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

Исследование влияния гиалуроновой кислоты на структуру наноразмерного карбоната магния

А.В. Блинов, М.А. Пирогов, М.А. Ясная, А.С. Аскерова, И.М. Шевченко, С.В. Артюшин

ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.746

Оригинальная статья

Аннотация: В рамках данной работы был проведён синтез и исследование наноразмерного карбоната магния, стабилизированного гиалуроновой кислотой. На первом этапе проводилось квантово-химическоемоделирование процесса взаимодействия наночастиц карбоната магния с гиалуроновой кислотой, в результате которого установлено, что добавление гиалуроновой кислоты формирует энергетическивыгодное и химически стабильное взаимодействие. Наиболее энергетически выгодным (∆E = 462,410 ккал/моль) и химически стабильным (η = 0,091 эВ) является взаимодействие через карбоксильную группу, присоединённую к C6 остатка глюкуроновой кислоты. Синтез проводился путём смешивания растворов ацетата магния и гиалуроновой кислоты, добавления раствора карбоната аммония по каплям со скоростью 30 мл в минуту, перемешивания в течение 10 минут при700-1000 об/мин. Далее полученные образцы центрифугировали в течение 5 минут при 3000 об/мин в пятикратной повторности и высушивали при 110°C в течение 8 часов. Порошки исследовалиметодами порошковой дифрактометрии, сканирующей электронной микроскопии и инфракраснойспектроскопии. В результате рентгенофазового анализа определён фазовый состав полученного образца: карбонат магния безводный, кристаллогидрат карбоната магния, минерал «Артинит». Сканирующая электронная микроскопия показала, что образец состоит из стержнеобразных частиц длиной от 5 до 10 мкм, состоящих из наночастиц диаметром от 20 до 100 нм. Анализ инфракрасных спектров наноразмерного карбоната магния, стабилизированного гиалуроновой кислотой, гиалуроновой кислоты и наноразмерного карбоната магния без использования стабилизатора показал, что в инфракрасном спектре наноразмерного карбоната магния, стабилизированногогиалуроновой кислотой в области от 1300 до 1400 см-1 наблюдаются деформационные плоскостные колебания O–H группы, что позволяет сделать вывод о формировании взаимодействия наноразмерного карбоната магния с гиалуроновой кислотой через гидроксильную группу.

Ключевые слова: наноразмерный карбонат магния, гиалуроновая кислота, порошковая дифрактометрия, сканирующая электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия

  • Блинов Андрей Владимирович – к.т.н., доцент, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Пирогов Максим Александрович – лаборант научно-исследовательской лаборатории керамики и технохимии научно-лабораторного комплекса, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Ясная Мария Анатольевна – к.х.н., доцент, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Аскерова Алина Салмановна – студент 3 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Шевченко Ирина Михайловна – к.т.н., доцент, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Артюшин Сергей Викторович – студент 3 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

Ссылка на статью:

