DOI: 10.12731/wsd-2014-12-4 УДК 543. 429.23+543.421/.424
СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С КОВАЛЕНТНО СВЯЗАННЫМ ЙОДОМ
Козлов В.Н., Шиянова Н.И., Даниленко А.Л.
Наличие устойчивого дефицита йода в питании остается общепризнанным научным фактом. До настоящего времени не разработаны эффективные способы стабилизации органических форм йода в биоматрицах. Одним из способов решения данной проблемы может быть внедрение молекулы с ковалентно связанным йодом в состав комплекса включения с подходящей молекулой-«хозяином».
Цель настоящего исследования состояла в изучении образования комплекса в системе «о-йодбензойная кислота - в-глицирризиновая кислота» методами ЯМР-, УФ- и ИК-спектроскопии, а также процессов дейодирования «о-йодбензойной - в-глицирризиновой кислоты» in vivo методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Результаты изучения спектров ЯМР о-йодбензойной кислоты, в-гли-цирризиновой кислоты и клатрата позволили сделать предположение об образовании соединения клатратного типа при участии в водородных связях как углеводной части молекулы, так и ее тритерпенового фрагмента.
Обнаруженные изменения в ИК-спектре синтезированного соединения по сравнению со спектрами исходных соединений имели характер, соответствующий образованию комплексов включения.
Таким образом, методами ЯМР-, ИК- и электронной спектроскопии показано, что между о-йодбензойной кислотой и в-глицирризиновой кислотой образуется новое соединение.
Методом ВЭЖХ установлено, что в сыворотке крови не идентифицируется о-йодбензойная кислота, где йод ковалентно связан с ор-
ганической кислотой. Проведенные исследования свидетельствуют о биодоступности синтезированного наноструктурированного йодсо-держащего органоминерального комплекса.
Ключевые слова: йоддефицит, ЯМР-, ИК-спектроскопия, метод изомолярных серий, высокоэффективная жидкостная хроматография.
SPECTRAL CHARACTERISTICS OF ORGANIC COMPOUNDS WITH COVALENTLY BOUND IODINE DETAILS ABOUT THE AUTHORS
Kozlov V.N., Shiyanova N.I., Danilenko A.L.
The presence of stable iodine deficiency in the diet is a generally accepted scientific fact. Effective ways of stabilizing organic forms of iodine in the biomatrix haven't been developed so far. One of the ways to solve this problem could be the introduction of a molecule with covalently bound iodine in the inclusion complex with a suitable molecule of a "master".
The purpose of this study is to examine the formation of the complex in the system "on-iodobenzoic acid - в-glycyrrhizic acid" by means of NMR, UV and IR spectroscopy, as well as processes of deiodination "o-iodoben-zoic - fi-glycyrrhizic acid» in vivo by high-performance liquid chromatog-raphy.
The results of studying NMR spectra of o-iodobenzoic acid, в-glycyr-rhizic acid and clathrate have suggested the formation of a clathrate compound type with the participation of hydrogen bonds as the carbohydrate portion of the molecule and its triterpene fragment.
The observed changes in the infrared spectrum of the synthesized compounds in comparison with the spectra of the starting compounds have the character corresponding to the formation of inclusion complexes.
Thus, the methods of NMR, IR and electron microscopy have proved the formation of a new connection between o-iodobenzoic acid and в-glycyrrhiz-inic acid.
The HPLC method has demonstrated that o-iodobenzoic acid is not identified in the serum, where iodine is covalently bonded with an organic acid. The studies indicate bioavailability of synthesized nanostructured iodide organic complex.
Keywords: iodine deficiency, NMR-, and IR-spectroscopy, isomolar series method, high performance liquid chromatography.
Введение
В связи с наличием устойчивого дефицита йода в питании остаются актуальными исследования, направленные на поиск новых и эффективных способов восполнения недостатка данного микроэлемента. Основными проявлениями йодной недостаточности являются эндемический зоб (диффузный, узловой), явные и субклинические формы гипотиреоза, функциональная автономия щитовидной железы. Ранняя йодная профилактика предупреждает развитие перечисленных отклонений [1]. Известно, что недостаток йода в организме служит предпосылкой для развития вторичных иммунодефицитных состояний [2, 3]. Многочисленные работы свидетельствуют о тесных функциональных связях иммунной и эндокринной систем организма [4]. При дефиците гормонов щитовидной железы наблюдаются существенные нарушения иммунологических функций [5, 6]. Роль йода в формировании иммунологических процессов до сих пор остаётся малоизученной. Недостаточная изученность патогенеза изменений в структуре щитовидной железы ведет к многообразию форм патологии, частоте и тяжести заболевания [7, 8, 9, 10].
