения ПН отличаются незначительно.

При изменении концентрации БСА от 20 до 80 г/л в смеси с лецитином и хлоридом натрия изменения ПН происходят при средних временах существования поверхности. В смеси с соотношением лецитин: хлорид натрия как 1: 47 (табл. 14) ПН снижается на 4%, начиная с концентрации белка 40г/л, а при соотношении 1:50 (табл. 15) уже при 30 г/л.

Таблица 14 - ДПН смеси 3 мМ лецитина, 140 мМ хлорида натрия и БСА.

Концентрация БСА, г/л	20	30	40	60	80
σ₀, мН/м	76,71±0,10	76,31±0,12	76,1±0,14	75,95±0,13	74,47±0,11
σ₁, мН/м	75,25±0,15	74,55±0,16	73,35±0,12	73,67±0,13	72,45±0,13
σ₂, мН/м	67,33±0,14	66,33±0,14	65,74±0,15	65,51±0,16	65,59±0,12
σ₃, мН/м	59,24±0,13	58,03±0,14	55,39±0,12	56,17±0,12	56,70±0,13
σ₄, мН/м	50,69±0,08	51,08±0,06	51,12±0,05	50,1±0,04	50,6±0,04
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	11,7±0,1	10,3±0,2	10,5±0,1	11,3±0,1	9,2±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	8,9±0,2	9,4±0,1	13,3±0,1	7,4±0,2	10,3±0,2
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	32,8±0,1	32,3±0,1	31,1±0,2	22,2±0,2	24,8±0,1

Таблица 15 - ДПН смеси 3 мМ лецитина, 150 мМ хлорида натрия и БСА.

Концентрация БСА, г/л	20	30	60	80
σ₀, мН/м	75,53±0,11	75,54±0,10	75,31±0,12	74,62±0,11
σ₁, мН/м	74,51±0,16	72,04±0,15	73,24±0,15	72,15±0,16
σ₂, мН/м	67,80±0,13	66,34±0,13	65,03±0,15	64,34±0,15
σ₃, мН/м	58,49±0,14	58,37±0,15	58,82±0,15	57,95±0,16
σ₄, мН/м	51,45±0,12	51,36±0,13	50,62±0,14	50,17±0,11
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	8,8±0,1	7,1±0,2	11,5±0,1	11,3±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	10,8±0,2	7,9±0,1	6,2±0,2	6,4±0,1
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	29,3±0,1	23,1±0,2	24,3±0,1	23,5±0,3

Интересно, что при изменении соотношения лецитин: хлорид натрия в сторону уменьшения содержания соли 1: 43 (табл. 16) снижение ПН на 5% происходит при концентрации белка от 40г/л и выше, но уже при средних и больших временах существования поверхности.

Таблица 16 - ДПН смеси 3 мМ лецитина, 130 мМ хлорида натрия и БСА.

Концентрация БСА, г/л	20	30	40	60	80
σ₀, мН/м	76,32±0,11	76,96±0,08	73,59±0,14	75,22±0,07	74,5±0,06
σ₁, мН/м	74,92±0,12	74,57±0,10	71,79±0,10	71,63±0,10	71,49±0,11
σ₂, мН/м	67,05±0,12	65,89±0,13	65,47±0,12	64,71±0,12	63,89±0,12
σ₃, мН/м	59,71±0,12	59,23±0,15	56,79±0,14	57,07±0,15	57,96±0,14
σ₄, мН/м	50,09±0,14	51,11±0,16	51,15±0,11	50,82±0,07	50,16±0,06
λ₀, мН∙м^-1с^–1/2	10,1±0,1	11,6±0,2	8,9±0,1	10,6±0,2	11,5±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^–1/2	7,5±0,2	6,6±0,2	10,9±0,3	9,7±0,1	5,8±0,1
λ₂, мН∙м^-1с^–1/2	29,04±0,1	26,98±0,2	26,6±0,1	22,23±0,3	26,67±0,2

При соотношении лецитин: хлорид натрия как 1:70 ПН снижается в области больших времён существования поверхности, начиная с концентрации 30 г/л, для концентрации белка 80 г/л значения ПН ниже при коротких временах существования поверхности на 6%, а при больших – на 20%, чем для других концентраций белка в смеси.

