ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРОИЗВОДНЫХ ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ КИСЛОТЫ С ЭЛЛАГОВОЙ КИСЛОТОЙ

АННОТАЦИЯ

В работе представлены результаты получения супрамолекулярных комплексов на основе производных глицирризиновой кислоты (ГК) и эллаговой кислоты (ЭК) в различных молярных соотношениях. Исследованы физико-химические свойства полученных систем, включая реологические характеристики, влияние температуры, pH среды и природы растворителя на вязкость и растворимость. Установлено, что приведенная вязкость комплексов снижается при повышении температуры и уменьшении концентрации, что связано с разрушением мицеллярных структур. Эксперименты с мочевиной и ксилозой показали, что в формировании комплексов участвуют не только межмолекулярные водородные связи, но и гидрофобные взаимодействия. Полученные данные расширяют понимание механизмов самоорганизации комплексов ГК с фенольными кислотами и могут быть использованы для разработки систем доставки биологически активных веществ.

ABSTRACT

This work presents the results of obtaining supramolecular complexes based on glycyrrhizic acid (GA) derivatives and ellagic acid (EA) at various molar ratios. The physicochemical properties of the obtained systems were studied, including rheological characteristics, the influence of temperature, pH, and solvent nature on viscosity and solubility. It was found that the reduced viscosity of the complexes decreases with increasing temperature and decreasing concentration, which is associated with the disruption of micellar structures. Experiments with urea and xylose showed that not only intermolecular hydrogen bonds but also hydrophobic interactions are involved in the formation of the complexes. The obtained data expand the understanding of the self-organization mechanisms of GA complexes with phenolic acids and can be used for the development of delivery systems for biologically active substances.

Ключевые слова: эллаговая кислота, глицирризиновая кислота, супрамолекулярные комплексы, реология, вязкость, растворимость, растворители.

Keywords: ellagic acid, glycyrrhizic acid, supramolecular complexes, rheology, viscosity, solubility, solvents.

Введение. Глицирризиновая кислота (ГК), относящаяся к классу тритерпенов, является конъюгатом двух компонентов - глюкуроновой и глицирретиновой кислот. В природе её получают из корня растения солодки. Наряду с широким применением в кондитерской и косметической промышленности, ГК также имеет большое значение в качестве растительного лекарственного средства для лечения различных заболеваний [1]. В последние годы создание систем доставки лекарств на основе природных биологически активных веществ в области супрамолекулярной химии и фармацевтики стало актуальной задачей. В частности, глицирризиновая кислота, относящаяся к классу тритерпенов, отличается своей способностью взаимодействовать с различными гидрофобными молекулами благодаря своей амфифильной структуре[2,3].

Комплексы на основе ГК широко изучаются в качестве носителей лекарственных веществ, поскольку они повышают растворимость последних, защищают их от внешних факторов и улучшают биоусвояемость. В научных работах отмечается, что ГК, образуя комплексы с различными биологически активными веществами, повышает их фармакологическую эффективность [4–5]. Тем не менее, существующие исследования в основном связаны с общими фенольными соединениями, а супрамолекулярные комплексы, образуемые производными глицирризиновой кислоты с эллаговой кислотой, изучены недостаточно.

Методология. С целью определения того, какие типы взаимодействий присутствуют или имеют наибольший вклад в образование супрамолекулярных комплексов, была изучена вязкость комплекса МАСГК:ЭлагК в различных средах: мочевина и ксилоза

Первоначально зависимость приведенной вязкости от концентрации рассматривалась при четырех температурах (25^оС, 30^оС, 35^оС,40^оС). При этом во всех температурных состояниях приведенная вязкость увеличивается до тех пор, пока концентрация не достигнет 0,4%, а при температуре 40⁰С приведенная вязкость раствора с наименьшей концентрацией (0,025%) приближается к 0. В целом, повышение температуры привело к снижению приведенной вязкости во всех концентрациях.

Рисунок 1. Зависимость приведенной вязкости водного раствора супрамолекулярного комплекса МАСГК -ЭК 8:1 от концентрации при различных температурах: а-25 ^оС, б-30 ^оС, в-35 ^оС ва с-40^оС

Результаты. Из рисунка 1 видно, что вязкость водных растворов комплексов можно объяснить уменьшением концентрации раствора, т.е. уменьшением межмолекулярных взаимодействий, образующих мицеллярную структуру в результате увеличения количества молекул растворителя. Повышение температуры может привести к снижению приведенной вязкости, основанной на разрушении мицеллярной структуры, из-за увеличения брауновского движения молекул в растворе.

При изучении вязкости в среде 0.01 М ксилозы резкого изменения приведенной вязкости комплексного раствора МАСГК:ЭК не наблюдалось. Следовательно, можно сделать вывод, что дополнительные вещества в комплексе влияют на процесс систематизации, а ксилоза экранирует эти эффекты.

Рисунок 2. График зависимости приведенной вязкости супрамолекулярного комплекса МАСГК –ЭК 8:1 от концентрации в растворе ксилозы при различных температурах: а-25 ^оС, б-30 ^оС, в-35 ^оС, d-40 ^оC

Таким образом, в процессе комплексообразования могут участвовать не только межмолекулярные водородные связи, но и гидрофобные и гидрофильные или ионно-дипольные взаимодействия, что приводит к образованию молекулярных комплексов.

Список литературы:

1. Ming, L. J., & Yin, A. C. Y. (2013). Therapeutic effects of glycyrrhizic acid. Natural product communications, 8(3), 1934578X1300800335.
2. Polyakov, NE va Leshina, TV (2011, may). Glitsirrizin kislotasi yangi dori vositalarini yetkazib berish vektori sifatida: dori vositalarini tashish va samaradorlikning sinergiyasi. Ochiq konf. materiallari jurnalida (2-jild, 1-son, 64-bet).
3. Meteleva, E. S., Chistyachenko, Y. S., Suntsova, L. P., Khvostov, M. V., Polyakov, N. E., Selyutina, O. Y., ... & Lyakhov, N. Z. (2019). Disodium salt of glycyrrhizic acid–A novel supramolecular delivery system for anthelmintic drug praziquantel. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 50, 66-77.
4. Baltina, L. A. (2003). Chemical modification of glycyrrhizic acid as a route to new bioactive compounds for medicine. Current medicinal chemistry, 10(2), 155-171.
5. Rafiq, S., Rafiq, S., Suthar, P., Nayik, G. A., & Kumar, H. (2022). Glycyrrhizic Acid. In Handbook of Plant and Animal Toxins in Food (pp. 239-250). CRC Press.