Количественная оценка толщины гидратной оболочки молекул моногидрата лактозы в водных растворах

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом терагерцовой спектроскопии в режиме пропускания исследовано влияние растворителей, схожих по физическим свойствам с водой, на образование гидратной оболочки вокруг молекул моногидрата лактозы. Установлена связь между концентрацией водных растворов моногидрата лактозы и толщиной ее гидратной оболочки при растворении в очищенной воде, водном растворе высокого разбавления (ВР) и в водном растворе высокого разбавления с антителами к интерферону-гамма (ВР АТ к ИФНг). Обнаружено, что растворитель ВР АТ к ИФНг растворяет больше молекул моногидрата лактозы при одинаковом объеме по сравнению с ВР и очищенной водой.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. И. Князькова

Томский государственный университет; Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН

Email: yuk@iao.ru
Russian Federation, Томск; Томск

М. С. Снегерев

Томский государственный университет

Email: yuk@iao.ru
Russian Federation, Томск

А. П. Вотинцев

Томский государственный университет

Email: yuk@iao.ru
Russian Federation, Томск

В. В. Николаев

Томский государственный университет

Email: yuk@iao.ru
Russian Federation, Томск

Д. А. Вражнов

Томский государственный университет; Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН

Email: yuk@iao.ru
Russian Federation, Томск; Томск

Ю. В. Кистенев

Томский государственный университет; Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН

Author for correspondence.
Email: yuk@iao.ru
Russian Federation, Томск; Томск

References

  1. Dominici S., Marescotti F., Sanmartin C. et al. //Foods. 2022. V. 11. P. 1486. doi: 10.3390/foods11101486
  2. Kemp M.C. //2007 Joint 32nd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and the 15th International Conference on Terahertz Electronics. 2007. P. 647–648. doi: 10.1109/ICIMW.2007.4516664
  3. Chen X., Weber I., Harrison R.W. //The J. of Phys. Chem. B. 2008. V. 112. P. 12073. doi: 10.1021/jp802795a
  4. George P., Witonsky R.J., Trachtman M. et al. //Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. 1970. V. 223. P. 1. doi: 10.1016/0005-2728(70)90126-X
  5. Sokolov A.P., Roh J.H., Mamontov E., García Sakai V. //Chemical Physics. 2008. V. 345. P. 212. doi: 10.1016/j.chemphys.2007.07.013
  6. Burgos-Cara A., Putnis C.V., Rodriguez-Navarro C., Ruiz-Agudo E. //Geochimica et Cosmochimica Acta. 2016. V. 179. P. 110. doi: 10.1016/j.gca.2016.02.008
  7. Sun Y., Zhong J., Zhang C. et al. //J. of Biomedical Optics. 2015. V. 20. P. 037006. doi: 10.1117/1.JBO.20.3.037006
  8. Zapanta M.J., Postelmans A., Saeys W. //Terahertz Photonics II. – SPIE, 2022. V. 12134. P. 66. doi: 10.1117/12.2620986
  9. Collins M.D., Hummer G., Quillin M.L. et al. //Proceedings of the National Academy of Sciences. 2005. V. 102. P. 16668. doi: 10.1073/pnas.0508224102
  10. Zhong D., Pal S.K., Zhang D. et al. //Ibid. 2002. V. 99. P. 13. doi: 10.1073/pnas.012582399
  11. Shiraga K., Adachi A., Nakamura M. et al. //The J. of Chem. Phys. 2017. V. 146. doi: 10.1063/1.4978232
  12. Shiraga K., Ogawa Y., Kondo N. et al. //Food Chemistry. 2013. V. 140. P. 315. doi: 10.1016/j.foodchem.2013.02.066
  13. Penkov N., Yashin V., Fesenko E. et al. //Applied spectroscopy. 2018. V. 72. P. 257. doi: 10.1177/0003702817735551
  14. Heugen U., Schwaab G., Bründermann E. et al. //Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006. V. 103. P. 12301. doi: 10.1073/pnas.0604897103
  15. Bunkin N.F., Shkirin A.V., Ninham B.W. et al. //ACS omega. 2020. V. 5. P. 14689. doi: 10.1021/acsomega.0c01444
  16. Penkov N., Penkova N. //Frontiers in Physics. 2020. V. 8. P. 624779. doi: 10.3389/fphy.2020.624779
  17. Slatinskaya O.V., Pyrkov Yu. N., Filatova S.A. et al. // Ibid. 2021. V. 9. P. 641110. doi: 10.3389/fphy.2021.641110
  18. Gudkov S.V., Penkov N.V., Baimler I.V. et al. //Intern. J. of Molecular Sciences. 2020. V. 21. P. 8033. doi: 10.3390/ijms21218033
  19. Rey L. //Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2003. V. 323. P. 67. doi: 10.1016/S0378-4371(03)00047-5
  20. Penkov N.V. //Physics of Wave Phenomena. 2019. V. 27. P. 128. doi: 10.3103/S1541308X19020079
  21. Penkov N.V. // Ibid. 2020. V. 28. P. 135. doi: 10.3103/S1541308X20020132
  22. Penkov N.V. //Pharmaceutics. 2021. V. 13. P. 1864. doi: 10.3390/pharmaceutics13111864
  23. Ryzhkina I.S., Murtazina L.I., Kiseleva Yu. V., Konovalov A.I. //Dokl. Phys. Chem. 2015. V. 462. P. 110–114. doi: 10.1134/S0012501615050048
  24. Sarimov R.M., Simakin A.V., Matveeva T.A. et al. //Applied Sciences. 2021. V. 11. P. 11466. doi: 10.3390/app112311466
  25. Chikramane P.S., Kalita D., Suresh A.K. et al. //Langmuir. 2012. V. 28. P. 15864–15875. doi: 10.1021/la303477s
  26. Europea. U. //Official J.of the European Union. L 2004. V. 136. P. 34.
  27. Vrazhnov D., Knyazkova A., Konnikova M. et al. //Applied Sciences. 2022. V. 12. P. 10533. doi: 10.3390/app122010533
  28. Cherkasova O.P., Nazarov M.M., Konnikova M., Shkurinov A.P. //J. of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves. 2020. V. 41. P. 1057. doi: 10.1007/s10762-020-00684-4
  29. Shiraga K., Suzuki T., Kondo N. et al. //Carbohydrate research. 2015. V. 406. P. 46–54. doi: 10.1016/j.carres.2015.01.002
  30. Shiraga K., Suzuki T., Kondo N. et al. //The J. of Chemical Physics. 2015. V. 142. doi: 10.1063/1.4922482
  31. Ribeiro A.C. F., Ortona O., Simões S.M. N. et al. //J. of Chemical & Engineering Data. 2006. V. 51. P. 1836. doi: 10.1021/je0602061
  32. Leitner D.M., Gruebele M., Havenith M. //HFSP Journal. 2008. V. 2. P. 314. doi: 10.2976/1.2976661

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Measurement scheme and cuvette parameters

Download (58KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Absorption index (absorption coefficient, α) of dry powder of lactose monohydrate; ν - frequency

Download (45KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Absorption values of three types of solution at concentrations from 0 to 60%, (a) solution of BP water + lactose, (b) solution of purified water + lactose, (c) solution of BP AT to IFNg + lactose

Download (256KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The imaginary part of dielectric constant (Im[ε]) of three kinds of solution at concentrations from 0% to 60%, (a) solution of BP water + lactose, (b) solution of purified water + lactose, (c) solution of BP AT to IFNg + lactose

Download (221KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Hydration number (nh) of lactose in three types of solution at concentrations (ɷ) from 10 to 60%, (a) solution of BP water + lactose, (b) solution of purified water + lactose, (c) solution of BP AT to IFNg + lactose. Error bars represent the confidence interval obtained by Student's t-criterion at a confidence level of 0.95

Download (109KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Lactose hydrate shell thickness (h) in three types of solution at concentrations from 10% to 60%, (a) solution of BP water + lactose, (b) solution of purified water + lactose, (c) solution of BP AT to IFNg + lactose. Error bars represent the confidence interval obtained by Student's t-criterion at a confidence level of 0.95

Download (89KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences