The Effect of Temperature on the Volume Properties of L-Lysine in Aqueous and Aqueous Buffer Solutions

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The behavior of L-lysine (Lys) in water and an aqueous buffer solution is studied by densimetry as the temperature varies from 288.15 to 313.15 K with an interval of 5 K. Based on the experimental density values of amino-acid solutions, the apparent molar volumes and partial molar volumes of Lys are determined at an infinite dilution in water and buffer solution at each temperature. The effects of temperature, medium, and amino-acid concentration on volumetric characteristics are revealed. The partial molar extensibility and their derivatives with respect to temperature, the values of which indicate the structurally destructive behavior of Lys in the studied solutions, are determined. It is found that the structurally destructive effects of Lys are enhanced in an aqueous buffer solution. It is shown that the partial molar volumes of amino-acid transfer from water to the buffer solution have positive values in the studied temperature range. The results obtained are discussed on the basis of various types of molecular interactions between a solute and a solvent using the Gurney model.

About the authors

E. Yu. Tyunina

Federal State Budgetary Institution of Science “Krestov Institute of Chemistry of Solutions,” Russian Academy of Sciences

Email: tey@isc-ras.ru
153045, Ivanovo, Russia

G. N. Tarasova

Federal State Budgetary Institution of Science “Krestov Institute of Chemistry of Solutions,” Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: tey@isc-ras.ru
153045, Ivanovo, Russia

