🗊Презентация Адсорбционно-десорбционные взаимодействия фосфатов кальция и аминокислот

Изучение процессов адсорбционно-десорбционных взаимодействий фосфатов кальция и аминокислот Головченко К. К. 2 курс, ХХМ-601-О Научный руководитель: Голованова О.А., проф., д.г.-м.н.

Актуальность

Цель: Цель: исследовать адсорбционно-десорбционные взаимодействия аминокислот с фосфатами кальция и их смесями при варьировании рН раствора. Задачи: Синтез брушита и гидроксилапатита, изучение их свойств; Изучение адсорбционного взаимодействия аминокислот на поверхности брушита и гидроксилапатита; Установление десорбционного взаимодействия аминокислот с поверхностями брушита и гидроксилапатита; Определение адсорбционно-десорбционного взаимодействия аминокислот с поверхностями смесей на основе брушита и гидроксилапатита.

Схема синтеза гидроксилапатита

Схема адсорбционного эксперимента

Результаты РФА, ИК и оптической спектроскопии брушита

Линейные изотермы адсорбции, описываемые моделями Лэнгмюра и Фрейндлиха, для адсорбции глицина на брушите при варьировании pН

Адсорбционный эксперимент аминокислот на брушите

Значение знака заряда поверхности брушита в присутствии аминокислот

Десорбционный эксперимент аминокислот на брушите

Результаты РФА, ИК и оптической спектроскопии гидроксилапатита

Зависимость адсорбции глицина на гидроксилапатите от варьирования их концентрации

Адсорбционный эксперимент аминокислот на гидроксилапатите

Значение знака заряда поверхности гидроксилапатита в присутствии аминокислот

Десорбционный эксперимент аминокислот на гидроксилапатите

Сравнение адсорбционно-десорбционного взаимодействия аминокислот с поверхностями брушита и гидроксилапатита Брушит адсорбция: пролин<аргинин<аланин=аспарагиновая кислота<глицин<глутаминовая кислота. Брушит десорбция: пролин<аргинин<глутаминовая кислота<аспарагиновая кислота=аланин=глицин. Гидроксилапатит адсорбция: аланин=аргинин<пролин=глутаминовая кислота<аспарагиновая кислота<глицин. Гидроксилапатит десорбция: глутаминовая кислота< аспарагиновая кислота<аланин<пролин<аргинин=глицин.

Определение заряда частиц золей смесей

Растворение твердой фазы в трис-буфере

Выводы Осуществлен синтез брушита, строение которого подтверждено методами РФА и ИК-спектроскопии. Определен знака заряда поверхности брушита методом электрофореза – положительный. Изучено его динамическое растворение в трис-буфере. Исследована адсорбция аминокислот на брушите и показано, что для глицина, аланина, аспарагиновой и глутаминовой кислот максимальная адсорбция происходит при рН = 7,50 ± 0,05, а для аргинина при рН= 8,00 ± 0,05, пролина при рН = 5,00 ± 0,05. Установлено, что адсорбция глицина, аспарагиновой и глутаминовой кислот адсорбция описывается моделью Фрейндлиха; а аланина, пролина и аргинина адсорбция - моделью Лэнгмюра. Рассчитанные значения энергии Гиббса адсорбции согласуются со значениями максимальной адсорбции. Проведена десорбция аминокислот с поверхности брушита, установлено, что десорбция достигает предела при рН близком к изоэлектрической точке аминокислоты. Осуществлен синтез гидроксилапатита, строение которого подтверждено методами РФА и ИК-спектроскопии. Определены их параметры кристаллических решеток: a = 9.426±0.002 Å, с = 6.892±0.002 Å и рассчитаны размеры кристаллитов D = 15,3 нм. Определен знака заряда поверхности гидроксилапатита методом электрофореза – положительный. Изучено его динамическое растворение в трис-буфере.

Исследована адсорбция аминокислот на гидроксилапатите и показано, что максимальная адсорбция для глицина происходит при рН = 7,50 ± 0,05; аланина и пролина при рН = 6,00 ± 0,05; аргинина при рН = 5,00-6,00 ± 0,05; аспарагиновой кислоты при рН = 8,00 ± 0,05; глутаминовой кислоты при рН = 5,00 ± 0,05. Исследована адсорбция аминокислот на гидроксилапатите и показано, что максимальная адсорбция для глицина происходит при рН = 7,50 ± 0,05; аланина и пролина при рН = 6,00 ± 0,05; аргинина при рН = 5,00-6,00 ± 0,05; аспарагиновой кислоты при рН = 8,00 ± 0,05; глутаминовой кислоты при рН = 5,00 ± 0,05. Установлено, что адсорбция аминокислот описывается моделью Лэнгмюра. Рассчитанные значения энергии Гиббса адсорбции согласуются со значениями максимальной адсорбции. Проведена десорбция аминокислот с поверхности гидроксилапатита, установлено, что десорбция достигает предела при рН близком к изоэлектрической точке аминокислоты. Проведен адсорбционный эксперимент аминокислот на поверхностях смесей на основе брушита и гидроксилапатита при рН = 7,40 ± 0,05 и установлено, что для глицина, пролина и глутаминовой кислоты максимальная адсорбция наступает при соотношении брушита : гидроксилапатита равном 75%:25%, а для аспарагиновой кислоты при соотношениях брушита и гидроксилапатита равных 25%:75% и 50%:50%. Проведен адсорбционно-десорбционный эксперимент аминокислот на поверхностях смесей на основе брушита и гидроксилапатита при рН = 7,40 ± 0,05 и установлено, что десорбция пролина и аспарагиновой кислоты, а также глицина при соотношении смеси 50:50 достигают предельного значения. Получено, что скорость растворения смесей брушит : гидроксилапатит в трис-буфере увеличивается, при увеличении содержания брушита в смеси.

Спасибо за внимание!

Формула Дебая-Шеррера

Содержание ортофосфатов в растворе определяют по формуле