ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ В ГИБРИДНОЙ НАНОСИСТЕМЕ СЕРЕБРО / АЛЬГИНАТ НАТРИЯ
Аннотация
Настоящее исследование посвящено обоснованию технологических подходов к получению нанокомпозитных материалов медицинского назначения с иммобилизацией серебра в ионной и нуль-валентной форме, которые обладают взаимодополняющим антисептическим действием. Синтез наночастиц серебра проведен методом химического восстановления в условиях, моделирующих получение ранозаживляющих материалов для лечения инфицированных ран и исключающих применение токсичных восстанавливающих и стабилизирующих агентов. Нитрат серебра использовали в качестве прекурсора, альгинат натрия – в качестве восстановителя и стабилизатора наночастиц, карбонат натрия – в качестве ускорителя. Для оценки динамики зарождения и роста наночастиц применен метод электронной спектроскопии. Прослежена динамика эволюции малых кластеров, предшествующих формированию фазы металла, и переход системы в квазистационарное состояние. Содержание альдегидных групп в препарате альгината натрия оценено методом йодометрического титрования. Использование восстановителя в концентрации ниже эквимолярного соотношения обусловливает одновременное присутствие в системе металла в формах Ag+ и Ag0. Изменение состояния биополимерных пленок оценено методом Фурье-ИК-спектроскопии с количественной оценкой интенсивности поглощения для 13 характеристических полос, формируемых колебаниями в межатомных связях альгината. Выявлены и сгруппированы взаимодополняющие отклонения в состоянии функцональных групп полимера, обусловленные его участием в восстановлении ионов серебра, во взаимодействиях с оставшейся частью ионной формы, а также в стабилизации частиц коллоидного серебра. Результаты исследования подтверждают, что гулуронатные блоки макромолекулы альгината обеспечивают локализацию ионов серебра с образованием устойчивой конформации “egg-box”, а маннуронатные звенья формируют защитную оболочку вокруг наночастиц восстановленного металла.
Для цитирования:
Алеева С.В., Фидоровская Ю.С., Кричевский Г.Е., Олтаржевская Н.Д., Кокшаров С.А. Взаимодействия и структурная организация в гибридной наносистеме серебро / альгинат натрия. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 10. С. 35-45. DOI: 10.6060/ivkkt.20256810.7195.
Литература
Haider A., Kang I.-K. // Adv. Mater. Sci. Eng. 2015. V. 2015. N 3. P. 1-16. DOI:10.1155/2015/165257.
Aldayel M.F., Semary N.E., Adams D.G. // Antibiotics (Basel). 2023. V. 12. N 7. P. 1114. DOI: 10.3390/antibiotics12071114.
Ciobotaru C., Oprea D., Ciobotaru C., Enache T.A. // Biosensors. 2023. V. 13. N 12. P. 1031. DOI: 10.3390/bios13121031.
Kropacheva O.I., Kudimova D.V., Zherebtsov D.A. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 10. P. 70-76 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20226510.6620.
Panhwar S., Keerio H.A., Ali A., Aftab A., Chang M.A., Khokhar N.H., Khokhar H. // Adv. Mater. Process. Technol. 2022. V. 8. N 1. Р. 4106. DOI: 10.1080/2374068X.2022.2036.
Farberova Е.A, Katysheva A.Yu., Smirnov S.A., Tingaeva E.A., Starostin A.G. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2020. V. 63. N 3. P. 46-53 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20206303.6047.
Wu T., Lu F., Wen Q., Lan G. // Cellulose. 2018. V. 25. Р. 5361-5376. DOI: 10.1007/s10570-018-1907-z.
Panhwar S., Hassan S.S., Mahar R.B., Canlier A., Sirajuddin S., Arain M. // J. Inorg. Organomet. Polym. Mater. 2018. V. 28. Р. 863-870. DOI: 10.1007/s10904-017-0748-9.
Suprunchuk V.E. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 5. P. 87-95 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236605.6680.
Stolyar S.V., Krasitskaya V.V., Frank L.A., Yaroslavtsev R.N., Chekanova L.A., Gerasimova Y.V., Volochaev M.N., Bairmani M.Sh., Velikanov D.A. // Mater. Lett. 2021. V. 284. N 2-4. P. 128920. DOI: 10.1016/j.matlet.2020.128920.
