Методи синтезу сполук цинку з амінокислотами

Наведено спосіб одержання комплексних сполук цинку з амінокислотами: гліцином, лізином та метіоніном. Доведено їх хімічну структуру шляхом ІЧ-спектрофотометрії, розраховано теоретичний та фактичний вихід при синтезі.

Комплексні сполуки цинку, ІЧ-спектр, гліцинат цинку, лізинат цинку, метіонат цинку.

Відомо, що в земній корі, ґрунті та воді міститься різна кількість макро- та мікроелементів. Це в свою чергу зумовлює їх надходження в рослинні та тваринні організми в певній кількості та співвідношенні. Якщо врахувати, що вони можуть засвоїтися організмом лише в доступній формі, то проблема забезпечення цими важливими елементами організму тварин у першу чергу залежить від властивостей сполук, до яких вони входять [1].

Мікроелементи повинні вводитися в живий організм у біологічно активній формі, здатній легко трансформуватися і засвоюватися. Застосування в такому випадку неорганічних солей металів часто малоефективне. Значно більшого ефекту можна досягти, використовуючи комплексні сполуки металів, особливо з амінокислотами [1, 2].

Це пов’язано з тим, що комплексонати біометалів практично нетоксичні, добре розчиняються у воді, високо стійкі в широкому діапазоні рН, адсорбуються ґрунтом і руйнуються мікроорганізмами, тривалий час утримуються в розчині, добре поєднуються з іншими речовинами [2].

Отже, сполуки металів з органічними речовинами можуть бути використані як кормові добавки в годівлі тварин. Тому вирішення питання їх синтезу, вивчення фізико-хімічних, біологічних та токсикологічних властивостей дасть змогу розробити сучасні способи одержання та впровадити їх у виробництво.

Матеріали і методи. Синтез комплексних сполук цинку з амінокислотами проведений на базі лабораторії Інституту хімії поверхні НАНУ.

Наявність у складі одержаних сполук амінокислотних й інших залишків та їх чистоту підтверджували за допомогою ІЧ-спектроскопії. ІЧ — спектри амінокислот та їх комплекси з іонами цинку записували за допомогою спектрофотометра Spekord M-80 (Німеччина) [3, 4]. Для запису спектрів одержаних речовин готували суміші відповідних речовин (0,002 г) з бромідом калію (0,2 г) і пресували у таблетки.

Результати досліджень та їх обговорення. Для одержання комплексних сполук з іонами цинку були вибрані три амінокислоти: гліцин, метіонін та лізин. Загальна формула амінокислот така:

NH2CH (R) COOH,

де R = — Н гліцин (Gly)

R = — CH2CH2S(CH3) метіонін (Met)

R = — (CH2)4NH3+ лізин (Lys)

Вони утворюють досить стійкі комплексні сполуки з іонами цинку, про що свідчать підібрані в літературі константи стійкості [5, 6]. Всі ці амінокислоти утворюють з іонами цинку комплексні сполуки 1:1 та 1:2.

Me2+ + L- ↔ MeL+ lgK1

Me2+ + 2 L- ↔ Me(L)2 lgK2

Крім того, у розчинах залежно від рН існують різні форми амінокислот, що відрізняються за кількістю атомів водню. Ці реакції характеризуються відповідними константами дисоціації.

Для лізину можливе протікання реакції дисоціації протону від другої аміногрупи, але реакція характеризується високою константою дисоціації (pK 10,72) і при рН до 9 згадана аміногрупа залишається протонованою.