CC BY
15О способе выявления особенностей пространственной структуры супрамолекулярных систем водных растворов
Ю.М. Горовой
ФБГОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»; 150065, Россия, г. Ярославль, ул. Сосновая, д.10, кв. 103
gorovoyj@mail. ru
Водные растворы являются неравновесными (метастабильными) многокомпонентными и многофазными сложными системами, содержащими супрамолекулярные структуры. Экспериментально доказано, что водные растворы высоких разведений могут содержать примеси[1], ассоциаты [2]. Наличие супрамолекулярных структур в водных растворах высоких разведений приводит к появлению аномалий различных физических свойств этих растворов [2,3]. Однако эти аномалии никак не характеризуют особенности пространственной структуры супрамолекулярных систем водных растворов высоких разведений и не дают ответа на вопрос: существует ли сходство между супрамолекулярной структурой исходного вещества и супрамолекулярной структурой водных растворов высоких разведений, полученных на основе этого вещества.
Предложен способ установления такого сходства посредством реакции множественного распознавания, в которой исходное вещество служит лигандом, взаимодействующим с рецептором. Сходство супрамолекулярной структуры исходного вещества и супрамолекулярной структуры водного раствора высоких разведений устанавливают по параметрам предорганизации. При взаимодействии супрамолекулярной структуры водного раствора высоких разведений с рецептором происходит изменение конфигурации рецептора (предорганизация), результат которой - повышение эффективности реакции множественного распознавания лиганд - рецептор. Предорганизация происходит только при сходстве супрамолекулярных структур лиганда (исходного вещества) и водного раствора высоких разведений. Глубина предорганизации связана с глубиной деформации фазового пространства Гиббса системы лиганд - рецептор, которую характеризует термодинамическая координата изменения стационарного энергетического состояния сложной системы [3].
Получена оценка величины этой термодинамической координаты по разности энтропий системы лиганд - рецептор с предорганизацией и без предорганизации. Получена оценка этой термодинамической координаты на основе изменения спектральных характеристик излучения системы лиганд - рецептор, произошедших в результате предорганизации.
Проведены оценки глубины предорганизации на основе термодинамики супрамолекулярных систем [4] на основе результатов экспериментов [5]. Для лиганда - антитела к белку S 100 и гидрокатринтаминовых рецепторов человека 5 HT1F и 5 НТ2В получены значения селективности предорганизации соответственно 2,42 и 2,31. Значения свободной энергии комплексообразования предорганизации соответственно -1,9 кДж/моль и -1,8 кДж/моль. Таким образом, наличие предорганизации реакции множественного распознавания, в которой исходное вещество служит лигандом, является критерием сходства между супрамолекулярной структурой исходного вещества и супрамолекулярной структурой водного раствора высоких разведений, полученного на основе этого вещества.
[1] И.А. Щербаков, Особенности концентрационных зависимостей примесей в конденсированных средах, Сборник трудов второй всероссийской конференции Физика водных растворов, стр. 8, (2019).
[2] А.И. Коновалов, И.С. Рыжкина, Л.И. Муртазина, Физико-химическое обоснование свойств разбавленных водных систем биологически активных веществ, Сборник трудов второй всероссийской конференции Физика водных растворов, стр. 11, (2019).
[3] Ю.М. Горовой Термодинамическое описание метастабильных состояний и взаимодействий супрамолекулярных структур водных растворов, Сборник трудов второй всероссийской конференции Физика водных растворов, стр. 72, (2019).
[4] Дж.В. Стид и Дж.Л. Этвуд, Супрамолекулярная химия Т. 1, ( ИКЦ «АКАДЕМКНИГА»), глава 1, (2007).
[5] E.A. Gorbunov, I.A. Ertuzin, E.V. Kachaeva, S.A. Tarasov and O.I. Epstein, In vitro screening of major neurotransmitter systems posssibly involved in the mechanism of antibodise to S 100 protein in released-active form, Neuropsyhiatric Diserse and Treatment, 11, p. 2837-2846, (2015).
