Научная статья на тему 'ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА НИЗКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ФУЛЬВОВЫХ КИСЛОТ ПЕЛОИДОВ'

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА НИЗКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ФУЛЬВОВЫХ КИСЛОТ ПЕЛОИДОВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
262
38
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГУМИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА / ФУЛЬВОВЫЕ КИСЛОТЫ / ФРАКЦИИ / СОСТАВ И СВОЙСТВА / HUMIC SUBSTANCES / FULVIC ACID / FRACTION / COMPOSITION AND PROPERTIES

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Аввакумова Н.П., Кривопалова М.А., Глубокова М.Н., Катунина Е.Е., Жданова А.В.

Актуальность. Низкоминерализованные иловые сульфидные грязи обладают высокой биологической активностью, оказывая как местное, так и общее воздействие на организм. Одним из менее изученных компонентов пелоидов являются фульвовые кислоты (ФК), проблемы исследования которых обусловлены их высокой минерализацией при выделении по классическим методикам. В этой связи актуальным является поиск новых методов получения ФК и определения их конституционных параметров. Цель работы - получение фульвовых кислот пелоидов низкой степени минерализации и определение некоторых физикохимических параметров этих веществ. Материал и методы. Фульвовые кислоты выделяли из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей с использованием переосаждения. Элементный анализ образцов ФК проводили на CHN-анализаторе Evro 300; ИК-спектры снимали на ИК-Фурье спектрофотометре ФСМ 1201; молекулярно-массовое распределение осуществляли методом гель-фильтрации, коэффициенты самодиффузии определяли с помощью ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля, изотермы адсорбции паров воды получали в вакуумной адсорбционной установке. Результаты. В ИК-спектрах полученного образца ФК присутствует широкая полоса пропускания с частотой 3453 см-1, отвечающая колебаниям алифатических групп, а также валентным колебаниям гидроксильных групп. Максимум пропускания с частотой 1634 см-1 может отражать валентные колебания сопряженных углерод-углеродных и углерод-кислородных связей карбоксилатного типа. Молекулярно-массовое распределение выявило в группе ФК две фракции. Установленные адсорбционные характеристики констатируют высокую адсорбционную способность ФК пелоидов. Выводы. Предложенная методика позволяет получить низкозольный препарат с сохранением всех структурных компонентов природной субстанции. Полученные характеристики ФК пелоидов позволяют провести идентификацию природных субстанций, что способствуют формированию информационно-аналитической базы, необходимой для перевода фульвовых кислот в разряд стандартизированных фармацевтических препаратов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Аввакумова Н.П., Кривопалова М.А., Глубокова М.Н., Катунина Е.Е., Жданова А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PREPARATION AND PROPERTIES OF FULVIC ACIDS OF LOW-MINERALIZED PELOIDS

Low-mineralized sulphide silt muds have high biological activity; they produce both local and general effects on the body. Fulvic acids (FA) are less understood components of peloids; they are difficult to study due to their high mineralization when isolated by classical methods. In this regard, it is relevant to find new methods for obtaining FA and determine their constitutional parameters. The aim of the work was to obtain fulvic acids of peloids with a low degree of mineralization and to determine some physical and chemical parameters. FA were isolated from low-mineralized sulphide silt muds using reprecipitation. Elemental analysis of FA samples was carried out with a Evro 300 CHN analyzer; IR spectra were recorded with an FSM 1201 IR Fourier spectrophotometer; molecular mass distribution was carried out by gel filtration, self-diffusion coefficients were determined with NMR with a magnetic field pulsed gradient; adsorption isotherms of water vapor were obtained in a vacuum adsorption unit. The IR spectra of the obtained FA sample contain a wide passband with a frequency of 3453 cm-1, which corresponds to vibrations of aliphatic groups, as well as stretching vibrations of hydroxyl groups. The transmission maximum with a frequency of 1634 cm-1 may reflect the stretching vibrations of the conjugated carbon - carbon and carbon - oxygen bonds of the carboxylate type.The molecular weight distribution revealed two fractions in the group of fulvic acids. The established adsorption characteristics show the high adsorption ability of FA of peloids. The proposed method helps to obtain a low-ash preparation with preservation of all structural components of the natural substance. The obtained characteristics of FA of peloids allow identification of natural substances; it contributes to the formation of the data and analytical base, which is necessary to shift fulvic acids to the category of standardized pharmaceutical preparations.

