Параметры динамического поверхностного натяжения растворов белок-липид-соль как систем, моделирующих плазму крови

УДК 612.664.1

ПАРАМЕТРЫ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ РАСТВОРОВ БЕЛОК-ЛИПИД-СОЛЬ КАК СИСТЕМ, МОДЕЛИРУЮЩИХ ПЛАЗМУ КРОВИ С.Ю. Зайцев

Измерения динамического поверхностного натяжения (ДПН) жидкостей является одним из наиболее простых и быстрых методов для анализа различных химических растворов и биологических жидкостей. Исследованы растворы трехкомпонент-ных систем на основе бычьего сывороточного альбумина (БСА), природного фосфа-тидилхолина (ФХ) и хлорида натрия. Установлено, что в области малых промежутков времени (0,1-1,0 с) основное влияние оказывает содержание соли (особенно в высоких концентрациях), а в области средних и больших промежутков времени (более 1,0 с) - концентрация БСА, тогда как изменения концентрации ФХ (в пределах, обнаруживаемых в крови) оказывают незначительное влияние на большинство параметров ДПН. Наиболее информативными (из семи изученных параметров ДПН) являются изменения (на 22-68%) величин наклона тензиограм Х0, и Это позволило определить диапазоны оптимальных концентраций: БСА (60-80 г/л), ФХ (1-4 мМ), NaCl (130-150 мМ) в смеси, что соответствует их содержанию в плазме крови человека и животных. Для четырех параметров обнаружены только небольшие корреляции с изменением соотношения трех компонентов в смеси. Полученные закономерности важны как для дополнения фундаментальных баз данных, так и для прогностического моделирования в биологии и медицине.

Ключевые слова: растворы, бычий сывороточный альбумин, фосфатидилхолин, динамическое поверхностное натяжение, плазма крови.

Методы измерения динамического поверхностного натяжения (ДПН) все шире применяются в коллоидной и физической химии для изучения не только водных растворов синтетических ПАВ [1, 2], но и различных биологически-активных веществ (БАВ) [2, 3], в том числе компонентов плазмы крови человека и животных [4-6]. В данной статье нет возможности обсуждать многочисленные работы по определению статического и динамического поверхностного натяжения (ДПН) растворов индивидуальных БАВ, тем более, что они цитируются в работах по смесям БАВ [7, 8], причем наш интерес вызывали исследования систем на основе бычьего сывороточного альбумина (БСА) и липидов [8-11]. Очень интересны вопросы о нативности или разворачивании макромолекул белков (типа БСА), индуцированным анионными ПАВ (типа додецилсульфатом натрия), которые были подробно изучены в работах [9-11] методами флюоресцентной и абсорбционной спектроскопии, электронного спинового резонанса, малоуглового рентгеновского рассеяния и др. Большой интерес вызывают работы по определению ДПН систем на основе альбуминов сыворотки крови человека [12, 13] и молока [14,

15], лактоглобулинов [14, 15] и казеинов [16]. Особое внимание в последнее время привлекает изучение разнообразных комплексов липидов, белков и других БАВ - основных компонентов плазмы крови. Поэтому в данном кратком обзоре литературы приведем только несколько работ последних лет, касающихся исследования липопро-теинов как природных липид-белковых частиц плазмы крови человека и животных. Например, в работе [17] изучен аполипопротеин А-1 (АпоА-1), который является важной составляющей липопро-теинов высокой плотности (ЛПВП) и участвует в накоплении сложного эфира холестерина в ЛПВП. Для того чтобы понять поведение АпоА-1 на гидрофобной поверхности липопротеина, использовали тензиометрию многокомпонентных систем. В частности, изучали его связывание с гидрофобной поверхностью в таких системах, как триоле-ин-вода (ТО-В) и пальмитоилолеоил-фосфати-дилхолин-триолеин-вода (ТО-ПОФХВ). Авторами показано [17], что при связывании АпоА-1 с указанными системами поверхностное натяжение уменьшается на ~16-18 мН/м. Максимальное поверхностное давление, при котором АпоА-1 начинает десорбироваться с гидрофобной поверхно-

