Количественная модель радиационного синтеза триптофана в водно-спиртовом растворе аланина и индола

Изучение радиационно-химического карбоксилирования системы индол−аланин связано с возможностью его использования для получения незаменимой аминокислоты – триптофана. В предыдущей работе исследовано влияние акцепторов заряда − дифенила и перекиси водорода на кинетику радиолиза системы: вода, спирт, индол, серин [1]. Установлено, что сольватированный электрон оказывает определяющую роль в механизме образования триптофана. Целью настоящей работы является формулирование количественной модели радиационного синтеза триптофана на примере водно-спиртового раствора индола и аланина. Радиолиз осуществляли γ-лучами радиоактивного изотопа ⁶⁰Со на γ-установке УГУ-420А в статических условиях при мощности дозы 1,2 Гр/с. Изучаемую систему, состоящую из 0,1М спиртового раствора индола и 0,1 М водного раствора аланина в соотношении 1:1, насыщенную углекислым газом и подвергшуюся радиационной обработке, исследовали методом тонкослойной хроматографии для определения аминокислот. Погрешность определения составила ± 5 %. В облученном растворе методом восходящей бумажной хроматографии с последующим количественным определением обнаружен триптофан. Представлена зависимость концентрации триптофана от дозы при радиационно-химическом карбоксилировании в системе индол–аланин. На основании полученных экспериментальных и расчетных значений радиационно-химического выхода β-индолиламинопропионовой кислоты установлено, что теоретическая модель удовлетворительно описывает экспериментальные данные.

1. Изучение влияния акцепторов заряда на процесс радиационно-химического арбоксилиования системы индол-серин / Л. Н. Жигунова [и др.] // Химия высоких энергий. – 2015. – Т. 49, № 5. − С. 349–353.

2. Кеба, В. В. Математическая модель радиолиза воды и водных растворов / В. В. Кеба, Н. А. Семиколенова // Математические структуры и моделирование. – 2000. – Вып. 6. – C. 72–77.

3. Бугаенко, В. Л. Количественная модель радиолиза жидкой воды и разбавленных водных растворов водорода, кислорода и перекиси водорода. I. Формулировка модели / В. Л. Бугаенко, В. М. Бяков // Химия высоких энергий. – 1998. – Т. 32, № 6. – С. 407–414.

4. Пикаев, А. К. Реакционная способность первичных продуктов радиолиза воды / А. К. Пикаев, С. А. Кабакчи: Спр. – М.: Энергоиздат, 1982. – 200 c.

5. Пикаев, А. К. Современная радиационная химия. Радиолиз газов и жидкостей / А. К. Пикаев. – М.: Наука, 1986. – 440 с.

6. Chemical Kinetics Database [Electronic resource] / National Institute of Standarts and Technology. – 2013. – Mode of access: http://kinetics.nist.gov/index.php. – Date of access: 18.05.2016.

7. Сазонов, А. Б. Гамма-радиолиз бинарной системы «этанол–вода» в присутствии кислорода / А. Б. Сазонов, Н. В. Марченко, А. В. Никитин // Химия высоких энергий. – 2015. – Т. 49, № 4. – C. 253–264.

8. Гордеев, А. В. Моделирование радиационно-химических выходов Н2 и Н2О2 в концентрированных растворах / А. В. Гордеев, Б. Г. Ершов, А. В. Сафонов // Химия высоких энергий. – 2014. – Т. 48, № 4. – С. 272–280.

9. Радиационно-индуцированная деструкция гидроксилсодержащих аминокислот в водных растворах / А. А. Сладкова [и др.] // Химия высоких энергий. – 2012. – Т. 46, № 4. – C. 283–288.