ТЕРМОДИНАМИКА КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ β-АЛАНИНА C 18-КРАУН-6 В ВОДЕ И В ВОДНО-ЭТАНОЛЬНЫХ РАСТВОРИТЕЛЯХ
Аннотация
Исследование термодинамики процессов межмолекулярных взаимодействий краун-эфиров с биомолекулами, составляющих основу модификации природных волокнистых материалов, относится к фундаментальным задачам. Использование краун-эфиров в качестве модификаторов природных волокнистых материалов медицинского назначения представляется перспективным благодаря их способности к селективному связыванию с органическими и неорганическими катионами. Целенаправленный подбор растворителя позволит регулировать устойчивость комплексных соединений и ассоциатов на основе краун-эфиров и биомолекул и термодинамические параметры реакций их образования посредством изменений в сольватном состоянии реагентов. Это даст возможность реализовать ряд механизмов контроля над процессом высвобождения биологически активного вещества при распаде его комплекса с краун-эфиром, иммобилизованным в структуру
текстильных материалов медицинского назначения.
В связи с этим в данной работе определены константа устойчивости (lgK0) молекулярного комплекса краун-эфира 18-краун-6 (18К6) с β-аланином (β-Ala), изменение энергии Гиббса, изменение энтальпии и изменение энтропии (ΔrH0, ΔrG0, TΔrS0) реакции его образования в растворителях H2O-EtOH переменного состава при T = 298,15 K. Установлено, что при переходе от воды к водно-этанольным растворителям рост устойчивости комплекса [β-Ala18К6] обусловлен благоприятным энтальпийным вкладом в изменение энергии Гиббса реакций комплексообразования. С позиции сольватационного подхода выполнен анализ влияния состава растворителя на термодинамику межмолекулярного комплексообразования 18К6 с β-Ala и проведено сравнение с результатами для комплекса 18К6 с аминокислотами, имеющими различные функциональные заместители.
Полученные в настоящей работе термодинамические параметры комплексообразования 18К6 с β-Ala необходимы для прогнозирования реакционной способности амино-соединений различной структуры с краун-эфирами в водно-этанольных растворителях, что актуально для фармацевтики и разработки технологий создания наноматериалов медицинского назначения на их основе.
Для цитирования:
Усачева Т.Р., Сатурина Е.В., Куранова Н.Н., Кушнир Р.А. Термодинамика комплексообразования β-аланина c 18-краун-6 в воде и в водно-этанольных растворителях. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2025. Т. LXIX. No 4. С. 99-106. DOI: 10.6060/rcj.2025694.16.
Литература
Хираока М. Краун–соединения. М.: Мир. 1986. 363 с.
Садовская Н.Ю., Глушко В.Н., Блохина Л.И., Ретивов В.М. // Химическая безопасность. 2020. Вып. 4(2). С. 80–100. DOI: 10.25514/CHS.2020.2.18006.
Глушко В.Н., Блохина Л.И., Садовская Н.Ю., Чигорина Е.А., Ковтун И.Д., Ретивов В.М. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. Вып. 4. С. 101-109. DOI: 10.6060/ivkkt.20236604.6755.
Усачева Т.Р., Романенко Ю.Е., Смирнов Е.П., Ануфриков Ю.А., Шашерина А.Ю., Куранова Н.Н., Фам Тхи Лан, Гущина А.С. // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва). 2024. Т. LXVIII. No 4. С. 96-102. DOI: 10.6060/rcj.2024684.12.
Kawamura I., Mijiddorj B., Kayano Y., Matsuo Y., Ozawa Y., Ueda K., Sato H. // Biochimica et biophysica acta (BBA) - proteins and proteomics. 2020. V. 1868(8). P.140429. DOI: 10.1016/j.bbapap.2020.140429.
Ollivaux C., Soyez D., Toullec J.Y. // J. Pept. Sci. 2014. V. 20. P. 595–612. DOI: 10.1002/psc.2637.
Fujii N. // Orig. Life Evol. Biosph. 2002. V. 32. P. 103–27. DOI: 10.1023/A:1016031014871.
Усачева Т.Р., Шарнин В.А. // Известия академии наук. Серия химическая. 2015. No 11. С. 2536–2544. DOI: 10.1007/s11172-015-1189-7.2.
Усачева Т.Р., Белова Н.В., Сатурина Е.В., Крутова О.Н., Луканов М.М., Павлова Э.А. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2023. Т. 66. No 5. C. 21–31. DOI: 10.6060/ivkkt.20236605.6781.
Куликов О.В., Терехова И.В. // Коорд. химия. 1998. Т. 24. No 5. С. 395–399.
Куликов О.В., Терехова И.В. // Коорд. химия. 1997. Т. 23. No 12. С. 946–949.
Usacheva T., Terekhova I., Alister D., Agafonov M., Kuranova N., Tyurin D., Sharnin V. // Entropy. 2022. V. 24. N 1. P. 24. DOI: 10.3390/ e24010024.
Усачева Т.Р., Куранова Н.Н., Кабирзода Д.Н., Крюкова О.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2024. Т. 67. Вып. 10. С. 105-113. DOI: 10.6060/ivkkt.20246710.7061.
Шарнин В.А., Усачева Т.Р., Кузьмина И.А., Гамов Г.А., Александрийский В.В. Комплексообразование в неводных средах. Сольватационный подход к описанию роли растворителя. М: ЛЕНАНД. 2019. 304 с.
Мирошников А.Б. // Вопросы питания. 2018. Т. 87. No 5. С. 168.
Nassis G.P., Ben S., Stathis C.G. // Br. J. Sports Med. Month. 2017. V. 51. N 8. P. 626. DOI: 10.1136/bjsports-2016-097038.
Gasmi A., Mujawdiya P.K., Lysiuk R., Shanaida M., Peana M., Piscopo S., Beley N., Dzyha S., Smetanina K., Shanaida V., Resimont S., Bjorklund G. // Current. Medicinal Chemistry. 2025. V. 32. N 1. P. 6–22. DOI: 10.2174/0109298673263561231117054447.
Усачева Т.Р., Шарнин В.А., Чернов И.В. // Журн. физ. химии. 2013. Т. 87. No 2. С. 225–227. DOI: 10.7868/s0044453713020313.
Danil de Namor A.F., Ritt M.C., Schwing–Weill M.J., Arnaud–Neu F., Lewis D.F.V. // J. Chem. Soc. Faraday. Trans. 1991. V. 87. P. 3231–3239. DOI: 10.1039/FT9918703231.
Усачева Т.Р., Леденков С.Ф., Шарнин В.А., Гжейдзяк А. // Известия вузов. Химия и хим. технология. 2000. Т. 43. No 5. С. 87–89.
