RU2560432C2 - Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение - Google Patents

Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение Download PDF

Info

Publication number
RU2560432C2
RU2560432C2 RU2013123074/05A RU2013123074A RU2560432C2 RU 2560432 C2 RU2560432 C2 RU 2560432C2 RU 2013123074/05 A RU2013123074/05 A RU 2013123074/05A RU 2013123074 A RU2013123074 A RU 2013123074A RU 2560432 C2 RU2560432 C2 RU 2560432C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agglomerates
agglomerates according
cells
faces
average
Prior art date
Application number
RU2013123074/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013123074A (ru
Inventor
Сергей Григорьевич Псахье
Марат Израильевич Лернер
Елена Алексеевна Глазкова
Ольга Владимировна Бакина
Ольга Сергеевна Васильева
Георгий Андреевич Михайлов
Борис Турк
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН)
Институт Йожефа Стефана
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН), Институт Йожефа Стефана filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН)
Priority to RU2013123074/05A priority Critical patent/RU2560432C2/ru
Priority to DE112014002481.3T priority patent/DE112014002481T5/de
Priority to EA201501106A priority patent/EA035516B1/ru
Priority to PCT/RU2014/000354 priority patent/WO2014189412A1/ru
Publication of RU2013123074A publication Critical patent/RU2013123074A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2560432C2 publication Critical patent/RU2560432C2/ru
Priority to US14/945,987 priority patent/US10105318B2/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/06—Aluminium, calcium or magnesium; Compounds thereof, e.g. clay
    • A61K33/08—Oxides; Hydroxides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24—Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/26—Iron; Compounds thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/18—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing inorganic materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/20—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1605—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/1611—Inorganic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1605—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/1629—Organic macromolecular compounds
    • A61K9/1635—Organic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyvinyl pyrrolidone, poly(meth)acrylates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области неорганической химии. Предложен продукт в виде агломератов оксигидроксидов металлов, выбранных из группы, состоящей из Al, Fe, Mg, Ti или их смеси. Агломераты образованы множеством элементов, имеющих размеры от 200 до 500 нм и представляющих собой низкоразмерные складчатые структуры, имеющие складки и грани неправильной формы. Структуры обладают локально высоким уровнем напряженности электрического поля на упомянутых складках, гранях и ребрах граней, составляющим 106-107 В/м. Изобретение обеспечивает получение агломератов оксигидратов, которые могут быть использованы в качестве сорбентов или в качестве средства, обладающего ранозаживляющей и антибактериальной активностью, а также для угнетения пролиферативной активности опухолевых клеток. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил., 5 табл., 11 пр.

Description

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к оксигидроксидам металлов, синтезированных из металлов группы, состоящей из Al, Fe, Mg, Ti. Изобретение может быть использовано в биологии, фармакологии, биохимии, медицине и ветеринарии.
Известно использование нано- и микроструктурированных гидроксидов и оксигидроксидов в различных материалах и технологических процессах, в том числе в биологии и медицине.
Известен Способ получения усовершенствованного волокнистого фильтрующего материала [заявка RU №2011116705, опубл. 10.11.2012], в результате которого на поверхности волокнистого материала формируют слой из оксигидроксидов алюминия и кремния с положительным поверхностным зарядом. С этой целью приготовляли раствор алюмосиликагеля и осуществляли обработку волокнистого керамического материала полученным составом.
К недостаткам можно отнести то, что для создания положительного заряда поверхности используются известные свойства структурированного кремния, покрытия из которого создаются при обработке волокнистого керамического материала.
Известен наноразмерный электроположительный волокнистый адсорбент, раскрытый в [RU 2304463 С2, опубл. 20.08.2007], состоящий из несферических частиц гидроксида алюминия, в виде волокон с диаметром менее 50 нм и отношением длины к толщине более пяти к одному, полученный в результате преобразования исходного алюминиевого компонента в водном растворе при температуре до 100°С, и непосредственно нанесенный на поверхность волокнистой структуры, характеризующийся возможностью адсорбции, по крайней мере, одной электроотрицательной частицы из жидкости. Известен [RU 2328447 С1, опубл. 10.07.2008], в котором раскрыт способ получения волокон оксидно-гидроксидных фаз со структурой бемита, который может быть использован для получения адсорбентов для тонкой очистки питьевой воды, а также промышленных и сточных вод. Получение нановолокон оксидно-гидроксидных фаз алюминия осуществляют гидролизом порошка, полученного методом электрического взрыва алюминиевой проволоки диаметром 0,3<d≤0,4 мм в атмосфере азота при давлении Р<3 атм и значении энергии, введенной в проволоку, 19,8 Дж/мм3 <Е≤66 Дж/мм3. При этом последующий гидролиз порошка проводят при температуре не более 70°С. Полученные нановолокна оксидно-гидроксидных фаз алюминия имеют длину 0,1-0,2 мкм, диаметр 0,001-0,013 мкм и удельную поверхность до 500 м2/г. Известен также патент США [US 8,033,400 В2, опубл. 11.10.2011], в котором раскрыт фильтрующий материал, содержащий в качестве основы нетканое органическое синтетическое полотно и положительно заряженные агломераты нановолокон гидроксида алюминия. Известен [RU 2397781 С1, опубл.: 27.08.2010] Нетканый материал медицинского назначения, обладающий ранозаживляющей, антибактериальной и противовирусной активностью, и перевязочное средство на его основе, содержащий волокнистую основу на волокнах которого закреплены высокопористые частицы гидрата оксида алюминия, образованные нановолокнами. В работе [Н.А. Яворовский, Г.Г. Савельев, А.И. Галанов, Л.Н. Шиян, Т.А. Юрмазова, Г.Л. Лобанова. Получение нановолокон оксогидроксидов алюминия из порошков металлического алюминия // ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, 2008, №4, с. 74-80.] исследовалось окисление частиц алюминия с размером 20-500 нм в дистиллированной воде при исходной температуре 60°С с последующим саморазогревом реагирующей системы до 90-98°С. По данным РФА образец соответствует фазе псевдобемита (AlOOH) с примесями гиббсита (Al(ОН)3) и γ-Al2O3. По данным электронной микроскопии продукт окисления представляет собой нановолокона, имеющие толщину 5-8 нм и соотношение длины к толщине 50-100. Волокна агломерированы в виде обособленных рыхлых клубков с размерами 1-5 мкм. Удельная поверхность порошка после окисления и сушки составляет 350-370 м2/г.
