Взаємодія N-aцетилнейрамінової кислоти з поверхнею кремнезему за участі фруктози у водному розчині

Abstract

Проведено квантовохімічне моделювання адсорбції N‑ацетилнейрамінової кислоти (NANA) на поверхні кремнезему за участі молекули фруктози методом теорії функціоналу густини B3LYP, 6-31G(d,p). Вплив розчинника враховувався в супермолекулярному та континуальному наближеннях, для адсорбційних комплексів застосовано кластерний підхід. Адсорбція NANA гідратованої поверхні кремнезему розглядались як процес заміщення молекул води на поверхні кремнезему молекулами адсорбату. Розглянуто дві схеми впливу молекули фруктози на адсорбцію NANA. Згідно першої гідратована молекула NANA взаємодіє з гідратованим адсорбційним комплексом кремнезем–фруктоза. Згідно другої кластер гідратованого кремнезему взаємодіє з гідратованим комплексом NANA–фруктоза. Енергія міжмолекулярної взаємодії згідно схеми 1 становить -9,2 кДж/моль, що значно нижче в порівнянні з аналогічною величиною за участі глюкози або сахарози (-20,5 і -86,2 кДж/моль). Схема 2 виявилася термодинамічно невигідним процесом, оскільки її енергетичний ефект становить +6,9 кДж/моль, на відміну від аналогічних процесів для глюкози (-21,8) і сахарози (-87,7 кДж/моль). Це підтверджує експериментальний факт, взаємного впливу речовин в суміші NANA з вуглеводами щодо взаємодії з кремнеземом в порівнянні із взаємодією речовин з кремнеземом окремо.