Исследование влияния гиалуроновой кислоты на структуру наноразмерного карбоната магния

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В рамках данной работы был проведён синтез и исследование наноразмерного карбоната магния, стабилизированного гиалуроновой кислотой. На первом этапе проводилось квантово-химическое моделирование процесса взаимодействия наночастиц карбоната магния с гиалуроновой кислотой, в результате которого установлено, что добавление гиалуроновой кислоты формирует энергетически выгодное 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 при 700-1000 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 исследовали методами порошковой дифрактометрии, сканирующей электронной микроскопии и инфракрасной спектроскопии. 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, стабилизированного гиалуроновой 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.

Об авторах

Андрей Владимирович Блинов

Северо-Кавказский федеральный университет

Email: blinov.a@mail.ru
к.т.н., доцент, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов

Максим Александрович Пирогов

Северо-Кавказский федеральный университет

лаборант научно-исследовательской лаборатории керамики и технохимии научно-лабораторного комплекса «Чистые зоны» физико-технического факультета

Мария Анатольевна Ясная

Северо-Кавказский федеральный университет

к.х.н., доцент, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов

Алина Салмановна Аскерова

Северо-Кавказский федеральный университет

студент 3 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета

Ирина Михайловна Шевченко

Северо-Кавказский федеральный университет

к.т.н., доцент, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов

Сергей Викторович Артюшин

Северо-Кавказский федеральный университет

студент 3 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».