Блинов, А.В. Исследование влияния гиалуроновой кислоты на структуру наноразмерного карбоната магния / А.В. Блинов, М.А. Пирогов, М.А. Ясная, А.С. Аскерова, И.М. Шевченко, С.В. Артюшин // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2024. — Вып. 16. — С. 746-757. DOI: 10.26456/pcascnn/2024.16.746.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Попков, А.В. Биосовместимые импланты в тавматологии и ортопедии (обзор литературы) / А.В. Попков // Гений ортопедии. – 2014. – №. 3. – С. 94-99.
2. Cieza, A. Global estimates of the need for rehabilitation based on the Global Burden of Disease study 2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019 / A. Cieza, K. Causey, K. Kamenov et al. // The Lancet. – 2020. – V. 396. – I. 10267. – P. 2006-2017. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)32340-0.
3. Кирилова, И.А. Новые виды материалов для костной пластики в свете современных представлений о костных трансплантатах / И.А. Кирилова, Н.Г. Фомичев, В.Т. Подорожная, В. И. Трубников // Хирургия позвоночника. – 2007 – №. 2. – С. 66-70. DOI: 10.14531/ss2007.2.66-70.
4. Glasdam, S.-M. The importance of magnesium in the human body: a systematic literature review / S.-M. Glasdam, S. Glasdam, G.H. Peters // Advances in Clinical Chemistry; ed. by G.S. Makowski. – 2016. – V. 73. – Ch. 6. – P. 169-193. DOI: 10.1016/bs.acc.2015.10.002.
5. Марушко, Ю.В. Роль магния в организме человека и влияние сниженного содержания магния на качество жизни детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью / Ю.В. Марушко, А.О. Асонов, Т.В. Гищак // Современная педиатрия. – 2019. – №. 1. – С. 124-130. DOI: 10.15574/SP.2019.97.124.
6. Seo, J.W. Magnesium metabolism / J.W. Seo, T.J. Park // Electrolytes & Blood Pressure. – 2008. – V. 6. – I. 2. – P. 86-95. DOI: 10.5049/EBP.2008.6.2.86.
7. Гизингер, О.А. Роль магния в процессах жизнеобеспечения организма: диагностика дефицита магния и его дотация с использованием минеральных комплексов / О.А. Гизингер, В.А. Дадали // Терапевт. – 2021. – №. 8. – С. 32-36. DOI: 10.33920/MED-12-2108-03.
8. Zoroddu, M.A. The essential metals for humans: a brief overview / M.A. Zoroddu J. Aaseth, G. Crisponi et al. // Journal of Inorganic Biochemistry. – 2019. – V. 195. – P. 120-129. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2019.03.013.
9. Bommala, V.K. Magnesium matrix composites for biomedical applications: A review / V.K. Bommala, M.G. Krishna, C.T. Rao // Journal of Magnesium and Alloys. – 2019. – V. 7. – I. 1. – P. 72-79. DOI: 10.1016/j.jma.2018.11.001.
10. Ångström, S.F. Mesoporous magnesium carbonate: Synthesis, characterization and biocompatibility / S.F. Ångström // Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology: Ph. D. Dissertation. – Uppsala: Acta Universitatis Upsaliensis, 2016. – 75 p.
11. Передерин, Ю.В. Основные технологии получения оксида магния из серпентинита / Ю.В. Передерин, И.О. Усольцева, Д.В. Краснощекова // Ползуновский вестник. – 2019. – №. 2. – С. 123-127. DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2019.02.024.
12. Холявка, М.Г. Гиалуроновая кислота как стабилизирующий агент для ферментного препарата на основе бромелина / М.Г. Холявка, С.М. Панкова, В.Г. Артюхов // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2020. – № 4. – С. 91-95.
13. Савоськин, О. Характеристика различных методов получения гиалуроновой кислоты / О. Савоськин, Е. Семенова, Е. Рашевская и др. // Научное обозрение. Биологические науки. – 2017. – №. 2. – С. 125-135.
14. Abatangelo, G. Hyaluronic acid: redefining its role / G. Abatangelo, V. Vindigni, G. Avruscio et al. // Cells. – 2020. – V. 9. – I. 7. – Art. № 1743. – 19 p. DOI: 10.3390/cells9071743
15. Papakonstantinou, E. Hyaluronic acid: A key molecule in skin aging / E. Papakonstantinou, M. Roth, G. Karakiulakis // Dermato-Endocrinology. – 2012. – V. 4. – I. 3. – P. 253-258. DOI: 10.4161/derm.21923.
16. Орехова, Л.Ю. Применение гиалуроновой кислоты в комплексном лечении заболеваний пародонта / Л.Ю. Орехова, Е.С. Лобода, Н.А. Яманидзе, А.Р. Галеева // Пародонтология. – 2018. – Т. 23. – № 3. – С. 25-30. DOI: 10.25636/PMP.1.2018.3.4.
17. IQmol Molecular Viewer. – Режим доступа: http://www.iqmol.org/. – 12.06.2024.
18. Q-Chem 6.1 User’s Manual. – Режим доступа: https://manual.q-chem.com/latest/. – 12.06.2024.
19. Сулиз, К.В. Структурно-фазовые состояния наночастиц CoMoFeNiCu, полученных совместным электрическим взрывом проволочек / К.В. Сулиз, Н.Ю. Сдобняков, А.В. Первиков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 861-868. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.861.
20. Blinova, A.A. Synthesis and characterization of calcium silicate nanoparticles stabilized with amino acids / A.A. Blinova, A.A. Karamirzoev, A.R. Guseynova et al. // Micromachines. – 2023. – V. 14. – I. 2. – Art. № 245. – 12 p. DOI: 10.3390/mi14020245.
21. Алемасова, Н.В. Оксид графита: особенности исследования материала физическими методами / Н.В. Алемасова, Д.И. Бугорская, В.В. Бурховецкий и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 8-16. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.008.
22. Блинов, А.В. Компьютерное квантово-химическое моделирование взаимодействия наночастиц селена с четвертичными аммониевыми соединениями / А.В. Блинов, М.А. Пирогов, А.А. Гвозденко и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2023. – Вып. 15. – С. 357-366. – DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.357.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