Синтез нанокристалического карбоната кальция из желчи в присутствии аминокислот
О.А. Голованова, И.А. Томашевский
ФГАОУ ВО «Омский государственный университет имени Ф.М. Достоевского»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.962
Оригинальная статья
Аннотация: В данной работе изучено влияние аминокислот в составе желчи на образование разных модификаций карбоната кальция (арагонит, ватерит, кальцит). В работе синтезировано 22 образца карбоната кальция в растворе желчи при варьировании концентраций аминокислот (гистидин, метионин, аргинин и триптофан). Для аминокислот метионина и аргинина доказан их стабилизирующий эффект по отношению к метастабильному арагониту: с ростом их концентрации в желчи происходит увеличение массовой доли арагонита в составе твёрдой фазы. Оптическая микроскопия показала присутствие сферолитов ватерита во всех полученных порошках. Результаты фотонной корреляционной спектроскопии коррелируют с данными рентгенофазового анализа. Показано, что микрочастицы карбоната кальция радиусом менее 10 мкм представлены тремя фракциями. Показано, что синтезы с участием гистидина и триптофана, в которых с ростом концентраций аминокислот наблюдается увеличение доли мелкоразмерной фракции и снижение доли крупноразмерных. Таким образом, все исследованные аминокислоты имеют потенциальную возможность использования их в качестве медицинских препаратов для лечения и профилактики нанохолелитиаза.
Ключевые слова: желчные камни, кристаллизация, карбонаты кальция, аминокислоты, добавки, ватерит, радиус, морфология
- Голованова Ольга Александровна – д.г.-м.н., профессор, заведующая кафедрой неорганической химии, ФГАОУ ВО «Омский государственный университет имени Ф.М. Достоевского»
- Томашевский Иван Александрович – к.х.н., младший научный сотрудник кафедры неорганической химии, ФГАОУ ВО «Омский государственный университет имени Ф.М. Достоевского»
Ссылка на статью:
Голованова, О.А. Синтез нанокристалического карбоната кальция из желчи в присутствии аминокислот / О.А. Голованова, И.А. Томашевский // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 962-972. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.962.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Голованова, О.А. Корреляционные зависимости между фазовым, элементным и аминокислотным составом физиогенных, патогенных ОМА и их синтетических аналогов / О.А. Голованова, С.А. Герк, А.Н. Куриганова, Р.Р. Измайлов // Системы. Методы. Технологии. –2012. – № 4(16). – С. 131-139.
2. Portincasa, P. Management of gallstones and its related complications / P. Portincasa, A. Di Ciaula, O. de Bari et al. // Expert Review of Gastroenterology & Hepatology. – 2015. – V. 10. – I. 1. – Р. 93-112. DOI: 10.1586/17474124.2016.1109445.
3. Shabanzadeh, D.M. Determinants for gallstone formation – a new data cohort study and a systematic review with meta-analysis / D.M. Shabanzadeh, L.T. Sørensen, T. Jørgensen // Scandinavian Journal of Gastroenterology. – 2016. – V. 51. – I. 10. – P. 1239-1248. DOI: 10.1080/00365521.2016.1182583.
4. Lammert, F. Gallstone disease: From genes to evidence-based therapy / F. Lammert, J.-F. Miquel // Journal of Hepatology. – 2008. – V. 48. – Suppl. 1. – P. S124-S135. DOI: 10.1016/j.jhep.2008.01.012.
5. Di Ciaula, A. An update on the pathogenesis of cholesterol gallstone disease/ A. Di Ciaula, D.Q.-H. Wang, P. Portincasa // Current Opinion in Gastroenterology. – 2018. – V. 34. – I. 2. – P. 71-80. DOI: 10.1097/mog.0000000000000423.
6. Свистунов, А.А. Желчнокаменная болезнь как клинический маркер метаболического синдрома / А.А. Свистунов, М.А. Осадчук, Н.В. Киреева, А.М. Осадчук // Ожирение и обмен веществ.– 2018. – Т. 15. – №. 3. – C. 3-8. DOI: 10.14341/omet9553.
7. Acalovschi, M. Are plasma lipid levels related to ABCG5/ABCG8 polymorphisms?: A preliminary study in siblings with gallstones / M. Acalovschi, A. Ciocan, O. Mostean et al. // European Journal of Internal Medicine. – 2006. – V. 17. – I. 7. – P. 490-494. DOI: 10.1016/j.ejim.2006.04.012.
