ИСТИНА

Полибетаины – это полиамфолиты с катионными и анионными группами в одном мономерном фрагменте. Несмотря на то, что первые полибетаины были синтезированы почти 50 лет назад, их взаимодействие с положительно и отрицательно заряженными полимерами, т. е. интерполиэлектролитные реакции, на сегодняшний день еще мало изучено. В настоящей работе синтезированы образцы поликарбоксибетаинов (ПКБ-n) одинаковой степени полимеризации, но с различным числом n метиленовых групп в алкильном спейсере: n = 1, 2, 3, 4, 5 и 8. Особенностью поликарбоксибетаинов является зависимость их свойств от pH раствора, т. к. в кислой среде эти полицвиттерионы трансформируются в поликатионы благодаря протонированию карбоксилатных групп. C помощью метода тушения флуоресценции исследована устойчивость полиэлектролитных комплексов ПКБ-n с полиметакрилатом натрия, меченным пиренильными группами (ПМА*), и ДНК, меченной бромистым этидием, в водно-солевых растворах с различными значениями pH. Установлено, что в щелочных средах (pH = 9.0) ПКБ-1 формирует наименее стабильные комплексы с обоими полианионами из-за образования внутренней стабильной ионной пары в пределах бетаинового фрагмента. Увеличение длины спейсера приводит к существенному, но не монотонному изменению сродства поликарбоксибетаинов к обоим полианионам. Как и ожидалось, ПКБ-2 образует значительно более стабильные комплексы по сравнению с ПКБ-1. Однако, ПКБ-3 и, особенно, ПКБ-4 обладают меньшим сродством к ПМА* и ДНК вследствие стабилизации ионных пар при образовании внутренних циклов в фрагментах обоих бетаинов. В нейтральных и слабо-кислых растворах происходит протонирование карбоксилатных групп полибетаинов, что приводит к появлению суммарного положительного заряда на ПКБ-n и, как следствие, к существенной стабилизации комплексов всех ПКБ-n, за исключением ПКБ-1, с полианионами. Способность добавленного полианиона конкурировать с карбоксильными группами полибетаина за связывание с пиридиниевыми группами нашла подтверждение и в результатах потенциометрического титрования смесей ПКБ-n с полистиролсульфонатом натрия (ПСС). Отмечено, что в случае ПКБ-n с n >= 2 связывание с ПСС приводит к сдвигу протонирования карбоксильных групп в область бόльших значений pH.