Kitosan ve hiyaluronik asitin polielektrolit kompleksleşmesi: ​​Tuz eklenmesinin etkisinin simülasyonu

Hofmeister Serisi'nin biyomoleküler sistemlerdeki varlığı, bu çalışmada görüldüğü gibi koaservasyonu etkilemektedir. Bu çalışmada 50 birim kitosan (CHI) ve 50 birim hiyalüronik asidin (HA) çeşitli tuzların, NaCl, MgCl2, NaNO3, NaOAC, KCl ve CaCl2 dahil olmak üzere, varlığında ve yokluğunda koaservasyonu üzerindeki etkisi incelenmiştir. İki koaservasyon sistemi analiz edilmiştir; ilki 1 zincir CHI ve 1 zincir HA'dan oluşmakta, ikincisi ise her iki polimerin 2 zincirini içermektedir. LAMMPS paketini kullanarak kaba taneli (CG) Moleküler Dinamik (MD) Simülasyonu ile CHI HA koaservat sistemlerinin entalpi değerleri tuz eklenip ve eklenmeden hesaplanmıştır. CHI ve HA polimerlerinin dönme yarıçapı, 100 ns'lik bir denge çalışması sırasında ayrı ayrı ölçülmüştür. 100 ns'lik çalışma sonunda hem CHI hem de HA'nın dengede olduğunu kanıtlamaktadır. Radial dağılım fonksiyonları (RDF) hesaplanmış ve bulgular CHI ile HA arasındaki etkileşimi kanıtlamıştır. Bağlanma enerjisini hesaplamak için farklı dış kuvvetler (50, 75 ve 100 (kcal/mol)/(Angstrom) altında 1 zincir ve 2 zincir sistemlerinin koaservatları üzerinde Yönlendirilmiş Moleküler Dinamik Simülasyonları (SMD) gerçekleştirilmiştir. Bulgular, tuz eklemenin CHI-HA etkileşimleri üzerinde bir perdeleme etkisi yarattığı fikrini ağırlıklı olarak desteklemektedir. Özellikle, 1 zincir sisteminde, anyonların (OAc->Cl-> NO3-) hidrasyon sırası, SMD simülasyonlarında 50 (kcal/mol)/Angstrom dış kuvvet altında bağlanma enerjilerinin oranı sıfıra yaklaşınca literatürle uyumludur. Benzer şekilde, 2 zincir sistemlerinde, aynı koşullarda bağlanma enerjilerinin oranı, literatürde verilen anyonlar ve katyonlar (Mg+2>Ca+2>Na+>K+) hidrasyon sırasıyla uyumlu olarak 1 zincir sistemindeki sonuçlarla örtüşmektedir.