СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ АСКОРБАТОВАЛИНАТА ЖЕЛЕЗА (II)

  • А.В. Блинов Северо-Кавказский федеральный университет
  • З.А. Рехман Северо-Кавказский федеральный университет
  • А.А. Гвозденко Северо-Кавказский федеральный университет
  • А.Б. Голик Северо-Кавказский федеральный университет
  • М.А. Колодкин Северо-Кавказский федеральный университет
  • Д.Д. Филиппов Северо-Кавказский федеральный университет
Ключевые слова: микроэлементы, дефицит железа, биодоступность, тройные железосодержащие комплексы

Аннотация

В статье представлены результаты синтеза и исследования аскорбатовалината железа (II). На первом этапе получали аскорбатовалинат железа (II) следующим образом: смешивали валин с аскорбиновой кислотой в мольном соотношении 1:1, затем к полученной смеси добавляли гидроксид бария, дистиллированную воду и сульфат железа (II). Далее проводили исследование оптических свойств образца аскорбатовалината железа (II), в результате которых установили, что на спектре поглощения присутствует одна полоса, характеризующая образование комплекса железа (II) с валином и аскорбиновой кислотой. На следующем этапе проводили компьютерное квантово-химическое моделирование, были получены модели взаимодействия валина, аскорбиновой кислоты и железа, распределение электронной плотности для каждой модели взаимодействия, значения полной энергии молекулярной системы (Е) и абсолютной химической жесткости (η). В рамках моделирования определена система, которая является энергетически оптимальной и стабильной. Также для подтверждения результатов моделирования образец был исследован методом ИК-спектроскопии, где по положениям функциональных групп подтвердилось, что взаимодействие железа происходит через О-Н группы аскорбиновой кислоты и через NH3+ и COO- группы аминокислоты валина.

На последнем этапе исследовали стабильность полученного комплекса, проводили многофакторный эксперимент, который включал в себя 3 входных параметра и 3 уровня варьирования. В результате была построена тернарная поверхность зависимости изменения значения оптической плотности (∆D) от активной кислотности среды, времени экспозиции и температуры. Определены параметры, при которых аскорбатовалинат железа (II) стабилен: рН = 7 - 11, t = 25 – 60 оС, τ = 5 – 15 мин.

Литература

Godswill A. G. Health benefits of micronutrients (vitamins and minerals) and their associated deficiency diseases: A systematic review. International Journal of Food Sciences. 2020. Т. 3. №. 1. С. 1-32. DOI: 10.47604/ijf.1024.

Ахмеджанова З. И. Макро-и микроэлементы в жизнедеятельноcти организма и их взаимосвязь с иммунной системой (обзор литературы). Журнал теоретической и клинической медицины. 2020. №. 1. С. 16-21.

EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens (NDA) Dietary reference values for sodium.EFSA Journal. 2019. Т. 17. №. 9. С. e05778. DOI: 10.2903/j.efsa.2019.5778.

Виноградова И. А., Варганова Д. В., Луговая Е. А. Оценка содержания макро-и микроэлементов у жителей Европейского Севера в зависимости от пола и возраста.Успехи геронтологии. 2021. Т. 34. №. 4. С. 572-580.

Savarino G., Corsello A., Corsello G. Macronutrient balance and micronutrient amounts through growth and development.Italian Journal of Pediatrics. 2021. Т. 47. №. 1. С. 1-14. DOI: 10.1186/s13052-021-01061-0.

Абдурахмонов О. Р., Зулфикаров А. Н., Юлдашев И. И. Макро и микроэлементы в физиологии человека. Journal of new century innovations. 2022. Т. 19. №. 3. С. 104-112.

Lee H. S. Psychiatric disorders risk in patients with iron deficiency anemia and association with iron supplementation medications: a nationwide database analysis. BMC psychiatry. 2020. Т. 20. С. 1-9. DOI: 10.1186/s12888-020-02621-0.

Сириева Т. А., Сириева Я. Н. Избыток и недостаток микроэлементов в организме человека. Современные технологии в российской и зарубежных системах образования. 2019. С. 109-113.

Нечипуренко Н. И., Пашковская И. Д., Прокопенко Т. А. Роль макро-и микроэлементов в патогенезе ишемии головного мозга. Медицинские новости. 2019. №. 1 (292). С. 32-37.

Kumar S. B. Iron deficiency anemia: efficacy and limitations of nutritional and comprehensive mitigation strategies.Nutrients. 2022. Т. 14. №. 14. С. 2976. DOI: 10.3390/nu14142976.

Pasricha S. R. Iron deficiency. The Lancet. 2021. Т. 397. №. 10270. С. 233-248. DOI: 10.1016/S0140-6736(20)32594-0.