8. Wittenburg, H. FXR and ABCG5/ABCG8 as determinants of cholesterol gallstone formation from quantitative trait locus mapping in mice / H. Wittenburg, M.A. Lyons, R. Li et al. // Gastroenterology. – 2003. – V. 125. – I. 3. – P. 868-881. DOI: 10.1016/s0016-5085(03)01053-9.
9. Holcomb, M. Compositional and morphological features of aragonite precipitated experimentally from seawater and biogenically by corals / M. Holcomb, A.L. Cohen, R.I. Gabitov, J.L. Hutter // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 2009. – V. 73. – I. 14. – Р. 4166-4179. DOI: 10.1016/j.gca.2009.04.015.
10. Tai C.Y. Particle morphology, habit, and size control of CaCO3 using reverse microemulsion technique/ C.Y. Tai, C.-K. Chen // Chemical Engineering Science. – 2008. – V. 63. – I. 14. – Р. 3632-3642. DOI: 10.1016/j.ces.2008.04.022.
11. Ouhenia, S. Synthesis of calcium carbonate polymorphs in the presence of polyacrylic acid / S. Ouhenia, D. Chateigner, M.A. Belkhir et al. // Journal of Crystal Growth. – 2008. – V. 310. – I. 11. – Р. 2832-2841. DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2008.02.006.
12. Скибицкая, Н.А. Наноразмерные надмолекулярные структуры биогенного карбонатного породообразующего вещества органогенных месторождений углеводородов / Н.А. Скибицкая, О.П. Яковлева, В.А. Кузьмин // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. – 2010. – № 1 (1). – 17 c.
13. Declet, A. Calcium carbonate precipitation: a review of the carbonate crystallization process and applications in bioinspired / A. Declet, E. Reyes, O.M. Suárez // Reviews on Advanced Materials Science. – 2016. – V. 44. – № 1. – P. 87-107.
14. Shabanzadeh, D.M. Metabolic biomarkers and gallstone disease - a population-based study / D.M. Shabanzadeh, T. Skaaby, L.T. Sørensen et al. // Scandinavian Journal of Gastroenterology. – 2017. – V. 52. – I. 11. – P. 1270-1277. DOI: 10.1080/00365521.2017.1365166.
15. Golovanova, O.A. Synthesis of calcium carbonate in the presence of bile, albumen, and amino acids / O.A. Golovanova, S.S. Leonchuk // Russian Journal of Inorganic Chemistry. – 2020. – V.65. – I. 4. – P. 472-479. DOI: 10.1134/S0036023620040063.
16. Шеин, Е.А. Устройство и принцип работы рентгеновского дифрактометра общего назначения. Фазовый анализ: методические указания к лабораторной работе / Е.А. Шеин. – Оренбург: ОГУ, 2013. – 26 с.
17. Crystallographica – a software toolkit for crystallography // Journal of Applied Crystallography. – 1997. – V. 30. – P. 418-419. DOI: 10.1107/S0021889897003026. – Режим доступа: https://connect.oxcryo.com/software/cglegacy/. – 15.06.2023.
18. Gražulis, S. Crystallography open database – an open-access collection of crystal structures / S. Gražulis, D. Chateigner, R.T. Downs et al. // Journal of Applied Crystallography. – 2009. – V. 42. – P. 726-729. DOI: 10.1107/S0021889809016690.
19. Марахова, А. Определение размеров наночастиц в коллоидных растворах методом динамического рассеяния света / А. Марахова, В. Жилкина, Е. Блынская и др. // Наноиндустрия. – 2016. – №1(63). – С. 88-93. DOI:10.22184/1993-8578.2016.63.1.88.93.
20. Дисперсный состав жидких сред. Определение размеров частиц по динамическому рассеянию света: ГОСТ Р 8.774-2011. – Введ. 01.01.2013. – М.: Стандартинформ, 2019. – 8 c.
21. IBM SPSS Statistics. – Режим доступа: www.url: https://www.ibm.com/ru-ru/products/spss-statistics. – 15.06.2023.
22. Голованова, О.А. Кристаллогенез в организме человека / О.А. Голованова. – Омск: Изд-во Омского государственного университета, 2022. – 349 c.
23. Golovanova, O.A. Thermodynamics and kinetics of calcium oxalate crystallization in the presence of amino acids / O.A. Golovanova, V.V. Korol’kov // Crystallography reports. – 2017. – V. 62. – I. 5 – Р. 787-796. DOI: 10.1134/S1063774517050078.