Строение кристаллов комплексного соединения хлорида марганца с треонином, полученных методом медленного выпаривания
Автор: Абдуллаева Ж.Д., Джумаева Ж.Ш.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Химические науки
Статья в выпуске: 6 т.10, 2024 года.
Бесплатный доступ
Кристаллы комплексных соединений применяются в технике, оптике, медицине, фармации, в обработке поверхностей и т. д. Изучение кристаллической структуры комплексных соединений важен, поскольку они широко используются в промышленности и обладают механическими, термическими и рядом других ценных свойств. Проведено изучение кристаллической структуры комплексного соединения хлорида марганца с аминокислотой треонин, а также изучение физико-химических и биологических свойств. Для синтеза комплексного соединения был применен метод медленного выпаривания. Состав образованных кристаллов соединения был проанализирован рентген дифракционным и спектроскопическими структурными анализами. Исследована структура комплексного соединения MnCl2×C4H9NO3 хлорида марганца и аминокислоты треонин. В результате исследования было установлено что кристаллическая структура соединения MnСl2×C4H9NO3 относится к орторомбической сингонии с пространственной симметрией P212121.
Хлорид марганца (ii) четырехводный, треонин, медленное выпаривание, ик-спектр, кристаллическая структура
Короткий адрес: https://sciup.org/14130168
IDR: 14130168 | DOI: 10.33619/2414-2948/103/01
Текст научной статьи Строение кристаллов комплексного соединения хлорида марганца с треонином, полученных методом медленного выпаривания
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice
УДК 546.212:546.47
Биологическое значение хлорид марганца MnCl 2 ×4H 2 O широко изучается в медицине на предмет его влияния на биологическую активность [1, 2] в качестве нейронального контрастного агента для усиленной магнитно-резонансной томографии а также в исследованиях координационной химии [3, 4]. Контрастные вещества на основе хлорида марганца применяются при магнитно-резонансной томографии (МРТ) для лечения пациентов с очаговыми поражениями печени и тяжелыми нарушениями функции почек из-за его эффективного положительного усиления контраста [5].
Марганец в хелатированной форме малотоксичен и широко используется в качестве контрастного вещества в клинике, инъекционным контрастным веществом Mn(II) является дипиридоксальдифосфат марганца (II) (Mn-DPDP) для визуализации печени [6].
В условиях периодической культуры на жидкой питательной среде добавление в последнюю хлорида марганца (II) ведет к изменениям расщепления четырех белков-субстратов «нейтральными» протеиназами мицелия и культуральной жидкости P. ostreatus [7].
L-треонин, протеиногенная α-аминокислота, включена во все белки, усиливает рост тканей, улучшает энергетический обмен в мышечных клетках и активирует иммунную систему. L-треонин — незаменимая кислота для человека и животных. Его суточная норма, рекомендованная Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), составляет 15 мг для человека на кг веса. Треонин является жизненно важным компонентом белков и ферментов, играя решающую роль в синтезе белка в организме. В фармацевтике он может входить в состав препаратов, направленных на обеспечение специфических аминокислотных профилей для пациентов с определенными заболеваниями или тех, кто находится в процессе выздоровления. Треонин является важной биоактивной молекулой, которая оказывает жизненно важное посредническое воздействие на синтез белка, энергетический обмен и усвоение питательных веществ. Многие предыдущие исследования были сосредоточены на потребностях, физиологических функциях и путях метаболизма Thr. Сообщалось, что соответствующие уровни Thr в рационе могут способствовать росту животных, усиливать иммунную функцию и поддерживать здоровье кишечника .
Материалы и методы исследования
Комплексное соединение MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 хлорида марганца с аминокислотой треонин было получено методом медленного выпаривания. ИК-спектроскопией определены основные колебательные частоты комплексного соединения. Изучено расположение кристаллических плоскостей и установлена структура монокристаллов комплексного соединения MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 хлорида марганца с треонином.
Результаты и обсуждение
Состав полученных комплексных соединений идентифицирован рентген дифракционным и ИК-спектроскопическим анализами. Пространственные изомеры хлорида марганца (II) тетрагидрата [MnCl 2 (H 2 O) 4 ] показаны на Рисунке 1.
