- PII
- S0044457X25050065-1
- DOI
- 10.31857/S0044457X25050065
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 70 / Issue number 5
- Pages
- 668-677
- Abstract
- For the first time a cryoprotectant based on glass-forming aqueous solution of magnesium acetate, a metal vital for the human body, was obtained and studied by DSC method. This cryoprotectant - Mg(CHCOO) ∙ 12HO - surpasses the available analogues by the following parameters: it has a high glass-forming ability (it passes from the glassy state to the liquid state without crystallization), is non-toxic and easy to obtain. Its cryoprotective ability, proved on chicken egg white, does not depend on the rate of cooling and heating. It is shown that among glass-forming solutions of Mg(CHCOO)-HO system there are five more potential cryoprotectants and preservative for hypothermic storage of biological material. The molecular mechanism preventing damage and death of biological material placed in solutions of the Mg(CHCOO)-HO system favourable for cryopreservation has been established using the density functional theory method.
- Keywords
- криопротектор стеклообразующая и криопротекторная способность водно-солевые стеклообразующие растворы водородная связь молекулярный механизм действия криопротектора
- Date of publication
- 03.03.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 11
References
- 1. Warner R.M., Brown K.S., Benson J.D. et. al. // Cryobiology. 2022. V. 108. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2022.09.002
- 2. Best B.P. // Rejuvenation Research. 2015. V. 18. № 5. P. 422. https://doi.org/10.1089/rej.2014.1656
- 3. Kostyaev A.A., Martusevich A.K., Andreev A.A. // Nauchnoe Obozrenie. Meditsinskie Nauki. 2016. № 6. P. 54. https://science-medicine.ru/en/article/view?id=944
- 4. Morris J., Acton E. // Cryobiology. 2013. V. 66. P. 85. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2012.11.007
- 5. Elliott G.D., Wang S., Fuller B.J. // Cryobiology. 2017. V. 76. P. 74. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2017.04.004
- 6. Zinchenko A.V., Bobrova E.N. // Dopovidi Natsional'noi Akademii Nauk Ukraini. 2010. № 12. P. 166.
- 7. Osei-Bempong C., Ghareeb A.E., Lako M. et. al. // Cryobiology. 2018. V. 84. P. 98. https://doi:10.1016/j.cryobiol.2018.07.008
- 8. Luyet B.J., Gehenio P.M. Life and death at low temperatures / Normandy: Biodinamica. 1940.
- 9. Polge C., Smith A.U., Parkes A.S. // Nature. 1949. V. 164. № 10. P. 666. https://doi.org/10.1038/164666a0
- 10. Rasmussen D.H., Mackenzie A.P. // Nature. 1968. V. 220. № 12. P. 1315. https://doi.org/10.1038/2201315a0
- 11. Кириленко И.А. Водно-электролитные стеклообразующие системы / М.: Красанд, 2016.
- 12. Hagg G.I. // J. Chem. Phys. 1935. № 3. P. 42. https://doi.org/10.1063/1.1749624
- 13. Кобеко П.П. Аморфные вещества: Физико-химические свойства простых и высокомолекулярных аморфных тел. М. - Л.: изд-во АН СССР. 1952.
- 14. Rawson H. Inorganic Glass-forming Systems / London N-Y: Acad. Press. 1967.
- 15. Tammann. G. Der Glaszustand. Leipzig: Verlag Leop. Voss. 1933. https://doi.org/10.1002/ange.19330463312
- 16. Аппен А.А. Химия стекла / Л.: Химия. 1974. С. 352.
- 17. Дембовский С.А., Чечеткина Е.А. Стеклообразование / М.: Наука. 1990. С. 277.
- 18. Kirilenko I.A., Tarakanova E.G., Mayorov A.V. et. al. // J. Non-Crystal. Solids. 2022. V. 594. 121825. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2022.121825.
- 19. Tarakanova E.G., Kirilenko I.A. // J. Non-Crystal. Solids. 2021. V. 573. 121130. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.121130
- 20. Майоров В.Д., Тараканова Е.Г., Майоров А.В., Кислина И.С. // Журн. структур. химии. 2022. Т. 63. № 10. 99312. https://doi.org/10.26902/JSC_id99312
- 21. Tarakanova E.G., Yukhnevich G.V., Kislina I.S., Maiorov V.D. // Phys. Wave Phenom. 2020. V. 28. № 2. P. 168. https://doi.org/10.3103/S1541308X2002017X
- 22. Kirilenko I.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2017. V. 62 № 14. P. 1819. https://doi.org/10.1134/S0036023617140042
- 23. Кириленко И.А., Демина Л.И., Данилов В.П. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 10. С. 1089. https://doi.org/10.1134/S0044457X19100076
- 24. Kirilenko I.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 13. P. 1728. https://doi.org/10.1134/S0036023618130053
- 25. Кириленко И.А., Демина Л.И. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 10. С. 1349. https://doi.org/10.1134/S0044457X18100100
- 26. Панасюк Г.П., Лященко А.К., Азарова Л.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. № 6. С. 796. https://doi.org/10.7868/S0044457X18060211
- 27. Angell C.A., Sare E.J. // J. Chem. Phys. 1970. V. 52. № 3. P. 1058. https://doi.org/10.1063/1.1673099
- 28. Angell С.A., Bressel R.D. // J. Phys. Chem. 1972. V. 76. № 22. P. 3244. https://doi.org/10.1021/j100666a023
- 29. Angell C.A., Tucker J.C. // J. Phys. Chem. 1980. V. 84. № 3. P. 268. https://doi.org/10.1021/j100440a009
- 30. Angell C.A. // Chem. Rev. 2002. V. 102. № 8. P. 2627. https://doi.org/10.1021/cr000689q
- 31. Hodge I.M., Angell C.A. // J. Non-Crystal. Solids. 1976. V. 20. № 2. P. 299. https://doi.org/10.1016/0022-3093 (76)90138-1
- 32. Кириленко И.А., Демина Л.И., Данилов В.П. // Журн. неорган. химии. 2022. V. 67. № 11. С. 1554. https://doi.org/10.31857/S0044457X2270012X
- 33. Кириленко И.А., Винокуров А.А., Данилов В.П. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 7. С. 903. https://doi.org/10.31857/S0044457X20060082
- 34. Saito K., Kinoshita Y., Kanno H. // Fertil. Steril. 1996. V. 65. № 6. P. 1210.
- 35. Abeyrathne N.S., Lee H.Y., Ahn D.U. // Poultry Science 2013. V. 92. № 12. P. 3292.
- 36. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et. al. Gaussian 09. Revision A.02 / Gaussian, Inc. Wallingford CT. 2009.
- 37. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et. al. Gaussian 16, Revision С.01 / Gaussian, Inc., Wallingford CT. 2019.
- 38. Silverstein K.A.T., Haymet A.D.J., Dill K.A. // J. Am. Chem. Soc. 2000. V. 122. № 33. P. 8037. https://doi.org/10.1021/ja000459t
- 39. Бизунок С.Н., Свентицкий Е.Н. Вода в биологических системах и их компонентах / Л.: Изд-во ЛГУ. 1983.
- 40. Жмакин А.И. // Успехи физ. наук. 2008. Т. 178. № 3. С. 243. https://doi.org/10.3367/UFNr.0178.200803b.0243
- 41. Zhmakin A.I. Fundamentals of cryobiology / Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. 2009.
- 42. Levy Y., Onuchic J.N. // Annual Rev. Biophys. 2006. V. 35. P. 389. https://doi.org/10.1146/annurev.biophys.35.040405.102134
- 43. Mazur P. // Science. 1970. V. 168. № 3934. P. 939. https://doi.org/10.1126/science.168.3934.939
