理论教育 回归模拟纯组分肺泡单分子膜状态方程-《界面现象》

回归模拟纯组分肺泡单分子膜状态方程-《界面现象》

时间:2023-10-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:利用状态方程式(4-5),将纯PS组分的单分子膜π-A等温线实验数据进行计算模拟,得到方程中相关参数的回归值以及相应组分单分子膜的π-A等温线的回归曲线。此外,状态方程可以较好地描述上一章提出的单分子膜结构模型中的三个特征状态:LE态、LC态及崩溃态。所以,如果知道单分子膜的崩溃表面压πmax,就可以预测该单分子膜的表面特性,通过我们提出的状态方程得到的崩溃表面压可以较为准确地反映真实值。

回归模拟纯组分肺泡单分子膜状态方程-《界面现象》

利用状态方程式(4-5),将纯PS组分(DPPC,DPPG,SP-B和SP-C)的单分子膜π-A等温线实验数据进行计算模拟,得到方程中相关参数(πmax,ALC,At)的回归值以及相应组分单分子膜的π-A等温线的回归曲线。方程回归模拟结果分别列于表4-1以及图4-6、图4-7中。

从图4-6、图4-7可知,利用状态方程回归得到的纯DPPC,DPPG,SP-B和SP-C的π-A等温线与实验曲线相当吻合。四条回归曲线的相关系数R2的平均值为0.996 97,说明回归分析的效果令人满意。此外,状态方程可以较好地描述上一章提出的单分子膜结构模型中的三个特征状态:LE态、LC态及崩溃态。

表4-1 式(4-5)中纯组分参数的回归值

图4-6 单分子膜在22℃的π-A 等温线

DPPC(■),DPPG()实验值;—模型值[(式(4-5)]

图4-7 单分子膜在22℃的π-A 等温线(www.daowen.com)

SP-C(■)和SP-B(●)实验值;—模型值[(式(4-5)]

从表4-1可知,纯蛋白质单分子膜的崩溃表面压πmax比纯磷脂单分子膜的值要低得多。这是因为与磷脂分子相比,蛋白质分子要大得多且分子结构更为复杂,故纯蛋白质单分子膜在压缩情况下,膜上的分子不能排列整齐而紧紧地充分靠拢,进而导致单分子膜在较低的表面压下达到崩溃态。另外,纯DPPC膜能够使膜上的表面张力降至低于1mN/m,即纯DPPC膜所能承受的最大表面压约为71mN/m。我们回归得到的纯DPPC单分子膜的πmax值为70.5mN/m,两者非常相近。所以,如果知道单分子膜的崩溃表面压πmax,就可以预测该单分子膜的表面特性,通过我们提出的状态方程得到的崩溃表面压可以较为准确地反映真实值。

在4.2节中,根据结构模型得到SP-B和SP-C的LC态瞬时面积AL理论值,分别为0.150nm2和0.095 4nm2。本节通过状态方程回归得到的ALC值与模型理论值相当吻合(见表4-2)。此外,文献报道SP-B分子和SP-C分子α-螺旋结构的ALC(见表4-2)值也与本节得到的数值很接近,进一步验证了我们提出的结构模型和状态方程是适用的。

表4-2 三种方法得到的ALC值比较

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