Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Разработка биологически активной наносистемы на основе рибофлавина, микроэлемента меди и аминокислоты L-лизина

А.В. Блинов1, А.Б. Голик1, А.А. Гвозденко1, Е.С. Кастарнова2, В.А. Оробец2, А.А. Яковенко1, Т.Н. Бахолдина1

1 ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
2 ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.930

Оригинальная статья

Аннотация: Разработана биологически активная наносистема на основе рибофлавина, микроэлемента меди и аминокислоты – лизина – лизинаторибофлавината меди. Полученный образец биологически активной добавки был исследован комплексом современных методов анализа, а именно: спектрофотометрией, сканирующей электронной микроскопией, спектрофотолюминесцентной спектроскопией, а также проведено компьютерное квантово-химическое моделирование. Установлено, что наиболее энергетически выгодной моделью биологически активной наносистемы на основе рибофлавина, микроэлемента меди и лизина является модель, в которой рибофлавин связан с ионом меди через енольный кислород у С2 и соседнего гетероатома азота N3, а лизин связывается с ионом меди через карбоксильную и аминогруппу в α-положении. В результате анализа микрофотографий биологически активной наносистемы на основе рибофлавина, микроэлемента меди и аминокислоты лизина установлено, что частицы имеют игольчатую структуру, ширина отдельных кристаллов составляет от 100 до 300 нм, а длина достигает нескольких микрон. Данные энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии биологически активной наносистемы на основе рибофлавина, микроэлемента меди и аминокислоты лизина совпадают с теоретическими представлениями о строении рассматриваемых элементов. Анализ не показал наличия примесных соединений, что может позволить судить о высокой чистоте разработанного соединения.

Ключевые слова: микроэлемент медь, незаменимые аминокислоты, квантовохимическое моделирование, витамин В2

  • Блинов Андрей Владимирович – к.т.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Голик Алексей Борисович – ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Гвозденко Алексей Алексеевич – ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Кастарнова Елена Сергеевна – к.б.н., научный сотрудник кафедры терапии и фармакологии, ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет»
  • Оробец Владимир Александрович – д.в.н., профессор кафедры терапии и фармакологии, ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный аграрный университет»
  • Яковенко Андрей Антонович – студент 3 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета , ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Бахолдина Тамара Николаевна – аспирант 3 курса кафедры пищевых технологий и инжиниринга факультета пищевой инженерии и биотехнологий, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

Ссылка на статью:

Блинов, А.В. Разработка биологически активной наносистемы на основе рибофлавина, микроэлемента меди и аминокислоты L-лизина / А.В. Блинов, А.Б. Голик, А.А. Гвозденко, Е.С. Кастарнова, В.А. Оробец, А.А. Яковенко, Т.Н. Бахолдина // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 930-939. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.930.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Pozebon, D. Elemental hair analysis: A review of procedures and applications / D. Pozebon, G.L Scheffler., V.L. Dressler // Analytica Chimica Acta. – 2017. – V. 992. – P. 1-23. DOI: 10.1016/j.aca.2017.09.017.
2. Zielińska-Dawidziak, M. Rare earth elements accumulation in the hair of malagasy children and adolescents in relation to their age and nutritional status / M. Zielińska-Dawidziak, M. Czlapka-Matyasik, Z. Wojciechowska et al. // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2022. – V. 19. – I. 1. – Art. № 455. 12 p. DOI: 10.3390/ijerph19010455.
3. Евстафьева, Е.В. Оценка элементного состава волос жителей города Cимферополя / Е.В. Евстафьева, А.М. Богданова, С.Л. Тымченко и др. // Экология человека. – 2022. – T. 29. – № 6. – P. 391-402. DOI: 10.17816/humeco90984.
4. Богданова, Е.А. Получение биокомозитов на основе наноразмерного гидроксиапатита с оксидами циркония и кремния / Е.А. Богданова, В.М. Скачков, И.М. Гиниятуллин и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2021. – Вып. 13. – С. 655-663. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.655.
5. Петухов, В.И. Об оправданности экстраполяций данных элементного анализа волос человека на весь организм / В.И. Петухов, А.Н. Щуков // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2015. – №. 6 (181). – С. 165-171.
6. Tarmaeva, I.Y. Analysis of macro and trace elements status in the population of Buryat children based on chemical composition of hair / I.Y. Tarmaeva, O.G. Bogdanova, A.V. Galchenko // Trace Elements and Electrolytes. – 2022. – V. 39. – I. 7. – P. 113-119. DOI: 10.5414/TE500017.
7. Grabeklis, A.R. Regional approach to providing WFP un services: Comparison of multielement hair data of schoolchildren from Tajikistan, Azerbaijan, Kazakhstan, Turkmenistan, Bangladesh, Macedonia, Croatia, and Russian federation / A.R. Grabeklis, K.A. Abazov, A.A. Skalny, Yu.N. Lobanova // Микроэлементы в медицине. – 2018. – T. 19. – № 2. – P. 49-56. DOI: 10.19112/2413-6174-2018-19-2-49-56.
8. Sobolev, N. Essential and non-essential trace elements in fish consumed by indigenous peoples of the European Russian Arctic / N. Sobolev, A. Aksenov, T. Sorokina et al. // Environmental Pollution. – 2019. – V. 253. – P. 966-973. DOI: 10.1016/j.envpol.2019.07.072.
9. Galin, P The role of micronutrients and vitamins in the prevention and remote treatment of heart failure / P. Galin, A. Galyaveeva, H. Bataev, V. Safonov // Revista Latinoamericana de Hipertensión. – 2020. – V. 15. – № 1. – P. 26-32. DOI: 10.5281/zenodo.4074201.
10. Дроздов, В.Н. Рациональное возмещение дефицита витаминов и микроэлементов / В.Н. Дроздов // Лечебное дело. – 2009. – №. 3. – С. 34-41.
11. Коденцова, В.М. Обеспеченность населения России микронутриентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, Д.В. Рисник и др. // Вопросы питания. – 2017. – Т. 86. – №. 4. – С. 113-124. DOI: 10.24411/0042-8833-2017-00067.
12. Ибрагимова, М.Я. Взаимосвязь дисбаланса макрои микроэлементов и здоровье населения (обзор литературы) / М.Я. Ибрагимова, Л.Я. Сабирова, Е.С. Березкина и др. // Казанский медицинский журнал. – 2011. – Т. 92. – №. 4. – С. 606-609.
13. Иванов, К.И. Особенности фактического питания населения республики Саха (Якутия) / К.И. Иванов, О.В. Шадрина, Е.Ю. Алексеева и др. // Дальневосточный медицинский журнал. – 2005. – №. 2. – С. 72-74.
14. Tapiero, H. Trace elements in human physiology and pathology. Copper / H. Tapiero, D.M. Townsend, K.D. Tew // Biomedicine & Pharmacotherapy. – 2003. – V. 57. – I. 9. – P. 386-398. DOI: 10.1016/S0753-3322(03)00012-X.
15. Pavelková, M. Biological role of copper as an essential trace element in the human organism / M. Pavelková, J. Vysloužil, K. Kubová, D. Vetchý // Ceska a Slovenska Farmacie. – 2018. – V. 67. – I. 4. – P. 143-153.
16. Strachan, S. Trace elements / S. Strachan // Current Anaesthesia & Critical Care. – 2010. – V. 21. – I. 1. – P. 44-48. DOI: 10.1016/j.cacc.2009.08.004.
17. Beattie, J.H. Trace element nutrition and bone metabolism / J.H. Beattie, A. Avenell // Nutrition Research Reviews. – 1992. – V. 5. – I. 1. – P. 167-188. DOI: 10.1079/NRR19920013.
18. Pathak, P. Role of trace elements zinc, copper and magnesium during pregnancy and its outcome / P. Pathak, U. Kapil // The Indian Journal of Pediatrics. – 2004. – V. 71. – I. 11. – P. 1003-1005. DOI: 10.1007/BF02828116.
19. Q-Chem 6.1 User’s Manual. – Режим доступа: https://manual.q-chem.com/latest/. – 02.06.2023.
20. IQmol Molecular Viewer. – Режим доступа: http://www.iqmol.org/. – 02.06.2023.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