В качестве недостатков известных вышеприведенных наноразмерных волокнистых сорбентов, раскрытых в [RU 2304463 С2 и RU 2328447 С1, RU 2397781 С1, US 8033400 В2] и работе [Н.А. Яворовский, Г.Г. Савельев, А.И. Галанов, Л.Н. Шиян, Т.А. Юрмазова, Г.Л. Лобанова. Получение нановолокон оксогидроксидов алюминия из порошков металлического алюминия // ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, 2008, №4, с. 74-80.] можно отнести относительно низкую сорбционную емкость, обусловленную формой и расположением волокон или нановолокон. Это подтверждают данные приведенные в статье Tepper Fred and Kaledin Leonid «Virus and Protein Separation Using Nano Alumina Fiber Media», http://www.argonide.com/publications/laboratory.pdf. В статье приведены микрофотографии нановолокон, которые формируют плотноупакованные структуры. Вследствие этого, поровое пространство сорбционного материала, состоящего из нановолокон, менее доступно для сорбата (бактерий, коллоидных частиц и т.д.), чем поровое пространство агломератов низкоразмерных складчатых структур. Кроме того, на микрофотографиях видно, что сорбция коллоидных частиц, в основном, происходит на торцах нановолокон. При этом коллоидные частицы не сорбируются между нановолокнами в объеме материала. Таким образом, нановолокна с достаточно высокой удельной поверхностью обладают небольшой сорбционной емкостью по сравнению с агломератами низкоразмерных складчатых структур.
В работе [Ларичев М.Н., Шайтура И.С., Колокольников В.Н., Ларичева О.О., Школьников Е.И., Артемов В.В. Получение наноструктурных продуктов при окислении микронного порошка алюминия водой в ультразвуковом поле // Перспективные материалы, 2010, с. 290-294.] исследовался процесс гидролиза порошков алюминия марки порошок АСД-4, серийно производимый российской промышленностью, со средним размером частиц около 4 мкм. Окисление алюминия изучалось в дистиллированной воде и в водном насыщенном растворе Са(ОН)2 (буферный активатор) в присутствии и отсутствии УЗ поля. Без наложения ультразвукового поля степень окисления АСД-4 дистиллированной водой за разумное время (нескольких суток) не превышает 30%. На поверхности исходных частиц алюминия образуется ячеистая структура из продуктов окисления. Применение ультразвуковой активации в сочетании с буферной позволяет существенно изменить процесс, степень окисления достигает 100%. При этом образуются наноразмерные палочкообразые структуры. Удельная поверхность таких продуктов (измеренная методом БЭТ) составляет всего 40 м2/г.
Критика: В процессе были синтезированы палочкобразные структуры с низкой удельной поверхностью, поэтому следует ожидать, что сорбционные свойства таких частиц невелики.
Также в статье не указанно, способны ли полученные нановолокна формировать электрическое поле в водных средах.
Известен процесс приготовления адсорбента, содержащего оксигидроксид железа - FeO(OH), адсорбент и его применение, раскрытый в [WO 2006032727 (А1), опубл. 2006-03-30]. Изобретение относится к процессам для приготовления адсорбционных материалов. Процесс для производства адсорбента, содержащего оксигидроксид железа, характеризуется тем, производят гранулированный гидроксид железа который включает в количестве 5-15% по массе, имеющей влагу, в расчете на массу адсорбента. И где упомянутая масса гранулирована компактированием и просеиванием компактированного продукта, чтобы получить гранулы размером от 0.5 до 4 мм.
Раскрытый адсорбент представляет собой гранулы с размером между 0,5 и 4,0 мм. Гранулы такого размера не будут создавать электрическое поле с высокой напряженностью, необходимой для эффективной сорбции заряженных частиц и воздействия на клеточные мембраны.
Известен СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОПРЕПАРАТА “ФЕРРИГЕЛЬ” [RU 2466713, опубл. 20.11.2012] на основе наноразмерного оксигидроксида железа. Способ получения биопрепарата включает смешивание оксигидроксида железа, выделенного на станциях обезжелезивания подземных вод, с водорастворимым полимером и глицерином.
В описании к патенту не указана форма частиц оксигидроксида железа, и не обсуждается с какими свойствами связана их биологическая активность, выражающаяся в ускоренном ранозаживлении. Кроме того, смешивание частиц с водорастворимыми полимерами и глицерином приведет к обволакиванию частиц оксигидроксида железа указанными веществами и блокированию значительной части поверхности доступной для воздействия на биологические объекты.
