Изучение абсорбирующих свойств альгиновой кислоты

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Альгиновая кислота – природный гетерополисахарид бурых водорослей, состоящий из остатков маннуроновой и гулуроновой кислот. Она, как и многие другие полисахариды, применяется в различных областях: медицине, пищевой и фармацевтической промышленности, косметологии, экологии и др. Ее способность связывать и удерживать воду с образованием гидрогелей используется в разработке новых технологий и материалов. Структура этого соединения является интересной с точки зрения изучения его абсорбирующих свойств по отношению к веществам различного состава и строения.

Материал и методы. Представлены различные методики определения концентраций растворов, основанные на фотоколориметрическом и спектрофотометрическом анализе. В качестве экспериментальных соединений для исследования абсорбирующей активности были выбраны следующие: анионы – нитрит, сульфат, иодид; катионы металлов – кальция и железа (III); белок – глутатион; органические красители – метиленовый синий и метиловый оранжевый.

Результаты. В ходе исследования выяснилось, что альгиновая кислота может абсорбировать следующие соединения: нитрит-анионы – на 90,4%, сульфат-анионы – на 71,8%, иодид-анионы – на 28,34%, катионы кальция – на 58,06%, катионы железа (III) – на 75,41%, белок – на 48,33%, метиленовый синий – на 84,22% и метиловый оранжевый – на 83,72%. Авторы предполагают, что особенности абсорбирующей активности альгиновой кислоты можно объяснить следующими свойствами: альгиновая кислота связывает ионы металлов благодаря содержанию карбоксильных групп и изменению структуры геля при набухании; абсорбция белков обусловливается электростатическим взаимодействием с альгиновой кислотой и конкуренцией с катионами металлов за связывание с карбоксильными группами; абсорбция анионов может быть связана с электростатическим взаимодействием с карбоксильными группами.

Выводы. Альгиновая кислота обладает выраженной абсорбирующей способностью по отношению к широкому спектру соединений различной химической природы. Данная особенность может сделать альгиновую кислоту соединением, пригодным для применения в фильтрационных и диализных системах различного, в том числе медицинского, назначения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Захаров

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: AlexanderZakharov2019@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4004-7474
SPIN-код: 4906-9088

ассистент кафедры биологической химии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

М. И. Барышникова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: masha.bari04@gmail.com
ORCID iD: 0009-0004-0407-6536

студентка лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

М. A. Сафьянов

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: bellkoks@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-3895-0171

студент лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

И. Н. Василовский

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: vania_vania_2018@list.ru
ORCID iD: 0009-0005-0294-4990

студент лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Н. В. Короткова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: fnv8@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7974-2450
SPIN-код: 3651-3813

к.м.н., доцент, доцент кафедры биологической химии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

А. А. Сухова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: rrraaa724@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-5482-6969

ординатор

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Д. И. Фомина

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: fnv8@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-5532-6303

студентка лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

И. В. Иванкина

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П.Павлова

Email: ira.ivankina.02@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-6789-8853

студентка лечебного факультета

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Список литературы

  1. Рябова М.Н., Селезнев А.В., Фокин И.А. и др. Применение маннитол термостабилизированных ГК-комплексов в лечении гонартроза. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2022; 10(3): 277–288. doi: 10.23888/HMJ2022103277-288.
  2. Липатов В.А., Фрончек Э.В., Григорьян А.Ю. и др. Оценка эффективности новых образцов местных кровоостанав-ливающих средств на основе хитозана после резекции печени в эксперименте. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2023; 31(1): 89–96. doi: 10.17816/PAVLOVJ108094.
  3. Подкорытова А.В., Рощина А.Н. Морские бурые водо-росли – перспективный источник БАВ для медицинского, фармацевтического и пищевого применения. Труды ВНИРО. 2021; 186(4): 156–172. doi: 10.36038/2307-3497-2020-181-235-256.
  4. Захарова В.А., Фидоровская Ю., Хлыстова Т.С. и др. Производные альгиновой кислоты: особенности строения, свойства и перспективы использования в медицине. Industrial Processes and Technologies. 2022;2(5):6479. doi: 10.37816/2713-0789-2022-2-5(7)-64-79.
  5. Кузнецова Т.А., Беседнова Н.Н., Усов В.В. и др. Биосовместимые и биодеградируемые раневые покрытия на основе полисахаридов из морских водорослей (обзор литературы). Вестник хирургии имени И.И. Грекова. 2020; 179(4): 109–115. doi: 10.24884/0042-4625-2020-179-4-109-115.
  6. Kalis E.J.J., Davis T.A., Town R.M. et al. Impact of pH on CdII partitioning between alginate gel and aqueous media. Environmental Chemistry. 2009; 6(4): 305–310. doi: 10.1071/EN09060.
  7. Zhang Y., Zhao K., Yang Z. et al. Calcium alginate and barium alginate hydrogel filtration membrane coated on fibers for molecule/ion separation. Separation and Purification Technology. 2021; 270: 118761. doi: 10.1016/j.seppur.2021.118761.
  8. Zhao K., Zhang X., Wei J. et al. Calcium alginate hydrogel filtration membrane with excellent anti-fouling property and controlled separation performance. Journal of Membrane Scien-ce. 2015; 492: 536–546. doi: 10.1016/j.memsci.2015.05.075.
  9. Abka-Khajouei R., Tounsi L., Shahabi N. et al. Structures, Properties and Applications of Alginates. Marine Drugs. 2022; 20(6): 364. doi: 10.3390/md20060364.
  10. Rinaudo M. On the abnormal exponents aν and aD in Mark Houwink type equations for wormlike chain polysaccharides. Polymer Bulletin. 1992; 27: 585–589. doi: 10.1007/BF00300608.
  11. Giridhar Reddy S. Alginates – A Seaweed Product: Its Properties and Applications. Properties and Applications of Alginates. 2021. doi: 10.5772/intechopen.98831.
  12. Golmohamadi M., Wilkinson K.J. Diffusion of ions in a calcium alginate hydrogel-structure is the primary factor controlling diffusion. Carbohydrate polmers. 2013; 94(1): 82–87. doi: 10.1016/j.carbpol.2013.01.046.
  13. Zhao L., Wang J., Zhang P. et al. Absorption of Heavy Metal Ions by Alginate. Bioactive Seaweeds for Food Applications. Bioactive Seaweeds for Food Applications. 2018: 255–268. doi: 10.1016/B978-0-12-813312-5.00013-3.
  14. Gao N., Xie W., Xu L. et al. Characterization of a chlorine resistant and hydrophilic TiO2/calcium alginate hydrogel filtration membrane used for protein purification maintaining protein structure. International Journal of Biological Macromolecules. 2023; 253(6): 126367. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2023.126367.
  15. Zhao D., Shen Z., Shen X. Dual-functional calcium alginate hydrogel beads for disinfection control and removal of dyes in water. 2021; 188: 253–262. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2021.07.177.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимость оптической плотности раствора от концентрации соединений: а – нитрит-анионов; б – сульфат-анионов; в – иодид-анионов; г – катионов кальция; д – катионов железа; е – белка; ж – метиленового синего; з – метилового оранжевого

Скачать (366KB)

© ИД "Русский врач", 2025