Спектрофотометрическое определение аминокислот в водных растворах. Котова Д.Л - 23 стр.

UptoLike

Рубрика: 

23
Необходимо отметить, что α - СООН группы аминокислот обладают
большей кислотностью (рК
1
- от 1,7 до 2,6), чем карбоксильные группы
соответствующих карбоновых кислот (рК уксусной и молочной кислот
составляют 4,76 и 3,86). Это объясняется наличием положительного заряда
у
3
NH
+
- группы , который оттягивает электроны от α - СООН группы и
усиливает её диссоциацию.
α -Аминогруппы моноаминомонокарбоновых кислот обладают более
слабой основностью , чем аминогруппы соответствующих алифатических
аминов [12]. Важным свойством растворов аминокислот является
проявление ими буферной ёмкости , причём рН растворов несколько
отличается у различных аминокислот. Максимальные значения буферной
ёмкости обнаруживаются при значениях рН близких к величинам их рК
1
,
т.е. в интервале равном 1,3-3,3, и рН равном 8,6-10,6. Наличие в частицах
аминокислот при различных рН ионизированных групп
+
3
NH
, СОО
-
,
полярных группировок - ОН, NH
2
, СООН и неполярных углеводородных
фрагментов в боковых радикалах приводит к сложной картине гидратации.
Общепринятым является, что при растворении цвиттерионов в воде
наблюдается электрострикция по причине сильного электростатического
притяжения ионизированными группами молекул воды, в результате чего
происходит их уплотнение. Все аминокислоты как биполярные соединения
обладают большими дипольными моментами. Дипольный момент
цвиттериона аминокислот обычно составляет величину не меньше, чем 15
Дебай [13]. Общим свойством для всех аминокислот является образование
водородных связей между амино- и карбоксильными группами . Для
аминокислот, не имеющих активных групп в радикале,
структурообразование идет между NH
2
- и COOH- группами. Структуры
такого типа имеют сложный характер, между их слоями действуют силы
Ван- дер- Ваальса [8,13]. Для аминокислот, имеющих полярные группы в
боковом радикале, независимо от размеров молекул, характерно
образование трехмерной сетки водородных связей . В образовании таких
структур принимают участие молекулы гидратной воды [14].
Рассмотрим исследуемые аминокислоты : тирозин (Tyr) (α - амино -
β- пара оксифенилпропионовая кислота), фенилаланин (Phe) (αамино- β -
фенилпропионовая кислота), а также такие аминокислоты , как :
триптофан (Trp) (α амино- β - индолилпропионовая кислота), гистидин
(His) (α-амино- β - имидазолпропионовая кислота) и цистеин (Cys) (α-
амино- β - меркаптопропионовая кислота) [11]. Их физико-химические
характеристики представлены в таблице 1.
                                        23

    Н еобход и мо отмети ть, что α -СО О Н гру ппы ами ноки слот облад аю т
больш ей ки слотностью (рК 1 - от 1,7 д о 2,6), чем карбокси льны е гру ппы
соответству ю щ и х карбоновы х ки слот (рК у ксу сной и молочной ки слот
составляю т 4,76 и 3,86). Э то объясняетсянали чи ем положи тельного заряд а
   +
у N H 3 - гру ппы , которы й оттяги вает э лектроны от α - СО О Н гру ппы и
у си ли вает её д и ссоци аци ю .
      α -А ми ногру ппы моноами номонокарбоновы х ки слот облад аю т более
слабой основностью , чем ами ногру ппы соответству ю щ и х али ф ати чески х
ами нов [12]. В ажны м свойством растворов ами ноки слот является
проявлени е и ми бу ф ерной ёмкости , при чём рН растворов несколько
отли чается у раз ли чны х ами ноки слот. М акси мальны е з начени я бу ф ерной
ёмкости обнару жи ваю тся при з начени ях рН бли зки х к вели чи нам и х рК 1 ,
т.е. в и нтервале равном 1,3-3,3, и рН равном 8,6-10,6. Н али чи е в части цах
                                                                       +
ами ноки слот при разли чны х рН и они зи рованны х гру пп N H3 , СО О -,
полярны х гру ппи ровок - О Н , NH2, СО О Н и неполярны х у глевод ород ны х
ф рагментов в боковы х рад и калах при вод и т к сложной карти неги д ратаци и .
О бщ епри няты м является, что при растворени и цви ттери онов в вод е
наблю д ается э лектростри кци я по при чи не си льного э лектростати ческого
при тяжени я и они з и рованны ми гру ппами молеку л вод ы , в резу льтате чего
прои сход и т и х у плотнени е. В сеами ноки слоты как би полярны есоед и нени я
облад аю т больш и ми д и польны ми моментами . Д и польны й момент
цви ттери она ами ноки слот обы чно составляет вели чи ну не меньш е, чем 15
Д ебай [13]. О бщ и м свойством д ля всех ами ноки слот является образовани е
вод ород ны х связей межд у ами но- и карбокси льны ми гру ппами . Д ля
ами ноки слот,       не    и мею щ и х   акти вны х      гру пп     в     рад и кале,
стру кту рообраз овани е и д ет межд у NH2 - и COOH- гру ппами . Стру кту ры
такого ти па и мею т сложны й характер, межд у и х слоями д ейству ю т си лы
В ан-д ер-В аальса [8,13]. Д ля ами ноки слот, и мею щ и х полярны е гру ппы в
боковом рад и кале, незави си мо от размеров молеку л, характерно
образовани е трехмерной сетки вод ород ны х связей. В образовани и таки х
стру кту рпри ни маю т у части емолеку лы ги д ратной вод ы [14].
        Рассмотри м и сслед у емы е ами ноки слоты : т и р ози н (Tyr) (α - ами но -
β- пара окси ф ени лпропи оновая ки слота), ф ен и лалан и н (Phe) (α–ами но-β-
ф ени лпропи оновая ки слота), а также таки е ами ноки слоты , как:
т р и пт оф ан (Trp) (α –ами но-β-и нд оли лпропи оновая ки слота), ги с т и ди н
(His) (α-ами но-β-и ми д азолпропи оновая ки слота) и ци с т еи н (Cys) (α-
ами но-β-меркаптопропи оновая ки слота) [11].            И х ф и зи ко-хи ми чески е
характери сти ки пред ставлены в табли це1.