name: Растворение и диффузия хитозана в водной среде и его координация с инсулином. Молекулярно-динамическое исследование
keyword_list: хитозан, инсулин, молекулярная динамика, силовое поле, растворение
abstract: Разработано силовое поле GROMOS 56ACARBO_CHT, позволяющее проводить молекулярно-динамическое моделирование хитозана и его аминозамещенных производных, а также хитозанов с протонированной аминогруппой. Проведена верификация силового поля по экспериментальным данным и результатам предыдущих теоретических исследований. Расчеты с использованием нового силового поля хорошо воспроизводят экспериментальные структурные и конформационные особенности хитозана, а также экспериментальные физико-химические параметры, характеризующие растворы полимера. Оценена зависимость скорости растворения хитозановых нанокристаллов от молекулярной массы молекул хитозана и степени протонирования аминогрупп. Обнаружена важная роль протяженных непротонированных участков в процессе растворения хитозана. Установлено, что растворению препятствуют области полимера, где семь и более аминогрупп подряд не являются протонированными. Энергия координации хитозана с инсулином в водной среде описана как функция кислотности (pH). Энергия координации, предсказываемая этой формулой при pH = 5,3, составляет 5 ± 2,4 ккал/моль, что согласуется с экспериментальным значением 3,03 ккал/моль. Основными факторами, препятствующими формированию комплексов, являются нестабильность комплексов в кислой среде и самоассоциация хитозана при переходе к нейтральной и щелочной средам. Оптимальной для образования комплексов хитозан - инсулин является слабокислая среда с pH = 5,5 - 6,5. Прочность комплексов в этом диапазоне pH ограничена энергией ван-дер-ваальсовых взаимодействий между молекулами инсулина и хитозана, которая составляет 5,9 ± 1,3 ккал/моль.
chairman_dissertation_council.surname: Князев А.В.
chairman_dissertation_council.position: Декан
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
organization_supervisor.surname: Иванченко М.В.
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе
organization_supervisor.degree: Доктор физико-математических наук
rubrics.code: 31.15.31
rubrics.name: Растворы
oecds.code: 01.04.EI
oecds.name: CHEMISTRY, PHYSICAL
speciality_codes.name: Физическая химия
speciality_codes.code: 02.00.04
supervisors.fio: Игнатов С.К.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Киселев М.Г.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Василевская В.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Высокомолекулярные соединения
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ННГУ им. Н.И. Лобачевского
protection_organization.name: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского».
protection_organization.ogrn: 1025203733510
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ННГУ им. Н.И. Лобачевского
author_organization.name: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского».
author_organization.ogrn: 1025203733510
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения