ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПОЛИВИНИЛПИРРОЛИДОНА, ПОЛИЭТИЛЕНОКСИДА И ДНК В ПРИСУТСТВИИ ФУЛЛЕРЕНОВ
Сибилева М. А., Сибилев А. И., Матвеева Н. И., Тарасова Э. В., Трофимова Е. Н.
Физический факультет Санкт-Петербургского государственного университета; 198904, Санкт-Петербург, Петергоф; *Санкт-Петербургский институт ядерной физики РАН, 188350 Гатчина, Ленинградская обл.
Целью настоящей работы
является выяснение возможности взаимодействия фуллерена и полимерных
молекул с образованием физического комплекса при непосредственном
смешивании растворов компонентов. Использовали смесь фуллеренов
С60 и С70 в соотношении 80:20 и очищенный
фуллерен С60 в виде насыщенных растворов в хлороформе
(ХФ). Синтетические полимеры без вторичной пространственной структуры
- поливинилпирролидон (ПВП) с молекулярной массой М=12 КДа, полиэтиленоксид
(ПЭО) с М=11 и 360 КДа, а также высокомолекулярную тимусную ДНК
с М=15 и 25 МДа растворяли в воде или водных растворах NaCl разной
ионной силы. В растворы полимеров докапывали рассчитанное количество
насыщенного раствора фуллерена в ХФ, соответствующее пределу растворимости
ХФ в воде (0,822г ХФ на 100г Н2О). Интенсивным перемешиванием
достаточно быстро (от 1час.) достигалось образование однородных,
практически неограниченно устойчивых во времени, слабо окрашенных
растворов. Измерение их физических свойств (характеристической
вязкости [h], УФ-спектров и двойного лучепреломления в потоке
(ДЛП) в случае ДНК) начинали не ранее, чем через сутки после их
приготовления. Контролем для сравнения параметров служили не только
водные растворы полимеров, но и растворы с таким же количеством
чистого ХФ, но без фуллерена. Интересно, что при этом молекула
ДНК сохраняет ІнативныеІ значения молярного коэффициента поглощения
e260(Р). Оптическая анизотропия (разность поляризуемостей)
макромолекулы ДНК в присутствии фуллерена также остается неизменной.
О взаимодействии фуллерена с полимерными молекулами, приводящем
к образованию фуллерен-полимерных комплексов, свидетельствует
повышение в присутствии фуллерена растворимости ХФ в воде в два,
три и более раз по сравнению с максимально возможной в чистой
воде. Подтверждением существования фуллерен-полимерных комплексов
можно считать изменения в УФ-спектрах растворов-смесей по сравнению
с растворами свободного фуллерена, а также в величинах характеристической
вязкости [h], пропорциональной удельному объему растворенных частиц.
Количественные изменения перечисленных параметров зависят от типа
полимера, его молекулярной массы, ионных условий среды. Результаты
исследования сравниваются с полученными ранее для водных растворов
фуллеренсодержащего поливинилпирролидона, синтезированного путем
выпаривания до образования твердой фазы.