сти в системах TO-В и TO-ПОФХ-В составляло 16,8 и 20,7 мН/м соответственно [17]. В работе [18] изучены межфазные свойства аполипопро-теинов B292-593 (B6.4-13) и B611-782 (B13-17) на границе раздела ТО-В для анализа их взаимодействия с триацилглицерином во время сборки липопротеинов. Установлено, что B13-17 связывается с поверхностью наиболее сильно, так как максимальное давление, которое этот белок может выдержать (не будучи частично выброшенным), составляет 19,2 мН/м, в то время как для B6.4-13 этот показатель равен 16,7 мН/м [18]. Для коллоидной химии важно накопление большого массива данных о межфазных свойствах модельных и биологических БАВ, особенно в многокомпонентных системах, а также усовершенствование методов анализа и внедрение технологий в хозяйственную деятельность.

Цель данной работы - изучение параметров динамического поверхностного натяжения многокомпонентных смесей, состоящих из белков, липидов, солей, которые моделируют параметры плазмы крови животных.

Материал и методы

Метод измерения максимального давления в пузырьке воздуха, висящем в жидкости (maximal pressure in the buoyant bubble), являясь одним из методов межфазной тензиометрии, позволяет получить большой массив значений динамического поверхностного натяжения, которые визуализируются в кривые зависимости поверхностного натяжения (о) в широком диапазоне времени [4-7].

В работе использовался наиболее компактный и удобный, по нашему мнению, прибор для измерения образцов модельных систем и биологических жидкостей - тензиометр «BPA-1P» («Sinterface», Германия), на котором были установлены следующие параметры ДПН: ох - на очень короткий промежуток времени (0,1 с), о2 - на средний промежуток времени (1 с), о3 - на длинный промежуток времени (100 с), а также наклоны начального, центрального и конечного участков «тензиограмм» (Х0, и Х2) [4-7].

Исследованы растворы трехкомпонентных систем на основе: а) бычьего сывороточного альбумина (БСА); б) природного фосфатидилхолина (ФХ) или так называемого лецитина; в) хлорида натрия (NaCl). Все манипуляции проводились с очищенными растворами, приготовленными на бидистиллированной воде. Статистический анализ полученных данных был выполнен с помощью общих статистических программ для

Windows с критическими значениями критерия надежности на основе распределений Стьюден-та (P).

Результаты и обсуждение

В предыдущей статье [5] были описаны одно-и двухкомпонентные системы на основе: а) бычьего сывороточного альбумина (БСА) как представителя белковой фракции плазмы (сыворотки) крови; б) природного фосфатидилхолина (ФХ) или так называемого лецитина; в) хлорида натрия (NaCl), а также подходы к оценке трехкомпонент-ных систем.

Ниже рассмотрены данные исследований трехкомпонентных систем БСА:ФХ:№С1 разного состава. Такие сложные системы являются наиболее адекватными (на данный момент) моделями плазмы (сыворотки) крови животных и человека. Одним из основных методов для изучения параметров таких сложных систем является измерение динамического поверхностного натяжения этих трехкомпонентных растворов.

Приведены основные параметры тензиограмм ДПН для растворов, в которых концентрации компонентов изменялись в следующих пределах: 20-80 г/л (БСА), 0,5-4,0 мМ (ФХ), 110-150 мМ (NaCl). Такие условия близки к диапазону концентраций общего белка, липидов и солей в плазме (или сыворотке) крови человека и большинства видов сельскохозяйственных и домашних животных [3].

В предварительных исследованиях ДПН сложных трехкомпонентных смесей БАВ установлено, что в области коротких промежутков времени (0,1-1,0 с) основное влияние оказывает содержание соли (особенно в высоких концентрациях), а в области больших промежутков времени (10100 с) - концентрация белка [5]. Интересно, что изменения в концентрации лецитина (в пределах, обнаруживаемых в крови [3]) практически не оказывают влияния на большинство параметров ДПН (табл. 1). Исключением являются заметные колебания параметра - сначала увеличение на 22%, а потом уменьшение на 18% относительно исходного значения (8,2 мН-м-1с1/2) при концентрации лецитина 0,5-1,0 мМ (табл. 1).

