Свойства карбоната кальция, синтезированного из раствора желчи в присутствии аминокислот

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Данное исследование направлено на поиск зависимостей между составом и свойствами CaCO3 в желчи и концентрациями аминокислот в ней. В работе синтезировано 22 образца карбоната кальция в желчи при варьировании концентраций аминокислот Гистидин (His), Метионин (Met), Аргинин (Arg) и Триптофан (Trp). Термодинамическим моделированием установлено, что введение аминокислот приводит к повышению стабильности желчи за счет снижения мольной доли свободных ионов Ca2+. Установлено содержание CaCO3 в составе твердой фазы синтезированных образцов, при этом максимальный выход по CaCO3 имеют образцы, полученные с Arg, минимальный выход – с Met. Результаты рентгенофазового анализа (РФА) и ИК-фурье-спектроскопии показали, что основа всех полученных порошков представлена ватеритом. Для аминокислот Met и Arg доказан их стабилизирующий эффект по отношению к метастабильному арагониту. Оптическая микроскопия доказала присутствие сферолитов ватерита во всех полученных порошках. Методом фотонной корреляционной спектроскопии (ФКС) установлено, что микрочастицы карбоната кальция радиусом менее 10 мкм представлены тремя фракциями. Все исследованные аминокислоты имеют потенциальную возможность использования их в качестве медицинских препаратов для лечения и профилактики микрохолелитиаза.

Full Text

Restricted Access

About the authors

О. А. Голованова

Омский государственный университет имени Ф. М. Достоевского

Author for correspondence.
Email: golovanoa2000@mail.ru
Russian Federation, Омск

References

  1. Sen T.S., Jian S., Xiao H.W., et al. // J. of Digestive Diseases. 2020. V. 21. № 4. P. 237.
  2. Wirth J., Joshi A.D., Song M., et al. //Am. J. Clin. Nutr. 2020. V. 112. № 3. P. 586.
  3. Littlefield A., Lenahan C. //J. Midwifery Womens Health. 2019. V. 64. № 3. P. 289.
  4. Голованова О.А. Желчные камни: монография. Омск: Наука, 2012. 126 с.
  5. Тихонов Д.Г. // Якутский мед. журн. 2015. № 4. С. 91.
  6. Neubrand M.W., Carey M.C., Laue T.M. // Biochemistry. 2015. V. 54. № 45. P. 6783.
  7. Lu J., Wu D., Chen L., et al. // J. Chem. Eng. 2014. V. 59. № 8. P. 2614.
  8. Сайфутдинов Р.Г., Рыжкова О.В., Трифонова Э.В. // Практическая медицина. 2011. № 50. С. 17.
  9. Atkins P., de Paula J. New York: W.H. Freeman and Company, 2014. 1040 p.
  10. Yu J.-K., Pan H., Huang S.-M., et al. // Asian J. of Surgery. 2013. V. 36. № 1. P. 26.
  11. Serov N., Darmoroz D., Lokteva A., et al. // Chem. Commun. 2020. V. 56. P. 11969.
  12. Машина Е.В., Макеев Б.А., Филиппов В.Н. // Изв. томск. политехн. ун-та. 2015. Т. 326. № 1. С. 34.
  13. Evans D., Webb P.B., Penkman K., et al. // Cryst. Growth Des. 2019. V. 19. № 8. P. 4300.
  14. Hou W.-T., Feng Q.-L. // Cryst. Growth Des. 2006. V. 6. № 5. P. 1086.
  15. Golovanova O.A., Tomashevsky I.A. // Rus. J. of Phys. Chem. A. 2019. V. 93. № 1. P. 7.
  16. Golovanova O.A., Chikanova E.S. // Crystallog. Reports. 2015. V. 60. № 6. P. 970.
  17. Du H., Steinacher M., Borca C., Huthwelker T., et al. // J. Am. Chem. Soc. 2018. V. 140. № 43. P. 14289.
  18. Марри Р., Греннер Д., Мейес П., и др. Биохимия человека в 2-х томах: пер. с англ. М.: Мир; Бином, 2009. 797 c.
  19. Al Omari M.M.H., Rashid I.S., Qinna N.A., et al. In: Brittain H.G., editor, Profiles of Drug Substances, Excipients and Related Methodology. V. 41. Burlington: Academic Press, 2016. P. 131.
  20. Сильверстейн Р., Вебстер Ф., Кимл Д. Спектроскопическая идентификация органических соединений; пер. с англ. М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2014. 557 с.
  21. Марахова А., Жилкина В., Блынская Е., и др. // Наноиндустрия. 2016. № 1(63). С. 88.
  22. ГОСТ Р 8.774–2011 Дисперсный состав жидких сред. Определение размеров частиц по динамическому рассеянию света. М.: Стандартинформ, 2019. 8 с.
  23. ГОСТ 21138.5–78 Мел. Метод определения массовой доли углекислого кальция и углекислого магния. М.: Издательство стандартов, 1992. 5 с.
  24. ГОСТ 23268.5–78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения ионов кальция и магния. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. 34 с.
  25. Барон Н.М., Пономарева А.М., Равдель А.А., и др. Краткий справочник физико-химических величин. СПб.: “Иван Федоров”, 2003. 240 с.
  26. Golovanova O.A. J. of thermal analysis and calorimetry. 2018. V. 133. № 2. P. 1219.
  27. Голованова О.А., Леончук С.С. // Вестник НовГУ. 2020. Т. 121. № 5. С. 78.
  28. Голованова О.А. // Химия в интересах устойчивого развития. 2021. № 29. С. 27.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Table 1. Histidine

Download (15KB)
Indexing metadata
3. Table 1. Arginine

Download (17KB)
Indexing metadata
4. Table 1. Methionine

Download (13KB)
Indexing metadata
5. Table 1. Tryptophan

Download (17KB)
Indexing metadata
6. Fig. 1. Dependencies ΔG = f (pCa, pCO3), presented in a) volume, b) projection.

Download (238KB)
Indexing metadata
7. Fig. 2. Stability field of vaterite without taking into account complex formation, presented in a) volume; b) projection.

Download (370KB)
Indexing metadata
8. Fig. 3. The stability field of vaterite taking into account complexation with His, presented in a) volume; b) projection.

Download (372KB)
Indexing metadata
9. Fig. 4. Dependence of CaCO3 content in synthesized samples on the concentration of AA in bile: a) His, b) Met, c) Arg, d) Trp.

Download (220KB)
Indexing metadata
10. Fig. 5. Diffraction patterns of CaCO3 samples obtained in the presence of His in bile (A – aragonite, B – vaterite, K – calcite).

Download (268KB)
Indexing metadata
11. Fig. 6. IR spectra of CaCO3 samples obtained in the presence of His in bile.

Download (287KB)
Indexing metadata
12. Fig. 7. Micrographs of a CaCO3 sample synthesized in bile without AC (a – uncrushed agglomerates, b – vaterite spherulites in crushed powder).

Download (344KB)
Indexing metadata
13. Fig. 8. Dependences of the radius of microparticles (1) and the proportion of calcium carbonate microparticles (2) on the concentration of AK: a) I fraction; b) II fraction; c) III fraction.

Download (451KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences