CC BY
117уклонных, арочных покрытиях, покрытиях с перепадами высот, покрытиях многопролетных зданий. В целом, приведенные схемы совпадают с описанными в российских нормах. Схемы для определения на купольные покрытия на круглом плане не представлены [4].
В американских нормах описана схема приложения неравномерной снеговой нагрузки на купольные сферические покрытия. Интенсивность снеговой нагрузки необходимо назначать в соответствии со схемами для арочных покрытий (рисунок 2) в секторе с центральным углом 90° на подветренной стороне купола. С обеих сторон от этого сектора нагрузка должна линейно уменьшаться до 0 в секторах с центральным углом 22,5°. Наветренный сектор купола с центральным углом 225° должен быть свободен от снега.
Список литературы
1. Гордеев В.Н. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения / В.Н. Гордеев, А.И. Лантух-Лященко, В.А. Пашинский, А.В. Перельмутер, С.Ф. Пичугин; под общ. ред. А.В. Перельмутера. 3-е изд., перераб. М.: изд-во АСВ, изд-во СКАД СОФТ, изд-во ДМК Пресс, 2009. 528 стр.
2. Грудев И.Д. Определение нормативных и расчетных значений снеговыхнагрузок / И.Д. Грудев, В.В. Филиппов, Т.А. Корнилов, А.В. Рыков // Промышленное и гражданское строительство, 2007. № 4. С. 10-12.
3. Лебедева И.В. Региональное нормирование снеговых нагрузок в России / И.В. Лебедева, Ю.П. Назаров, Н.А. Попов // Строительная механика и расчет сооружений, 2006. № 3. С. 71-77.
4. Ледовский И.В. Современное состояние нормирования снеговых нагрузок / И.В. Ледовский // Промышленное и гражданское строительство, 2008. № 2. С. 31-33.
5. Ледовский И.В. Выбор статистической модели накопления снега на грунте / И.В. Ледовский // Промышленное и гражданское строительство, 2008. № 1. С. 45.
6. ANSI/ASCE 7-95. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. American Society of Civil Engineers, 2005. 419 p.
7. IS 875 Code of practice for design loads (other than earthquake) for buildings and structures. Part 4 snow loads. Bureau of Indian standards, 2010. 11 p.
8. AIJ Recommendations for Loads on Buildings. Chapter 5 Snow Loads. 30 p.
9. Endo A., Tomabechi T. Wind channel experiment of the forming conditions of snow depth on various roofs with model snow // Memoirs of the Hokkaido Institute of Technology, 1983. № 11.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СПЕКТРОВ АНТОЦИАНОВ
Жигульский Р.О.
Жигульский Роман Олегович — магистрант, физико-технический факультет, Астраханский государственный университет, г. Астрахань
Аннотация: в статье рассматривается возможность изучения антоцианного комплекса, а также перспективы его использования.
Ключевые слова: антоцианы, комплекс, спектры, колебания, структура, антоцианидин.
На протяжении долгих лет идет изучение группы водорастворимых пигментов -антоцианов, которые окрашивают фрукты и овощи в яркие тона (фиолетовый, красный, жёлтый, синий). Известно, что данные соединения благотворно влияют на человеческий организм, поскольку проявляют антиоксидантные, бактерицидные, противоспалительные свойства. Ягодные источники пигментов являются отличными природными красителями, широко использующимися в медицине, в пищевой индустрии (при изготовлении кондитерских изделий, йогуртов, напитков).
Термин «антоциан» был впервые введен Маркартом в 1835 году и происходит от двух греческих слов anthos - цвет, окраска и kyanos - лазоревый [1, 131 с]. Антоцианы - гликозиды антоцианидинов и производные одной и той же ароматической структуры - флавиевого катиона. Этот катион состоит из бензопирилиевого ядра и фенольного кольца (рис. 1).
Н1
он
а он
Рис. 1. Структура антоцианидинов
Определение особенностей строения и физико-химических свойств биомолекулярных систем с использованием методов колебательной спектроскопии предполагает их исходное описание как квантовых объектов. В колебательных спектрах содержится первичная информация об их строении и физико-химических свойствах. Извлечь из них в полном объёме необходимую информацию о структуре и свойствах таких систем и дать их интерпретацию, не опираясь на результаты молекулярного моделирования, использующего современные квантово-механические методы расчёта равновесной конфигурации и структуры, практически невозможно. Это определяет актуальность применения молекулярного моделирования в исследованиях биоорганических соединений с целью установления в них связи «структура -спектр».
Молекулярные колебания — один из трёх типов молекулярного движения, к которым относятся также трансляционное движение (когда все атомы молекулы смещаются в одном направлении) и вращательное движение (когда молекула поворачивается на определённый угол). В отличие от последних двух случаев, когда геометрия молекулы не меняется, при колебаниях происходит изменение положения атомов относительно друг друга.
Основными типами колебаний являются валентные и деформационные.
Валентными колебаниями называются колебания ядер атомов вдоль линии связи. Деформационные колебания связаны с изменением валентного угла, образованного связями у общего атома. С увеличением числа атомов в молекуле число возможных колебаний быстро растет. В реальной молекуле колебания атомов тесно связаны друг с другом и взаимодействуют между собой. Спектры молекул представляют собой сложный набор различных колебаний, каждое из которых проявляется в узком интервале частот[2, 474 с.].
В результате исследований антоцианов была установлена структура 6 основных антоцианидинов, которые обеспечивают все многообразие окрасок листьев, цветов и плодов на планете (рис. 2).
R1
OGLc
Рис. 2. Структура антоцианов
R1=R2=H Пеларгонин R1=OH; R2=OH Дельфин
R1=OH; R2 =H Цианин R1= OCH3; R2= OH Петунин
R1=OCH3; R2=H Пеонин R1=R2= OCH3 Мальвин
Антоцианы бывают, как правило, 3-моногликозидами или 3,5-дигликозидами и, чаще всего, содержат в качестве моносахаров остатки глюкозы, реже - остатки галактозы, рамнозы, арабинозы, из биоз - рутиноза, самбубиоза и продукты конденсации рутинозы с глюкозой и ксилозой.
В одном растении могут находиться как все 6 антоцианидинов, так и только некоторые из них. Их соотношение между собой, рН среды, а также способность этих полифенолов, к комплексообразованию с различными металлами и копигментации обуславливает окраску растений от синей до ярко-бордовой с различными оттенками цветов.
Антоцианы представляют собой окрашенные кристаллы, легко растворимые в воде и других полярных растворителях, трудно растворимы - в спирте, бензоле. При нагревании с разбавленными кислотами или при действии некоторых ферментов, отщепляется остаток углевода с образованием пирилиевых солей, которыми обусловлено разнообразие окрасок плодов и цветков растений. Соли щелочных металлов также имеют окраску. В нейтральной среде антоцианы находятся в виде хиноидной структуры. Свободные основания антоцианов и антоцианидов окрашены в фиолетовый цвет. Таким образом, красная, синяя и фиолетовая окраска некоторых цветов и ягод может вызываться наличием одного и того же типа антоцианидина в зависимости от реакции клеточного сока. В синих частях растений он находится в виде калиевой или иной щелочной соли, в красных - в виде оксониевых солей органической кислоты (например, щавелевой кислоты), а в фиолетовой - в виде основания красящего вещества или внутренней соли.
Конформации сосуществуют в образце, но процентное содержание тех или иных конформеров может изменяться при изменении внешних условий. Это свойство получило название конформационной мобильности[3, 22 с].
В данной работе проводилось теоретическое исследование влияние расположение атома Б относительно связи С=О в глутатионе на его колебательный спектр.
Рис. 3. ИК - спектры конформеров глутатиона
На рис. 3 приведены теоретические ИК-спектры конформеров глутатиона. В конформере А атом серы повернут в сторону связи С=О, а в конформере В - противоположно.
Анализируя полученные графики можно увидеть смещение полосы на 1672 см"1 в конформере А, интерпретированной как деформационные колебания МН2, примерно на 40 см-1 в конформере В. Такое смещение можно использовать для спектральной идентификации конформеров.
Также можно наблюдать смещение полосы на 25 см-1, интерпретированной как валентное колебание С-С соседних метиленовых групп (1047 см-1в конформере А и 1072 см-1в конформере В). В конформере В небольшое смещение в коротковолновую область ~10 с.
Рис. 4. Колебательный спектр плодов черники, приобретенных в магазине. а) теоретический график; б) экспериментальный график
В экспериментально полученных колебательных спектрах число полос часто не совпадает с теоретическим. Как правило, в экспериментальных спектрах полос меньше ввиду того, что не все возможные колебания возбуждаются, а некоторые из них являются вырожденными. Экспериментальный спектр может быть и более богат полосами по сравнению с теоретическим из-за наличия обертонов и сложных колебаний. Частоты сложных колебаний равны линейным комбинациям частот различных валентных и деформационных колебаний.
Мною был исследован спектр в области от 4000 до 650 см-1. Характерные пики получились в области от 2000 до 1380 см-1. Главная полоса при 1638 см-1 вызвана двойной связью кислородного цикла, который сопряжен с бензольным ядром. Некоторые полосы в этом диапазоне характерны для бензольного ядра. У антоцианов два абсорбционных максимума -около 1580 см-1 и 1520 см-1, которые имеют большую или среднюю интенсивность. Абсорбция метильных групп мальвидина - при 1464 см-1. В области 1650 см-1 у всех антоцианов есть полоса (минимум), обусловленная двойной связью бензольного ядра.
Антоцианы полифенольные соединения, которые выделяются из растительного сырья вместе с другими веществами, повышают ценность окрашиваемого продукта, придают ему вкус и аромат. Анализ литературных данных показывает, что плоды черники являются ценным источником биологически активных веществ, в том числе и антоцианов.
Существует тесная взаимосвязь между накоплением, качественными и количественными характеристиками антоцианов в растениях и факторами окружающей природной среды: температурой, освещенностью, кислотностью, степенью загрязнения почвы и воздушного бассейна, содержанием микро- и макроэлементов. Таким образом, изучение антоцианового комплекса может быть с успехом применено в мониторинге состояния окружающей среды и выборе наиболее устойчивых к стрессовым факторам сортов растений.
Список литературы
1. Брежнева Т.А. Сравнительный анализ антиоксидантной активности плодов Агоша те1апосагра / Е.Е. Логвинова, Т.А. Брежнева, А.И. Сливкин // «Фармацевтический кластер как интеграция науки, образования и производства», сборник материалов 5-й международной научно-практической телеконференции, г. Белгород, 17 апреля, 2015. 131133 с
2. Холмуродов Х.Т. Методы молекулярной динамики для моделирования физических и биологических процессов / Х.Т. Холмуродов, М.В. Алтайский, И.В. Пузынин, Т. Дардин // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 2003. Т. 34. Вып. 2. С. 474-515.
3. Логвинова Е.Е. Исследование химического состава плодов аронии различных сортов / Е.Е. Логвинова, Т.А. Брежнева, И.А. Самылина, А.И. Сливкин // Фармация, 2015. № 6. 2226 с.
