Равновесие сорбции стероидных сапонинов Tribulus Terrestris на природном полимерном сорбенте - хитозане
Аннотация
Стероидные сапонины обладают широким спектром фармакологического действия и поэтому находят весьма широкое применение в фармакологической практике. Хитозан является уникальным в своем роде материалом. Его биосовместимость, биодеградируемость, нетоксичность, а также катионная природа раскрывают потенциал данного биополимера в качестве носителей ЛС для их адресной доставки. Иммобилизация биологически активных веществ может осуществляться самыми различными способами – это могут быть как наномицеллы с инкапсулированным препаратом, так и их полиэлектролитные комплексы с олигохитозанами в зависимости от природы активного вещества. В работе проведено исследование сорбционного поглощения сапонинов хитозаном в равновесных условиях. Проведен анализ равновесных кривых сорбции сапонина Tribulus Terrestris на хитозане. Выявлено наличие локального минимума на изотерме в области концентраций раствора, соответствующих мицеллообразованию. Установлено, что ход кривых изотермы сорбции сапонина определяется конкурирующими процессами ассоциации в растворе и на поверхности хитозана. рН раствора не изменяется, это свидетельствует об отсутствии ионного взаимодействия с участием протонированной аминогруппы хитозана. Изучено влагосодержание хитозана в процессе поглощения сапонина. Выявлен антибатный характер кривых сорбционного поглощения и влагосодержания хитозана. Проведен анализ изотермы сорбции сапонина с применением адсорбционных теорий Ленгмюра, Фрейндлиха, БЭТ. Высокие значения коэффициентов корреляции позволяют применять уравнение Фрейндлиха для количественного описания изотермы на начальном участке, а для анализа всей изотермы использовать теорию БЭТ, учитывающую полимолекулярный характер сорбции. Полученные результаты по описанию изотермы сорбции сапонина согласуются с предложенным механизмом его поглощения хитозаном.
Методом ИК-спектроскопии установлено, что взаимодействие в системе «сорбент-сорбат» обусловлено возникающими водородными связями между амино-, гидроксильными группами хитозана и гидроксильными группами углеводов сапонина. Полученные результаты, а также литературные данные подтверждают образование полостей в полисахаридах, в которые «внедряется» сапонин. В нашем случае рассматривается наличие полостей, образованных семью мономерными фрагментами хитозана, устойчивость которых фиксируется водородными связями.
Скачивания
Литература
Jiang Yulin, Massiot Georges, Lavaud Catherine, Teulon Jean-Marie, Guechot Christophe, Haag-Berrurier Micheline, An-ton Robert Triterpenoid glycosides from the bark of Mimosa tenuiflora. Phytochem-istry. 1991; 30(7): 2357-2360. https://doi.org/10.1016/0031-9422(91)83648-5
Roner M., Sprayberry J., Spinks M., Dhanji S. Antiviral activity obtained from aqueous extracts of the Chilean soapbark tree (Quillaja saponaria Molina). Journal of General Virology. 2007; 88: 275-285. https://doi.org/10.1099/vir.0.82321-0
Kuznecov V.A. Slivkin A.I., Lapenko V.L., Bolgov A.A. Hitozan i dezoksikrah-mal v kachestve polimernyh matric dlja immobilizacii biologicheski aktivnyh komponentov. Vestnik MITHT. 2009; 3: 97-102. (In Russ.)
Rinaudo M., Kil’deeva N. R., Babak V. G. Surfactant-polyelectrolyte complexes on the basis of chitin. Russian Journal of General Chemistry. 2008; 78: 2239-2246.
Kovalenko G.A., Kuznecova E.V. Ad-sorbcija antiseptikov (furacilina, hlor-geksidina) i vitamina E na uglerod-soderzhashhih jenterosorbentah. Himiko-farmacevticheskij zhurnal. 2000; 34(6): 45-49. (In Russ.)
Mironenko N.V., Smuseva S.O., Brezhneva T.A., Selemenev V.F. Kinetich-eskie i ravnovesnye harakteristiki sorbcii saponina Quillaja Saponaria Molina na hitozane. Zhurnal fizicheskoj himii. 2016; 90(12): 1870-1875. (In Russ.)
Mironenko N.V., Brezhneva T.A, Sel-emenev V.F., Stolpovskaja A.A. UF-spektrofotometricheskoe opredelenie triterpenovyh saponinov Quillaja Sapona-ria Molina. Vestnik Voronezh. gos. un-ta. Serija: Himija. Biologija. Farmacija. 2015; 1: 16-21. (In Russ.)
Nakanisi K. Infrakrasnye spektry i stroenie organicheskih soedinenij, M., Mir, 1965, 216 p. (In Russ.)