В связи с этим на сегодняшний день активно ведутся работы по созданию новых эффективных йодсодержащих средств, способных предупреждать и корректировать гомеостатические сдвиги в организме. Для устранения данного гипомикроэлементоза используется обогащение йодом продуктов питания. Йодирование продуктов возможно путем введения либо органических, либо неорганических форм йода [11].
Проведённый обзор литературных источников показывает, что до настоящего времени не разработаны способы стабилизации органических
форм йода в биоматрицах, обеспечивающих высокую степень дисперсности йодбиополимеров в объеме жидких продуктов. Предлагаемый спектр биологически активных добавок, где йод органически связан с белками, полисахаридами характеризуется тем, что при смешивании йо-дорганических веществ с водой образуются надмолекулярные агрегаты (мицеллы) относительно крупных размеров, склонных к седиментации. Так, известна биологически активная добавка к пище для профилактики заболеваний йодной недостаточности, которая в качестве органического вещества содержит пектин и дополнительно кристаллический йод, йодистый калий и воду дистиллированную в следующих соотношениях компонентов, масс. %: пектин - 23,1-25,0; йод кристаллический - 5,010,25; йодистый калий - 10,0-20,5; вода дистиллированная - остальное [12]. Недостатком данной пищевой добавки является то, что при комплексообразовании пектина с йодом, не способным реагировать с функциональными группами данного биополимера, возникающие силы взаимодействия имеют преимущественно физическую природу с относительно низкой константой устойчивости [13]. Кроме того, при растворении в воде йодпектиновые комплексы образуют очень грубую дисперсию из слипшихся частиц, неоднородно распределенных в объеме дисперсной среды [14, 15].
Известен способ органификации йода в хитозане, который относится к группе природных полимеров [16, 17]. Стабилизация йода обеспечивается за счет ОН и/или МЫН групп биополимера с достаточно высокой константой устойчивости, которая составляет 611 ± 3 л/моль. Недостатками известного состава является то, что йодхитозановый комплекс в водных растворах образует частицы довольно крупного диаметра - от 9 до 30 мкм, неоднородно распределенных в дисперсионной среде. Хитозан хорошо растворим в кислой среде, а при повышении значений рН до слабощелочных выпадает в осадок, что вносит ряд ограничений для применения йодхитозановых комплексов в технологиях пищевой индустрии [18].
Известна биологически активная добавка к пище, содержащая ги-дролизат соединительнотканного белка эластина, йодированного йо-
дидом калия [19]. Недостатком известной БАД является наличие ограничений для применения в пищевой промышленности. Йодированный гидролизат эластина несовместим с технологиями производства цельномолочных, кисломолочных продуктов и напитков. Авторами не доказано, что йод находится в стабильной и химически связанной форме с продуктами гидролиза эластина. Кроме того, БАД, представляющая собой порошок с размерами частиц 0,7 мм, плохо растворяется в воде с образованием неоднородных конгломератов, склонных к выпадению в осадок.
Для профилактики йодной недостаточности широко используется биологически активная добавка к пище, включающая органическое йодсодержащее вещество, представляющее собой синтетическое органическое соединение с ковалентно связанным йодом, выбранное из карбоновых кислот, ненасыщенных жирных кислот, липидов, терпенов, алканов, терпеноидов, изопренов, пептидов, полипептидов, аминокислот, белковых гидролизатов, полипептидных гидролизатов, белков растительного, животного, микробиологического происхождений, смеси липидов и ненасыщенных жирных кислот, смеси изопренов и терпенов, смеси изопренов и белковых гидролизатов, смеси изопренов и ненасыщенных жирных кислот, смеси белков растительного, животного и микробиологического происхождения, смеси белков растительного и животного происхождения, смеси белков животного и микробиологического происхождения, при этом в белках, пептидах, полипептидах, аминокислотах, полипептидных и белковых гидролизатах йод ковалентно связан в 5- и 3- или в 3-м положении фенольного кольца, причем аминокислоты и белки выбраны из группы аминокислот и белков, не обладающих гормональной тиреоидной активностью, которые получают в условиях, исключающих конденсацию тирозиновых ядер. При этом йодсодержащее вещество включают в состав инертной полимерной матрицы, например, из каррагенана, пектина агарозы или уроновых кислот [20]. Недостатками данной БАД являются неустойчивость системы, склонность к седиментации.
На основании вышеизложенного следует считать целесообразным исследования, направленные на разработку составов и инновационных технологий синтеза биологически активных веществ, совместимых с технологиями пищевых производств. Одним из способов решения данной проблемы может быть внедрение молекулы с ковалентно связанным йодом в состав комплекса включения с подходящей молекулой-«хозяином».
Цель исследования
Цель настоящего исследования состояла в изучении образования комплекса в системе «о-йодбензойная кислота - в-глицирризиновая кислота», а также процессов дейодирования «о-йодбензойной - в-гли-цирризиновой кислоты» in vivo методом хроматографического анализа сыворотки крови лабораторных крыс.
Материалы и методы исследовани
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.