مطالعه رفتار فازی مولکولهای زیستی در محلولهای آبی و آبی- الکترولیتی به کمک نظریه آماری سیالات تجمع پذیر

یک معادله حالت جدید بر پایه نظریه آماری سیالات تجمع پذیر جهت پیش بینی رفتار فازی مولکولهای زیستی نظیر اسیدهای آمینه و پپتیدهای ساده در محلولهای آبی و آبی- الکترولیتی ارائه شده است. جمله مرجع معادله حالت پیشنهادی با ارایه یک مدل کرات سخت جدید تصحیح شده است. به کمک معادله حالت جدید، ضرایب فعالیت مولکولهای زیستی در محلولهای آبی برازش گردیده و پارامترهای مدل برای این ترکیبات بدست آمده و حلالیت اسیدهای آمینه مختلف در دامنه دمایی 373/15- 273/15 درجه کلوین پیش بینی شده است. همچنین اثر تغییرات ph بر روی حلالیت اسیدهای آمینه، مطابق با روش گوپتا و هایدمن بررسی شده است. به منظور ارزیابی توانایی مدل جهت پیش بینی رفتار فازی محلولهای آبی حاوی دو اسید آمینه، محلولهای آبی حاوی اسید های آمینه دی- ال- ولین (1) + دی- ال- آلانین (2) و دی- ال- سرین (1) + دی- ال- آلانین (2) مدلسازی ترمودینامیکی شده اند. اندرکنشهای بلند دامنه ناشی از حضور یونها، حلالیت مولکولهای زیستی را تحت تاثیر قرار داده، سبب ترسیب یا انحلال بیشتر آنها می شود. جهت توجیه این نوع از اندرکنشها، مدل تقریب میانگین کروی به معادله حالت پیشنهاد شده افزوده می شود. نتایج حاصل از مدل جدید با نتایج بدست آمده از مدل کرات سخت منصوری مقایسه گردیده اند. خطای درصد میانگین انحراف مطلق حاصل از برازش داده های تجربی ضرایب فعالیت اسیدهای آمینه و پپتیدها در محلولهای آبی بوسیله مدل کرات سخت جدید برابر 0/076 و برای مدل کرات سخت منصوری برابر 0/022 می باشد. مقایسه خطای حاصل از پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی توسط مدل کرات سخت جدید و منصوری حاکی از آن است که مدل کرات سخت منصوری دارای دقت بیشتری می باشد. همچنین مدل منصوری با دقت بیشتری قادر به پیش بینی اثرات تغییر ph بر حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی می باشد. خطای درصد میانگین انحراف مطلق برای پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلول آبی حاوی اسید آمینه دیگر توسط مدل کرات سخت جدید برابر 3/005 و توسط مدل کرات سخت منصوری برابر 1/19 می باشد. مقایسه خطای پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی- الکترولیتی توسط مدلهای کرات سخت جدید و منصوری گویای آن است که مدل کرات سخت منصوری دارای توانایی بیشتری جهت توجیه رفتار فازی این سیستمها می باشد. شایان ذکر است که خطای درصد میانگین انحراف مطلق حاصل از پیش بینی حلالیت اسیدهای آمینه در محلولهای آبی- الکترولیتی توسط مدل کرات سخت جدید برابر 1/72 و برای مدل کرات سخت منصوری برابر 0/48 می باشد.