Сорбционные процессы в системе «6-метилурацил – сверхсшитый полимер»
Аннотация
В работе приводятся результаты исследования процессов сорбции 6-метилурацила (МУ) низкоосновным анионообменником А-100 и высокоосновным анионообменником А-500R, которые имеют макропористую структуру. Выявлено, что максимальная сорбция наблюдается при рН 3.2-3.5, т.е. в области, когда 6-метилурацил (6-метил-2.4-диоксо-пиримидин) находится в растворе в виде лактама. Проведен анализ полученных изотерм сорбции. Отмечено, что формирование мономолекулярных слоев 6-метилурацила (МУ) на ионообменниках А-100 и А-500R может быть описано уравнением изотермы Ленгмюра. С увеличением концентрации МУ во внешнем растворе процесс сорбции обусловлен за счет таких взаимодействий, как ассоциирование «сорбат-сорбат». На основе литературных данных и данных ИК-спектроскопии показано, что в макропорах и на поверхности анионообменников происходит формирование полимолекулярных слоев метилурацила, которое описывается уравнением Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ). Сделано предположение, что при этом имеет место формирование супрамолекулярных структур в виде ионов и молекул 6-метилурацила. Наибольший вклад в процесс поглощения МУ сорбентами вносят водородные связи и Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия. Наряду с этим, во взаимодействии между сорбированными ионами 6-метилурацила возможно проявление электростатических сил.
Рассмотрены возможные перспективы использования сверхсшитых анионообменников для выделения и концентрирования 6-метилурацила из пищевых производственных растворов. Для этого изучена сорбция МУ в кинетических условиях с учетом кислотности раствора. На основании полученных в ходе эксперимента кинетических данных сделано предположение, что процесс сорбции лимитируется, главным образом, стадией внутренней диффузией. Коэффициенты диффузии МУ составляют на А-100 1.12·10-9 см2/с; для А-500R – 2.45·10-9 см2/с. Время достижения равновесия на рассматриваемых сорбентах составляет в среднем 60 минут.
Скачивания
Литература
Ivanov V.A., Gorshkov V.I., 70 let istorii proizvodstva ionoobmennyh smol, Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy, 2006; 6 (1): 5-31. (In Russ.)
Bersneva V.S., Bakulev V.A., Sorbcionnye metody vydelenija produktov biosinteza. Ekaterinburg, Ural University Publishing House, 2018, 80 р. (In Russ.)
Bondarev A.V., Zhiljakova E.T., Ispol'zovanie sorbcionnyh processov v tehnologii system dostavki lekarstvennyh veshhestv, Pharmacy and Pharmacology, 2019; 7(1): 4-12. (In Russ.)
Studencov E.P., Ramsh S.M., Kazurova N.G., Neporozhneva O.V., Gara-badzhiu A.V., Kochina T.A., Voronkov M.G., Kuznecov V.A., Krivorotov D.V., Adaptogeny i rodstvennye gruppy lekarstvennyh preparatov – 50 let poiskov, Reviews of Сlinical Pharmacology and Drug Therapy, 2013; 11(4): 3-43. (In Russ.)
Krivonogov V.P., Chernyshenko Ju.N., Kozlova G.G., Jakovleva A.I., Spiri-hin L.V., Abdrahmanov I.B., Plechev V.V., Sivkova G.A., Battalov Je. M., Sintez 2,4-diokso-1,2,3,4-tetragidro-5-pirimidinil-2-metilakrilatov, Journal of Organic Chemistry, 2005; 41(1): 141-143. (In Russ.)
Belousova T.A., Farmakologicheskie svojstva metiluracila (obzorliteratury), Almanac of Retinoids, 2009; 28: 11-43. (In Russ.)
Plecheva D.V., Alekhin E.K., Ox-ymethyluracil stimulates reparative regeneration of skin in rats, Experimental clini-cal pharmacology, 2004; 67(5): 63-66. (In Russ.)
Terent'ev A.O., Borisova N.S., Hami-tov Je.M., Zimin Ju.S., Mustafin A.G., Jeksperimental'noe i kvantovo-himicheskoe issledovanija vzaimodejstvij 6-metiluracila s jantarnoj I fumarovoj kislotami, Journal of Physical Chemistry, 2014; 88 (12): 1908-1913. https://doi.org/10.7868/s004445371412036x (In Russ.)
Repina Je.F., Myshkin V.A., Karimov D.O., Timasheva G.V., Husnutdinova N. Ju., Smoljankin D.A., Bajgil'din S.S., Baki-rov A.B., Gimadieva A.R., Antigipoksicheskaja aktivnost' kompleksnogo soedinenija oksimetiluracila s askorbinovoj kislotoj, Toxicological Bulletin, 2018; 151 (4): 20-23. (In Russ.)