Текст научной работы на тему «ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА НИЗКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ФУЛЬВОВЫХ КИСЛОТ ПЕЛОИДОВ»

УДК 547.992.2:54.04.05 https://doi.org/10.29296/25877313-2020-05-01

© Коллектив авторов, 2020

ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА

НИЗКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ФУЛЬВОВЫХ КИСЛОТ ПЕЛОИДОВ

Н.П. Аввакумова

д.б.н., профессор,

кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии, Самарский государственный медицинский университет E-mail: navvak@mail.ru М.А. Кривопалова к.х.н., доцент,

кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии, Самарский государственный медицинский университет E-mail: samchemy@yandex.ru М.Н.Глубокова к.фарм.н., доцент,

кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии, Самарский государственный медицинский университет E-mail: glubokova_mn@mail.ru Е.Е. Катунина к.б.н., доцент,

кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии, Самарский государственный медицинский университет E-mail: katuninaelena@yandex.ru А.В. Жданова к.фарм.н., доцент,

кафедра общей, бионеорганической и биоорганической химии, Самарский государственный медицинский университет E-mail: avzhdanova@mail.ru

Актуальность. Низкоминерализованные иловые сульфидные грязи обладают высокой биологической активностью, оказывая как местное, так и общее воздействие на организм. Одним из менее изученных компонентов пелоидов являются фульвовые кислоты (ФК), проблемы исследования которых обусловлены их высокой минерализацией при выделении по классическим методикам. В этой связи актуальным является поиск новых методов получения ФК и определения их конституционных параметров. Цель работы - получение фульвовых кислот пелоидов низкой степени минерализации и определение некоторых физико-химических параметров этих веществ.

Материал и методы. Фульвовые кислоты выделяли из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей с использованием переосаждения. Элементный анализ образцов ФК проводили на СН^анализаторе Evro 300; ИК-спектры снимали на ИК-Фурье спектрофотометре ФСМ 1201; молекулярно-массовое распределение осуществляли методом гель-фильтрации, коэффициенты самодиффузии определяли с помощью ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля, изотермы адсорбции паров воды получали в вакуумной адсорбционной установке.

Результаты. В ИК-спектрах полученного образца ФК присутствует широкая полоса пропускания с частотой 3453 см-1, отвечающая колебаниям алифатических групп, а также валентным колебаниям гидроксильных групп. Максимум пропускания с частотой 1634 см-1 может отражать валентные колебания сопряженных углерод-углеродных и углерод-кислородных связей кар-боксилатного типа. Молекулярно-массовое распределение выявило в группе ФК две фракции. Установленные адсорбционные характеристики констатируют высокую адсорбционную способность ФК пелоидов.

Выводы. Предложенная методика позволяет получить низкозольный препарат с сохранением всех структурных компонентов природной субстанции. Полученные характеристики ФК пелоидов позволяют провести идентификацию природных субстанций, что способствуют формированию информационно-аналитической базы, необходимой для перевода фульвовых кислот в разряд стандартизированных фармацевтических препаратов.

Ключевые слова: гуминовые вещества, фульвовые кислоты, фракции, состав и свойства.

Для цитирования: Аввакумова Н.П., Кривопалова М.А., Глубокова М.Н., Катунина Е.Е., Жданова А.В. Получение и свойства низкоминерализованных фульвовых кислот пелоидов. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2020;23(5):3-9. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-05-01

Иловые низкоминерализованные пелоиды характеризуются разнообразным действием на организм человека, проявляя как местный, так и общий положительный эффект. Биологически активными компонентами низкоминерализованных сульфидных грязей являются специфические органические вещества гуминовой природы, среди которых выделяется группа гумусовых кислот, являющихся наиболее подвижной и реакционноспособной составляющей гуминовых веществ. Совокупность сведений о физико-химических свойствах и о механизмах действия пелоидопрепаратов на основе гумусовых кислот является необходимой базой для создания преформированных препаратов современной пелоидотерапии. Гумусовые кислоты являются адекватной альтернативой нативным пело-идам, обладая очевидными преимуществами, состоящими в возможности амбулаторного лечения, в отсутствии противопоказаний, в высокой биологической активности выделенных субстанций [1, 2].

К настоящему времени среди гумусовых кислот наиболее изученной в плане извлечения, физико-химических свойств и биологической активности является группа гуминовых кислот [3, 4]. Информация о фульвовых кислотах (ФК) в литературе ограничена. В литературных источниках приводятся способы получения ФК в комбинации с гумино-выми кислотами, извлекаемые из различных природных ископаемых, в большинстве случаев, из карналлитов [5, 6]. Фульвовые кислоты находят широкое применение в сельском хозяйстве как биологически активные добавки в корм, активизируя стадию фазы роста и животных, и птиц [7]. Кроме того, ФК способствуют продукции противовирусных антител, гранулоцитов, повышая резистентность организма инфицированных животных [8]. Тенденции развития сельского хозяйства в направлении уменьшения синтетических средств защиты растений обуславливают использование ФК и их производных в качетве адаптогенных стимуляторов роста растений, обладающих фунгицид-ным эффектом [9].

В последние годы установлено достоверное увеличение диуреза под действием гуминовых кислот пелоидов [10, 11]. Вместе с тем активизировался интерес исследователей к использованию ФК в комбинациях с магнием как диуретически активных средств [12, 13]. Известны препараты на основе ФК для повышения резистентности животных к инфекциям, вызванным вирусом лейкоза (БЬУ). Комбинация ФК с антибиотиками может быть ис-

пользована для лечения бактериальных инфекций [14, 15].

К фульвовым кислотам относят кислоторас-творимые компоненты, выделяемые из гуминовых веществ после отделения гуминовых и гиматоме-лановых кислот, адсорбцией на активированном угле с последующем переводом в фульваты и далее в Н-форму. Они растворимы во всем диапазоне кислотности и характеризуются меньшей молекулярной массой (14000-15000 а.е.м.) по сравнению с группами гуминовых и гиматомелановых кислот (27000-67000 а.е.м.). Структура ФК представлена традиционным для гуминовых веществ ароматическим ядром, степень конденсации которого значительно ниже, чем в структурах других гумусовых кислот. Проблемы исследования биологической активности, а также определение физико-химического статуса ФК пелоидов связаны с высокой степенью минерализации субстанции, получаемой по известным методикам и составляющей от 60 до 70% (масс.). Актуальным является поиск новых методов получения низкоминерализованных ФК из нативных пелоидов, а также определение конституционных параметров выделенной субстанции.

Цель исследования - разработка способа выделения образца фульвовых кислот пе-лоидов низкой степени минерализации и определение некоторых физико-химических параметров образцов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Объектом исследования явилась одна из фракций гуминовых веществ низкоминерализованных иловых сульфидных грязей - фульвовые кислоты, полученные по классической методике, в которую для уменьшения зольности и сокращения времени выделения препарата были введены существенные изменения.

ИК-спектры полученных образцов снимали на ИК-Фурье спектрофотометре ФСМ 1201. Образцы готовили прессованием таблеток с калия бромидом. Спектры были записаны относительно воздуха. Регистрацию электронных спектров поглощения проводили на спектрофотометре СФ-56 в диапазоне 200-800 нм в кварцевой кювете толщиной 10 мм.

Элементный анализ образцов ФК выполняли на СНК-анализаторе Еуго 300; содержание кислорода рассчитывали по разности.

Молекулярно-массовое распределение ФК осуществляли методом гель-фильтрации. Для это-

го навеску ФК 7,0 мг растворяли в 5 мл 0,10 моль/л раствора натрия гидроксида и переводили в буферный раствор на колонке с гелем се-фадекс G-10. Препаративное фракционирование проводили на сефадексе G-75. Молекулярно-массовое распределение записывали на «Спектро-ме-203» (X = 280 нм) с использованием 0,05 моль/л фосфатного буфера (рН=8,2) с 0,10%-ным раствором додецилсульфата натрия; скорость элюирова-ния - 10 см3/ч.

Коэффициенты самодиффузии молекул в растворах ФК определяли с помощью ядерно-магнитного резонанса с импульсным градиентом магнитного поля на ЯМР-спектрометре с использованием программ импульсов первичного и стимулированного эха. Частота резонанса протонов составляла 60 МГц. Значения коэффициента самодиффузии определяли из анализа диффузии затухания в последовательностях стимулированного эха (90о-Т1-90°-Т2-90°-эхо). Максимальная величина градиента магнитного поля составляла 50 Тл/м, время наблюдения за диффузией 5-20 мс. Измерения проводили при температурах 298-313 К.