Kazicyna L.Α., Kupletskaja N.B. Primenenie UF-, IK-, JaMR- i mass-spektroskopii v organicheskoj himii, M., Izd-vo Mosk. un-ta, 1979, 240 p. (In Russ.)
Selemenev V.F., Slavinskaja G.V., Hohlov V.Ju., Chikin G.A. Praktikum po ionnomu obmenu. Voronezh: Izd-vo Voro-nezh. un-ta, 1999, 173 p. (In Russ.)
Smuseva S.O., Mironenko N.V., Brezhneva T.A., Selemenev V.F., Grech-kina M.V. Sorbcija saponina Quillaja sa-ponaria Molina hitozanom v ravnovesnyh uslovijah. Zhurnal obshhej himii. 2017; 87(8): 1367-1373. (In Russ.)
Hohlov A.R., Dormidontova E.E. Samoorganizacija v ion-soderzhashhih polimernyh sistemah. Uspehi fizicheskih nauk. 1997; 167(2): 113-128. (In Russ.)
Mironenko N.V., Shkutina I.V., Sel-emenev V.F. Osobennosti micelloobra-zovanija pentaciklicheskih glikozidov v vodnyh rastvorah. Izvestija vuzov. Himija i himicheskaja tehnologija. 2021; 64(4): 26-33. (In Russ.)
Koganovskij A.M., Klimenko N.A. Fiziko-himicheskie osnovy izvlechenija poverhnostno-aktivnyh veshhestv iz vod-nyh rastvorov i stochnyh vod. Kiev, Nau-kova dumka, 1978, 174 p. (In Russ.)
Koganovskij A.M., Klimenko N.A. Adsorbcija organicheskih veshhestv iz vody. L., Himija, 1990, 256 p. (In Russ.)
Parfit G., Rochester K. Adsorbcija iz rastvorov na poverhnostjah tverdyh tel. M., Mir, 1986, 488 p.
Plisko E A., Nul'ga L.A., Danilov S.N. Hitin i ego himicheskie prevrashheni-ja. Uspehi himii. 1997; 46(8): 1470-1487. https://doi.org/10.1070/RC1977v046n08ABEH002171 (In Russ.)
Ioshhenko Ju.P., Kondruckij D.A., Kablov V.F. Poluchenie i svojstva polimo-lekuljarnyh kompleksov hitozana s biora-zlagaemymi polimerami. Vestnik MITHT. 2006; 5: 49-53. (In Russ.)
Selemenev V.F., Rudakov O.B., Ko-tova D.L., Eliseeva T.V. Mezhmoleku-ljarnye vzaimodejstvija i obrazovanie pere-syshhennyh rastvorov aminokislot v faze vysokoosnovnogo anionite. V kn. «Nasledie M.S. Cveta v trudah voronezh-skih himikov». Vol. 1. Voronezh, Nauchna-ja kniga, 2021: 89-131. (In Russ.)
Sveshnikova D.A., Kunzhueva K.G., Ataev D.R. Sorbcija ionov rubidija iz vod-nyh rastvorov aktivirovannymi ugljami. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2012; 12(3): 270-279. (In Russ.)
Sveshnikova D.A., Hamizov R.H., Ataev M.B., Amirov A.M., Rabadanov K.Sh., Ramazanov A.Sh. Issledovanie za-konomernostej jelektrosorbcii ionov cezija aktivirovannym uglem DAK. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2016; 16(3): 270-280. (In Russ.)
Freundlich H.M.F. Over the adsorption in solution. J. Phys. Chem. 1906; 57: 385-471.
Mironenko N.V., Smuseva S.O., Brezhneva T.A., Selemenev V.F., Nechae-va L.S. Komp'juternoe modelirovanie vzaimodejstvija triterpenovyh glikozidov s prirodnym polimerom – hitozanom. Zhur-nal obshhej himii. 2017; 87(8): 1367-1373. (In Russ.)
Zavodinskij V.G., Gnidenko A.A., Davydova V.N., Ermak I.M. Kvantovo-mehanicheskie metody issledovanija nano-razmernyh system. Butlerovskie soob-shhenija. Podrazdel: Kvantovaja himija. Himija i komp'juternoe modelirovanie. 2003; 2: 11-21. (In Russ.)
Hitin i hitozan: poluchenie, svojstva i primenenie / Pod red. K.G.Skrjabina, G.A. Vihorevoj, V.P. Varlamova. M., Nauka, 2002, 368 p. (In Russ.)
Bochkov A.F., Afanas'ev V.A., Zai-kov G.E. Obrazovanie i rasshheplenie glikozidnyh svjazej, M., Nauka., 1978, 180 p. (In Russ.)
