Квантово-хімічне моделювання структур молекулярних комплексів у системі «Уронатні полісахариди – Са2+»

Autor: Evgen Pivovarov, Yehor Polyvanov, Natalia Kondratjuk, Danylo Toloshnyi, Tatiana Stepanova
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях; Том 2 № 26(1302) (2018): Вісник НТУ «ХПІ»: Серія "Нові рішення у сучасних технологіях"; 71-77
Вестник Национального Технического Университета "ХПИ" Серия Новые решения в современных технологиях; Том 2 № 26(1302) (2018): Вісник НТУ «ХПІ»: Серія "Нові рішення у сучасних технологіях"; 71-77
Bulletin of the National Technical University «KhPI» Series: New solutions in modern technologies; Vol. 2 No. 26(1302) (2018): Bulletin of the NTU"KhPI". Series: New Solutions in Modern Technology; 71-77
ISSN: 2079-5459
2413-4295
Popis: Quantum-chemical modeling of the process of ionotropic gelling in systems of uronate polysaccharides (high-guluronate sodium alginate and low-esterified pectin) with calcium is carried out. Calculation the interaction of active functional groups of uronate polysaccharides with calcium ion shows the possibility of this process passage with the formation of calcium-guluronate (CaGul4), calcium-galacturonate (CaGal4) and calcium-guluronate-galacturonate (CaGal2Gul2) chelate complexes.The process of interaction occurs when the carboxyl and hydroxyl groups of the uronate polysaccharides are chemically bound to the calcium ion. It was established that calcium-guluronate complex has an eight binding centres with calcium whereas calcium-galacturonate and calcium-guluronate-galacturonate complexes have four binding centres.This article describes the binding centres in systems that are considered by ionotropic gel formation. This clearly illustratedthe spatial atoms arrangement in the systems of individual polysaccharides and their combination; location and value of bond lengths, values of torsion and valence angles. Presented quantum-chemical models are allowed to estimate chemical activity of fragments macromolecular structures during ionotropic gelation. This makes it possible to predict the amount of external bound water, calculate the optimum proportions of substances for the formulation of rational food recipes.The fact of the ionotropic gelation in the combined system "alginate-pectin-Ca" was installed on the basis of the obtained models and their geometric characteristics. In this case the chelate complexes CaGul2Gal2 was formed. It is stable during storage, more plastic and soft in contrast to CaGul4 and stronger than CaGal4.
Проведено квантово-хімічне моделювання процесу іонотропного гелеутворення в системах уронатних полісахаридів (альгіната натрія високогулуронатного і пектина низькоетерифікованого амідованого) з кальцієм. Розрахунок взаємодії активних функціональных груп уронатних полісахаридів з іоном кальцію пояснює можливість протікання даного процеса з утворенням наступних хелатних комплексів: кальцій-гулуронатного (CaGul4), кальцій-галактуронатного (CaGal4) та кальцій-гулуронат-галактуронатного (CaGal2Gul2). У статті повідомляється про те, що процес взаємодії здійснюється за рахунок хімічного зв’язування карбоксильних та гідроксильних груп уронатних полісахаридів з іоном металу. Встановлено, що кальцій-гулуронатний комплекс має вісім точок зв’язування з іоном кальцію, а комплекси кальцій-галактуронатний та кальцій-гулуронат-галактуронатний – по чотири. Описані довжини зв’язків, величини торсійних кутів та кутів Оn-Ca-Om в одержаних хелатних комплексах.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: