80. Вязкость растворов вмс, её особенность. Причины высокой вязкости вмс. Характеристическая вязкость. Уравнение Марка-Хаувика, расчёт молекулярной массы полимера.

Вязкость растворов ВМС связана с формой и структурой макромолекул, а также характером межмолекулярных взаимодействий как внутри макромолекул, так и между ними. Даже при небольшой концентрации раствора под влиянием межмолекулярных сил макрочастицы непрочно сцепляются и переплетаются друг с другом, образуя пространственную молекулярную сетку-каркас.

Особенности вязкости растворов ВМС объясняются изменением во времени конформации макромолекул, взаимодействием их между собой, образованием ассоциатов (Ассоциаты – это неустойчивые группы, в которых молекулы связаны ван–дер– ваальсовыми, диполь–дипольными и другими силами) и структурированием системы в целом.

Величину [η] называют характеристической вязкостью или предельным числом вязкости.

Характеристическую вязкость определяют на основании вискозиметрических измерений, используя значения относительной, удельной и приведённой вязкости в качестве вспомогательных величин.

Характеристическая вязкость для данной пары веществ (растворитель – полимер) является условной, но постоянной величиной, которая не зависит от концентрации растворителя и конформационных состояний макромолекул.

Уравнение Марка-Куна-Хаувинка и имеет следующий вид:

, где

К – постоянная величина, экспериментально определяемая для данных макромолекул и растворителя.

Показатель степени α зависит от формы макромолекул.

Молекулярная масса, определяемая по уравнению Марка-Куна-Хаувинка, называется средневязкостной молекулярной массой Мη.

Зная характеристическую вязкость раствора ВМС, по уравнению Марка –Хаувинка можно определить молярную массу полимера:

М^α = [η]/ К

81. Растворы вмс и их устойчивость. Высаливание белков из растворов. Применение в медицине.

Хорошо растворения ВМС и устойчивость растворов связано с наличием в их структуре большого количества так называемых лиофильных групп, имеющие сродство с растворителем (гидрофильность обусловлена сродством к воде). Ими могут быть диссоциирующих ионогенные группы.

Высаливание - процесс осаждения белка солями щелочных, щелочно-земельных металлов и нейтральными солями. Про­цесс обратим, так как сохраняет нативные свойства белков.

Под действием нейтральных солей, солей щелочных и щелоч­но-земельных металлов происходит^ейтрализация заряда белко­вых частиц и их дегидратация. Используя разные концентрации солей, можно разделить белки на фракции. При растворении осаж­денного белка в воде происходит восстановление его исходных физико-химических и биологических свойств.

Метод высаливания используют в клинических лабораториях для разделения альбуминов и глобулинов, определения их соот­ношения в сыворотке крови. В норме отношение альбумин/глобу­лин в сыворотке крови человека колеблется в пределах 1,5-2,3 и меняется при патологии, например, при воспалительных заболе­ваниях увеличивается содержание глобулинов.

82. Полиэлектролиты. Белки как представители полиэлектролитов. Изоэлектрическое состояние белка.

Полиэлектролиты- это полимеры, в макромолекулах которых содержатся ионогенные группы. В растворе макромолекула полиэлектролита представляет собой полиион, окруженный эквивалентным количеством противоионов, малых по размеру с зарядами противоположного знака. Белки и аминокислоты в водных растворах находятся преимущественно в форме биполярных ионов: Величина и знак заряда белков, находящихся в растворе, зависит от рН среды.

Изоэлектрическая точка (ИЭТ) - значение рН среды, при котором число ионизированных основных групп равно числу ионизированных кислотных групп.

Изоэлектрическим состоянием белка называется состояние белковой молекулы, при котором её положительные и отрицательные заряды взаимно скомпенсированы. Молекулу белка в изоэлектрическом состоянии можно считать нейтральной, хотя в ней имеются ионизированные группы.

Электрофоретический метод. Так как само выражение "изоэлектрическое состояние" говорит о равенстве числа положительных и отрицательных зарядов в амфиионах, ИЭТ можно определить с помощью электрофореза на бумаге, который проводится так. В прибор для электрофореза на бумаге вставляется несколько полосок фильтровальной или специальной хроматографической бумаги и каждая из них смачивается буферным раствором с определённым значением рН. На заранее отмеченное карандашом место в середине полосок пипеткой наносится капля раствора исследуемого белка. После этого прибор включается и через полоски бумаги с растворами проходит постоянный электрический ток.

В зависимости от рН буферного раствора макромолекулы изменяют свой заряд.

Метод, связанный с действием водоотнимающих средств. Макромолекулы белков в изоэлектрическом состоянии наименее всего гидратированы. Поэтому выделение белков из раствора под действием водоотнимающих средств (например, спирт, ацетон в чистом виде или в присутствии нейтральных солей) происходит быстрее и полнее всего при рН, соответствующем изоэлектрической точке.