DEVELOPMENT OF A BIOLOGICALLY ACTIVE NANOSYSTEM BASED ON RIBOFLAVIN, A MICROELEMENT OF COPPER AND L-LYSINE AMINO ACID

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

А biologically active nanosystem based on riboflavin, copper microelement and the amino acid lysine copper lysinatoriboflavinate has been developed. The obtained sample of the biologically active additive was studied by a complex of modern methods of analysis, namely: spectrophotometry, scanning electron microscopy, spectrophotoluminescence spectroscopy. In addition, computer quantum chemical modeling was carried out. It has been established that the most energetically favorable model of a biologically active nanosystem based on riboflavin, a trace element of copper and lysine is a model in which riboflavin is bound to the copper ion through the enol oxygen at C 2 and the neighboring nitrogen heteroatom N 3, and lysine is bound to the copper ion through the carboxyl and amino groups in α position. As a result of the analysis of micrographs of a biologically active nanosystem based on riboflavin, copper microelement and lysine amino acid, it was found that the particles have an acicular structure, the width of individual crystals is from 100 to 300 nm, and the length reaches several microns. The energy-dispersive X-ray spectra of a biologically active nanosystem based on riboflavin, the microelement copper, and the amino acid lysine coincide with the theoretical concepts of the structure of the elements under consideration. The analysis did not show the presence of impurity compounds, which may allow us to judge the high purity of the developed compound.