Zvereva M.V., Aleksandrova G.P. // Russ. J. Gen. Chem. 2023. V. 93. N 1. P. 347-370. DOI: 10.1134/S1070363223140141.
Bhagyaraj S., Krupa I. // Molecules. 2020. V. 25. N 3. P. 435. DOI: 10.3390/molecules25030435.
Burkova Y.L., Shchipunov Y.A., Beleneva I.A. // Colloid J. 2015. V. 77. N 6. P. 707-714. DOI: 10.1134/S1061933X15060058.
Whitehead C., Özkar S., Finke R. // Mater. Adv. 2021. V. 2. N 1. P. 186-235. DOI: 10.1039/d0ma00439a.
Xuan Minh Vu, Thi Lan Pham, Thi My Hanh Le, Thi Thu Hoai Pham, Chi Mai Nguyen, Dai Lam Tran. // ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 3. P. 59-65. DOI: 10.6060/ivkkt.20236603.6722.
Nguyen L., Dang N.T., Doan L., Nguyen H.T.T. // Processes. 2023. V. 11. N 9. P. 2617. DOI: 10.3390/pr11092617.
Zhang H., Peng M., Cheng T., Zhao P., Qiu L., Zhou J., Lu G., Chen J. // Biomaterials. 2018. V. 53. N 21. P. 14944-14952. DOI: 10.1007/s10853-018-2710-9.
Durmazel S., Uzer A., Erbil B., Sayin B., Apak R. // ACS Omega. 2018. V. 4. N 4. P. 7596-7604. DOI: 10.1021/ acsomega.9b00761.
Bruniera J.F.B., Gabriel-Silva L., Silva Goulart R., Silva Sousa Y.T.C., Lara M.G., Pitondo-Silva A., Miranda C.E.S. // Braz. Dent. J. 2020. V. 31. N 5. P. 485-492. DOI: 10.1590/0103-6440202003897.
Bhagyaraj S.M., Oluwafemi O.S., Kalarikkal N., Thomas S. // Mater. Today Proc. 2015. V. 2. N 7. P. 3943-3949. DOI: 10.1016/j.matpr.2015.08.023.
Zakir M., Maming M., Lembang M.S., Lembang E.Y. // J. Natural. 2021. V. 21. N 2. P. 89-98. DOI: 10.24815/ jn.v21i2.20677.
Lyalina T.S., Lunkov A.P., Varlamov V.P. // Appl. Biochem. Microbiol. 2022. V. 58. N 2. P. 97-104. DOI: 10.1134/S0003683822020132.
Balavandy S.K, Shameli K., Abidin Z.Z. // Int. J. Electrochem. Sci. 2015. V. 10. P. 486. DOI: 10.1016/s1452-3981(23)05007-1.
Susilowati E., Mahardian L., Hardini R.D. // Front. Sus-tain. Food Syst. 2022. V. 6. 913750. DOI: 10.3389/fsufs.2022.913750.
Naseem K., Tahir M.H., Farooqi F., Manzoor S., Khan S. // Rev. Chem. Eng. 2022. V. 39. N 8. P. 1359. DOI: 10.1515/revce-2022-0016.
Xiong Y., Huang L., Mahmud S., Yang F., Liu H. // Chin. J. Chem. Eng. 2020. V. 28. P. 1334-1343. DOI: 10.1016/j.cjche.2020.02.014.
Elsayed S.A., Saleh E., Aboelnga M., Toson E.A. // J. Inorg. Biochem. 2023. V. 241. 112132. DOI: 10.1016/j.jinorgbio.2023.112132.
Hu C., Lu W., Mata A., Nishinari K., Fang Y. // Int. J. Biol. Macromol. 2021. V. 177. N 31. P. 578-588. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2021.02.086.
Qosim N., Dai Y., Williams G.R., Edirisinghe M. // Int. Mater. Rev. 2024. V. 69. N 5-6. P. 309-333. DOI: 10.1177/0950660824 1280419.