Изотермы адсорбции паров воды получали в вакуумной адсорбционной установке. С этой целью образцы массой около 100 мг помещали на весы, откачивали, при этом давление паров воды равнялось с давлением пара над водой в ампуле, помещенной в ультракриостат типа МК-70. Высокие давления паров воды в системе контролировали манометром с помощью катетометра КМ-8.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В результате исследования предложена методика получения ФК из нативных пелоидов. Порцию нативной грязи обрабатывали при перемешивании 1,0 моль/л раствором хлороводородной кислоты с последующим отстаиванием и декантированием элюента. При этом наблюдалось интенсивное газовыделение сероводорода. Декальцини-рование и десульфирование нативной грязи про-

водили 3-5 раз до получения бесцветного элюен-та. Полученный осадок промывали водой до нейтрального значения кислотности; далее осадок переносили на бумажный фильтр и промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлорид-ионы с использованием нитрата серебра. Деминерализованный осадок обрабатывали 0,5 моль/л раствором натрия гидроксида, переводя гумусовые кислоты в раствор в виде натриевых солей. Полученный раствор пропускали через бумажный фильтр для удаления мелкодисперсных нерастворимых примесей. Фильтрат обрабатывали 30%-ной серной кислотой до рН=1,0; при этом гу-миновые и гиматомелановые кислоты выпадали в виде осадка, который отделяли на бумажном фильтре. Полученный щелочной экстракт ФК пропускали через колонку с активированным углем марки БАУ. Уголь промывали дистиллированной водой до нейтрального значения кислотности, обрабатывали 10%-ным водным раствором ацетона до обесцвечивания элюента, промывали дистиллированной водой до исчезновения запаха ацетона. Фульвовые кислоты элюировали с угля раствором натрия гидроксида с концентрацией 0,5 моль/л. Полученный элюент для перевода в Н-форму пропускали через колонку с катионитом КУ-2, контролируя кислотность в интервале значений 3-4. Далее раствор ФК высушивали на воздухе при температуре 20-25 °С с принудительной вентиляцией. Воздушно-сухой образец, степень минерализации которого составляла 40,8% (масс.), переносили на бумажный фильтр и обрабатывали минимальным раствором натрия гидроксида с концентрацией 0,01 моль/л до обесцвечивания элюэнта.

Полученные ФК высушивали в тонком слое с принудительной вентиляцией 20-25 °С. Степень минерализации полученного образца составляла 6,07±0,07% (масс.).

Результаты элементного анализа в массовых и мольных процентах приведены в табл. 1.

Таблица 1. Элементный состав фульвовых кислот пелоидов

Содержание углерода, % Содержание азота, % Содержание водорода, % Содержание кислорода, %

Масс. Мольн. Масс. Мольн. Масс. Мольн. Масс. Мольн.

31,18±0,12 18,39 2,49±0,02 1,27 7,69±0,08 54,42 58,64±0,69 25,93

Для отнесения полученного препарата к классу гумусовых кислот был проведен элементный анализ, результаты которого приведены в табл. 1. Как видно, содержание элементов в препарате находится в диапазоне общепринятых значений. Атомное отношение Н/С имеет значение 2,95. Это отношение в гуминовых кислотах пелоидов составляет 0,6, что позволяет предположить, что в составе ФК, по сравнению с гуминовыми кислотами, преобладают углеводородные фрагменты преимущественно насыщенного характера.

Содержание кислорода в исследуемых образцах ФК равнялось в среднем 58,64%(масс.), а атомное соотношение О/С составило 1,4. Высокое значение данного показателя означает, что на два атома углерода приходится приблизительно три атома кислорода. Содержание азота в исследуемых образцах ФК пелоидов составило в среднем 2,49%(масс.), или 1,27%(атом.), что выше такового в гуминовых кислотах. Соотношение С/К равное 14,5 показывает, что фракция ФК более обогащена азотом, по сравнению с гуминовыми кислотами, в которых это соотношение составляет примерно 21.

