Исследование эффективности стабилизации наночастиц селена кокамидопропиламиноксидом Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

SSjmSS 18-20 октября 2022 г.

Исследование эффективности стабилизации наночастиц селена кокамидопропиламиноксидом

Сляднева К.С., Блинов А.В., Маглакелидзе Д.Г., Блинова А.А., Бражко Е.А.

Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь Е-mail: kristina. shagina. 02@,bk. ru

DOI: 10.24412/cl-35673-2022-1-85-87 Селен является критически важным микроэлементом, имеющим фундаментальное значение для здоровья человека [1, 2]. Так, селен играет важную роль в функционировании иммунной системы, предотвращает образование свободных радикалов в клетках кожи и т.д. [3]. Высокодисперсный Se обладает высокой биодоступностью и низкой токсичностью по сравнению с другими неорганическими формами, ввиду чего он обладает уникальными физическими, химическими и физико-химическими свойствами [46]. Поэтому целью работы является синтез и исследование эффективности стабилизации наночастиц селена

кокамидопропиламиноксидом.

Наночастицы селена были получены методом химического восстановления селенистой кислоты аскорбиновой кислотой в водной среде. В качестве селенсодержащего прекурсора использовали селенистую кислоту. Стабилизатором выступал кокамидопропиламиноксид.

На первом этапе исследований определяли средний гидродинамический радиус образцов наночастиц селена с помощью фотонной корреляционной спектроскопии на установке «Photocor-Complex» (ООО «Антек-97», Россия). Компьютерная обработка данных осуществлялась с использованием компьютерного программного обеспечения DynaLS.

Измерения среднего гидродинамического радиуса контрольного образца наночастиц селена проводились в течение 5 недель с момента проведения синтеза.

На следующем этапе определяли влияние растворов с определенным pH на стабильность образцов наночастиц селена. Для этого готовили раствор уксусной, фосфорной и борной кислот 0.04 М в отношении каждой из них. Отдельно готовили 0.2 Н раствор NaOH.

™™дыГу™ новые материалы, активные среды и наноструктуры

Затем для получения буферного раствора с необходимым pH к 100 см3 раствора кислот добавляли х см3 раствора ЫаОН. Затем в пробирку отбирали 1 см3 образца наночастиц селена и добавляли к нему 1 см3 буферного раствора. Таким образом получили 11 растворов наночастиц селена с различными значениями pH.

В результате синтеза был получен образец наночастиц селена, стабилизированный кокамидопропиламиноксидом, имеющий средний гидродинамический радиус 12,12 ± 3 нм. Полученный образец исследовался на стабильность в течение 5 недель Зависимость среднего гидродинамического радиуса наночастиц селена от времени выдержки представлена на рис. 1.

Время выдержки, дней

Рис. 1. Зависимость от времени выдержки среднего гидродинамического радиуса наночастиц селена, стабилизированных кокамидопропилоксидом.

На рис. 1 видно, что гидродинамический радиус в образце наночастиц селена, стабилизированного

кокамидопропиламиноксидом, увеличивался на протяжении 5 недель от 12,12 нм до 38,65 нм и находился в наноразмерном диапазоне, что свидетельствует о его стабильности.

Анализ влияния pH среды на стабильность растворов наночастиц селена проводился двумя методами: визуальным и оптическим с помощью фотонно-корреляционной спектроскопии. На рис. 2 представлена фотография образцов с различными значениями pH буферного раствора.

На основе рис. 2 можно сделать выводы о том, что в щелочной среде с pH от 7.96 до 11.98 раствор наночастиц селена нестабилен.

Рис. 2. Фотография растворов наночастиц селена, стабилизированного кокамидопропиламиноксидом, с различными значениями рН буферного

раствора

Анализ результатов фотонной корреляционной спектроскопии показал, что отклонений от значения среднего гидродинамического радиуса контрольного образца наночастиц селена на 10 нм с добавлением pH от 1.81 до 9.1 не наблюдается, от 10.38 до 11.98 происходит агломерация частиц с размером порядка 300-400 нм. Изменение размера и стабильности наночастиц селена при разных рН среды связано с тем, что в молекуле кокамидопропиламиноксида присутствуют амино- и карбоксильные группы, позволяющие ему проявлять амфифильные свойства. В кислой среде происходит активация аминогрупп, а в щелочной среде — активация карбоксильных групп.

Исследования проводятся при финансовой поддержке Федерального государственного бюджетного учреждения «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям)», Договор № 17191ГУ/2021 от 19.12.2021.

1. Wang P. Current Opinion in Biotechnology. 2006, 17(6), 574-579.

2. Kielczykowska M. et al. Adv. Clin. Exp. Med. 2018, 27(2), 245-255.

3. Arthur J.R., McKenzie R.C., Beckett G.J. The Journal of nutrition. 2003, 133(5), 1457S-1459S.

4. Forootanfar H. et al. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology 2014, 28(1), 75-79.

5. Kumar N., Krishnan K.K., Singh N.P. Environmental Science and Pollution Research. 2018, 25(9), 8914-8927.

6. Blinov A.V. et al. Russian Journal of General Chemistry 2022, 92(3), 424-429.