Нанокомпозитний матеріал

Нанокомпозитний матеріал, що містить магнітний компонент та модифікуючий агент, який відрізняється тим, що як магнітний компонент містить магнетит, а як модифікуючий агент гідроксоапатит при наступному співвідношенні компонентів, у мас. %.: гідроксоапатит 40-65 магнетит 35-60. (19) (21) a200903432 (22) 10.04.2009 (24) 25.06.2010 (46) 25.06.2010, Бюл.№ 12, 2010 р. (72) ГОРБИК ПЕТРО ПЕТРОВИЧ, МІЩЕНКО ВАЛЕНТИН МИКОЛАЙОВИЧ, ПЕТРАНОВСЬКА АЛЛА ЛЕОНІДІВНА, ГОРОБЕЦЬ СВІТЛАНА ВАСИЛІВНА, ВАСИЛЬЄВА ОЛЕКСАНДРА АНАТОЛІЇВНА, АБРАМОВ МИКОЛА ВІТАЛЬЄВИЧ (73) ІНСТИТУТ ХІМІЇ ПОВЕРХНІ ІМ. О.О. ЧУЙКА НАН УКРАЇНИ (56) UA 25046 C2, 25.12.1998 UA 81734 C2, 25.01.2008 3 Солі заліза: FeSO4 ГОСТ 4148-78 FeCl3 ГОСТ 4147-74 Вода дистильована Н2 О ГОСТ 6709-72 Солі кальцію: Са (NO3)2 4 Н2О ГОСТ 4142-77 Солі фосфору: (NH 4) ТУ 2148-673-002094382 Η ΡΟ4 02 Етиловий спирт СН2СН3ОН Ту ИРЕА 20-66 Ацетон СН3СОСН3 ГОСТ 2603-79 Нанокомпозитний матеріал одержували наступним чином. Спочатку робили синтез магнетиту. Одержували порошок магнетиту за реакцією співосадження розчину дво- тривалентного заліза у лужному середовищі при співвідношенні мас FeSО4 та FeCl3 відповідно: 1 до 2. Сульфат заліза спочатку розчиняли у воді при 20°С. Стехіометричну кількість FeCl3 нагрівали до 42°С та вливали до попереднього розчину солей заліза. Розчин солей заліза додавали до водного розчину аміаку, ретельно перемішували протягом 15 хвилин при температурі 40° С та РН = 9-10. Отриманий золь магнетиту осаджували у магнітному полі, використовуючи постійний магніт. Осад промивали дистильованою водою шляхом декантації і очищували від побічних продуктів синтезу використовуючи магнітне поле. Далі проводили сушку осаду при температурі 80 С у сушильній шафі до тих пір доки вміст води у магнетиті не досягне 10%. Потім робили синтез гідроксоапатиту. Готували водні розчини Са(NO3)2 4Н2О та (ΝΗ4)2 ΗΡΟ4. Шляхом додаванням розчину ΝΗ4ΟΗ доводили їх рН до 12. Далі до чистого порошку магнетиту додавали вище одержані розчини, а потім обробляли два рази з перервою по5-10 хвилин ультразвуком протягом 1,5 хвилини та залишали на одну годину. Ретельно перемішували водну суспензію магнетиту у розчині Са(NO3)2 та помірно маленькими частками додавали розчин (ΝΗ4)2 ΗΡΟ4. Отриманий розчин кип'ятили 10 хвилин. Потім здійснювали промивку осаду дистильованою водою кілька разів для видалення залишків реакції. Після цього осад 2 рази промивали ацетоном та сушили на повітрі при кімнатній температурі, а потім при температурі 90-100°С. На наступній стадії проводили сушку при температурі 150°С продовж 1 години та ще одну годину при температурі 240°С без доступу повітря. Далі одержаний носій витримували без доступу повітря при кімнатній температурі до повного охолодження. Властивості одержаного нанокомпозитного матеріалу досліджували на вібраційному магнітометрі у сталих магнітних полях з напруженістю магнітного поля до 150 кА /м. Питому поверхню визначали методом термодесорбції N2 на приборі «Nova Win-2»фірми Quanta chrome. Біосумістність одержаного нанокомпозитного матеріалу досліджували на клітинних лініях MCF-7 (рак молочної залози). Культивувались клітини в стандартних умовах при 37°С за вологих умов та насиченні повітря 5% СО2. При 24 годинної адаптації клітин додавали досліджувані нанокомпозитні 91149 4 матеріали для тестування (кожен у 4 паралелях та інкубували за тих же умов). Ефективність оцінювали за МТТколометричним тестом. Кількість живих клітин вимірювали за допомогою мультилункового спектрофотометру. Результати досліджень (99; 99; % живих кліток, та 1; 1; % пригнічених кліток відповідно), доказують, що нанокомпозитний матеріал, який заявляється, не виявляє цитотоксичної дії на клітини лінії MCF-7. Суть винаходу пояснюється конкретними прикладами виконання. Приклад 1. 39,4 г азотнокислого кальцію Са(NO3)2 4 Н2О розчиняли у 150 мл дистильованої води, розчином аміаку доводили рН до 12 і розбавляли розчин до об'єму 300 мл. Після чого робили другий розчин: 13.2 г двозаміщеного фосфату амонію (NН4)2 НРО4 розчиняють у 250 мл води та доводять рН до 12, а потім розбавляють дистильованою водою до 400 мл. Після цього 40 гр. магнетиту заливали 300мл дистильованої води та обробляли два рази ультразвуком з частотою 22 кГц по 1,5-2 хв., осад декантували та переносили у розчин азотнокислого кальцію, доводили рН до 12, знову обробляли ультразвуком з частотою 22 кГц 1,5-2 хв. і залишали півгодини при періодичному перемішуванні. При енергійному перемішуванні повільно малими частинами додавали розчин (NН4)2 HPO4 до розчину азотнокислого кальцію з магнетитом. Суміш розчинів кип'ятили 10 хв. при періодичному перемішуванні, осад промивали гарячою водою 2 рази, потім промивали розчинником(ацетоном) та сушили спочатку при кімнатній температурі, а потім при 90° С - 95° С. Кінцевий продукт отримували після сушки при 240° С без доступу кисню. Приклади 2-5. Робили так, як вказано у прикладі 1, тільки змінювали вміст магнетиту та гідроксоапатиту. Нанокомпозитний матеріал містить компоненти у межах, які заявляються. Поставлена задача вирішується.(приклади 1-3 таблиці). Показники питомої намагніченності краще ніж у прототипу. Матеріал не розмагнічуються. Приклад 4. Робили так, як вказано у прикладі 1, при тому вміст магнетиту вище, а гідроксоапатиту нижче меж, які заявляються. Поставлена задача не вирішується. Нанокомпозитний матеріал має недостатню питому намагніченість .(приклад 4 таблиці). Приклад 5. Робили так, як вказано у прикладі 1, а вміст магнетиту нижче, а гідроксоапатиту вище меж, які заявляються. Поставлена задача не вирішується, (приклад 5 таблиці). Нанокомпозит розмагнічується. Приклад 6-прототип.В таблиці наведені показники для прототипу який має наступний вміст компонентів, мас. %: магнітний компонент 90-95 модифікуючий агент 5-10 Таким чином, нанокомпозитний матеріал, який заявляється, дозволяє підвищити якість та його біосумісність за рахунок покращення його магнітних характеристик та можливості ефективної сорбції біоативних молекул та мікробіологічних об'єктів, яка зумовлена наявністю активних сорбційних центрів атомів Са та Р, які входять до складу об'єктів живої природи. 5 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 91149 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601