Важно, что при изменении концентрации белка в смеси с лецитином и хлоридом натрия наблюдаются существенные изменения ряда параметров ДПН (табл. 2). Значения для наиболее информативного параметра неуклонно снижаются - суммарно на 43% (если сравнивать с самой малой (20 г/л) кон -центрацией белка) или на 68% (если сравнивать с самой большой (80 г/л) концентрацией белка

Т а б л и ц а 1

Динамическое поверхностное натяжение смеси БСА (60 г/л), хлорида натрия (140 мМ) и лецитина

с концентрацией (Сл) от 0,5 до 4 мМ

СЛ, мМ Параметр 0,5 1 2 3 4

с1, мН/м 73,85±0,16 73,13±0,13 73,42±0,11 73,67±0,10 73,38±0,05

о2, мН/м 64,72±0,13 65,29±0,15 66,12±0,12 65,51±0,07 65,14±0,05

о3, мН/м 57,50±0,05 57,04±0,06 57,17±0,18 58,17±0,16 58,34±0,14

о4, мН/м 52,3±0,12 51,67±0,14 51,93±0,13 50,1±0,08 51,99±0,07

1 тт -1 1/2 А0, мН-м с 10,8±0,2 7,9±0,3 10,7±0,1 11,3±0,2 10,3±0,1

-1 1/2 л1, мН-м с 8,2±0,2 8,2±0,3 9,9±0,2 7,4±0,1 6,7±0,1

1 тт -1 1/2 а2, мН-м с 27,7±0,1 27,4±0,1 25,9±0,1 27,2±0,1 27,5±0,2

Т а б л и ц а 2

Динамическое поверхностное натяжение смеси лецитина (3 мМ), хлорида натрия (150 мМ) и БСА с концентрацией (СБСА) от 20 до 80 г/л

г/л Параметр 20 30 60 80

Oj, мН/м 73,91±0,16 72,04±0,15 73,24±0,15 72,15±0,16

о2, мН/м 67,80±0,13 66,34±0,13 65,03±0,15 64,34±0,15

о3, мН/м 58,49±0,14 58,37±0,15 58,82±0,15 57,95±0,16

о4, мН/м 51,45±0,12 51,36±0,13 50,62±0,14 50,17±0,11

-1 1/2 А0, мН-м с 8,8±0,1 7,1±0,2 11,5±0,1 11,3±0,1

-1 1/2 Ар мН^м с 10,8±0,2 7,9±0,1 6,2±0,2 6,4±0,1

-1 1/2 А2, мН/м с 29,3±0,1 25,1±0,2 24,3±0,1 23,5±0,3

(табл. 2). Значения для параметра неуклонно снижаются - суммарно на 20% (если сравнивать с самой малой (20 г/л) концентрацией белка или на 25% (если сравнивать с самой большой (80 г/л) концентрацией белка (табл. 2). Значения для параметра суммарно повышаются на 28% (если сравнивать с самой малой (20 г/л) концентрацией белка или на 22% (если сравнивать с самой большой (80 г/л) концентрацией белка (табл. 2). Как правило, наблюдается небольшое уменьшение всех параметров о1-о4 на 3-5% при увеличении концентрации белка от 20 до 80 г/л при соотношении ФХ:№С1 = 1:50 (табл. 2).