Koksharov S.A., Aleeva S.V., Lepilova O.V., Krichevskii G.E., Fidorovskaya Yu.S. // Colloid J+. 2021. V. 83. N 6. P. 722-736. DOI: 10.1134/S1061933X21060077.
Feng L., Cao Y., Xu D., Wang S, Zhang J. // Ultrason. Sonochem. 2016. V. 32. P. 224-230. DOI: 10.1134/S0965545X060 20118.
Koksharov S.A., Lepilova O.V., Aleeva S.V., Krichevskii G.E., Fidorovskaia Yu.S., Oltarzhevskaya N.D. // Colloid J. 2023. V. 85. N 4. P. 590-604. DOI: 10.1134/S1061933X23600409.
Chernyshova K.F., Revina A.A. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2023. V. 59. N 5. P. 904-910. DOI: 10.1134/S2070205123701083.
Krichevskii G.E., Oltarzhevskaya N.D., Shchedrina M.A., Fidorovskaia Yu.S. // Nanoindusrty Russia. 2023. V. 16. N 3-4. P. 196-203 (in Russian). DOI: 10.22184/1993-8578.2023.16.3-4.196.202.
Khina A.G., Krutyakov Yu.A. // Appl. Biochem. Microbiol. 2021. V. 57. N 6. P. 683-693. DOI: 10/1134/S00036 83821060053.
Aleeva S.V., Lepilova O.V., Koksharov S.A. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2021. V. 57. N 1. P. 37-44. DOI: 10.1134/S2070205121010032.
Koksharov S.A., Aleeva S.V., Lepilova O.V. // J. Mol. Liq. 2019. V. 283. P. 606-616. DOI: 10.1016/j.molliq.2019.03.109.
Aleeva S.V., Chistyakova G.V., Lepilova O.V., Koksharov S.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2018. V. 92. N 8. P. 1583-1589. DOI: 10.1134/S0036024418080022.
Aleeva S.V., Lepilova O.V., Koksharov S.A. // J. Appl. Spectr. 2020. V. 87. N 5. Р. 779-783. DOI: 10.1007/s10812-020-01069-0.
Ershov B.G., Ionova G.V., Kiseleva A.A. // Russ. J. Phys. Chem. A. 1995. V. 69. № 2. P. 239-248.
Sergeev B.M., Kiryukhin M.V., Bakhov F.N., Sergeyev V.G. // Vest. MGU. 2001. V. 42. N 5. P. 308-314 (in Russian). DOI: 10.1080/00071660120055250.
Ershov B.G., Gordeev A.V. // Mendeleev Commun. 2001. V. 11. N 4. P. 147-148. DOI: 10.1070/MC2001v011n04ABEH001462.
Zahran M., Ahmed H.B., El-Rafie M. // Carbohyd. Polym. 2014. V. 111. P. 10-18. DOI: 10.1016/j.carbpol.2014.03.029.
Zhou Q., Wang T., Wang C., Wang Z., Yang Ya., Li P., Cai R., Sun M., Yuan H., Nie L. // Colloid. Surf. 2020. V. 585. 124081. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.124081.
Díaz-Visurraga J., Daza C., Pozo C., Becerra A., von Plessing C., García A. // Int. J. Nanomed. 2012. V. 7.
P. 3597-3612. DOI: 10.2147/IJN.S32648.
Ablouh El-H., Hanani Z., Eladlani N., Rhazi M., Taourirte M. // Sustain. Environ. RES. 2019. V. 29. N 5. DOI: 10.1186/s42834-019-0004-9.
Adamson A. Physical chemistry of surfaces. New York: Wiley. 1976. 698 p.
Salvioni L., Galbiati E., Collico V., Alessio G., Avva-kumova S., Corsi F., Tortora P., Prosperi D., Colombo M. // Int. J. Nanomed. 2017. V. 12. P. 2517-2530. DOI: 10.2147/IJN.S127799.
Larosa C., Salerno M., de Lima J. S., Merijs Meri R., da Silva M. F., de Carvalho L. B., Converti A. // Int. J. Biol. Macromol. 2018. V. 115. P. 900-906. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2018.04.138.
Ruman U., Kia P. // JRNN. 2021. V. 2. N 1. P. 1-11. DOI: 10.37934/jrnn.2.1.111.