Davankov V.A., Tsyurupa M.P. Hypercrosslinked polymeric networks and adsorbing materials, synthesis, structure, properties and application. New York, Elsevier, 2011, 648 p. https://doi.org/10.1016/s0166-526x(11)56007-6
Tsuyrupa M.P., Davankov V.A., Hypercrosslinked polymers: basic principle of preparing the new class of polymeric materials, Reactive and Functional Polymers, 2002; 53(2-3): 193-203. https://doi.org/10.1016/s1381-5148(02)00173-6
Selemenev V.F., Slavinskaja G.V., Hohlov V.Ju., Ivanov V.A., Gorshkov V.I., Timofeevskaja V.D. Praktikum po ion-nomu obmenu. Voronezh, Voronezh University Publishing House, 2004, 160 p. (In Russ.)
Pisarev O.A., Samsonov G.V., Bogdanova L.P., Murav'eva T.D., Ionnogidrofobnoe vzaimodejstvie jeremomicina s setchatymi strukturnosegregirovannymi biosorbentami, Journal of Applied Chemistry, 1993; 66 (11): 2825-2828.
Kokotov Ju.A., Pasechnik V.A. Ravnovesie i kinetika ionnogo obmena. Leningrad, Chemistry Publ., 1970, 336 p. (In Russ.)
Dzhilkrist T. Himija geterociklich-eskih soedinenij. Moscow, Mir Publ., 1996, 464 p.
Oros G.Ju., Selemenev V.F., Hohlov V.Ju., Kal'chenko O.V., Kvazisinergicheskie javlenija v sisteme nukleinovoe osnovanie – makroporistyj anionit, Journal of Physical Chemistry, 1998; 72 (11): 2041-2045. (In Russ.)
Gus'kov V.Ju., Kudasheva F.H., Ivanov S.P., Struktura I poljarnost' modificirovannyh proizvodnymi uracila poristyh polimerov, Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy, 2012; 12 (6): 916-921. (In Russ.)
Ivanov S.P., Lysenko K.A., Koljadina O.A., Starikova Z.A., Murinov Ju.I., Struktura i sorbcionnye svojstva 5-gidroksi-6-metiluracila, Journal of Physical Chemistry, 2005; 79(2): 278-284. (In Russ.)
Leonidov N.B., Uspenskaja S.I., Tolmachev A.M., Zhuravlev V.I., Korableva E.Ju., Usacheva T.M., Stroenie i bi-onejekvivalentnost' polimorfnyh form metiluracila, Journal of Physical Chemistry, 1993; 67(12): 2464-2468. (In Russ.)
Selemenev V.F., Rudakov O.B., Ko-tova D.L., Eliseeva T.V. i dr. Mezhmolekuljarnye vzaimodejstvija I obrazovanie peresyshhennyh rastvorov aminokislot v faze vysokoosnovnogo anionita. «Nasledie M.S. Cveta v trudah voronezhskih himikov». Part.1. Voronezh, Nauchnaja kniga Publ., 2021, p. 89-131. (In Russ.)
Kazicyna L.A., Kupletskaja N.B. Primenenie UF-, IK- I JMR-spektroskopii v organicheskoj himii. Moscow, Vysshaja shkola. Publ. 1971, 264 p.
Davankov V.A., Navratil Dzh., Uolton H. Ligandoobmennaja hromato-grafija. M.: Mir Publ., 1990, 294 p.
Parfit G., Rochester K. Adsorbcija iz rastvorov na poverhnosti tverdyh tel. Moscow, Mir Publ., 1986, 488 p. (In Russ.)
Amanollah Ebadi, Jafar S. Soltan Mohammadzadeh, Anvar Khudiev, What is the correct form of BET isotherm for modeling liquid phase adsorption? Adsorption, 2009; 15(1): 65-73.
Shafigulin R.V., Konstantinov A.V., Bulanova A.V., Il'in M.M., Davankov V.A., Sorbcija fenilamidnyh proizvodnyh ada-mantna na sverhsshitom polistirole iz vodno-acetonitril'nyhj eljuentov, Journal of Physical Chemistry, 2016; 90 (11): 1729-1733. https://doi.org/10.7868/s0044453716110236 (In Russ.)
Shkutina I.V., Stojanova O.F., Sel-emenev V.F., Sorbcionnoe koncentrirovanie fenobarbitala na polimerah razlich-nogo tipa, ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.], 2009; 52(7): 29-32.
Shkutina I.V., Mironenko N.V., Selemenev V.F., Application of super-crosslinked polymers as carriers of hetero-geneous biocatalysts for inulin hydrolysis reaction,ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.], 2022; 65(8): 48-54. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226508.6559 (In Russ.)
Shkutina I.V., Mironenko N.V., Selemenev V.F., Sorbtsionnye parametry gljukoamilazy na sverhsshityh polimernyh nositeljah, Sorbtsionnye i Khromatograficheskie Protsessy, 2019; 19(1): 23-29. (In Russ.)
