научная статья по теме НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА, СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫМ БИОСОВМЕСТИМЫМ ПОЛИ-1-ВИНИЛ-1,2,4-ТРИАЗОЛОМ Математика

Текст научной статьи на тему «НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА, СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫМ БИОСОВМЕСТИМЫМ ПОЛИ-1-ВИНИЛ-1,2,4-ТРИАЗОЛОМ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2010, том 431, № 1, с. 50-51

== ХИМИЯ =

УДК 547.458.87+541.18

НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА, СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ ВОДОРАСТВОРИМЫМ БИОСОВМЕСТИМЫМ ПОЛИ-1-ВИНИЛ-1,2,4-ТРИАЗОЛОМ

© 2010 г. Г. Ф. Мячина, Т. В. Конькова, С. А. Коржова, Т. Г. Ермакова, А. С. Поздняков, Б. Г. Сухов, К. Ю. Арсентьев, Е. В. Лихошвай, академик Б. А. Трофимов

Поступило 07.10.2009 г.

Наночастицы металлического золота придают необычные оптические, магнитные и биологические свойства нанокомпозитам, которые широко используют в аналитической химии, геомикробиологии, геобиохимии, фотографии [1], а также в медицине для осуществления транспорта веществ в клетку путем эндоцитоза [2, 3], доставки генетического материала в клеточное ядро методом баллистической трансфекции [4] и адресной доставки лекарственных веществ [5, 6].

С помощью золотых наночастиц возможна диагностика онкологических заболеваний, основанная на связывании конъюгатов специфических антител и наночастиц золота с поверхностью раковых клеток; здоровые клетки при этом не затрагиваются [7, 8].

Важными аспектами для медицины являются стабильность наночастиц золота во времени и способность композитов на их основе хорошо растворяться в воде.

В настоящей работе мы сообщаем о синтезе новых водорастворимых композитов с наноча-стицами золота, стабилизированными оригинальной полимерной матрицей — поли-1-винил-1,2,4-триазолом, который обладает биосовместимостью (ЬБ50 > 3000 мг/кг), водорастворимостью и уже проявил себя эффективным стабилизатором наночастиц серебра [9, 10].

Синтез нанокомпозитов золота с поли-1-ви-нил-1,2,4-триазолом проводили путем восстановления золотохлористоводородной кислоты боргидридом натрия в водном растворе поли-1-винил-1,2,4-триазола при разном соотношении золотого прекурсора и полимера. Во всех случаях реакция протекает с образованием красно-коричневых золей, из которых выделены нанокомпози-

ты в виде порошков темно-красного цвета, хорошо растворимые в воде. В УФ-спектрах композитов появляется полоса плазмонного поглощения с максимумом в области 516—532 нм (рис. 1), что характерно для систем с изолированными частицами золота в наноразмерном нульвалентном состоянии [1]. В ИК-спектрах нанокомпозитов присутствуют полосы поглощения, соответствующие валентным и деформационным колебаниям триазольного цикла исходного полимера (3109, 1506, 1276, 1138, 1004, 661 см-1). Это свидетельствует о том, что в процессе синтеза нанокомпозитов структура поли-1-винил-1,2,4-триазола не претерпевает каких-либо изменений.

По данным элементного и атомно-абсорбци-онного анализов, содержание золота в наноком-позитах составляет 4-6%.

Распределение изолированных наночастиц золота в полимерной матрице синтезированных на-нокомпозитов достаточно равномерное, согласно результатам просвечивающей электронной мик-

200 400 450 500 600 700

Длина волны,нм

Иркутский институт химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской Академии наук Лимнологический институт Сибирского отделения Российской Академии наук, Иркутск

Рис. 1. Характерный спектр поглощения водного раствора нанокомпозита.

НАНОЧАСТИЦЫ ЗОЛОТА

51

Рис. 2. Электронная микрофотография наночастиц Рис. 3. Распределение наночастиц золота по размерам

золота в композите. в нанокомпозите.

роскопии (рис. 2). Размеры металлических наночастиц находятся в пределах 1—10 нм с преимущественным (78%-м) содержанием наночастиц, имеющих размеры 5—10 нм (рис. 3).

Варьирование условий синтеза позволяет целенаправленно изменять содержание наночастиц золота в нанокомпозите, их размерность и дисперсность распределения в полимерной матрице.

Полученные водорастворимые нанокомпози-ты золота и поли-1-винил-1,2,4-триазола являются перспективными для использования в медицине при адресной доставке лекарственных веществ, а также при разработке диагностических систем и наносенсорных устройств.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Спектры поглощения регистрировали на спектрофотометре Perkin Elmer Lambda 35 UV/VIS. ИК-спектры сняты на спектрометре FT-IR (RAM II) Bruker Vertex 70 в таблетках c KBr. Микрофотографии получали на просвечивающем электронном микроскопе Leo 906E (фирма "Zeiss", Германия). Содержание золота в композитах определяли методом атомно-абсорбционного анализа на спектрометре Perkin Elmer Analyst 200.

Поли-1-винил-1,2,4-триазол получали по методу [11]. Использовали реагенты: HAuCl4 и NaBH4 марки "х. ч.".

Синтез нанокомпозитов золота и поли-1-винил-1,2,4-триазола. К 1.0 г (11.0 ммоль) поли-1-ви-нил-1,2,4-триазола в 18 мл воды добавляли 4 мл водного раствора, содержащего 0.510—1.019 г (1.5—3.0 ммоль) HAuCl4, интенсивно перемешивали 40 мин при комнатной температуре, добав-

ляли небольшими порциями 0.085—0.170 г (2.25— 4.5 ммоль) №ВН4 и 0.8 мл N^0^ продолжали перемешивать в течение 12 ч при комнатной температуре. Композиты выделяли осаждением в этиловый спирт, промывали С2Н50Н в аппарате Сокслета, высушивали в вакууме над СаС12. Получены образцы в виде темно-красных порошков (выход 65—80%) с содержанием золота 4—6%.

Найдено, %: С 46.75, Н 5.56, N 41.63, Аи 5.9.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дыкман Л.А., Богатырев В.А., Щеголев С.Ю., Хлеб-цов Н.Г. Золотые наночастицы: синтез, свойства, биомедицинское применение. М.: Наука, 2008. 319 c.

2. Feldherr C.M, Marshall J.M. // J. Cell Biol. 1962. V. 12. P. 640-645.

3. Andreu E.J., de Llano J.J.M., Moreno I., Knecht E. // J. Histochem. Cytochem. 1998. V 46. P. 1199-1202.

4. Зеленин А.В. // Вестн. РАН. 2001. Т. 71. С. 387-395.

5. Vyas S.P., Sihorkar V. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2000. V. 43. P. 101-164.

6. Hughes G.A. // Nanomedicine. 2005. V. 1. P. 22-30.

7. El-Sayed I.H., HuangX., El-Sayed M.A. // Nano Lett. 2005. V. 5. P. 829-834.

8. Huang X., El-Sayed I.H., Qian W, El-Sayed M.A. // J. Amer. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 2115-2120.

9. Ермакова Т.Г., Кузнецова Н.П. // Наука - производству. 2003. № 6. С. 55-59.

10. Мячина Г.Ф., Коржова С.А., Ермакова Т.Г. и др. // ДАН. 2008. Т. 420. № 3. С. 344-345.

11. Татарова Л.А., Ермакова Т.Г., Берлин А.А. и др. // Высокомолекуляр. соединения. А. 1982. Т. 24. № 10. С. 2205-2210.

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 431 № 1 2010

4*

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком