Spesifik iyonların hiyalüronik asit ve kitosan arasındaki kompleksleşme üzerindeki etkisi

Kompleks koaservasyon, zıt yüklü makromoleküllerin etkileşimi ve karşı iyonların salınmasıyla entropi kazancının neden olduğu bir sıvı-sıvı faz ayrımıdır. Koaservasyonun sıcaklık, pH, iyonik kuvvet, polimerlerin konsantrasyonu ve moleküler kütlesi, polielektrolitlerin yük yoğunluğu ve karışımın stokiyometrisi dahil olmak üzere bir dizi değişkenden etkilendiği gösterilmiştir. İyonlar ve polimerler arasındaki etkileşimlerin anlaşılması, iyonların proteinleri çökeltme yeteneğine dayanan Hofmeister serisine kadar uzanır. Bu spesifik iyon etkileri şu anda diğer biyomakromoleküller ve polimerler için de incelenmektedir. Yüklü polimerler tarafından oluşturulan koaservatların stabilitesini ve davranışını etkileme yeteneği göz önüne alındığında, iyon etkileri bu nedenle kompleks koaservasyon bağlamında dikkate değerdir. Bu çalışmada, bu serinin asidik pH'da hiyalüronik asit (HA) ile kitosan (CHI) kompleksleşmesi ve koaservasyonu üzerindeki etkisi ışık mikroskobu, türbidimetrik titrasyon, potansiyometrik titrasyon ve izotermal titrasyon kalorimetrisi (ITC) deneyleri ile incelenmiştir. HA / CHI sisteminin koaservat oluşturduğunu göstermek için ışık mikroskobu görüntüleri alınmıştır. Farklı tuz türlerinin bir fonksiyonu olarak koaservasyon sürecini gözlemlemek için türbidimetrik titrasyon deneyleri kullanılmıştır. HA ve CHI'nin iyonlaşma derecesi, potansiyometrik titrasyon deneyleri ile belirlenmiştir. HA/CHI kompleksleşmesinin termodinamiği üzerindeki iyon etkileri izotermal titrasyon kalorimetrisi ile incelenmiştir. Katyon etkileri klorür tuzları kullanılarak, anyon etkileri ise sodyum tuzları kullanılarak araştırılmıştır. Entalpi değerleri tek değerlikli katyonlarla daha az değişiklik gösterirken, kompleksleşme entalpisi magnezyum iyonu için kalsiyum iyonundan daha ekzotermik olarak bulunmuştur. Asetat iyonu, nitrat ve klorür iyonuna kıyasla daha fazla ekzotermik entalpi değerleri göstermiştir. HA-CHI arasındaki etkileşimler tuz yokluğunda en yüksek, en negatif entalpi değerlerine ulaşmıştır.