В ИК-спектре формированного комплексного соединения MnСl2×C4H9NO3 пики при 3212, 3220, 2931 см-1 в длинноволновой области соответствуют валентному колебанию аминогруппы. Полоса поглощения валентного колебания карбоксильной группы (νasСОО-) сдвинута на 60 см-1, т. е. смещается от 1620 см-1 до 1585 см-1 и 1617 см-1 в область более низких частот, что подтверждает образование комплекса через атом кислорода карбоксильной группы.
Рисунок 1. Транс- и цис- комплексы хлорида марганца тетрагидрата [MnCl 2 (H 2 O) 4 ] в а) α -, cis-[MnCl 2 (H 2 O) 4 ] и b) β -, trans-[MnCl 2 (H 2 O) 4 ] формах
Колебательные частоты ИК-спектроскопии комплексного соединения хлорида марганца с треонином MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 даны в Таблице.
Таблица
ОСНОВНЫЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ ИК-СПЕКТРА КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ ХЛОРИДА МАРГАНЦА С ТРЕОНИНОМ MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 (см-1)
|
Отнесение |
C 4 H 9 NO 3 |
MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 |
|
v as (NH 2 ) |
— |
2931,42 |
|
v s (NH 2 ) |
2974,51 |
2595,34 |
|
v as (COO-) |
1620,11 |
1585,64 |
|
v s (COO-) |
1413,29 |
1394,64 |
|
δ as (NH 2 ) |
— |
1028,3 |
|
δ s (NH 2 ) |
1028,37 |
715,26 |
Рисунок 2. а) Расположение кристаллических плоскостей комплексного соединения
MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 ; b) Установлено, что структура монокристаллов комплексного соединения
MnСl2×C4H9NO3 хлорида марганца с треонином относится к орторомбической сингонии с пространственной симметрией P2 1 2 1 2 1 .
Выводы
Были определены пики поглощения спектров формированного комплексного соединения MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3.
Изучено расположение кристаллических плоскостей и установлена структура монокристаллов комплексного соединения MnСl 2 ×C 4 H 9 NO 3 хлорида марганца с треонином которая относится к орторомбической сингонии с пространственной симметрией P2 1 2 1 2 1 .
Список литературы Строение кристаллов комплексного соединения хлорида марганца с треонином, полученных методом медленного выпаривания
- Zhao F., Cai T., Liu M., Zheng G., Luo W., Chen J. Manganese induces dopaminergic neurodegeneration via microglial activation in a rat model of manganism // Toxicological sciences. 2009. V. 107. №1. P. 156-164. DOI: 10.1093/toxsci/kfn213
- Martinek P., Kula E., Hedbávný J. Reactions of Melolontha hippocastani adults to high manganese content in food // Ecotoxicology and environmental safety. 2018. V. 148. P. 37-43. DOI: 10.1016/j.ecoenv.2017.10.020
- Grünecker B., Kaltwasser S. F., Peterse Y., Sämann P. G., Schmidt M. V., Wotjak C. T., Czisch M. Fractionated manganese injections: effects on MRI contrast enhancement and physiological measures in C57BL/6 mice // NMR in Biomedicine. 2010. V. 23. №8. P. 913-921. DOI: 10.1002/nbm.1508
- Bouteiller H., Pasturel M., Lemoine P. On the Crystal Structures of the Polymorphs of Manganese (II) Chloride Tetrahydrate: α-MnCl2×4H2O and β-MnCl2×4H2O // Journal of Chemical Crystallography. 2021. V. 51. P. 311-316. DOI: 10.1007/s10870-020-00856-z EDN: WJTTYA
- Bernardino M. E., Weinreb J. C., Mitchell D. G., Small W. C., Morris M. Safety and optimum concentration of a manganese chloride-based oral MR contrast agent // Journal of Magnetic Resonance Imaging. 1994. V. 4. №6. P. 872-876. DOI: 10.1002/jmri.1880040620
- Pan D., Schmieder A. H., Wickline S. A., Lanza G. M. Manganese-based MRI contrast agents: past, present, and future // Tetrahedron. 2011. V. 67. №44. P. 8431-8444. DOI: 10.1016/j.tet.2011.07.076 EDN: PHWBDV
- Жук О. Н., Ильючик И. А., Кульгавеня А. Д., Никандров В. Н. Влияние хлорида марганца (II) на протеолитическую активность гриба вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus) при глубинном культивировании // Вестник Полесского государственного университета. Серия природоведческих наук. 2017. №2. С. 62-68. EDN: YLAFSZ
