Изучение наночастиц металлов в биологически активных тканях и мазях

Изучение наночастиц металлов в биологически активных тканях и мазях

О.А. Богословская¹, А.А.Рахметова¹, Н.Н.Глущенко¹, В.Н. Галашина², А.Н. Жигач¹, Н.Г.Березкина¹, Е.С. Зотова¹, И.О.Лейпунский¹, П.А. Пшеченков¹, В.В.Артемов³

¹ Учреждение Российской академии наук Институт энергетических проблем химической физики РАН

² Учреждение Российской Академии наук Институт химии растворов РАН

³ Учреждение Российской Академии наук Институт Кристаллографии РАН им. А.В. Шубникова

Биологическая активность ультрадисперсных (нано-) порошков металлов создаёт перспективы их использования в мазях и в бактерицидных тканях. Традиционные исследования подобных систем обычно включают в себя аттестацию вводимых в препараты наночастиц металлов и изучение биологической активности этих композиций. Характер распределения частиц, введенных в препарат, и их фактический химический состав в препарате ранее практически не исследовались, хотя эти параметры представляют значительный интерес с точки зрения оптимизации систем, содержащих наночастицы металлов.

В связи с этим, целью настоящей работы явилось определение:

· равномерности распределения наночастиц меди и серебра в экспериментальных бактерицидных тканях;

· размеров агломератов наночастиц меди и серебра на волокнах тканей и наночастиц меди в экспериментальной бактерицидной мази;

· изменения степени окисленности наночастиц меди после длительного пребывания в составе мази.

Нанопорошки меди для медико-биологических исследований были получены конденсационным левитационно-струйным методом Гена—Миллера в ИНЭПХФ РАН [1].

Мазь (основа-носитель метилцеллюлоза) с наночастицами меди была изготовлена в ИНЭПХФ РАН.

Льняные нетканые материалы с введенными (фиксированными на поверхности волокон) в них наночастицами меди и серебра были изготовлены в Институте химии растворов РАН (г. Иваново).

Микроскопические исследования проводились на растровых электронных микроскопах Philips-515, FEI Quanta 3D, Jeol 7401F и Camеbax MBX-1. Степень окисленности нанопорошка меди, входящего в состав мази, изучалась методом рентгенофазового анализа с помощью рентгеновского дифрактометра АДП-1 (Россия).

В экспериментальной бактерицидной мази, содержащей частицы меди, обнаружены агломераты медных частиц размерами до нескольких микрон. Рентгенофазовый анализ мази показал, что после 6 месяцев хранения мази дифракционные пики, соответствующие кристаллической меди, отсутствуют, т.е. произошло полное окисление частиц, содержавших металлическую медь.

Показано, что в бактерицидных льняных материалах с введенными в них наночастицами меди частицы собираются на поверхности волокон в агломераты размерами до нескольких микрон, расстояние между которыми может достигать десятков микрон.

На волокнах льняных материалов с наночастицами серебра обнаруживаются агломераты серебряных частиц размерами до 0.230 мкм. Получить изображения волокон льняного материала с наночастицами серебра в характеристическом излучении не удалось из-за очень малого содержания серебра. По данным ЛРСА содержание серебра составляет около 0,05%. Обнаружено, что содержание серебра не изменяется после длительного вымачивании нетканого материала в воде.

В процессе проведения исследований образцы из нетканых материалов и содержащие наночастицы металлов лечебные мази оказались сложными объектами для исследования, однако методы РЭМ, ЛРСА и РФА могут быть вполне успешно использованы для исследования подобных систем.

Литература.

1. Жигач А.Н., Лейпунский И.О., Кусков М.Л., Стоенко Н.И., Сторожев В.Б. Установка для получения и исследования физико-химических свойств наночастиц металлов // Приборы и техника эксперимента. 2000. №6. C. 122-129.