Нанодисперсія гідратованих і карботованих наночастинок з антиоксидантною властивістю

Нанодисперсія гідратованих і карботованих наночастинок з антиоксидантною властивістю, яка є трифазною системою, що складається з наночастинок, води і карбонової кислоти, і в якій ядра 3 35581 4 ния и применения. МПК А61К9/00 (2006.01). Запропонована, як і відома нанодисперсія гідОпубл. 2008.03.20]. ратованих і карботованих наночастинок з антиокНедоліком відомої нанодисперсії є присутність сидантною властивістю є трифазною системою, в ній іонів металів, що робить її токсичною. яка складається з наночастинок, води і карбонової Відома нанодисперсія гідратованих і карботокислоти, і в якій ядра міцел утворені електрично ваних наночастинок, яка володіє антиоксидантною зарядженими наночастинками, а оболонки міцел властивістю, містить іон металу, перший і др угий утворені молекулами води і молекулами карбоноліганди, і в якій іон металу координаційно пов'язавої кислоти, і, відповідно до цієї пропозиції, молений з молекулами води, не менше одної з яких кули води і молекули карбонової кислоти утворюзалишається у складі аквахелату після змішування ють в міцелах змішані структуровані наногідратні і з розчинами лігандів, причому в якості лігандів і нанокарбоксилатні оболонки, при цьому молекули іона металу вибирають ті, які у складі аквахелату води і молекули карбонової кислоти в оболонках здатні впливати на метаболічні процеси, зокрема, міцел орієнтовані атомами водню до поверхні заліганди вибирають з групи карбонових кислот [Паряджених наночастинок-ядер і утворюють негатитент России №2115657. Аквахелат, способ полувно заряджений зовнішній шар в структурованих чения аквахелата, способ модулирования харакнаногідратних і нанокарбоксилатних оболонках. теристики культуры клеток, культуры ткани, Молекули води і молекули карбонової кислоти одноклеточного организма или многоклеточного утворюють в міцелах змішані структуровані наноорганизма и транспортная система. МПК6 гідратні і нанокарбоксилатні оболонки. Це підвиC07F19/00, C12N1/20. Опубликовано: 1998.07.20]. щує біологічну активність і біологічну сумісність Недоліком відомої нанодисперсії є підвищена отриманих гідратованих і карботованих наночастоксичність унаслідок того, що в якості частинкитинок і розширює область їх застосування. ядра використовуються іони металу, а також низьНаногідратні і нанокарбоксилатні оболонки міка антиоксидантна активність. цел структуровані, що підвищує стійкість нанодисВідома нанодисперсія карботованих магнітних персії. наночастинок, яка складається з магнітних ядерМолекули води і молекули карбонової кислоти них частинок і оболонки загальної формули виду в оболонках міцел орієнтовані атомами водню до М[Ар, С, Bq], де М є магнітними ядерними наночаповерхні заряджених наночастинок-ядер. Це достками, А є реакційними групами, наприклад, карзволяє отримати електричний заряд на поверхні боксильними, В є біологічно активними групами, С наногідратних і нанокарбоксилатних оболонок за є циклодекстринами, що складаються з 1,4рахунок орієнтації диполів, що збільшує поверхнезв'язаних одиниць глюкози ((С6Н7О5)m[(3H)m-(p+q)], ву енергію міцел і підвищує біологічну, каталітичну де m = від 6 до 12, р є кількістю груп А, рівне від 1 і антиоксидантну активність нанодисперсії. до 3m, і q є кількістю груп В, рівне 3m-р [Заявка За рахунок структуризації оболонок міцел і России №2004111602. Магнитная нанодисперсия, відповідної орієнтації молекул лігандів утворюєтьсодержащая циклодекстрины, и способ ее получеся негативно заряджений зовнішній шар в структуния. МПК 7 С09С1/00. Опубл. 2005.10.20]. рованих наногідратних і нанокарбоксилатних обоНедоліком відомої нанодисперсії карботовалонках. Це дозволяє отримати біологічно активну них наночастинок є обмежена область застосунанодисперсію з антиоксидантною властивістю, вання. оскільки створюються умови для легкого заміщенНайбільш близькою до пропонованої є наноня молекул води і молекул карбонової кислоти в дисперсія гідратованих наночастинок, яка містить оболонках міцел молекулами білка. металеві наночастинки з розмірами від 1нм до Нанодисперсію гідратованих і карботованих 100нм, а метали вибрані з групи, що складається з наночастинок отримують в два етапи. На першому срібла, золота, міді, нікелю, заліза, паладію, плаетапі отримують нанодисперсію гідратованих натини, молібдену, кобальту, родію, іридію, і яка є ночастинок диспергуванням гранул речовини імдвофазною системою, що складається з металепульсами електричного струму у воді [Див. Патент вих наночастинок і діелектричної рідини, при цьоУкраїни на корисну модель №23550. Спосіб ерому міцелами колоїдного розчину є хелатні комплезійно-вибухового диспергування металів. МПК кси, утворені електрично зарядженими B22F9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7.] металевими наночастинками, які хелатовані поляПри проходженні через ланцюжки електропрорними молекулами діелектричної рідини [див. Павідних гранул імпульсів електричного струму, в тент України на корисну модель №26599. Колоїдяких енергія імпульсів перевищує енергію субліний розчин металу або суміші металів. МПК(2006) мації випарованої речовини, в точках контактів B01J13/00, C01G49/00. Опубл.25.09.2007, бюл. гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в №15]. яких здійснюється вибухоподібне диспергування Недоліком відомої нанодисперсії є низька біогранул. У каналах розряду температура досягає 10 логічна і антиоксидантна активність. тис. градусів. Ділянки поверхні гранул в зонах ісВ основу корисної моделі поставлена задача крових розрядів плавляться і вибухоподібно руйпідвищення біологічної і антиоксидантної активнонуються на найдрібніші наночастинки і пару. Розсті нанодисперсії і розширення області її застосуплавлені наночастинки, що розлітаються, мають вання. Це досягається за рахунок структуризації сферичну форму, вони швидко охолоджуються в наногідратних і нанокарбоксилатних оболонок мірідині. цел дисперсії і створення електричного заряду в При диспергуванні гранул виникають свіжоутзовнішньому шарі оболонок, що покривають нановорені поверхні, які володіють властивістю випусчастинки. кати потік електронів [див. Открытие №290 от 7 5 35581 6 июня 1986г. Конюшая Ю.П. Открытия советских захоплення ними приповерхневого шару електриученых. Часть 1. Физико-технические науки. Издчно заряджених наночастинок і витіснення з цієї во МГУ. 1988, с.372-374]. Емісія електронів є резони молекул води. зультатом високої щільності зарядів свіжоутвореВ результаті здійснюється заміщення лігандних поверхонь. При розділенні поверхонь під час молекул води в наногідратній оболонці іонами воруйнування матеріалу гранул здійснюється роздідню Н +, оскільки кулонівська сила, що утримує лення різнойменних зарядів, що призводить до диполь води на поверхні наночастинки, набагато утворення в областях розривів речовини електрименше кулонівської сили, що притягує до поверхні чного поля напруженістю до 107В/см. Таке електнаночастинки іон водню. Заміщенню сприяє також ричне поле вириває електрони з поверхні матеріате, що р ухливість диполів води набагато менше лу. Це фізичне явище призводить до того, що рухливості іонів водню Н +. наночастинки-ядра, знаходячись в потоках електВсі викладені вище діючі чинники призводять ронів, набувають поверхневого електричного задо того, що певна кількість молекул води в оболоряду із знаком «мінус». нці наночастинки заміщується іонами водню Н+. В Оскільки молекули води є диполі, у яких зарярезультаті іони водню фіксуються у поверхні наноди із знаком «плюс» розташовані на ядрах водню, частинок, а кількість вільних іонів водню Н+ в розто вони за рахунок електростатичного поля обвочині зменшується, що призводить до зменшення лікають електрично заряджені наночастинки-ядра, кислотності розчину і, відповідно, до зростання утворюючи наногідратні оболонки. Молекули води значення рН. Іони водню Н+, що утримуються заутримуються навколо наночастинок за рахунок рядженою