Таблица 17 - ДПН смеси 2 мМ лецитина, 140 мМ хлорида натрия и БСА.

Концентрация БСА, г/л	20	30	40	60	80
σ₀, мН/м	74,2±0,19	76,73±0,13	75,09±0,12	75,19±0,15	72,89±0,19
σ₁, мН/м	72,46±0,16	73,31±0,17	72,09±0,13	71,91±0,19	71,51±0,12
σ₂, мН/м	66,33±0,11	66,43±0,11	65,57±0,12	66,09±0,09	66,29±0,05
σ₃, мН/м	61,04±0,18	56,99±0,17	57,89±0,14	58,45±0,15	49,80±0,16
σ₄, мН/м	50,42±0,15	50,97±0,12	51,92±0,11	51,93±0,1	50,15±0,14
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	9,1±0,1	11,6±0,2	10,7±0,3	10,7±0,1	6,6±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	5,5±0,2	9,9±0,3	8,3±0,2	7,6±0,2	16,4±0,2
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	20,1±0,1	24,6±0,2	30,8±0,3	25,9±0,1	21,8±0,2

Таким образом, если лецитин оказывает влияние на ПН при больших временах существования поверхности, то концентрация белка в смеси влияет на ПН при средних временах. При разных соотношениях компонентов в смесях происходит разное изменение значений ПН при варьировании концентрации БСА, что связано с взаимным влиянием компонентов смеси друг на друга. Для большинства смесей снижение значений ПН происходит при увеличении концентрации белка до 30-40 г/л. Но есть некоторые исключения, так например, для смеси с большим содержанием соли (соотношение лецитин: хлорид натрия как 1: 70) ПН снижается только при концентрации белка 80 г/л. Это объясняется высаливающим действием соли на молекулы белка, замедляющим их адсорбцию на поверхности раздела фаз.

Необходимо отметить, что изменение концентрации белка, так же как изменение концентрации лецитина не оказывает влияния на равновесные значения ПН.

При изменении концентрации соли от 110 до 150 мМ изменение ПН в смесях происходит в области коротких времён. При соотношении лецитин: БСА как 1: 10 (табл.18) ПН увеличивается на 4% при увеличении концентрации хлорида натрия.

Таблица 18 - ДПН смеси 30 г/л БСА, 3 мМ лецитина и хлорида натрия.

Концентрация соли, мМ	110	120	130	140	150
1	2	3	4	5	6
σ₀, мН/м	74,39±0,15	74,72±0,12	76,96±0,14	76,31±0,14	75,54±0,13
σ₁, мН/м	72,97±0,13	73,06±0,14	74,57±0,15	74,55±0,16	72,04±0,13
1	2	3	4	5	6
σ₂, мН/м	65,40±0,16	66,06±0,15	65,89±0,16	66,33±0,15	66,34±0,17
σ₃, мН/м	58,99±0,18	59,66±0,18	59,23±0,15	58,03±0,16	58,37±0,14
σ₄, мН/м	51,17±0,11	50,94±0,1	51,11±0,12	51,08±0,11	51,36±0,06
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	9,7±0,1	9,8±0,2	11,6±0,1	10,3±0,1	7,1±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	6,3±0,2	6,6±0,1	6,6±0,2	9,4±0,2	7,9±0,3
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	22,4±0,1	26,7±0,12	26,98±0,2	32,3±0,11	23,1±0,01

При соотношении 1:13 (табл. 19) при коротких временах ПН снижается на 3% при концентрации соли 130 мМ.

Таблица 19 - ДПН смеси 40 г/л БСА, 3 мМ лецитина и хлорида натрия.