В патенте [RU 2270663 С2, опубл. 27.02.2006] представлен способ терапии пролиферативных раковых клеток организма, включающий выбор биологически активных точек и последующее воздействие на них, отличающийся тем, что выбирают биологически активную точку, соответствующую органу с патологической пролиферацией клеток, измеряют потенциал выбранной биологически активной точки относительно референтной точки, после чего к выбранным точкам подключают внешний источник постоянного электрического поля, полюса которого противоположны по знаку полюсам точек, к которым его подключают, а абсолютная его величина равна разности абсолютных величин измеренного потенциала и потенциала, соответствующего здоровому органу в выбранной точке, и воздействуют до значения величины мембранного потенциала раковой клетки, равного величине мембранного потенциала соответствующего здорового органа. Таким образом, происходит нормализация биохимических процессов клеток, что приводит к существенному снижению патологической активности раковых клеток, а в пределе - к их возврату в нормальное состояние. В патенте [RU 2253903, опубл. 10.06.2005] предложен способ блокирования деления раковых клеток, включающий воздействие на клетку или группу клеток внешнего источника энергии, отличающийся тем, что перед воздействием вводят, по меньшей мере, два электрода, один из которых - на цитоплазматическую поверхность мембраны клетки, а другой - на наружную поверхность мембраны клетки и измеряют значение мембранного потенциала, после чего к введенным электродам подключают противоположно по полярности внешний источник ЭДС со значением разности потенциалов не меньше значения мембранного потенциала клетки.
Предлагаемые в патентах RU 2270663 и RU 2253903 способы подавления пролиферативной активности раковых клеток основаны на воздействие электрического потенциала на мембраны клеток при введении в опухоль электродов. Эти способы сложны и травматичны. Кроме того, будет подавляться только рост клеток непосредственно контактирующих с поверхностью электродов. Клетки опухоли, не контактирующие с потенциальными электродами, будут активны.
Как можно видеть из вышеприведенных аналогов оксигидроксиды металлов используются как в процессах сорбции, так и в медицине для ранозаживления. Также существуют методы блокирования деления раковых клеток путем изменения их мембранного потенциала при воздействии электрического поля. Однако в настоящее время существует особая потребность в материалах, имеющих как более высокий уровень сорбционной емкости, так и более высокий уровень биологической активности.
Задачей настоящего изобретения является создание локально высокого уровня напряженности электрического поля у частиц оксигидроксидов, синтезированных из металлов группы Al, Fe, Mg, Ti или их композитов, за счет геометрической формы и размерных параметров.
Другой задачей настоящего изобретения является использование упомянутых выше частиц в качестве сорбентов биологических объектов, неорганических коллоидных частиц и ионов металлов.
Еще одной задачей настоящего изобретения является использование упомянутых выше частиц в качестве ранозаживляющих и антибактериальных средств, а также лекарственных средств и изделий на их основе.
Еще одной задачей настоящего изобретения является использование упомянутых выше частиц для подавления пролиферации раковых клеток, а также их применение в составе противоопухолевых средств.
Поставленная задача достигается тем, что разработанный продукт состоит из агломератов оксигидроксидов металлов или композитов, по меньшей мере, двух оксигидроксидов металлов, выбранных из группы металлов, состоящей из Al, Fe, Mg, Ti.
При этом упомянутые агломераты образованны множеством элементов, представляющих собой низкоразмерные складчатые структуры, имеющие складки и грани неправильной формы, и обладающие локально высоким уровнем напряженности электрического поля на упомянутых складках, гранях и ребрах граней.
Кроме того элементы агломератов, представляющие собой низкоразмерные складчатые структуры, имеют, по меньшей мере, один размер определяемый в нанометрах, предпочтительно поперечный размер (толщину) грани не более 10 нм.
Предпочтительно, что поперечный размер (толщину) грани имеет размер 5-8 нм, еще предпочтительней не более 2 нм.
Кроме того, отдельный элемент низкоразмерной складчатой структуры имеет размеры 200-500 нм.
Кроме того локальный уровень напряженности электрического поля, а именно на складках и гранях, образующих структуру агломерата составляет 106-107 В/м.
Кроме того, упомянутые агломераты имеют форму близкую к сферической.
Другая задача изобретения достигается тем, что упомянутые агломераты используют в качестве сорбентов органических частиц (молекулы, бактерии, вирусы, белки, антигены, эндотоксины) и неорганических частиц (ионы металлов, коллоиды).
Предпочтительно, что агломераты для вышеупомянутой сорбции применяют в водной среде, в интервале значений рН упомянутой среды от 5,0 до 9,5 и более предпочтительно в интервале значений рН водной среды от 6 до 8.
Еще одна задача изобретения достигается тем, что упомянутые агломераты применяют в качестве средства, обладающего ранозаживляющей и антибактериальной активностью.
И еще одна задача достигается тем, что упомянутые агломераты применяют для угнетения пролиферативной активности опухолевых клеток.
Упомянутые агломераты применяют либо самостоятельно, либо нанесенными на материал-носитель, выбранный из группы, состоящей из нетканых материалов, волокон, гранул, губок и других пористых материалов и сред, либо в составе композиции, состоящей из агломератов и веществ, обладающих фармакологическим и/или поглощающим действием.
Такое свойство, как высокий локальный уровень напряженности электрического поля, присущий заявляемым агломератам, обеспечивается:
- поверхностным зарядом, присущим оксигидроксидам металлов группы Al, Fe, Mg, Ti в водных средах и
- складчатой формой низкоразмерных структур, формирующих агломераты упомянутых оксигидроксидов металлов, вследствие малой толщины или радиуса кривизны ребер и складок электрически заряженных граней элементов, образующих агломераты.
В данном изобретении под оксидами и оксигидроксидами металлов понимают химические соединения, имеющие общую формулу AlOOH, Al2O3×nH2O, где n=0,8-3, FeOOH, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, Mg(OH)2, MgO.
Известно [Савельев И.В. Курс общей физики, том II. Электричество // Издательство: «Наука», Москва, 1970, 501 с. ], что поверхностная плотность зарядов δ для заряженного тела, пропорциональна кривизне поверхности k, δ~k, где k~1/r (r - радиус кривизны). Соответственно максимальная плотность зарядов будет наблюдаться на ребрах граней и складках низкоразмерных складчатых структур, составляющих агломераты/агрегаты и имеющих максимальное значение k. Таким образом, вследствие малого радиуса кривизны поверхности электрически заряженных ребер граней и складок оксигидроксидов металлов, создается сильно неоднородное электрическое поле, действующее с силой F на заряженные частицы противоположного знака.
Под действием неоднородного электрического поля с локально высокой напряженностью на складках и ребрах граней агломератов, заряженные частицы движутся в сторону увеличения напряженности электрического поля, т.е. по градиенту модуля напряженности поля. Сила, действующая между зарядом q1 (заряд на гранях, ребрах и складах агломерата) и q2 (Заряд частицы сорбата), определяется законом Кулона:
Figure 00000001
где, х - расстояние между сорбентом и сорбатом.
С учетом рассчитанной толщины грани одного из элементов, формирующих складчатую структуру можно оценить напряженность ее электрического поля.
Напряженность электрического поля (мВ/нм):
Figure 00000002
где φ - потенциал агломерата, R - толщина грани.
Сила, действующая на заряженную частицу, находящуюся вблизи агломерата будет определяться выражением:
F=qE,
где q - заряд частицы [Савельев И.В. Курс общей физики, том II. Электричество].
Заявителями было рассчитано (см. примеры), что у непористых частиц правильной сферической формы напряженность приблизительно на 3 порядка меньше, чем на ребре грани складчатой структуры.
Соответственно, при q=const, сила, действующая на частицу, для агломерата, состоящего из низкоразмерных складчатых структур, будет в 600 раз больше, чем для компактных непористых сферических частиц аналогичного размера.
При применении частиц (агломератов), имеющих складчатую форму (фиг.1) и имеющих большое расстояние (до 50 нм) между элементами складчатой структуры образующих указанный агломерат, органические молекулы, ионы, микроорганизмы размером до 50 нм, (вирусы), могут проникать внутрь агломерата и удерживаться электрическим полем, возникающим как на гранях и складках, так и между элементами складчатой структуры.
Указанный выше эффект демонстрирует также фиг.5 и 6. Из фиг.5 и 6 видно, что дисперсные частицы латексные сферы (фиг.5) и частицы коллоидного серебра (рис. 6) сорбируются на гранях и проникают в объем агломерата, образованного складчатыми структурами. Таким образом, агломераты, образованные складчатыми структурами обладают большой сорбционной емкостью.
По данным разных авторов (см. например публикации Marino A., Ilev I., Schwaike M. Association between Cell Membrane Potential and Breast Cancer/Tumor Biol 1994; 15: 82-89; Steve Haltiwanger M.D. The Electrical Properties of Cancer Cells / http://www.royalrife.com/haltiwangerl.pdf) электрический потенциал нормальных клеток составляет минус 60…100 мВ, потенциал раковых клеток приблизительно равен минус 15…20 мВ. Когда нормальные клетки начинают деление их электрический потенциал падает до приблизительно до минус 15 мВ. При завершении деления клетки ее мембранный потенциал возвращается к естественному значению. По существующему мнению ключевым компонентом лечения рака было бы восстановление естественного мембранного потенциала и, как следствие, нормального метаболизма клеток. Таким образом регуляция потенциала клеточных мембран является одним из способов управления функциональным состоянием клеток.
При взаимодействии с клеточными мембранами, имеющими отрицательный заряд поверхности, положительно заряженные складчатые структуры будут притягиваться к поверхности клетки. При этом отрицательный заряд клеточной мембраны будет компенсироваться под воздействием положительного заряда складчатых структур. Увеличение потенциала клеточной мембраны, вследствие воздействия электроположительных складчатых структур, приведет с одной стороны к активному делению нормальных клеток и к ускоренному ранозаживлению, с другой, к подавлению пролиферации раковых клеток.
На фиг. 1 приведено ПЭМ-изображение агломерата оксигидроксида алюминия с заявляемой складчатой структурой и показаны ребра грани и складки: 1 - ребра грани, 2 - складки.
На фиг. 2 приведено СЭМ-изображение агломератов складчатых структур оксигидроксида алюминия.
На фиг. 3 приведены:
а) СЭМ-изображение агломератов складчатых структур оксигидроксида железа;
б) СЭМ-изображение агломерата композита FeOOH/AlOOH.
На фиг. 4 приведено СЭМ-изображение агломератов складчатых структур оксида титана.
На фиг. 5 приведена микрофотография (ПЭМ-изображение) низкоразмерных структур Mg(OH)2, полученных с помощью просвечивающего микроскопа JEM 2100.
На фиг. 6 приведена микрофотография (ПЭМ-изображение) низкоразмерных структур композита Mg(OH)2/AlOOH, полученных с помощью просвечивающего микроскопа JEM 2100.
На фиг. 7 приведено ПЭМ-изображение агломератов складчатых структур с латексными сферами на ребрах граней и между складчатыми элементами агломерата оксигидроксида алюминия.
На фиг. 8 приведено ПЭМ-изображение агломератов складчатых структур с частицами коллоидного серебра на ребрах граней и между складчатыми элементами агломерата оксигидроксида алюминия.
На фиг. 9 приведены результаты экспериментов на клетках линии Hos: количество живых клеток Hos, %, в зависимости от содержания оксигидроксида алюминия в 2 мл среды роста: 1 - 0,005 г, 2 - 0,01 г, 3 - 0,03 г.
На фиг. 10 приведены результаты на клетках линий HELA, MCF-7, UM-SCC-14C: количество живых раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б).
На фиг. 11 приведены результаты на клетках линий HELA, MCF-7, UM-SCC-14C: пролиферация раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б).
На фиг. 12 приведены результаты экспериментов на клетках нейробластомы мыши линии Neuro-2a, количество живых клеток через 48 и 72 часа при воздействии низкоразмерных структур: К - контроль, 1 - оксид титана, 2 - гидроксид магния, 3 - композит железа/алюминия оксигидроксидов, 4 - композит магния/алюминия гидроксидов, 5 - оксигидроксид алюминия.
ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Пример 1. Получение агломерата электроположительных низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида алюминия (AlOOH).
Для получения агломератов с заявляемой формой и характеристиками проводили реакцию взаимодействия с водой исходного сырья, в качестве которого использовали порошок состава Al/AlN, полученный методом электрического взрыва алюминиевой проволоки в атмосфере азота, с размером частиц 80-100 нм, удельной поверхностью 21 м /г и содержанием фазы AlN - 70% масс.
Для проведения реакции 100 г порошка заливали 10,0 л воды, добавляли наночастицы оксида алюминия со средним размером 70 нм, в количестве 0,1% масс относительно массы порошка, выступающих затравкой для увеличения скорости образования зародышей на частицах затравки и кристаллизации продуктов превращения, полученную суспензию нагревали от 25°C до 60°C при интенсивном перемешивании механической мешалкой при скорости 200 об/мин.
Реакцию проводили при pH=9,4 в течение 60 мин. до установления постоянного значения pH.
Полученный продукт - высушивали при температуре 90°C до постоянной массы в течение 4 часов.
Масса полученного продукта составила 150 г. Удельную поверхность продукта, измеренная на приборе «Сорбтометр-М», составила 330 м2/г. Рентгенофазовый анализ проведенный с помощью дифрактометра ДРОН-7 показал, что продукт представляет собой AlOOH.
На фиг. 1 приведена микрофотография агломератов низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида алюминия, полученных с помощью просвечивающего микроскопа JEM 2100, которая демонстрирует наличие граней и складок.
На фиг. 2 приведена микрофотография агломератов низкоразмерных складчатых структур, полученных с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50.
Размер агломератов составил от 0,5 мкм до 7 (в среднем 3,0 мкм), размер отдельного элемента складчатой структуры составил - в среднем 250 нм. Толщина грани- в среднем 5 нм.
Дзета-потенциал агломератов определялся с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS и составил около 60 мВ. С учетом толщины граней в среднем 5 нм можно оценить напряженность электрического поля на ребре грани. Напряженность электрического поля:
Figure 00000003
где φ - потенциал агломерата, R - толщина грани.
Напряженность электрического поля на ребре грани составляет Е=12 мВ/нм или 1,2·107 В/м. Напряженность электрического поля на поверхности непористой сферической частицы оксигидроксида алюминия размером 3 мкм составляла бы 20 мВ/мкм или 2·104 В/м, т.е. приблизительно на 3 порядка меньше, чем на ребре грани.
Сила, действующая на заряженную частицу, находящуюся вблизи агломерата будет определяться выражением:
F=qE,
где q - заряд частицы [Савельев И.В. Курс общей физики, том II. Электричество // Издательство: «Наука», Москва, 1970, 501 с].
Соответственно, при q=const, сила, действующая на частицу, для агломерата, состоящего из низкоразмерных складчатых структур, будет в 600 раз больше, чем для непористой сферической частицы с аналогичным размером и химическим составом.
Пример 2. Получение агломератов низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида железа (FeOOH).
Для получения агломератов низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида железа использовали биметаллические наночастицы Fe-Al с примесью алюминия не более 10% масс. Биметаллический нанопорошок Fe-Al с размером частиц около 100 нм получали параллельным электрическим взрывом железной и алюминиевой проволоки в атмосфере азота при соотношении Fe:Al=90:10% масс. 20 г порошка заливали 2000 мл дистиллированной воды и нагревали при постоянном перемешивании до 60°C. Контролировали и поддерживали pH реагирующей смеси на уровне 9,0 раствором аммиака. Реакцию проводили в течение 60 мин. Затем суспензию отфильтровывали, промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод и сушили при температуре 90°C в течение 4 часов.
Масса полученного продукта составила 25,4 г. Удельная поверхность продукта измерялась прибором «Сорбтометр-М» и составляла 220 м2/г. Рентгенофазовый анализ проведенный с помощью дифрактометра ДРОН-7 показал наличие в продукте, в основном, гетита FeOOH и небольшого содержания бемита AlOOH. Полученный продукт содержал примесь AlOOH в количестве не более 10% масс.
На фиг. 3 а приведена микрофотография агломерата FeOOH с примесью бемита AlOOH не более 10% масс, полученная с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50, которая демонстрирует, что агломераты образованы из множества низкоразмерных складчатых структур.
Размер агломератов составлял от 1,0 мкм до 12,0 (в среднем 6,0 мкм). Дзета-потенциал агломератов определенный с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS составил около 50 мВ. Размер отдельного элемента складчатой структуры составил - в среднем 500 нм, толщина грани - в среднем 2 нм.
Далее проводили расчеты, аналогичные указанным в примере 1. Напряженность электрического поля на торце (ребре см. пример 1 и 2)) грани составила E=2,5·107 В/м.
Для сравнения напряженность электрического поля на поверхности непористой сферической частицы с аналогичным химическим составом размером 1 мкм E=5·104 В/м.
Для получения агломератов композита FeOOH/AlOOH использовали биметаллические частицы Fe-Al с соотношением Fe/Al=50/50. Биметаллический нанопорошок Fe-Al с размером частиц около 100 нм получали параллельным электрическим взрывом железной и алюминиевой проволоки в атмосфере азота при соотношении Fe:Al=50:50% масс. 20 г порошка заливали 2000 мл дистиллированной воды и нагревали при постоянном перемешивании до 60°C. Контролировали и поддерживали pH реагирующей смеси на уровне 9,0 раствором аммиака. Реакцию проводили в течение 60 мин. Затем суспензию отфильтровывали, промывали дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод и сушили при температуре 90°C в течение 4 часов.
Масса полученного продукта составила 27,1 г. Удельная поверхность продукта измерялась прибором «Сорбтометр-М» и составляла 253 м2/г. Рентгенофазовый анализ проведенный с помощью дифрактометра ДРОН-7 показал наличие в продукте гетита FeOOH, интерметаллидов и бемита AlOOH.
На фиг. 3б приведена микрофотография агломерата композита FeOOH/AlOOH, полученная с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50, которая демонстрирует, что агломераты образованы из множества низкоразмерных складчатых структур двух типов - низкоразмерных складчатых структур бемита размером в среднем 250 нм и низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида железа FeOOH размером в среднем 500 нм. Средний размер агломератов - 8,0 мкм, удельная поверхность - 253 м /г, дзета-потенциал агломератов - около 31 мВ, толщина граней, соответственно, AlOOH в среднем 5 нм, FeOOH - в среднем 2 нм, напряженность электрического поля на торце грани AlOOH составила Е=1,2×107 В/м, напряженность электрического поля на торце грани FeOOH составила Е=2,5×107 В/м.
Пример 3. Получение агломерата низкоразмерных складчатых структур оксида Ti.
Агломераты низкоразмерных складчатых структур оксида Ti получали гидротермальным синтезом при температуре 130°C в течение 12 часов. Для этого к 100 г бутилата титана приливали 30 мл ацетилацетона и 10 мл дистиллированной воды при постоянном перемешивании. Затем добавляли 10 мл концентрированного раствора аммиака. Смесь нагревали до 130°C и проводили гидротермальную обработку в течение 12 часов при постоянном перемешивании. Полученную суспензию отфильтровывали и промывали изопропиловым спиртом и дистиллированной водой. Влажный порок сушили на воздухе при температуре 105°C в течение 10 часов.
Получено 18 г низкоразмерных складчатых структур оксида титана. Удельная поверхность оксида титана, измеренная аналогично примерам 1 и 2, составила 380 м2/г.
На фиг. 4 приведена микрофотография агломератов оксида титана, полученных с помощью сканирующего микроскопа LEO EVO 50, которая демонстрирует, что агломераты образованы из множества низкоразмерных складчатых структур.
Размер агломератов составлял от 0,3 мкм до 5,0 (в среднем 0,5 мкм.) Размер отдельного элемента складчатой структуры составлял в среднем 100 нм, толщина грани в среднем 3 нм.
Дзета-потенциал агломератов, определенный с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS, составил около -40 мВ.
Далее проводили расчеты, аналогичные приведенным в примере 1. Напряженность электрического поля на торце грани составила Е=1,3·107 В/м.
Для сравнения напряженность электрического поля на поверхности непористой сферической частицы размером 0,3 мкм E=1,3·105 В/м.
Пример 4. Получение низкоразмерных структур гидроксида магния Mg(OH)2. Низкоразмерные структуры гидроксида магния Mg(OH)2 получали гидротермальным синтезом при температуре 200°C в течение 6 часов. Для этого навеску цитрата магния 5 г растворяли в дистиллированной воде, приливали 2 М раствор NaOH по каплям до достижения pH≈9,7. Реакцию проводили при постоянном перемешивании до полного осаждения гидроксида магния. Получившийся золь помещали в автоклав, нагревали до 200°C и проводили гидротермальную обработку в течение 6 часов. Осадок отфильтровывали, промывали тремя порциями дистиллированной воды, а затем этиловым спиртом (2-3 раза). Осадок сушили в сушильном шкафу при температуре 80°C в течение 2-3 часов. Получено 0,8 г низкоразмерных структур гидроксида магния. Удельная поверхность оксида магния измерялась прибором «Сорбтометр-М» и составляла 157 м2/г. Рентгенофазовый анализ проведенный с помощью дифрактометра ДРОН-7 показал, что продукт представляет собой Mg(OH)2. На фиг. 5 приведена микрофотография низкоразмерных структур Mg(OH)2, полученных с помощью просвечивающего микроскопа JEM 2100. Размер отдельных элементов складчатых структур составил в среднем 30 нм, размер агломератов в среднем 0,5 мкм. Дзета-потенциал агломератов определялся с помощью прибора ZetaSizer Nano ZS и составил около 6 мВ. С учетом толщины граней в среднем 2 нм можно оценить напряженность электрического поля на ребре грани.
Напряженность электрического поля: Е=φ/R, где φ - потенциал агломерата, R - толщина грани. Напряженность электрического поля на ребре грани составляет E=3·106 В/м.
Пример 5. Получение агломератов композита Mg(OH)2/AlOOH.
Композит Mg(OH)2/AlOOH получали совместным осаждением из солей алюминия и магния с последующей гидротермальной обработкой образовавшегося геля. Для этого 30 г нитрата алюминия девятиводного и 23 г нитрата магния шестиводного растворяли в 150 мл дистиллированной воды. Совместное осаждение гидроксидов магния/алюминия проводили при pH≈10,5. Для этого в раствор солей вводили по каплям 2 М раствор NaOH при постоянном перемешивании. Получившийся золь помещали в автоклав при 200°C на 6 часов. Осадок отфильтровывали, 3 раза промывали дистиллированной водой, далее промывали этиловым спиртом 2 раза. Затем сушили в сушильном шкафу при температуре 80°C в течение 2 часов.
Дзета-потенциал полученного образца +37 мВ. Размер отдельных элементов складчатых структур составил в среднем 200 нм размер агломератов в среднем 1,0 мкм, удельная поверхность 227 м2/г, толщина граней в среднем 5 нм, напряженность электрического поля на ребре грани составляет Е=7,4×106 В/м.
На фиг. 6 приведена микрофотография низкоразмерных структур композита Mg(OH)2AlOOH, полученных с помощью просвечивающего микроскопа JEM 2100.
Пример 6. Сорбция микроорганизмов оксигидроксидами металлов.
Сорбцию микроорганизмов, проводили на образцах оксигидроксида алюминия, полученного по примеру 1, оксигидроксида Fe, полученного по примеру 2 и оксида титана, полученного по примеру 3. Все характеристики используемых изучения сорбции агломератов приведены в соответствующих примерах их получения.
Культуры микроорганизмов E.coli 7935, St.aureus 209, P.aeruginosa 27583, культивировали на МП А в течение 24 часов в термостате при температуре 37±1°C, затем готовили взвесь микроорганизмов в концентрации 1,0×103 КОЕ/мл. E.coli 7935 - это короткие (длина 1-3 мкм, ширина 0,5-0,8 мкм) полиморфные подвижные и неподвижные грамотрицательные палочки; St.aureus 209 - грамположительные шаровидные клетки диаметром 0,5-1,5 мкм; P.aeruginosa 27583 - грамотрицательная прямая палочка длиной 1-3 мкм, шириной 0,5-0,7 мкм.
Измерение эффективности сорбции поводили на бактериях E.coli, St.aureus и P.aeruginosa согласно рекомендациям [Ворошилова А.А., Дианова Е.Д. Окисляющие нефть бактерии показатели интенсивности биологического окисления нефти в природных условиях // Микробиология, 1952. - т. 21. - вып. 4. - С. 408-415.]. Для определения эффективности сорбции, образцы стерилизованного в автоклаве продукта с массой 100 мг помещали в стерильные колбы и добавляли 30 мл бактериальной суспензии с концентрацией 1,0×103 КОЕ/мл. Адсорбцию микроорганизмов на образцах проводили при постоянном перемешивании суспензии в течение 30 мин на магнитной мешалке со скоростью 500 об/мин. Далее пробы центрифугировали в течение 3 минут при скорости вращения 1300 об/мин и осуществляли посев 1 мл надосадочной жидкости на МПА, посевы инкубировали в термостате при температуре 37±1°C в течение 24 ч. Через сутки после инкубирования проводили подсчет колоний.
Значения эффективности сорбции приведены в таблице 1.
Figure 00000004
Аналогично проводили эксперименты по сорбции микроорганизмов в зависимости от величины pH (таблица 2).
Figure 00000005
Пример 7. Антибактериальная активность гидроксида магния с полученными формой и характеристиками в примере 4.
Измерение антибактериальной активности поводили на бактериях E.coli, St.aureus и P.aeruginosa. Для этого культуры микроорганизмов E.coli 7935, St.aureus 209, P.aeruginosa 27583, культивировали на МПА в течение 24 часов в термостате при температуре 37±1°C, затем готовили взвесь микроорганизмов в концентрации 1,0×103 КОЕ/мл. Для определения эффективности антимикробного действия, образцы стерилизованного в автоклаве гидроксида магния с массой 100 мг помещали в стерильные колбы и добавляли 30 мл бактериальной суспензии с концентрацией 1,0×103 КОЕ/мл. Время экспозиции составляло 24 часа. Далее пробы центрифугировали в течение 3 минут при скорости вращения 1300 об/мин и осуществляли посев 1 мл надосадочной жидкости на МПА, посевы инкубировали в термостате при температуре 37±1°C в течение 24 ч. Через сутки после инкубирования проводили подсчет колоний.