World Health Organization Global nutrition targets 2025: Stunting policy brief. World Health Organization, 2014. №. WHO/NMH/NHD/14.3.

Elstrott B. The role of iron repletion in adult iron deficiency anemia and other diseases. European journal of haematology. 2020. Т. 104. №. 3. С. 153-161. DOI: 10.1111/ejh.13345.

Masini G. Criteria for iron deficiency in patients with heart failure.Journal of the American College of Cardiology. 2022. Т. 79. №. 4. С. 341-351. DOI: 10.1016/j.jacc.2021.11.039.

Alnuwaysir R. I. S. Iron deficiency in heart failure: mechanisms and pathophysiology. Journal of clinical medicine. 2022. Т. 11. №. 1. С. 125. DOI: 10.3390/jcm11010125.

Man Y. Iron supplementation and iron-fortified foods: a review.Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022. Т. 62. №. 16. С. 4504-4525. DOI: 10.1080/10408398.2021.1876623.

Fernández-Lázaro D. Iron and physical activity: Bioavailability enhancers, properties of black pepper (bioperine®) and potential applications. Nutrients. 2020. Т. 12. №. 6. С. 1886. DOI: 10.3390/nu12061886.

Гутнова Т.С., Компанцев Д.В., Гвозденко А.А., Крамаренко В.Н., Блинов А.В. Нанокапсулирование витамина D. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. Вып. 5. С. 98-105. DOI: 10.6060/ivkkt.20216405.6399.

Shubham K. Iron deficiency anemia: A comprehensive review on iron absorption, bioavailability and emerging food fortification approaches. Trends in Food Science & Technology. 2020. Т. 99. С. 58-75. DOI: 10.1016/j.tifs.2020.02.021.

Alagawany M. Nutritional significance of amino acids, vitamins and minerals as nutraceuticals in poultry production and health–a comprehensive review. Veterinary Quarterly. 2021. Т. 41. №. 1. С. 1-29. DOI: 10.1080/01652176.2020.1857887.

Lo J. O. The role of oral iron in the treatment of adults with iron deficiency. European Journal of Haematology. 2023. Т. 110. №. 2. С. 123-130. DOI: 10.1111/ejh.13892.

McCormick R. Refining treatment strategies for iron deficient athletes. Sports Medicine. 2020. V. 50. P. 2111-2123.

Günther K. Iron Supplementation. Diet for Iron Deficiency: Metabolism-Bioavailability-Diagnostics. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2023. P. 149-155.

Eckert E. Biophysical and in vitro absorption studies of iron chelating peptide from barley proteins. Journal of Functional Foods. 2016. V. 25. P. 291-301.

Piskin E. Iron absorption: factors, limitations, and improvement methods. ACS omega. 2022. V. 7. N. 24. P. 20441-20456.

Timoshnikov V. A. Redox interactions of vitamin C and iron: Inhibition of the pro-oxidant activity by deferiprone. International journal of molecular science. 2020. V. 21. N. 11. P. 3967.

Li B. Effect of duck egg white peptide‐ferrous chelate on iron bioavailability in vivo and structure characterization. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019. V. 99. N. 4. P. 1834-1841.

Дунаева В.В., Гиричев Г.В., Гиричева Н.И. Строение молекулы триптофана: электронографическое и квантово-химическое исследование. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2020. Т. 63. №. 3. С. 37-45. DOI: 10.6060/ivkkt.20206303.6112.

Голик А. Б. Разработка элементосбалансированного комплекса лизинаторибофлавината с эссенциальными микроэлементами. ББК 45/46 Г67. 2021. С. 211.

Нагдалян А.А., Блинов А.В., Голик А.Б., Блинова А.А., Гвозденко А.А., Маглакелидзе Д.Г. Влияние ионной силы и активной кислотности среды на стабильность наноэмульсий витамина Е (альфа-токоферол ацетат). Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. Вып. 12. С. 24-29. DOI: 10.6060/ivkkt.20226512.6677.

Блинов А. В. Определение оптимальной конфигурации тройных хелатных комплексов эссенциального микроэлемента цинка с витамином с и незаменимыми аминокислотами. Современная наука и инновации. 2023. №. 4. С. 93-102. DOI: 10.37493/2307-910X.2022.4.9.

Опубликован
2023-07-26
Как цитировать
Блинов, А., Рехман, З., Гвозденко, А., Голик, А., Колодкин, М., & Филиппов, Д. (2023). СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ АСКОРБАТОВАЛИНАТА ЖЕЛЕЗА (II). Российский химический журнал, 67(2), 83-91. https://doi.org/10.6060/rcj.2023672.10
Раздел
Статьи