Прислать материал
ВЛИЯНИЕ ОЛИГОПЕПТИДОВ ГЛИЦИНА НА ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ КОМПЛЕКСОВ МЕТАЛЛОВ С ЭДТА
1) исследование электрофоретического поведения комплексов Cd(II), Co(II), Сu(II), Ni(II), Zn(II), Mn(II), Fe(II), Fe(III), Ba(II), Ca(II), Bi(III), Pb(II) с ЭДТА в кислой среде при отрицательной полярности источника напряжения;
2) изучение электрофоретического поведения указанных комплексов в присутствии ГГ, ГГГ и цГГ;
3) измерение констант ионизации ГГГ и ГГ, а также констант устойчивости комплексов, образуемых ГГГ с ионами Cu(II), Co(II), Ni(II), Mn(II), Pb(II), Zn(II) и Cd(II) при условиях электрофоретического анализа (ионная сила раствора 0,1 моль/дм3, температура 25 °С).
Ионы тяжелых металлов относятся к основным загрязнителям биосферы. Несмотря на высокую эффективность, простоту и экспрессность, метод КЗЭ пока не находит широкого применения для определения неорганических ионов из-за невысокой селективности разделения. Ранее установлена возможность одновременного определения ионов Cu(II), Pb(II), Bi(III) и Fe(III) в виде комплексов с ЭДТА в присутствии диглицилглицина в качестве комплекс-селектора [1], однако механизм действия олигопептида остается неясен. Имеющиеся в литературе сведения о его кислотно-основных и комплексообразующих свойствах противоречивы.
Регистрацию электрофореграмм проводили на системе капиллярного электрофореза «Капель 105М» с немодифицированным кварцевым капилляром. Использовали два способа комплексообразования: добавление реагента в пробу, содержащую ионы металлов, и ввод зоны раствора реагента перед зоной пробы. Анализ проводили при длине волны детектирования 190 нм, напряжении -20 кВ, температуре 25 °С; ввод проб гидродинамический. В качестве фонового электролита использовали фосфатный буферный раствор (рН 4,6) с добавлением гидроксида цетилтриметиламмония.
Потенциометрические исследования проводили с использованием лабораторного анализатора жидкости «АНИОН 4100» со стеклянным комбинированным электродом ЭСК-10601/7 и термокомпенсатором. Титрование растворов олигопептидов в присутствии и в отсутствии ионов металлов осуществляли в атмосфере азота. В качестве титрантов использовали растворы HCl, NaOH или KOH. Постоянную ионную силу растворов (0,1 М) поддерживали с использованием KCl или KNO3. Константы ионизации рассчитывали по уравнению Гендерсона-Гассельбаха, константы устойчивости – с использованием графического и расчетного методов, а также с помощью программы CLINP 2.1.
Все растворы готовили на деионизованной воде. Условные константы устойчивости комплексов рассчитывали с помощью программы HySS 2009.
В настоящей работе исследовали электрофоретическое поведение комплексов ЭДТА с ионами металлов в присутствии ГГГ, ГГ, цГГ.
Установлено, что в отсутствии олигопептидов комплекс Fe(II) подвергается окислению до комплекса Fe(III), и на ЭФГ обнаруживаются два пика, соответствующие комплексам Fe(II)-ЭДТА и Fe(III)-ЭДТА. Показано, что между относительной электрофоретической подвижностью комплексов Me-ЭДТА и условной константой устойчивости комплексов, а также отношением суммы двух первых потенциалов ионизации металла (I1+I2) к его ионному радиусу r существует линейная зависимость.
Введение ГГГ позволяет получать на ЭФГ хорошо воспроизводимые пики комплексов Ca(II) и Ba(II), чего не удавалось добиться в отсутствие олигопептида из-за комплексообразования ионов Са (II) и Ba (II) с фосфат-ионами фонового электролита. Также в присутствии ГГГ наблюдается значительное изменение подвижности ионов Bi(III), что приводит к увеличению разницы времен миграции комплексов FeY и BiY.
Сравнение величин относительных подвижностей комплексов свидетельствует о том, что между ионами пробы и ГГГ происходит химическое взаимодействие: для большинства металлов в присутствии ГГГ величина относительной подвижности комплекса увеличивается, причем величина этого увеличения зависит от природы металла.
Установлена линейная зависимость подвижности комплексов Co(II), Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II) от логарифма константы устойчивости соответствующих комплексов Ме(ГГГ)2. Установлено, что введение ГГГ зоной перед зоной пробы делает пики более узкими и симметричными.
В присутствии ГГ и цГГ относительные электрофоретические подвижности также изменяются, однако величина этого изменения меньше, чем в присутствии ГГГ. В ходе исследований также установлено, что глицилглицин ведет себя так же, как и 2,5-дикетопиперазин. Была установлена линейная зависимость подвижности комплексов Co(II), Fe(III), Mn(II), Zn(II), Pb(II) от логарифма константы устойчивости соответствующих комплексов МеГГ.
В присутствии ГГГ, в отличии от ГГ, можно разделить ионы Cu(II) и Pb(II). Таким образом, можно предположить, что селективное действие олигопептидов может быть обусловлено числом атомов азота в пептидной цепи молекулы, способных к реакции комплексообразования с ионами металлов.