Изучение абсорбирующих свойств альгиновой кислоты

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Альгиновая кислота – природный гетерополисахарид бурых водорослей, состоящий из остатков маннуроновой и гулуроновой кислот. Она, как и многие другие полисахариды, применяется в различных областях: медицине, пищевой и фармацевтической промышленности, косметологии, экологии и др. Ее способность связывать и удерживать воду с образованием гидрогелей используется в разработке новых технологий и материалов. Структура этого соединения является интересной с точки зрения изучения его абсорбирующих свойств по отношению к веществам различного состава и строения.

Материал и методы. Представлены различные методики определения концентраций растворов, основанные на фотоколориметрическом и спектрофотометрическом анализе. В качестве экспериментальных соединений для исследования абсорбирующей активности были выбраны следующие: анионы – нитрит, сульфат, иодид; катионы металлов – кальция и железа (III); белок – глутатион; органические красители – метиленовый синий и метиловый оранжевый.

Результаты. В ходе исследования выяснилось, что альгиновая кислота может абсорбировать следующие соединения: нитрит-анионы – на 90,4%, сульфат-анионы – на 71,8%, иодид-анионы – на 28,34%, катионы кальция – на 58,06%, катионы железа (III) – на 75,41%, белок – на 48,33%, метиленовый синий – на 84,22% и метиловый оранжевый – на 83,72%. Авторы предполагают, что особенности абсорбирующей активности альгиновой кислоты можно объяснить следующими свойствами: альгиновая кислота связывает ионы металлов благодаря содержанию карбоксильных групп и изменению структуры геля при набухании; абсорбция белков обусловливается электростатическим взаимодействием с альгиновой кислотой и конкуренцией с катионами металлов за связывание с карбоксильными группами; абсорбция анионов может быть связана с электростатическим взаимодействием с карбоксильными группами.

Выводы. Альгиновая кислота обладает выраженной абсорбирующей способностью по отношению к широкому спектру соединений различной химической природы. Данная особенность может сделать альгиновую кислоту соединением, пригодным для применения в фильтрационных и диализных системах различного, в том числе медицинского, назначения.

Об авторах

А. С. Захаров

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: AlexanderZakharov2019@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4004-7474
SPIN-код: 4906-9088

ассистент кафедры биологической химии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

М. И. Барышникова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: masha.bari04@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-0407-6536

студентка лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

М. A. Сафьянов

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: bellkoks@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-3895-0171

студент лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

И. Н. Василовский

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: vania_vania_2018@list.ru
ORCID iD: 0009-0005-0294-4990

студент лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Н. В. Короткова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: fnv8@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-2450
SPIN-код: 3651-3813

к.м.н., доцент, доцент кафедры биологической химии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

А. А. Сухова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: rrraaa724@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-5482-6969

ординатор

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Д. И. Фомина

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: fnv8@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-5532-6303

студентка лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

И. В. Иванкина

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: ira.ivankina.02@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-6789-8853

студентка лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Список литературы

  1. Рябова М.Н., Селезнев А.В., Фокин И.А. и др. Применение маннитол термостабилизированных ГК-комплексов в лечении гонартроза. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2022; 10(3): 277–288. doi: 10.23888/HMJ2022103277-288.
  2. Липатов В.А., Фрончек Э.В., Григорьян А.Ю. и др. Оценка эффективности новых образцов местных кровоостанав-ливающих средств на основе хитозана после резекции печени в эксперименте. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2023; 31(1): 89–96. doi: 10.17816/PAVLOVJ108094.
  3. Подкорытова А.В., Рощина А.Н. Морские бурые водо-росли – перспективный источник БАВ для медицинского, фармацевтического и пищевого применения. Труды ВНИРО. 2021; 186(4): 156–172. doi: 10.36038/2307-3497-2020-181-235-256.
  4. Захарова В.А., Фидоровская Ю., Хлыстова Т.С. и др. Производные альгиновой кислоты: особенности строения, свойства и перспективы использования в медицине. Industrial Processes and Technologies. 2022;2(5):6479. doi: 10.37816/2713-0789-2022-2-5(7)-64-79.
  5. Кузнецова Т.А., Беседнова Н.Н., Усов В.В. и др. Биосовместимые и биодеградируемые раневые покрытия на основе полисахаридов из морских водорослей (обзор литературы). Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 2020; 179(4): 109–115. doi: 10.24884/0042-4625-2020-179-4-109-115.
  6. Kalis E.J.J., Davis T.A., Town R.M. et al. Impact of pH on CdII partitioning between alginate gel and aqueous media. Environmental Chemistry. 2009; 6(4): 305–310. doi: 10.1071/EN09060.
  7. Zhang Y., Zhao K., Yang Z. et al. Calcium alginate and barium alginate hydrogel filtration membrane coated on fibers for molecule/ion separation. Separation and Purification Technology. 2021; 270: 118761. doi: 10.1016/j.seppur.2021.118761.
  8. Zhao K., Zhang X., Wei J. et al. Calcium alginate hydrogel filtration membrane with excellent anti-fouling property and controlled separation performance. Journal of Membrane Scien-ce. 2015; 492: 536–546. doi: 10.1016/j.memsci.2015.05.075.
  9. Abka-Khajouei R., Tounsi L., Shahabi N. et al. Structures, Properties and Applications of Alginates. Marine Drugs. 2022; 20(6): 364. doi: 10.3390/md20060364.
  10. Rinaudo M. On the abnormal exponents aν and aD in Mark Houwink type equations for wormlike chain polysaccharides. Polymer Bulletin. 1992; 27: 585–589. doi: 10.1007/BF00300608.
  11. Giridhar Reddy S. Alginates – A Seaweed Product: Its Properties and Applications. Properties and Applications of Alginates. 2021. doi: 10.5772/intechopen.98831.
  12. Golmohamadi M., Wilkinson K.J. Diffusion of ions in a calcium alginate hydrogel-structure is the primary factor controlling diffusion. Carbohydrate polmers. 2013; 94(1): 82–87. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.01.046.
  13. Zhao L., Wang J., Zhang P. et al. Absorption of Heavy Metal Ions by Alginate. Bioactive Seaweeds for Food Applications. Bioactive Seaweeds for Food Applications. 2018: 255–268. doi: 10.1016/B978-0-12-813312-5.00013-3.
  14. Gao N., Xie W., Xu L. et al. Characterization of a chlorine resistant and hydrophilic TiO2/calcium alginate hydrogel filtration membrane used for protein purification maintaining protein structure. International Journal of Biological Macromolecules. 2023; 253(6): 126367. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.126367.
  15. Zhao D., Shen Z., Shen X. Dual-functional calcium alginate hydrogel beads for disinfection control and removal of dyes in water. 2021; 188: 253–262. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.07.177.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимость оптической плотности раствора от концентрации соединений: а – нитрит-анионов; б – сульфат-анионов; в – иодид-анионов; г – катионов кальция; д – катионов железа; е – белка; ж – метиленового синего; з – метилового оранжевого

Скачать (366KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».