About the authors

Andrey V. Blinov

North-Caucasian Federal University

Stavropol, Russia

Aleksey B. Golik

North-Caucasian Federal University

Email: abgolik@ncfu.RUS
Stavropol, Russia

Aleksey A. Gvozdenko

North-Caucasian Federal University

Stavropol, Russia

Elena S. Kastarnova

Stavropol State Agrarian University

Stavropol, Russia

Vladimir A. Orobets

Stavropol State Agrarian University

Stavropol, Russia

Andrey A. Yakovenko

North-Caucasian Federal University

Stavropol, Russia

Tamara N. Bakholdina

North-Caucasian Federal University

Stavropol, Russia

References

  1. Pozebon, D. Elemental hair analysis: A review of procedures and applications / D. Pozebon, G.L Scheffler., V.L. Dressler // Analytica Chimica Acta. - 2017. - V. 992. - P. 1-23. doi: 10.1016/j.aca.2017.09.017.
  2. Zielińska-Dawidziak, M. Rare earth elements accumulation in the hair of malagasy children and adolescents in relation to their age and nutritional status / M. Zielińska-Dawidziak, M. Czlapka-Matyasik, Z. Wojciechowska et al. // International Journal of Environmental Research and Public Health. - 2022. - V. 19. - I. 1. - Art. № 455. 12 p. doi: 10.3390/ijerph19010455.
  3. Евстафьева, Е.В. Оценка элементного состава волос жителей города Cимферополя / Е.В. Евстафьева, А.М. Богданова, С.Л. Тымченко и др. // Экология человека. - 2022. - T. 29. - № 6. - P. 391-402. doi: 10.17816/humeco90984.
  4. Богданова, Е.А. Получение биокомозитов на основе наноразмерного гидроксиапатита с оксидами циркония и кремния / Е.А. Богданова, В.М. Скачков, И.М. Гиниятуллин и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2021. - Вып. 13. - С. 655-663. doi: 10.26456/pcascnn/2021.13.655.
  5. Петухов, В.И. Об оправданности экстраполяций данных элементного анализа волос человека на весь организм / В.И. Петухов, А.Н. Щуков // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2015. - №. 6 (181). - С. 165-171.
  6. Tarmaeva, I.Y. Analysis of macro and trace elements status in the population of Buryat children based on chemical composition of hair / I.Y. Tarmaeva, O.G. Bogdanova, A.V. Galchenko // Trace Elements and Electrolytes. - 2022. - V. 39. - I. 7. - P. 113-119. doi: 10.5414/TE500017.
  7. Grabeklis, A.R. Regional approach to providing WFP un services: Comparison of multielement hair data of schoolchildren from Tajikistan, Azerbaijan, Kazakhstan, Turkmenistan, Bangladesh, Macedonia, Croatia, and Russian federation / A.R. Grabeklis, K.A. Abazov, A.A. Skalny, Yu.N. Lobanova // Микроэлементы в медицине. - 2018. - T. 19. - № 2. - P. 49-56. doi: 10.19112/2413-6174-2018-19-2-49-56.
  8. Sobolev, N. Essential and non-essential trace elements in fish consumed by indigenous peoples of the European Russian Arctic / N. Sobolev, A. Aksenov, T. Sorokina et al. // Environmental Pollution. - 2019.- V. 253. - P. 966-973. doi: 10.1016/j.envpol.2019.07.072.
  9. Galin, P The role of micronutrients and vitamins in the prevention and remote treatment of heart failure / P. Galin, A. Galyaveeva, H. Bataev, V. Safonov // Revista Latinoamericana de Hipertensión. - 2020. - V. 15.- № 1. - P. 26-32. doi: 10.5281/zenodo.4074201.
  10. Дроздов, В.Н. Рациональное возмещение дефицита витаминов и микроэлементов / В.Н. Дроздов // Лечебное дело. - 2009. - №. 3. - С. 34-41.
  11. Коденцова, В.М. Обеспеченность населения России микронутриентами и возможности ее коррекции. Состояние проблемы / В.М. Коденцова, О.А. Вржесинская, Д.В. Рисник и др. // Вопросы питания. - 2017. - Т. 86. - №. 4. - С. 113-124. doi: 10.24411/0042-8833-2017-00067.
  12. Ибрагимова, М.Я. Взаимосвязь дисбаланса макрои микроэлементов и здоровье населения (обзор литературы) / М.Я. Ибрагимова, Л.Я. Сабирова, Е.С. Березкина и др. // Казанский медицинский журнал.- 2011. - Т. 92. - №. 4. - С. 606-609.
  13. Иванов, К.И. Особенности фактического питания населения республики Саха (Якутия) / К.И. Иванов, О.В. Шадрина, Е.Ю. Алексеева и др. // Дальневосточный медицинский журнал. - 2005.- №. 2. - С. 72-74.
  14. Tapiero, H. Trace elements in human physiology and pathology. Copper / H. Tapiero, D.M. Townsend, K.D. Tew // Biomedicine & Pharmacotherapy. - 2003. - V. 57. - I. 9. - P. 386-398. doi: 10.1016/S0753-3322 (03)00012-X.
  15. Pavelková, M. Biological role of copper as an essential trace element in the human organism / M. Pavelková, J. Vysloužil, K. Kubová, D. Vetchý // Ceska a Slovenska Farmacie. - 2018. - V. 67. - I. 4.- P. 143-153.
  16. Strachan, S. Trace elements / S. Strachan // Current Anaesthesia & Critical Care. - 2010. - V. 21. - I. 1.- P. 44-48. doi: 10.1016/j.cacc.2009.08.004.
  17. Beattie, J.H. Trace element nutrition and bone metabolism / J.H. Beattie, A. Avenell // Nutrition Research Reviews. - 1992. - V. 5. - I. 1. - P. 167-188. doi: 10.1079/NRR19920013.
  18. Pathak, P. Role of trace elements zinc, copper and magnesium during pregnancy and its outcome / P. Pathak, U. Kapil // The Indian Journal of Pediatrics. - 2004. - V. 71. - I. 11. - P. 1003-1005. doi: 10.1007/BF02828116.
  19. Q-Chem 6.1 User's Manual. - Режим доступа: https://manual.q-chem.com/latest/. - 02.06.2023.
  20. IQmol Molecular Viewer. - Режим доступа: http://www.iqmol.org/. - 02.06.2023.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).