наночастинкою, притягують до себе кулонівських сил, що виникають між атомами водкарбоксил-іони RCOO-, що призводить до відновню молекул води і зарядженою поверхнею нанолення дисоційованих молекул карбонової кислоти частинки. Кожна пара електронів на поверхні нав приповерхневих зонах наночастинок. При цьому ночастинки утримує одну молекулу води. кількість іонів Н + і карбоксил-іонів RCOO- в розчині Молекули води в наногідратних оболонках орієнзменшується, і при достатньо високій концентрації товані атомами водню до поверхні наночастинокнаночастинок реакція середовища знову наближаядер, а атомами кисню на зовнішню поверхню ється до нейтральної. наногідратної оболонки і утворюють негативно В результаті, навколо наночастинки на додазаряджений зовнішній шар наногідратної оболонток до наногідратної оболонки формується наноки. карбоксилатна оболонка, в якій молекули карбоНа другому етапі здійснюють карботування нової кислоти орієнтовані атомами водню до наночастинок. Для цього у водний розчин, що місповерхні наночастинок і утворюють негативно затить гідратовані наночастинки додають карбонову ряджений зовнішній шар в нанокарбоксилатних кислоту, наприклад, лимонну кислоту. Карбонова оболонках. В результаті, карботовані (при застокислота дисоціює у водному розчині по схемі: суванні лимонної кислоти - цитратовані) наночастинки набувають додаткові антиоксидантні власRCOOH « RCOO-+Н+, тивості. Ступенем заміщення молекул води в де R - радикал певної карбонової кислоти. оболонках наночастинок молекулами карбонової В результаті реакція середовища змінюється з кислоти легко управляти шляхом зміни концентранейтральної на кислу. Водний розчин містить іони ції кислоти в розчині. водню Н + і іони карбоксильної групи RCOO-. ОскіГідратовані і карботовані наночастинки мають льки розмір молекули води складає величину 2,8Å, загальну формулу виду а розмір атомів водню майже вдесятеро менше 0,31Å [див. Beatriz Cordero, Verynica Gymez. Co va2néh M 2n - (H O ) (HOO R ) ù lent radii revisited. Dalton Trans., 2008, DOI: 2 m pú ê ë û 10.1039/b801115j], то характер їх взаємодії із заУ даній формулі h M - наночастинка-ядро, рядженими наночастинки істотно відрізнятиметься. Крім того, маса молекули води в 18 разів більше маси іона водню, що робить молекулу води більш інертною в порівнянні з іоном водню. Тому позитивно заряджені іони водню Н + стають дуже рухомими в розчині і активно притягуються негативно зарядженими наночастинками. Позбавлений електрона водень перетворюється на дуже малий іон, який легко проникає між молекулами води в ближню зону наночастинки і може розміщуватись безпосередньо у поверхні наночастинки набагато ближче, ніж молекула води. Оскільки значення сили Кулона обернено пропорційно квадрату відстані, то сила притягування іона водню Н+ набагато перевищує силу притягування молекули води. Таким чином, сукупність таких чинників, як менші розміри іона водню, менша відстань у нього до поверхні наночастинки, велика його рухливість і значно велика кулонівська сила притягування створюють значні переваги у іонів водню в порівнянні з молекулами води для h M2n- - електрично заряджена наночастинкаядро, молекули Н 2О і RCOOH є лігандами. Кількість лігандів Н 2О рівна m, кількість лігандів RCOOH рівна р. Електричний заряд на поверхні наночастинки рівний 2n-. Величина електричного заряду 2n пов'язана з кількістю лігандів m і р співвідношенням: 2n=2m+р. Покриття наночастинок-ядер змішаною наногідратною і нанокарбоксилатною оболонкою, в якій молекули лігандів орієнтовані атомами водню до поверхні наночастинки-ядра і утворюють негативно заряджений зовнішній шар в змішаній наногідратній і нанокарбоксилатній оболонці, призводить до утворення стійких хелатних комплексів без додавання інших лігандів, підвищує біологічну і антиоксидантну активність нанодисперсії і розширює область її застосування. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 35581 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601