Особенности сорбции l-аминокислот на нанокристаллическом анатазе

O.I. Bol’shakov1, [email protected] V.A. Potemkin1, [email protected] M.A. Grishina1, [email protected] A.S. Galushko2, [email protected] S.V. Merzlov1, [email protected] R.S. Morozov1, [email protected] A.O. Shchelokov1, [email protected] V.V. Popov3, [email protected] 1 South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation 2 Institute of Organic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russian Federation 3 Wayne State University, Detroit, MI, USA Большаков Олег Игоревич – кандидат химических наук, научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. E-mail: [email protected] Потемкин Владимир Александрович – научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. E-mail: [email protected] Гришина Мария Александровна – главный научный сотрудник Высшей медико- биологической школы, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. E-mail: [email protected] Галушко Алексей Сергеевич – аспирант лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов (№ 30), Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского, РАН. 119991, г. Москва, Ленинский пр. 47. E-mail: [email protected] Мерзлов Сергей Владимирович – инженер кафедры экологии и природопользования, химический факультет, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. E-mail: [email protected] Морозов Роман Сергеевич – аспирант кафедры экологии и природопользования, Южно- Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. E-mail: [email protected] Щелоков Артем Олегович – студент кафедры химической технологии, Южно-Уральский государственный университет. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76. E-mail: [email protected] Попов Вадим Владимирович – постдокторант факультета биомедицинской инженерии, Университет Уэйна, Wayne State University, 42. W. Warren Ave. Detroit, MI 48202, MI, USA. E-mail: [email protected] characteristics of biomolecules, such as peptides and proteins, towards inorganic surfaces in general and to titanium oxide in particular become crucial in biotechnology and bionanotechnology. Amino acids are often used as “model” bits of peptides or proteins for studying their properties in different environments, and/or developing functional surfaces. Despite the great demand for knowledge about amino acid interactions with metal oxide surface, studies on the issue lack in consistency and represent a fragmentary picture. This paper is an attempt to study amino acid adsorption on nanocrystalline anatase systematically at uniform conditions. Features of the L-alanine adsorption have been revealed and interpreted with quantum-chemical calculations. Особенности взаимодействия биомолекул, таких как протеины и пептиды с неорганическими поверхностями вообще и с оксидом титана в частности становятся ключевым фактором биотехнологии и бионанотехнологии. Аминокислоты часто используются в качестве модельных фрагментов пептидов и протеинов для изучения их свойств в различных средах и при изучении новых поверхностей. Несмотря на высокий запрос на фундаментальные представления о взаимодействии биомолекул с поверхностью оксида титана, знания в этой области представлены фрагментарно и не дают целостной картины. В этой статье проведена попытка изучения сорбции аминокислот на оксиде титана в унифицированных условиях. Сорбция L-аланина была интерпретирована квантово- механическим моделированием.The reported study was funded by RFBR according to the research project № 15-03-07834-a