Электронные спектры образцов ФК имеют одинаковые профили без максимумов и представляют собой пологие кривые с перманентным уменьшением оптической плотности. При концентрации 0,025%(масс.) на кривой присутствует плечо с длиной волны 220-230 нм, характеризующее, вероятно, переходы в сопряженной системе ароматического типа. В полученных спектрах определяли оптическую плотность растворов ФК при

концентрации 0,5%(масс.) при длинах волн 460 и 650 нм; на основании полученных значений коэффициент цветности составил 2,6. Высокое значение коэффициента цветности может быть связано, по мнению ряда авторов, с менее сложным молекулярным строением ФК по сравнению с гумино-выми кислотами, а также меньшей молекулярной массой и степенью обуглероженности. Экспериментальные результаты позволяют отнести полученный препарат к классу гумусовых кислот.

С целью наращивания информационного ядра ФК пелоидов были проведены дополнительные физико-химические исследования образца.

На рис. 1 приведен ИК-спектр полученного образца ФК, на котором присутствует широкая полоса пропускания с частотой 3453 см-1, отвечающая колебаниям алифатических групп, а также валентным колебаниям гидроксильных групп. Как видно, полоса, характерная для гуминовых кислот в области 1720-1720 см-1, в спектре ФК отсутствует. Максимум пропускания с частотой 1634 см-1 невысокой интенсивности может отражать валентные колебания сопряженных углерод-углеродных и углерод-кислородных связей кар-боксилатного типа. Широкую полосу в интервале частот 1300-1000 см-1, полученную наложением валентных колебаний С-О и деформационных колебаний О-Н, интерпретировать корректно не представляется возможным в силу невысокого разрешения. Полосы в области 800-600 см-1, вероятно, обусловлены деформационными колебаниями связей С-Н.

40 I 100.! 34 [....... 00 35 00 30 Ь- Вс 00 25 лновое число 00 20 00 15 00 10 ОО 5С 0

I ш 2435 Шимин 4

и с о о. П 979,39 , 890,63 Л

1634.61 1397,3 \ / 921,92 '

3453 1203,9 \ 1174,5............Ц1 625,33 60 2.47

1143¡ЯНЬ 1118.1 108|9

Рис. 1. ИК-спектр фульвовых кислот пелоидов

Результаты молекулярно-массового распределения позволяют выявить в группе ФК две фракции, различающиеся по величине молекулярной массы. Средняя молекулярная масса фракций рассчитана по формуле

^ М = 5,624-0,752 (Уе - Ус),

Таблица 3. Величины коэффициентов самодиффузии фульвовых кислот при различных температурах

Объект 10-9D, м2/с

25 °С 30 °С 40 °С 50 °С

ФК 2,8 3,0 3,6 4,5

Вода 2,3 2,7 3,3 4,0

Величины коэффициента самодиффузии измерялись в интервале температур от 25 до 50 °С. График температурного влияния на диффузные затухания сигналов спинового эха в интервале от 30 до 40 °С для 1,0%-ного раствора ФК, построенный в полулогарифмических координатах, представляет собой прямую линию. Для сравнения были определены диффузионные затухания в чистой воде, измеренные при тех же условиях. Угол наклона прямых в данных координатах характеризует коэффициент самодиффузии. Рассчитанные величины коэффициентов растворов ФК в зависимости от температуры в координатах уравнения Аррениуса приведены в табл. 3. Наибольший наклон прямой наблюдается для воды, величина энергии активации самодиффузии составляет приблизительно 19 кДж/моль. Для растворов ФК величина энергии активации близка к значению 18,5 кДж/моль. Прямолинейность в полулогарифмических координатах свидетельствует о гомогенности раствора ФК, в котором подвижность всех компонентов одинакова.

Изотермы адсорбции паров воды при температуре 22 °С на образцах ФК при температуре 20 °С, а также при 22 и 100 °С имеют выпуклый

где Уо - свободный объем; Уе - объем элюции, составляет порядка 15000 а.е.м.

В целом ФК характеризуются меньшими молекулярными массами, которые приблизительно в 3 раза меньше, чем молекулярные массы гумино-вых кислот (табл. 2).

вид, что типично для адсорбции молекул воды на первичных адсорбционных центрах. Количество центров адсорбции уменьшается при предварительном прогреве образца, и в начальной области давлений адсорбция уменьшается. При более высоких давлениях симбатно увеличивается и адсорбция. Линейность изотермы адсорбции позволила определить величину адсорбции и константы уравнения Ленгмюра, которые составляют 6,62 и 2,58 ммоль/г соответственно. Установленные адсорбционные характеристики позволяют констатировать высокую адсорбционную способность ФК пелоидов.

ВЫВОДЫ

Предложенная методика позволяет получить низкозольный препарат с сохранением нативной структуры фульвовых кислот.

Полученные в работе характеристики фуль-вовых кислот пелоидов позволяют провести идентификацию природных субстанций, выделенных из низкоминерализованных грязей, что способствует формированию информационно-аналитической базы, необходимой для перевода фульво-вых кислот в разряд стандартизированных фармацевтических препаратов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Shikalgar T.S., Naikwade N.S. Evaluation of cardioprotective activity of fulvic acid against isoproterenol induced oxidative damage in rat myocardium. International Research Journal of Pharmacy. 2018; 9(1):71-80. doi: 10.7897/2230-8407.09111.

2. Orlov A.A., Zherebker A., Eletskaya A.A., Chernikov V.S., Kozlovskaya L.I., ZhernovYu.V., Kostyukevich Yu., Palyu-lin V.A., Nikolaev E.N., Osolodkin D.I., Perminova I.V. Examination of molecular space and feasible structures of bioac-tive components of humic substances by FTICR MS data

Таблица 2. Результаты молекулярно-массового распределения фракций фульвовых кислот

Фракция Молекулярная масса, а.е.м. Массовая доля фракции, %масс. Средняя молекулярная масса, а.е.м.

1 15680 82 15247

2 11250 18

mining in CHEMBL database. Scientific reports. Nature Publishing Group (United Kingdom). 2019; 9: 12066. doi: 10.1038/s41598-019-48000-y.

3. Бузлама А.В., Чернов Ю.Н. Анализ фармакологических свойств, механизмов действия и перспектив применения гуминовых веществ в медицине. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2010; 73(9): 43-48.

4. Трофимова Е.С., Зыкова М.В., Лигачева А.А. Влияние гуминовых кислот торфа различных способов экстракции на функциональную активность макрофагов in vitro. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016; 162(12): 708-713.

5. Попов А.И. Гуминовые вещества: свойства, строение, образование. Под ред. Е.И. Ермакова. Санкт-Петербург: Изд-во СПб. ун-та. 2004; 248.

6. Инербаев Б.О., Шелепов В.Г., Инербаева А.Т. Изучение влияния низкомолекулярной гуминовой кормовой добавки «Фульвогумат» корм на мясную продуктивность ге-рефордских бычков. АПК России. Южно-Уральский государственный аграрный университет (Троицк). 2017; 24(5): 1201-1210.

7. Лейверс С.У., Уорон Питер. Патент № 2014140227 (РФ). Комбинация фульвовой кислоты и антибиотика для подавления роста бактерий, резистентных к множеству лекарственных средств, или лечения инфекций, вызванных ими. 2013.

8. Чилачава К.Б., Песцов Г.В., Муравлев Н.С., Глазунова А.В., Бойкова О.В. Изучение фунгицидных свойств фульвовых кислот. Аграрная наука ООО «ВИК - здоровье животных». 2019; 2(8): 172-174.

9. Жилкибаев О.Т., Шоинбекова С.А., Тукенова З.А., Ибраев М.А., Рымжанова З.А. Высокоэффективный органиче-

ский регулятор роста растений на основе гуминовых и фульвовых кислот. Материалы XIV Междунар. научно-практич. конф. «Биологически активные препараты для растениеводства. Научное обоснование - рекомендации - практические результаты». Минск. 2018; 84-86.

10. Макаренко Н.В., Зайцева Е.Н., Дубищев А.В., Андриянов Д.А. Исследование острой токсичности и диуретической активности металлопроизводных гуминовых, фульвовых и гумусовых кислот. Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015; 17(5(3)): 925-929.

11. КотовВ.В., Ненахов Д.В., ГасановаЕ.С., Стекольников К.Е. Состав и кислотно-основные свойства фракций фульво-кислот чернозема выщелоченного. Сорбционные и хро-матографические процессы. 2010; 10(1): 47-53.

12. Зайцева Е.Н., Дубищев А.В., Базитова А.А. Регуляция экскреторной функции почек аденозинергическими средствами. Наука и инновации в медицине. 2018; 3: 61-63.

13. Савченко И.А., Корнеева И.Н., Лукша Е.А., Пасечник К.К. Биологическая активность гуминовых веществ: перспективы и проблемы их применения в медицине. Журнал МедиАль. 2019; 1: 54-60.

14. Бадмаева К.Е., Теплый Д.Л., Бадмаева С.Е., Абушино-ва Н.Н. Противоязвенные эффекты минеральной фракции илово-сульфидных пелоидов оз. Большое Яшалтинское при экспериментальном ульцерогенезе у крыс. Журнал медико-биологических исследований. 2019; 7(2): 131-139.

15. Промтов М.А., Степанов А.Ю. Кинетика совмещенных процессов диспергирования и экстракции гуминовых и фульвовых кислот из торфа и биогумуса в роторном импульсном аппарате. Химия растительного сырья.2019; 2: 261-269.

Поступила 21 апреля 2020 г.

PREPARATION AND PROPERTIES OF FULVIC ACIDS OF LOW-MINERALIZED PELOIDS

© Authors, 2020 N.P. Avvakumova

Dr.Sc. (Biol.), Professor, Head of General, Bioinorganic and Bioorganic Chemistry Department,

Samara State Medical University

E-mail: navvak@mail.ru

M.A. Krivopalova

Ph.D. (Chem.), Associate Professor,

Department of General, Bioinorganic and Bioorganic Chemistry, Samara State Medical University E-mail: samchemy@yandex.ru M.N. Glubokova

Ph.D.(Pharm.), Associate Professor,

Department of General, Bioinorganic and Bioorganic Chemistry, Samara State Medical University E-mail: glubokova_mn@mail.ru E.E. Katunina

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ph.D. (Biol.), Associate Professor,

Department of General, Bioinorganic and Bioorganic Chemistry, Samara State Medical University E-mail: katuninaelena@yandex.ru A.V. Zhdanova

Ph.D. (Pharm.), Senior Lecturer,

Department of General, Bioinorganic and Bioorganic Chemistry, Samara State Medical University E-mail: avzhdanova@mail.ru

Low-mineralized sulphide silt muds have high biological activity; they produce both local and general effects on the body. Fulvic acids (FA) are less understood components of peloids; they are difficult to study due to their high mineralization when isolated by classical methods. In this regard, it is relevant to find new methods for obtaining FA and determine their constitutional parameters. The aim of the work was to obtain fulvic acids of peloids with a low degree of mineralization and to determine some physical and chemical parameters.

FA were isolated from low-mineralized sulphide silt muds using reprecipitation. Elemental analysis of FA samples was carried out with a Evro 300 CHN analyzer; IR spectra were recorded with an FSM 1201 IR Fourier spectrophotometer; molecular mass distribution was carried out by gel filtration, self-diffusion coefficients were determined with NMR with a magnetic field pulsed gradient; adsorption isotherms of water vapor were obtained in a vacuum adsorption unit.

The IR spectra of the obtained FA sample contain a wide passband with a frequency of 3453 cm-1, which corresponds to vibrations of aliphatic groups, as well as stretching vibrations of hydroxyl groups. The transmission maximum with a frequency of 1634 cm-1 may reflect the stretching vibrations of the conjugated carbon - carbon and carbon - oxygen bonds of the carboxylate type.The molecular weight distribution revealed two fractions in the group of fulvic acids. The established adsorption characteristics show the high adsorption ability of FA of peloids.

The proposed method helps to obtain a low-ash preparation with preservation of all structural components of the natural substance. The obtained characteristics of FA of peloids allow identification of natural substances; it contributes to the formation of the data and analytical base, which is necessary to shift fulvic acids to the category of standardized pharmaceutical preparations. Key words: humic substances, fulvic acid, fraction, composition and properties.

For citation: Avvakumova N.P., Krivopalova M.A., Glubokova M.N., Katunina E.E., Zhdanova A.V. Preparation and properties of fulvic acids of low-mineralized peloids. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2020;23(5):3-9. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-05-01

REFERENCES

1. Shikalgar T.S., Naikwade N.S. Evaluation of cardioprotective activity of fulvic acid against isoproterenol induced oxidative damage in rat myocardium. International Research Journal of Pharmacy. 2018; 9(1):71-80. doi: 10.7897/2230-8407.09111.

2. Orlov A.A., Zherebker A., Eletskaya A.A., Chernikov V.S., Kozlovskaya L.I., ZhernovYu.V., Kostyukevich Yu., Palyulin V.A., Nikolaev E.N., Osolodkin D.I., Perminova I.V. Examination of molecular space and feasible structures of bioactive components of humic substances by FTICR MS data mining in CHEMBL database. Scientific reports. Nature Publishing Group (United Kingdom). 2019; 9: 12066. doi: 10.1038/s41598-019-48000-y.

3. Buzlama A.V., Chernov Ju.N. Analiz farmakologicheskih svojstv, mehanizmov dejstvija i perspektiv primenenija guminovyh veshhestv v medicine. Jek-sperimental'naja i klinicheskaja farmakologija. 2010; 73(9): 43-48.

4. Trofimova E.S., Zykova M.V., Ligacheva A.A. Vlijanie guminovyh kislot torfa razlichnyh sposobov jekstrakcii na funkcional'nuju aktivnost' makrofagov in vitro. Bjulleten' jeksperimental'noj biologii i mediciny. 2016; 162(12): 708-713.

5. Popov A.I. Guminovye veshhestva: svojstva, stroenie, obrazovanie. Pod red. E.I. Ermakova. Sankt-Peterburg: Izd-vo SPb. un-ta. 2004; 248.

6. Inerbaev B.O., Shelepov V.G., Inerbaeva A.T. Izuchenie vlijanija nizkomolekuljarnoj guminovoj kormovoj dobavki «Ful'vogumat» korm na mjasnuju produktivnost' gerefordskih bychkov. APK Rossii. Juzhno-Ural'skij gosudarstvennyj agrarnyj universitet (Troick). 2017; 24(5): 1201-1210.

7. Lejvers S.U., Uoron Piter. Patent № 2014140227 (RF). Kombinacija ful'vovoj kisloty i antibiotika dlja podavlenija rosta bakterij, rezistentnyh k mnozhestvu lekarstvennyh sredstv, ili lechenija infekcij, vyzvannyh imi. 2013.

8. Chilachava K.B., Pescov G.V., Muravlev N.S., Glazunova A.V., Bojkova O.V. Izuchenie fungicidnyh svojstv ful'vovyh kislot. Agrarnaja nauka OOO «VIK -zdorov'e zhivotnyh». 2019; 2(8): 172-174.

9. Zhilkibaev O.T., Shoinbekova S.A., Tukenova Z.A., Ibraev M.A., Rymzhanova Z.A. Vysokojeffektivnyj organicheskij reguljator rosta rastenij na osnove guminovyh i ful'vovyh kislot. Materialy XIV Mezhdunar. nauchno-praktich. konf. «Biologicheski aktivnye preparaty dlja rastenievodstva. Nauchnoe obos-novanie - rekomendacii - prakticheskie rezul'taty». Minsk. 2018; 84-86.

10. Makarenko N.V., Zajceva E.N., Dubishhev A.V., Andrijanov D.A. Issledovanie ostroj toksichnosti i diureticheskoj aktivnosti metalloproizvodnyh guminovyh, ful'vovyh i gumusovyh kislot. Izvestija Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj akademii nauk. 2015; 17(5(3)): 925-929.

11. Kotov V.V., Nenahov D.V., Gasanova E.S., Stekol'nikov K.E. Sostav i kislotno-osnovnye svojstva frakcij ful'vokislot chernozema vyshhelochennogo. Sorbcionnye i hromatograficheskie processy. 2010; 10(1): 47-53.

12. Zajceva E.N., Dubishhev A.V., Bazitova A.A. Reguljacija jekskretornoj funkcii pochek adenozinergicheskimi sredstvami. Nauka i innovacii v medicine. 2018; 3: 61-63.

13. Savchenko I.A., Korneeva I.N., Luksha E.A., Pasechnik K.K. Biologicheskaja aktivnost' guminovyh veshhestv: perspektivy i problemy ih primenenija v medicine. Zhurnal MediAl'. 2019; 1: 54-60.

14. Badmaeva K.E., Teplyj D.L., Badmaeva S.E., Abushinova N.N. Protivojazvennye jeffekty mineral'noj frakcii ilovo-sul'fidnyh peloidov oz. Bol'shoe Ja-shaltinskoe pri jeksperimental'nom ul'cerogeneze u krys. Zhurnal mediko-biologicheskih issledovanij. 2019; 7(2): 131-139.

15. Promtov M.A., Stepanov A.Ju. Kinetika sovmeshhennyh processov dispergirovanija i jekstrakcii guminovyh i ful'vovyh kislot iz torfa i biogumusa v rotor-nom impul'snom apparate. Himija rastitel'nogo syr'ja.2019; 2: 261-269.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.