Аналогичные изменения параметров о1, о2 и о3 (на 3-5%) наблюдаются при увеличении концентрации белка от 20 до 80 г/л, тогда как значения параметра о4 практически не менялись в данном диапазоне изменений концентрации белка при соотношении ФХ:№С1 = 1:47 (табл. 3). Значение

параметра было максимальным, а значения параметров и были минимальными при концентрации белка 60-80 г/л, что можно рассматривать как диапазон оптимальных концентраций белка в трехкомпонентной системе (табл. 3). Интересно, что изменение соотношения лецитин:НаС1 в сторону еще большего уменьшения содержания соли (1:43) (табл. 4), приводящее к снижению ДИН на 5% происходит при концентрации белка от 40 г/л и выше, но уже при средних и больших диапазонах времени существования поверхности (о1-о4). Важно, что значения всех трех параметров Х0, и были минимальными при концентрации белка 60-80 г/л. Это подтверждает отмеченную ранее закономерность (табл. 4).

Для подтверждения ранее выдвинутого тезиса [5] о том, что изменения в концентрации лецитина (0,5-4,0 мМ) практически не оказывают влияния на большинство параметров ДИН, был проведен ряд опытов с изменением в соотноше-

Т а б л и ц а 3

Динамическое поверхностное натяжение смеси лецитина (3 мМ), хлорида натрия (140 мМ) и

БСА с концентрацией (СБСА) от 20 до 80 г/л

г/л Параметр 20 30 60 80 80

с1, мН/м 73,95±0,15 73,75±0,16 73,35±0,12 73,67±0,13 72,45±0,13

с2, мН/м 67,33±0,14 66,33±0,14 65,74±0,15 65,51±0,16 64,95±0,12

с3, мН/м 59,24±0,13 58,03±0,14 55,39±0,12 56,17±0,12 56,70±0,13

с4, мН/м 50,69±0,08 51,08±0,06 51,12±0,05 50,1±0,04 50,6±0,04

1 тт -1 1/2 А0, мН-м с 10,1±0,1 10,3±0,2 10,5±0,1 11,3±0,1 9,2±0,1

-1 1/2 л1, мН-м с 8,9±0,2 9,4±0,1 13,3±0,1 7,4±0,2 8,3±0,2

-1 1/2 а2, мН-м с 32,8±0,1 32,3±0,1 31,1±0,2 22,2±0,2 24,8±0,1

Т а б л и ц а 4

Динамическое поверхностное натяжение смеси лецитина (3 мМ), хлорида натрия (130 мМ) и БСА с концентрацией (СБСА) от 20 до 80 г/л

г/л Параметр 20 30 40 60 80

с1, мН/м 73,92±0,12 73,57±0,10 71,79±0,10 71,63±0,10 71,49±0,11

с2, мН/м 67,05±0,12 65,89±0,13 65,47±0,12 64,71±0,12 63,89±0,12

с3, мН/м 59,71±0,12 59,23±0,15 56,79±0,14 57,07±0,15 57,96±0,14

с4, мН/м 50,09±0,14 51,11±0,16 51,15±0,11 50,82±0,07 50,16±0,06

-1 -1/2 А0, мН-м с 10,1±0,1 11,6±0,2 11,5±0,1 10,6±0,2 8,9±0,1

-1 -1/2 л1, мН^м с 7,5±0,2 9,7±0,1 10,9±0,3 6,6±0,2 5,8±0,1

-1 -1/2 а2, мН^м с 29,04±0,1 26,98±0,2 26,6±0,1 22,23±0,3 25,67±0,2

нии лецитин:НаС1. Наиболее характерный пример приведен в табл. 5, где ФХ:№С1 = 1:70. Значения ДИН снижаются в области больших промежутков времени существования поверхности, начиная с концентрации 30 г/л. Причем для концентрации белка 80 г/л значения ДПН при коротких промежутках времени существования поверхности (о0 и о1) ниже на 6%, чем для других концентраций белка в смеси, а при больших промежутках (о3 и о4) этот показатель ниже на 20% (табл. 5). 3 4

Таким образом, если концентрация лецитина оказывает небольшое влияние на ДПН только при больших промежутках времени существования поверхности (о4), то концентрация белка в смеси существенно влияет на ДПН при средних промежутках времени существования поверхности (о2 и о3). При разных соотношениях компонентов в смесях значения ДИН изменяются по-разному при варьировании концентрации БСА, что свя-

зано с взаимным влиянием компонентов смеси друг на друга. Для большинства смесей снижение значений ДИН происходит при увеличении кон -центрации белка до 60 г/л, однако есть некоторые исключения. Так, например, для смеси с большим содержанием соли (лецитин:НаС1 = 1:70) значение ДПН снижается только при концентрации белка, равной ~80 г/л. Это объясняется «высаливающим» действием №С1 на молекулы белка, которое замедляет их адсорбцию на поверхности раздела фаз.

При изменении концентрации соли от 110 до 150 мМ изменение ДПН в трехкомпонентных смесях происходит главным образом в области коротких промежутков времени. Так, при малых концентрациях белка (табл. 6) значения ДПН (о1 и о2) увеличивается на 4% при увеличении кон -центрации хлорида натрия. Оптимальные данные значений ДПН (Х0, и Х2) наблюдаются при концентрации хлорида натрия 140 мМ.

Т а б л и ц а 5

Динамическое поверхностное натяжение смеси лецитина (2 мМ), хлорида натрия (140 мМ) и

БСА с концентрацией (СБСА) от 20 до 80 г/л

Г/Л Параметр 20 30 40 60 80

о1, мН/м 72,46±0,16 73,31±0,17 72,09±0,13 71,91±0,19 71,51±0,12

о2, мН/м 66,33±0,11 66,43±0,11 65,57±0,12 66,09±0,09 66,29±0,05

о3, мН/м 61,04±0,18 59,80±0,16 57,89±0,14 58,45±0,15 56,99±0,17

о4, мН/м 50,42±0,15 50,97±0,12 51,92±0,11 51,93±0,1 50,15±0,14

-1 1/2 А0, мН-м с 9,1±0,1 11,6±0,2 10,7±0,3 10,7±0,1 6,6±0,1

-1 1/2 мН-м с 5,5±0,2 9,9±0,3 8,3±0,2 7,6±0,2 16,4±0,2

-1 1/2 А2, мН-м с 20,1±0,1 24,6±0,2 30,8±0,3 25,9±0,1 21,8±0,2

Т а б л и ц а 6

Динамическое поверхностное натяжение смеси БСА (30 г/л), лецитина (3 мМ) и хлорида натрия

с концентрацией (CNaC|) от 110 до 150 мМ

^хС^СТ мМ Параметр 110 120 130 140 150

о 1, мН/м 72,97±0,13 73,06±0,14 74,57±0,15 74,55±0,16 74,04±0,13

о 2, мН/м 65,40±0,16 66,06±0,15 65,89±0,16 66,33±0,15 66,34±0,17

о 3, мН/м 58,99±0,18 59,66±0,18 59,23±0,15 58,03±0,16 58,37±0,14

о 4, мН/м 51,17±0,11 50,94±0,1 51,11±0,12 51,08±0,11 51,36±0,06

-1 1/2 А0, мН^м с 9,7±0,1 9,8±0,2 10,3±0,1 11,6±0,1 7,1±0,1

-1 1/2 мН-м с 6,3±0,2 6,6±0,1 6,6±0,2 9,4±0,2 7,9±0,3

-1 1/2 А2, мН^м с 22,4±0,1 26,7±0,12 26,98±0,2 32,3±0,11 23,1±0,01

Т а б л и ц а 7

Динамическое поверхностное натяжение смеси БСА (40 г/л), лецитина (3 мМ) и хлорида натрия

с концентрацией (CNaCl) от 110 до 150 мМ

^\СNaCl, мМ Параметр 110 120 130 140 150

о1, мН/м 73,94±0,15 73,81±0,16 72,79±0,17 73,35±0,15 73,62±0,18

о2, мН/м 64,81±0,18 64,93±0,18 65,47±0,14 65,74±0,11 66,94±0,12

о3, мН/м 58,12±0,14 58,28±0,17 56,79±0,18 55,39±0,16 57,60±0,12

о4, мН/м 51,46±0,06 51,31±0,04 51,15±0,08 51,12±0,15 50,61±0,14

-1 1/2 А0, мН^м с 12,1±0,1 11,4±0,1 10,5±0,1 8,9±0,2 12,3±0,2

-1 1/2 мН-м с 6,8±0,2 7,4±0,3 10,9±0,1 13,3±0,2 10,7±0,2

-1 1/2 А2, мН^м с 21,5±0,1 20,7±0,2 26,6±0,1 31,1±0,2 26,8±0,1

Еще менее заметные отличия в значениях 3%. Оптимальные данные значений ДИН (Х0, ДИН (о1 и о2) при увеличении концентрации и Х2) наблюдаются при концентрации хлорида хлорида натрия, в этом случае они составляют натрия 140 мМ (табл. 7). Необходимо отметить,

Т а б л и ц а 8

Динамическое поверхностное натяжение смеси БСА (60 г/л), лецитина (3 мМ) и хлорида натрия

с концентрацией (CNaCl) от 110 до 150 мМ

мМ Параметр"--. 110 120 130 140 150

Oj, мН/м 70,93±0,18 73,33±0,15 71,63±0,16 73,15±0,18 72,98±0,19

о2, мН/м 64,83±0,17 64,71±0,15 64,71±0,16 64,47±0,15 65,12±0,18

о3, мН/м 56,97±0,15 56,23±0,15 57,07±0,17 54,90±0,16 57,66±0,15

о4, мН/м 50,79±0,14 50,46±0,11 50,82±0,08 50,1±0,07 50,64±0,08

1 тт -1 1/2 л0, мН-м с 9,7±0,1 11,1±0,2 10,6±0,1 7,9±0,1 10,8±0,1

-1 1/2 мН-м с 7,8±0,2 8,2±0,1 9,7±0,1 19,0±0,1 8,3±0,1

-1 1/2 л2, мН-м с 19,7±0,1 16,7±0,2 22,2±0,1 22,2±0,1 24,5±0,1

Т а б л и ц а 9

Динамическое поверхностное натяжение смеси БСА (80 г/л), лецитина (3 мМ) и хлорида натрия

с концентрацией (CNaCl) от 110 до 150 мМ

^^NaOl' мМ Параметр 110 120 130 140 150

о1, мН/м 73,32±0,12 71,61±0,15 72,06±0,13 71,51±0,17 72,18±0,1

о2, мН/м 64,27±0,21 63,65±0,14 63,93±0,13 63,29±0,15 64,89±0,12

о3, мН/м 56,77±0,15 57,23±0,14 58,18±0,14 49,8±0,16 56,24±0,1

о4, мН/м 49,96±0,08 50,35±0,12 50,32±0,11 50,15±0,18 49,9±0,12

-1 1/2 л0, мН-м с 16,1±0,06 11,3±0,07 11,2±0,09 6,6±0,08 11,3±0,13

-1 1/2 мН/м с 8,1±0,2 6,5±0,1 5,7±0,2 16,4±0,1 8,5±0,1

-1 1/2 л2, мН/м с 23,8±0,1 14,9±0,2 19,8±0,1 21,8±0,2 30,3±0,2

что изменение концентрации белка, так же как изменение концентрации лецитина, практически не оказывает влияния на значения ДПН при больших промежутках времени существования поверхности (о4) (табл. 8).

При больших концентрациях белка

Таким образом, концентрация соли оказывает небольшое влияние на значения ДПН смесей и только при малых промежутках времени суще-

ствования поверхности. При разных соотношениях компонентов в смеси с увеличением кон -центрации соли происходит повышение значений ДПН при малых и средних промежутках времени и их снижение при больших промежутках времени. Полученные закономерности важны как для дополнения фундаментальных баз данных, так и для прогностического моделирования в биологии и медицине.

Автор благодарит сотрудников кафедры химии ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина И.В. Милаеву, Е.Н. Зарудную, Н.А. Довженко и М.С. Царькову за оказание технической помощи и ценные замечания.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант 14-16-00046).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Холмберг К., Йёнссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. М., 2007. С. 528.

2. Зайцев С.Ю. Супрамолекулярные наноразмерные системы на границе раздела фаз: концепции и перспективы для бионанотехнологий. М., 2010. С. 208.

3. Vogler E.A. // Biomaterials. 2012. Vol. 33. N 5. Р. 1201.

4. Kazakov V.N., Sinyachenko O.V., Fainerman V.B., Pison U., Miller R. In Studies in Interface Science Amsterdam, 2000. Р. 34.

5. Зайцев С.Ю. // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 2016. Т. 57. № 3. С. 198.

6. Zaitsev S.Yu., Milaeva I.V., Zarudnaya E.N., Maximov V.I. // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2011. Vol. 383. P. 109.

7. Fainerman V.B., Zholob M., Leser K. // J. of Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 274. P. 496.

8. Zaitsev S. Yu. // Dynamic surface tension measurements as general approach to the analysis of animal blood plasma and serum. Advances in Colloid and Interface Science. 2016. Vol. 235. P. 201.

9. Turro N.J., Lei X-G., Ananthapadmanabhan K.R., Ar-onson M. // Langmuir. 1995. Vol. 11. N 7. P. 2525.

10. Vasilescu M., Angelescu D., Almgren M., Valstar A. // Langmuir. 1999. Vol. 15. N 8. P. 2635.

11. Santos S.F., Zanette D., Fischer H., Itri R. // J. Colloid and Interface Sci. 2003. Vol. 262. N 2. P. 400.

12. Absolom D.R., Van Oss C.J., Zingg W., Neumann A.W. // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Protein Structure 1981. Vol. 670. P. 74.

13. Miller R., Policova Z., Sedev R. // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1993. Vol. 76. P. 179.

14. Suttisprasit P., Krisdhasima V., McGuire // J. Colloid Interface Sci. 1992. Vol. 154. P. 316.

15. PaulssonM. DejmekP. // Colloid Interface Sci. 1992. Vol. 150. P. 394.

16. Serrien G., Geeraerts G., Ghosh L. // Colloids and Surfaces. 1992. Vol. 68. P. 219.

17. Wang L., Jiang Z.G., McKnight C.J., Small D.M. // Biochemistry. 2010. Vol. 49. N 18. P. 3898.

18. Meyers N.L., Wang L., Small D.M. // J Lipid Res. 2014. Vol. 55. N 3. P. 478.

Поступила в редакцию 12.09.16

DYNAMIC SURFACE TENSION PARAMETERS

OF THE PROTEIN-LIPID-SOLT SOLUTIONS AS A SYSTEM MODELING OF BLOOD PLASMA

S.Yu. Zaitsev

Measurements of the dynamic surface tension (DST) of liquids is one of the simplest and fastest methods for the analysis of various chemical solutions and biological liquids. Solutions of the ternary systems based on bovine serum albumin (BSA), natural phosphatidylcholine (PC) and sodium chloride were investigated. It is found that at short times (0.1-1.0 s) the major impact had salt content (especially at high concentrations), but in the medium and long times (over 1.0 second) - BSA concentration, whereas the changes in the PC concentration (in the range usual for blood) had little impact on most of the DST parameters. The most informative (Among the seven studied DST parameters) was the changes (at 22-68%) of tilt tensiogram values X0, and X2. This allowed the determination of the optimal concentrations ranges: BSA (60-80 g/l), PC (1-4 mM), NaCl (130-150 mM) in the mixture, which corresponded to their content in blood plasma of humans and animals. For four parameters d ... o4 found only small correlations with the changes in the ratio of three components in the mixture. The resulting patterns are important for complement basic database and for predictive modeling in biology and medicine.

Key words: solutions, bovine serum albumin, phosphatidylcholine, dynamic surface tension, blood plasma.

Сведения об авторах: Зайцев Сергей Юрьевич - зав. кафедрой химии, ФГБОУ ВО МГАВМиБ -МВА им. К.И. Скрябина, докт. биол. наук, докт. хим. наук, профессор (szaitsev@mail.ru).