Статья:

Получение клатрата β-циклодекстрина с йодом

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №8(8)

Рубрика: Медицина и фармацевтика

Выходные данные
Бакунович А.А., Надольник Л.И. Получение клатрата β-циклодекстрина с йодом // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2017. № 8(8). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/8/22452 (дата обращения: 20.08.2018).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

Получение клатрата β-циклодекстрина с йодом

Бакунович Алексей Алексеевич
студент, Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, Республика Беларусь, г. Гродно
Надольник Лилия Ивановна
д-р биол. наук, Гродненский государственный университет имени Янки Купалы, Республика Беларусь, г. Гродно

 

Циклодекстрины – представители класса макроциклических олигосахаридов. Являются природными, получают их с помощью штаммов Bacillus sp. При этом происходит изомеризация крахмала. Так как полученные циклодекстрины имеют форму тора, то в эту полость возможно встраивание различных молекул. В настоящее время циклодекстрины активно используются в системах доставки лекарств, в пищевой промышленности как в качестве пищевых добавок так и альтернативных способов доставки йода, также при изучении клатратообразования, учёными рассматриваются возможности использования циклодекстринов для нейтрализации последствий атомных аварий. В связи с этим актуальным становится разработка методов получения клатратов.

Циклодекстрины (ЦД) представляют собой природные макроциклические соединения углеводной природы, растворяющиеся в воде. Циклодекстрины являются кольцевыми молекулами, но благодаря отсутствию свободного вращения на уровне связей между глюкопиранозными фрагментами они имеют форму не цилиндра, а усеченного конуса [1]. Благодаря своей торроидальной структуре с гидрофобной полостью они способны образовывать комплексы включения типа «хозяин-гость». В результате чего могут изменяться физико-химические свойства гостей. «Наблюдается увеличение растворимости в воде неполярных соединений, повышение стабильности к воздействию внешних факторов, устранение нежелательных эффектов и т.п.» [5].

Особый интерес для экспериментов представляет собой β-циклодекстрин так как он обладает наиболее выраженными комплексообразующими свойствами среди циклодекстринов. Также он уже используется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки-эмульгатора с маркировкой E459. Это значительно бы облегчило вывод успешных комплексов на рынок. Добавка E459 применяется для улучшения растворимости в воде веществ с низкой растворимостью, а также преобразования в сухую форму изначально жидких веществ.

В настоящей работе комплексообразование проводили с йодом. На рынке уже присутствуют препараты которые представляют собой клатраты йода с β-циклодекстрином («препарат “Mena-Gargle”, применяется для дезинфекции горла, представляет из себя раствор» [6]).

 

Рисунок 1. Структура молекулы β-циклодекстрина

 

Целью работы явилось изучение и совершенствование методики комплексообразования (образования клатрата между йодом и β-циклодекстрином как модели). Комплексообразование между циклодекстринами и йодом ранее изучалось. «При добавлении комплекса в питательную среду наблюдалось бактериостатическое влияние на культуру Aspergillus niger» [3].

Материалы и методы. Материалом для исследования был β-циклодекстрин (0,5 гр.). В работе использовались КI (76,667 мг.), I2 (50 мг.).

Для получения комплекса 76,667 мг. KI и 50 мг. I2 растворяли в 8,333 см3 воды и по каплям вносили в коническую колбу, где находился раствор 0,5 г. ß циклодекстрина в 13,333 см­3 воды ( для полного растворения В-циклодекстрина в воде было принято решение поместить раствор на водяную баню). После чего конечную колбу запечатали парафином и мешали на протяжении 3-х часов с помощью магнитной мешалки, а потом держали 12 часов на ледяной бане для полного инкапсулирования йода. После этого коричневый осадок высушили путём вакуумной фильтрации. Затем осадок промыли дистиллированной водой (333,333 см3) и раствором KI (1,2 мМ, 33,33 см3) соответственно. «Конечный продукт необходимо высушить при 450С на протяжении 24 часов в эксикаторе в сушильном шкафе» [4].

Результаты. В результате проведения опыта был получен клатрат β-циклодекстрина с йодом массой 0,3 г.

 

Рисунок 2. Β-циклодекстрин (слева) и клатрат Β-циклодекстрина с йодом (справа)

 

На рисунке 3 представлены спектры поглащения клатрата β-циклодекстрина с йодом, спектры KI – I2­­­ и Β-циклодекстрина.

 

Рисунок 4. Спектры поглощения

 

Вывод. Проведенные исследования дают предпосылки к дальнейшему более глубокому изучению биологической активности у полученных конъюгатов и отражают начальный апробационный этап их исследования.

 

Список литературы:
1. Loftsson T., Brewster M.E.; “Pharmaceutical applications of cyclodextrins: 1. Drug solubilisation and stabilization” // J. Pharm. Sci. 1996. V. 85. P. 1017–1025.
2. Saenger W.; “Cyclodextrin inclusion compounds in research and industry” // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1980. V. 19. № 5. P. 344–362.
3. Ting Wang, Bin Li, Yanchun Feng, Qingqi Guo.; “Preparation, quantitive analysis and bacteriostasis of solid state iodine inclusion complex with β-cyclodextrin” Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry; February 2011, Volume 69, Issue 1, pp 255–262.
4. Полумбрик М.О., Котляр Э.О., Омельченко Х.В., Полумбрик М.М., Пасічний В.М.; “ВИКОРИСТАННЯ КОМПЛЕКСУ β –ЦИКЛОДЕКТРИНУ З ЙОДОМ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ВАРЕНИХ КОВБАСНИХ ВИРОБІВ”; // Харчова наука і технологія; Volume 10 Issue 3 / 2016; c 45.
5. Терехова И. В., Кумеев Р. С.; «Термодинамика комплексов включения циклодекстринов с изониазидом» // Журнал физической химии. – 2010. – Т. 84. – №1. – С. 5–10.
6. Федорова П. Ю., Андресон Р. К., Алехин Е.К., Усанов Н. Г.; «ПРИРОДНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ОЛИГОСАХАРИДЫ – ЦИКЛОДЕКСТРИНЫ, В СИСТЕМАХ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВ»; // Медицинский вестник Башкортостана; Выпуск № 4 / том 6 / 2011; С. 127.