Polyelectrolytes, polyelectrolyte complexes, counterion condensation and ligand binding

Die elektrostatische Wechselwirkung dominiert die Adsorption von Polyelektrolyten an Oberflächen, die Bildung von Komplexen und die Bindung von Liganden an Makromoleküle. Die effektive Ladung von Polyelektrolyten wird durch die nominelle Ladungsdichte und die Gegenionenkondensation, die vom umgebenden Medium abhängt, bestimmt. Elektrophorese-NMR zusammen mit DiffusionsNMR erlaubt es, die effektive Ladung direkt zu messen. Die spektroskopische Auflösung in beiden Experimenten ermöglicht es, einzelne Spezies im Gemisch oder Komplex zu separieren. Aus der effektiven Ladung, die am Polyelektrolyt gemessen wird, wird der Effekt der Gegenionenkondensation quantifiziert. Liegen organische Gegenionen vor, werden diese simultan charakterisiert und der Anteil kondensierter Gegenionen berechnet. Daraus und aus der effektiven Ladung wird die Zahl der Wiederholeinheiten und damit die Molmasse von Polyelektrolyten bestimmt. Das gleiche Vorgehen erlaubt es, den gebundenen Anteil von Liganden zu bestimmen oder die Dynamik in Polyelektrolytkomplexen zu erfassen. In den Dispersionen liegen freie Polyelektrolyte, Polyelektrolytkomplexe und Polyelektrolytnanopartikel vor. Über den hydrodynamischen Radius ist die Größe von Polyelektrolyten und Polyelektrolytkomplexen zugänglich.