Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria
Bioactive components of Amanita musсaria mushrooms are psilocybin, muscimol, muscarine and ibotenic acid, which have a long history of use in both traditional and non-traditional medicine. Natural psychoactive substances, depending on the dosage, can act as stimulants, hallucinogens or analgesics. P...
Saved in:
| Date: | 2025 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/770 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| id |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-770 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-07-18T13:45:17Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
композитна система метилкремнезем мухомор червоний низькотемпературна спектроскопія ЯМР 1Н |
| spellingShingle |
композитна система метилкремнезем мухомор червоний низькотемпературна спектроскопія ЯМР 1Н Krupska, T. V. Datsiuk, A. M. Terebinska, M. I. Tellis, S. O. Vitiuk, N. V. Laguta, I. V. Wei, Qiliang Zheng, Jinju Yang, Weiyou Turov, V. V. Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria |
| topic_facet |
сomposite system methyl silica Amanita muscaria low-temperature 1H NMR spectroscopy композитна система метилкремнезем мухомор червоний низькотемпературна спектроскопія ЯМР 1Н |
| format |
Article |
| author |
Krupska, T. V. Datsiuk, A. M. Terebinska, M. I. Tellis, S. O. Vitiuk, N. V. Laguta, I. V. Wei, Qiliang Zheng, Jinju Yang, Weiyou Turov, V. V. |
| author_facet |
Krupska, T. V. Datsiuk, A. M. Terebinska, M. I. Tellis, S. O. Vitiuk, N. V. Laguta, I. V. Wei, Qiliang Zheng, Jinju Yang, Weiyou Turov, V. V. |
| author_sort |
Krupska, T. V. |
| title |
Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria |
| title_short |
Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria |
| title_full |
Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria |
| title_fullStr |
Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria |
| title_full_unstemmed |
Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria |
| title_sort |
особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему am-1 і диспергованих грибів amanita musсaria |
| title_alt |
Features of hydration of the composite system based on methyl silica AM-1 and dispersed Amanita muscaria mushrooms |
| description |
Bioactive components of Amanita musсaria mushrooms are psilocybin, muscimol, muscarine and ibotenic acid, which have a long history of use in both traditional and non-traditional medicine. Natural psychoactive substances, depending on the dosage, can act as stimulants, hallucinogens or analgesics. Potentially promising products are composite systems created on the basis of highly dispersed silica and crushed natural mushroom Amanita musсaria. The aim of this work was to create a composite system in which for the hydrophobic composite AM-1/Amanita, on the one hand, a high affinity for water is preserved, and on the other hand, its clustering in the interparticle gaps of the composite and limited contact with the external environment are ensured.
The state of water in the crushed biomaterial of Amanita muscaria mushrooms and its composite with methyl silica AM-1 was investigated by the method of low-temperature 1H NMR spectroscopy. It has been shown that hydrophobic silica AM-1 can serve as a good nano-sized matrix for the preparation of composite systems with hydrophilic biogenic drugs. At the same time, it performs several functions at once: mechanically separates particles of biomaterial from each other, which prevents them from caking and becoming infected with fungal spores; transforms interfacial water into a clustered state (radius of water clusters 1–50 nm), which is characterized by excess free energy, and due to air microbubbles, does not allow rapid desorption of biologically active substances into the aqueous environment.
It has been found that in the AM-1/Amanita composite systems, despite its hydrophobic properties, the energy of water binding is greater than that in the initial materials. It is shown that the magnitude of interfacial energy is controlled by the amount of strongly bound water, which depends on the average radius of water clusters and the intensity of adsorption interactions. The maximum value of the interfacial energy for water was recorded at the same concentration of ingredients in the AM-1/Amanita composite system. With a higher content of the hydrophobic component, due to the merging of nanosized water clusters, the process of formation of extended water structures begins, which is accompanied by a decrease in interfacial energy and an increase in the radii of adsorbed water clusters. The addition of chloroform is accompanied by a slight decrease in the value of interphase energy. Apparently, even under conditions of filling a significant part of the interparticle gaps with water, chloroform is able to diffuse to the surface of hydrophobic particles, reducing the interaction of water clusters with the surface and creating conditions for their unification into extended water structures. |
| publisher |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/770 |
| work_keys_str_mv |
AT krupskatv featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT datsiukam featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT terebinskami featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT tellisso featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT vitiuknv featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT lagutaiv featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT weiqiliang featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT zhengjinju featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT yangweiyou featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT turovvv featuresofhydrationofthecompositesystembasedonmethylsilicaam1anddispersedamanitamuscariamushrooms AT krupskatv osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT datsiukam osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT terebinskami osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT tellisso osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT vitiuknv osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT lagutaiv osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT weiqiliang osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT zhengjinju osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT yangweiyou osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria AT turovvv osoblivostígídratacííkompozitnoísisteminaosnovímetilkremnezemuam1ídispergovanihgribívamanitamussaria |
| first_indexed |
2025-07-22T19:35:38Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:46:01Z |
| _version_ |