References

  1. Основы биохимии. В 3-х томах / Под ред. Ю.А. Овчинникова. М.: Мир, 1981. Т. 1. С. 115.
  2. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И., Зурабян С.Э. Биоорганическая химия. М.: “ГЭОТАР-Медиа”, 2011. 416 с.
  3. Scheraga H.A. // Pure and Appl. Chem. 1982. V. 54. № 8. P. 1495.
  4. Makhatadze G.I., Privalov P.L. // Biophys. Chem. 1994. V. 51. P. 291.
  5. Kaliman I., Nemukhin A., Varfolomeev S. // J. Chem. Theory Comput. 2010. V. 6. P. 184.
  6. Fedotova M.V., Kruchinin S.E. // J. Mol. Liq. 2012. V. 169. P. 1.
  7. Rai A.K., Fei W., Lu Zh. et al. // Theor. Chem, Acc. 2009. V. 124. P. 37.
  8. Urry D.W., Urry K.D., Szaflarski W. et al. // Curr. Pharm. Des. 2009. V. 15. P. 2833.
  9. Ashton L.A., Bullock J. // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1982. V. 1. № 78. P. 1177.
  10. Tyunina E.Yu., Badelin V.G. // J. Solution Chem. 2016. V. 45. P. 475.
  11. Asgharzadeh S., Shareghi B., Farhadian S. // Inter. J. Biolog. Macromol. 2019. V. 131. P. 548.
  12. Ivanov E.V., Lebedeva E.Yu., Kravchenko A.N. // J. Chem. Thermodynamics. 2017. V. 115. P. 148.
  13. Kumar A., Chane P.S. // Sens. Actuators B: Chem. 2019. V. 281. P. 933. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.11.023
  14. Tao M., Zhu M., Wu Ch., Hi Zh. // Asian J. Pharm. Sci. 2015. V. 10. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.ajps.2014.08.012
  15. Bregier-Jarzebowska R., Hoffmann S.K., Ƚomozik L. et al. // Polyhedron. 2019. V. 173. P. 114137. https://doi.org/10.1016/j.poly.2019.114137
  16. Karimi M., Yazdi F.T., Mortazavi S.A. et al. // Polimer Testing. 2020. V. 83. P. 106338.
  17. Lin L., Gu Y., Li C. et al. // Food Control. 2018. V. 91. P. 76.
  18. Han F., Chalikian T.V. // J. Am. Chem. Soc. 2003. V. 125. P. 7219. https://doi.org/10.1021/ja030068p
  19. Zhao H. // Biophys. Chem. 2006. V. 122. P. 157.
  20. Banipal T.S., Singh K. // J. Solution Chem. 2007. V. 36. P. 1635. https://doi.org/10.1007/s10953-007-9212-8
  21. Jolicoeur C., Riedl B., Desrochers D. et al. // J. Solution Chem. 1986. V. 15. P. 109.
  22. Gurney R.W. Ionic processes in solution. New York: McGraw Hill, 1953.
  23. Tyunina E.Yu., Badelin V.G., Mezhevoi I.N. // J. Chem. Thermodynamics. 2019. V. 131. P. 40.
  24. Mannar N., Bavoh C.B., Baharudin A.H. et al. // Fluid Phase Equilibria. 2017. V. 454. P. 57. https://doi.org/10.1016/j.?uid.2017.09.012
  25. Yasuda Y., Tochio N., Sakurai M. et al. // J. Chem. Eng. Data. 1998. V. 43. P. 205. https://doi.org/10.1021/je9701792
  26. Siddique J.A., Naqvi S. // J. Chem. Eng. Data. 2010. V. 55. P. 2930. https://doi.org/10.1021/je100190e
  27. Banipal T.S., Singh K., Banipal P.K. // J. Solution Chem. 2007. V. 36. P. 1635. https://doi.org/10.1007/s10953-007-9212-8
  28. Tyunina E.Yu., Mezhevoi I.N., Stavnova A.A. // J. Chem. Thermodynamics. 2121. V. 161. P. 106552
  29. Chemistry and biochemistry of the amino acids. / Ed. By G.C. Barret. London-N.Y.: Chapman and Hall, 1985
  30. Васильев В.П., Бородин В.А., Козловский Е.В. Применение ЭВМ в химико-аналитических расчетах. М.: Высшая школа, 1993. 112 с.
  31. Круглов В.О., Бугаевский А.А. Математика в химической термодинамике. Новосибирск: Наука, 1980. С. 36.
  32. Brinkley S.R., Jr. // J. Chem. Phys. 1947. V. 15. P. 107.
  33. Meshkov A.N., Gamov G.A. // Talanta. 2019. V. 198. P. 200.
  34. Franks F. Water: A comprehensive treatise. V. 3. New York: Plenum Press, 1973.
  35. Kumar H., Kaur K. // J. Chem. Thermodynamics. 2012. V. 5. P. 86.
  36. Iqbal M., Chaudhary M.A. // J. Chem. Thermodynamics. 2010. V. 42. P. 951.
  37. Romero C.M., Esteso M.A., Trujillo G.P. // J. Chem. Eng. Data. 2018. V. 63. № 11. P. 4012. https://doi.org/10.1021/acs.jced.8b00236
  38. Тюнина Е.Ю., Баделин В.Г., Курицына А.А. // Журн. физ. химии. 2020. Т. 94. № 4. С. 557.
  39. Singh S.K., Kishore N. // J. Solution Chem. 2003. V. 32. P. 117.
  40. Kyte J., Doolittle R. // J. Mol. Biol. 1982. V. 157. P. 105.
  41. Rodríguez D.M., Romero C.M. // J. Mol. Liq. 2017. V. 233. V. 487. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2017.02.118
  42. Kumar H., Behal I. // J. Chem. Thermodynamics. 2016. V. 102. P. 48. https://doi.org/10.1016/j.jct.2016.06.026
  43. John R., Tangde V.M., Khaty N.T. et al. // J. Ind. Chem. Soc. 2022. V. 99. P. 100370. https://doi.org/10.1016/j.jics.2022.100370
  44. Hepler L.G. // Can. J. Chem. 1969. V. 47. P. 4613.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (62KB)
Indexing metadata
3.

Download (133KB)
Indexing metadata
4.

Download (117KB)
Indexing metadata
5.

Download (31KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Е.Ю. Тюнина, Г.Н. Тарасова

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».