Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/spb2013/proc-p38.htm

 

САМООРГАНИЗАЦИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ХИНИНА НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ В ЕСТЕСТВЕННЫХ И ГИПОЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ УСЛОВИЯХ

Муртазина Л.И., Сергеева С.Ю., Рыжкина И.С., Коновалов А.И.

ФГБУН ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН, 420088, Россия, Казань, Акад. Арбузова, 8

E-mail: ryzhkina@iopc.ru

 

Хинин (1) – широко известный препарат, оказывающий разностороннее действие (противолихорадочное, обеззараживающее, обезболивающее и др.) на живой организм в зависимости от применяемой дозы. Широко изучено горметическое воздействие данного препарата в ферментативных и каталитических процессах, происходящих в живых организмах. Основной особенностью хинина является его противомалярийное действие. В работах [1-3] бимодальный или горметический отклик биосистем на действие высокоразбавленных растворов БАВ объяснен с позиций состояния самоорганизованного раствора БАВ в том или ином интервале концентраций. Для прогнозирования интервалов концентраций, в которых возможно максимальное проявление биоэффекта растворов 1, нами изучена самоорганизация и физико-химические свойства водных растворов этого препарата в широкой области концентраций 1·10-24 - 1·10-3 М методами динамического светорассеяния (ДСР), электрофореза, кондуктометрии, pH-метрии в естественных и гипоэлектромагнитных условиях.

Знание процессов самоорганизации физиологического раствора, содержащего БАВ низкой концентрации, необходимо для объяснения появления биоэффектов высокоразбавленных растворов. Поэтому нами было предпринято изучение физиологического раствора, содержащего 1 в широкой области концентраций.

Исследование водных и физиологических растворов 1 (1·10-24 - 1·10-3М), выдержанных в естественных и гипоэлектромагнитных условиях, методами ДСР и микроэлектрофореза показало, что в случае растворов 1 данные методы малоинформативны.

При изучении физико-химических свойств (χ, рН) водных растворов 1 установлено, что концентрационные зависимости удельной электропроводности и рН растворов условно можно разделить на два интервала: 1·10-5 - 1·10-3 М, 1·10-24 - 1·10-6 М. В первом интервале значения χ закономерно снижаются, а рН растворов увеличивается. В интервале 1·10-24 - 1·10-6 М концентрационные зависимости χ и рН носят нелинейный характер, типичный для изученных ранее растворов биологически активных веществ, способных проявлять биоэффекты в области низких концентраций [1-3]. При концентрациях 1·10-10, 1·10-14, 1·10-20 М на зависимостях χ и рН наблюдаются максимумы, которые, как показано в [1-3], свидетельствуют об образовании наноассоциатов в растворе. Изучение водных растворов 1, выдержанных в гипоэлектромагнитной среде, показало, что в области концентраций 1·10-5 - 1·10-3М пониженный уровень ЭМП не оказывает влияния на физико-химические свойства растворов 1. Пороговая концентрация (cп) для растворов 1 составляет 1·10-5 М. Ниже этой концентрации значения χ и рН растворов 1, выдержанных в гипоэлектромагнитных условиях, снижаются, приближаясь к значениям бидистиллированной воды в интервале 1·10-18 - 1·10-12 М. При 1·10-20 М наблюдаются максимумы значений χ и рН, сопоставимые с их значениями в естественных условиях.

Изучение физико-химических свойств (χ, рН) физиологического раствора, содержащего 1 в широкой области концентраций, показало, что концентрационную зависимость удельной электропроводности можно разделить на два интервала: 1·10-11 - 1·10-3 М, 1·10-24 - 1·10-11 М. В интервале 1·10-11 - 1·10-3 М значения χ закономерно снижаются, с небольшим максимумом при концентрации 1 равной 1·10-10 М. Во втором интервале значения удельной электропроводности приближаются к значению χ физиологического раствора = 10130 мкСм/см и практически не изменяются. Несмотря на то, что физиологический раствор представляет собой буфер, при концентрациях 1 равных 1·10-10, 1·10-3 М, наблюдается достоверное изменение рН, аналогично [3]. Наблюдаемое изменение рН установлено в растворах, выдержанных в естественных и гипоэлектромагнитных условиях.

Таким образом, в интервале концентраций 1·10-24 - 1·10-6 М можно прогнозировать появление биоэффекта с максимальным откликом при концентрациях 1·10-10, 1·10-14, 1·10-20 М.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект №12-03-31304, №13-03-00002), программы Президиума РАН №28.

SELF-ORGANIZATION AND PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES OF Quinine SOLUTIONS LOW CONCENRTAIONS UNDER COMMON AND HYPOELECTROMAGNETIC CONDITIONS

Murtazina L.I., Sergeeva S.Yu., Ryzhkina I.S., Konovalov A.I.

A.E. Arbuzov Institute of Organic and Physical Chemistry KazRC RAS, 8 ul. Akad. Arbuzova 420088 Kazan, E-mail: ryzhkina@iopc.ru

Литература

1.              Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Киселева Ю.В., Коновалов А.И. Свойства супрамолекулярных наноассоциатов, образующихся в водных растворах низких и сверхнизких концентраций биологически активных веществ //ДАН, 2009, Т. 428, № 4, С. 487-491.

2.              Рыжкина И.С., Киселева Ю.В., Муртазина Л.И., Пальмина Н.П., Белов В.В., .Мальцева Е.Л., Шерман Е.Д., Тимошева А.П., Коновалов А.И. Влияние концентраций α-токоферола на самоорганизацию, физико-химические свойства растворов и структуру биологических мембран//ДАН, 2011, Т. 438, №5, С.635-639.

3.              Рыжкина И.С., Муртазина Л.И., Масагутова Э.М., Мишина О.А., Павлова Т.П., Фридланд С.В., Коновалов А.И. Самоорганизация растворов хлористого натрия в отсутствие и в присутствии биологически активного вещества низкой концентрации в нормальных и гипоэлектромагнитных условиях//ДАН, 2012, Т. 446, №6, С. 646-652.