1844168319078236160 |
| spelling |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7702025-07-18T13:45:17Z Features of hydration of the composite system based on methyl silica AM-1 and dispersed Amanita muscaria mushrooms Особливості гідратації композитної системи на основі метилкремнезему AM-1 і диспергованих грибів Amanita musсaria Krupska, T. V. Datsiuk, A. M. Terebinska, M. I. Tellis, S. O. Vitiuk, N. V. Laguta, I. V. Wei, Qiliang Zheng, Jinju Yang, Weiyou Turov, V. V. сomposite system methyl silica Amanita muscaria low-temperature 1H NMR spectroscopy композитна система метилкремнезем мухомор червоний низькотемпературна спектроскопія ЯМР 1Н Bioactive components of Amanita musсaria mushrooms are psilocybin, muscimol, muscarine and ibotenic acid, which have a long history of use in both traditional and non-traditional medicine. Natural psychoactive substances, depending on the dosage, can act as stimulants, hallucinogens or analgesics. Potentially promising products are composite systems created on the basis of highly dispersed silica and crushed natural mushroom Amanita musсaria. The aim of this work was to create a composite system in which for the hydrophobic composite AM-1/Amanita, on the one hand, a high affinity for water is preserved, and on the other hand, its clustering in the interparticle gaps of the composite and limited contact with the external environment are ensured. The state of water in the crushed biomaterial of Amanita muscaria mushrooms and its composite with methyl silica AM-1 was investigated by the method of low-temperature 1H NMR spectroscopy. It has been shown that hydrophobic silica AM-1 can serve as a good nano-sized matrix for the preparation of composite systems with hydrophilic biogenic drugs. At the same time, it performs several functions at once: mechanically separates particles of biomaterial from each other, which prevents them from caking and becoming infected with fungal spores; transforms interfacial water into a clustered state (radius of water clusters 1–50 nm), which is characterized by excess free energy, and due to air microbubbles, does not allow rapid desorption of biologically active substances into the aqueous environment. It has been found that in the AM-1/Amanita composite systems, despite its hydrophobic properties, the energy of water binding is greater than that in the initial materials. It is shown that the magnitude of interfacial energy is controlled by the amount of strongly bound water, which depends on the average radius of water clusters and the intensity of adsorption interactions. The maximum value of the interfacial energy for water was recorded at the same concentration of ingredients in the AM-1/Amanita composite system. With a higher content of the hydrophobic component, due to the merging of nanosized water clusters, the process of formation of extended water structures begins, which is accompanied by a decrease in interfacial energy and an increase in the radii of adsorbed water clusters. The addition of chloroform is accompanied by a slight decrease in the value of interphase energy. Apparently, even under conditions of filling a significant part of the interparticle gaps with water, chloroform is able to diffuse to the surface of hydrophobic particles, reducing the interaction of water clusters with the surface and creating conditions for their unification into extended water structures. Біологічно активними компонентами мухоморів є псилоцибін, мусцимол, мускарин та іботенова кислота, які давно використовуються як у традиційній, так і в нетрадиційній медицині. Природні психоактивні речовини, в залежності від дозування, можуть діяти як стимулятори, галюциногени або анальгетики. Потенційно перспективними продуктами є композитні системи, створені на основі високодисперсного кремнезему та подрібненого натурального гриба Мухомор червоний. Метою даної роботи було створення композитної системи, в якій для гідрофобного композиту AM-1/Amanita, з одного боку, зберігається висока спорідненість до води, а з іншого – його кластеризація в міжчастинкових проміжках забезпечує складний і обмежений контакт із зовнішнім середовищем. Методом низькотемпературної спектроскопії ЯМР 1Н досліджено стан води в подрібненому біоматеріалі мухоморів та його композиті з метилкремнеземом АМ-1. Показано, що гідрофобний кремнезем АМ-1 може слугувати хорошою нанорозмірною матрицею для приготування композиційних систем із гідрофільними біогенними препаратами. При цьому він виконує одразу кілька функцій: механічно відокремлює частинки біоматеріалу один від одного, що запобігає їхньому злежуванню і зараженню спорами грибка; переводить міжфазну воду в кластерний стан (радіус водних кластерів 1–50 нм), який характеризується надлишковою вільною енергією, а також завдяки мікропухирцям повітря запобігає швидкій десорбції біологічно активних речовини у водне середовище. Встановлено, що в композитних системах AM-1/Amanita, незважаючи на гідрофобні властивості, енергія зв’язування води більша, ніж у вихідних матеріалах. Показано, що величина міжфазної енергії контролюється кількістю сильнозв’язаної води, яка залежить від середнього радіуса кластерів води та інтенсивності адсорбційних взаємодій. Максимальне значення міжфазної енергії для води було зафіксовано при однаковій концентрації інгредієнтів у композитній системі AM-1/Amanita. При більшому вмісті гідрофобної складової за рахунок злиття нанорозмірних кластерів води починається процес утворення протяжних водних структур, що супроводжується зменшенням міжфазної енергії та збільшенням радіусів адсорбованих водних кластерів. Додавання хлороформу супроводжується незначним зниженням величини міжфазної енергії. Мабуть, навіть за умов заповнення водою значної частини міжчасткових проміжків хлороформ здатний дифундувати до поверхні гідрофобних частинок, зменшуючи взаємодію водних кластерів з поверхнею та створюючи умови для їхнього об’єднання в протяжні водні структури. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-06-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/770 10.15407/hftp16.02.167 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 2 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 167-177 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 2 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 167-177 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 2 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 167-177 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/770/788 Copyright (c) 2025 T. V. Krupska, A. M. Datsiuk, M. I. Terebinska, S. O. Tellis, N. V. Vitiuk, I. V. Laguta, Qiliang Wei, Jinju Zheng, Weiyou Yang, V. V. Turov https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |