Засолка
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2021 г. ) |
Высаливание относится к эффекту, при котором увеличение силы раствора ионной увеличивает растворимость растворенного вещества, такого как белок . Этот эффект имеет тенденцию наблюдаться при более низких ионных силах . [ нужна ссылка ]
Растворимость белка является сложной функцией физико-химической природы белка, pH, температуры и концентрации используемой соли. Это также зависит от того, является ли соль косотропной , при этом соль стабилизирует воду. Растворимость белков обычно несколько увеличивается в присутствии соли, что называется «всаливанием». Однако при высоких концентрациях соли растворимость белков резко падает, и белки могут выпадать в осадок, что называется «высаливанием». [1]
Анионные взаимодействия
[ редактировать ]Первоначальное засаливание при низких концентрациях объясняется теорией Дебая-Хюкеля . Белки окружены противоионами соли (ионами с противоположным суммарным зарядом), и этот экранирование приводит к уменьшению электростатической свободной энергии белка и увеличению активности растворителя, что, в свою очередь, приводит к увеличению растворимости. Эта теория предсказывает, что логарифм растворимости пропорционален квадратному корню из ионной силы. [ нужна ссылка ]
Поведение белков в растворах при высоких концентрациях солей объяснил Джон Гэмбл Кирквуд . Обилие ионов соли снижает сольватирующую способность ионов соли, что приводит к снижению растворимости белков и осаждению. [ нужна ссылка ]
При высоких концентрациях соли растворимость определяется следующим эмпирическим выражением. [ нужна ссылка ]
- log S = B − KI
где S — растворимость белка, B — константа (функция белка, pH и температуры), K — константа высаливания (функция pH, смешения и соли), I — ионная сила соли. Это выражение является приближением к выражению, предложенному Лонгом и МакДевитом. [2]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хасан, Серджио А. (1 ноября 2005 г.). «Взаимодействие боковых цепей аминокислот в присутствии солей» . Журнал физической химии Б. 109 (46): 21989–21996. дои : 10.1021/jp054042r . ПМЦ 1366496 . ПМИД 16479276 .
- ^ Лонг, ФА; Макдевит, WF (1 августа 1952 г.). «Коэффициенты активности неэлектролитных растворов в водных растворах солей». Химические обзоры . 51 (1): 119–169. дои : 10.1021/cr60158a004 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Перрон, Жеральд; Жоли, Дэниел; Денуайе, Жак Э.; Аведикян, Левон; Морель, Жан-Пьер (15 февраля 1978 г.). «Термодинамика эффекта посола; свободные энергии, энтальпии, энтропии, теплоемкости и объемы тройных систем электролит–спирт–вода при 25 °С» . Канадский химический журнал . 56 (4): 552–559. дои : 10.1139/v78-089 .
- Крамер, Райан М.; Шенде, Варад Р.; Мотл, Николь; Пейс, К. Ник; Шольц, Дж. Мартин (18 апреля 2012 г.). «На пути к молекулярному пониманию растворимости белков: увеличение отрицательного поверхностного заряда коррелирует с повышенной растворимостью» . Биофизический журнал . 102 (8): 1907–1915. Бибкод : 2012BpJ...102.1907K . дои : 10.1016/j.bpj.2012.01.060 . ПМК 3328702 . ПМИД 22768947 .