Концентрация соли, мМ	110	120	130	140	150
σ₀, мН/м	75,89±0,08	75,71±0,15	73,59±0,11	76,1±0,12	76,56±0,08
σ₁, мН/м	74,04±0,15	74,21±0,16	71,79±0,17	73,35±0,15	74,62±0,18
σ₂, мН/м	64,81±0,18	64,93±0,18	65,47±0,14	65,74±0,11	66,94±0,12
σ₃, мН/м	58,12±0,14	58,28±0,17	56,79±0,18	55,39±0,16	57,60±0,12
σ₄, мН/м	51,46±0,06	51,31±0,04	51,15±0,08	51,12±0,15	50,61±0,14
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	12,1±0,1	11,4±0,1	8,9±0,2	10,5±0,1	12,3±0,2
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	6,8±0,2	7,4±0,3	10,9±0,1	13,3±0,2	10,7±0,2
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	21,5±0,1	20,7±0,2	26,6±0,1	31,1±0,2	26,8±0,1

При соотношении 1:20 (табл. 20) закономерных изменений ПН при разных концентрациях соли не происходит.

Таблица 20 - ДПН смеси 60 г/л БСА, 3 мМ лецитина и хлорида натрия.

Концентрация соли, мМ	110	120	130	140	150
1	2	3	4	5	6
σ₀, мН/м	74,62±0,14	75,39±0,13	75,22±0,11	74,83±0,12	75,08±0,15
σ₁, мН/м	70,93±0,18	73,33±0,15	71,63±0,16	73,15±0,18	72,98±0,19
σ₂, мН/м	64,83±0,17	64,71±0,15	64,71±0,16	64,47±0,15	65,12±0,18
σ₃, мН/м	56,97±0,15	56,23±0,15	57,07±0,17	54,90±0,16	57,66±0,15
1	2	3	4	5	6
σ₄, мН/м	50,79±0,14	50,46±0,11	50,82±0,08	50,1±0,07	50,64±0,08
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	9,7±0,1	11,1±0,2	10,6±0,1	7,9±0,1	10,8±0,1
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	7,8±0,2	8,2±0,1	9,7±0,1	19,0±0,1	8,3±0,1
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	19,7±0,1	16,7±0,2	22,2±0,1	22,2±0,1	24,5±0,1

При соотношении 1:40 (табл. 21) происходит снижение ПН при концентрации хлорида натрия 140 мМ при всех временах существования поверхности (на 5% в области коротких времён и на 13% - в области больших).

Таблица 21 - ДПН смеси 80 г/л БСА, 2 мМ лецитина и хлорида натрия.

Концентрация соли, мМ	110	120	130	140	150
σ₀, мН/м	76,210,15	75,010,11	74,690,13	72,890,14	74,170,11
σ₁, мН/м	74,320,12	71,610,15	72,060,13	71,510,17	71,180,1
σ₂, мН/м	64,270,21	63,650,14	63,930,13	63,290,15	64,890,12
σ₃, мН/м	56,770,15	57,230,14	58,180,14	49,80,16	56,240,1
σ₄, мН/м	49,960,08	50,350,12	50,320,11	50,150,18	49,90,12
λ₀, мН∙м^-1с^1/2	16,10,06	11,30,07	11,20,09	6,60,08	11,30,13
λ₁, мН∙м^-1с^1/2	8,10,2	6,50,1	5,70,2	16,40,1	8,50,1
λ₂, мН∙м^-1с^1/2	23,80,1	14,90,2	19,80,1	21,80,2	30,30,2

Таким образом, концентрация соли оказывает влияние на ПН смесей при коротких временах существования поверхности. При разных соотношениях компонентов в смеси увеличении концентрации соли происходит повышение ДПН при коротких и средних временах, снижение ДПН при больших временах и равновесного значения ДПН. Наибольшие различия при разных концентрациях отмечаются при коротких временах, равновесные значения отличаются незначительно.

Blog

Отчет о научно-исследовательской работе