Гибель микроорганизмов под действием гидроксида магния через 24 часа экспозиции, % составила при (n=5) составила: для E.coli - 98,7±0,21; для St.aureus - 99,1±0,25 и для P.aeruginosa - 97,1±0,24.
Пример 8. Исследование сорбции неорганических ионов предлагаемыми агломератами оксигидроксидов металлов.
Для исследования сорбции неорганических ионов были выбраны гидроксид магния, оксигидроксид железа, оксид титана с заявляемой формой и характеристиками, полученными в соответствующих примерах их синтезирования, а именно в примере 4, примере 2 и примере 3.
Для исследования сорбции неорганических ионов гидроксидом магния готовили модельный раствор ионов металлов, содержащий 10,0 мг/л цинка, 0,004 мг/л кадмия, 0,1 мг/ л свинца и 5,0 мг/л меди. К 100 мл модельного раствора прибавляли 1 г агломератов складчатых структур гидроксида магния, полученную смесь перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре. Определяли содержание ионов металлов после адсорбции.
Для исследования сорбции неорганических ионов оксигидроксидом железа готовили модельный раствор ионов металлов, содержащий 0,25 мг/л мышьяка в форме арсенат-ионов, 0,4 мг/л марганца, 0,5 мг/л свинца и 3 мг/л меди. К 100 мл модельного раствора прибавляли 1 г агломератов складчатых структур оксигидроксида железа, полученную смесь перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре. Определяли содержание ионов металлов после адсорбции.
Для исследования сорбции неорганических ионов оксидом титана готовили модельный раствор ионов металлов, содержащий 0,50 мг/л марганца, 0,30 мг/л свинца, 2,0 мг/ л меди и 0,30 мг/л никеля. К 100 мл модельного раствора прибавляли 1 г агломератов складчатых структур оксида титана, полученную смесь перемешивали в течение 1 часа при комнатной температуре. Определяли содержание ионов металлов после адсорбции. Результаты представлены в таблице 3.
Figure 00000006
При адсорбции неорганических ионов из воды низкоразмерными складчатыми структурами гидроксида магния, железа оксигидроксида и оксида титана в статических условиях остаточная концентрация неорганических загрязнений была ниже ПДК для питьевой воды [СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества].
Пример 9. Применение оксидов/оксигидроксидов металлов, с заявляемой формой и характеристиками, для заживления ран.
Исследование заживление ран проводили на образце оксигидроксида алюминия, полученного по примеру 1, оксигидроксида Fe, полученного по примеру 2 и оксида титана, полученного по примеру 3. Все характеристики синтезированных агломератов оксигидроксида алюминия приведены в примере 1, а именно: размер отдельных элементов складчатых структур в среднем 250 нм, агломераты складчатых структур размером в среднем 3,0 мкм, удельная поверхность 330 м2/г, дзета-потенциал агломератов 60 мВ, толщина граней в среднем 5 нм, напряженность электрического поля на ребре грани Е=1,2×107 В/м.
Характеристика оксигидроксида железа: размер элементов складчатых структур в среднем - 500 нм размер агломератов в среднем - 6,0 мкм, удельная поверхность - 220 м /г, дзета-потенциал агломератов - около 50 мВ, толщина граней в среднем 2 нм, напряженность электрического поля на ребре грани составила Е=2,5×107 В/м.
Характеристика оксида титана: размер элементов складчатой структуры в среднем 100 нм, размер агломератов в среднем 0,5 мкм, удельная поверхность 380 м2/г, дзета-потенциал около -40 мВ, толщина граней в среднем 3 нм, напряженность электрического поля на ребре грани составила Е=1,3·107 В/м.
Для проведения исследования использовались белые беспородные крысы-самцы весом 140-210 г, всего 100 животных, по 20 животных на каждое испытание (4 вида гидроксидов) и 20 животных - контрольная группа. У животных удалили шерсть в области правой лопатки, после чего через трафарет выделяли участок площадью 2 см2. На выделенном участке проводили иссечение кожного лоскута и подкожной клетчатки до подлежащей фасции. Края и дно раны подвергали размозжению при помощи зажима Кохера.
Рану орошали взвесью микроорганизмов St.aureus в концентрации 5·105 КОЕ/мл (Способ моделирования инфекционной раны мягких тканей / Суховей Ю.Г., Цирятьева С.Б., Минин А.С, Самусев Р.С., Сыч А.С., Костоломова Е.Г. // патент РФ №2321898 от 10.04.2008 г., опубл. Бюл. №1). Инфицирующая доза составляла 2 мл на 200 г массы крысы. Инфицированную рану закрывали атравматичными тефлоновыми кольцами с крышками, которые препятствовали механическому раздражению раны животным при груминге.
Операция проводилась под баночным эфирным наркозом в нестерильных условиях. Лечение раны начинали через 48 часов, когда рана имела признаки острого гнойного воспаления. Оксигидроксиды металлов, полученные по примерам 1-3, в виде сухого порошка массой 2 г наносили на рану один раз в сутки. Курс лечения длился в зависимости от скорости очищения раны.
Оценка динамики гнойного раневого процесса проводилась путем ежедневного наблюдения за животным в течение 25 дней. Оценивались следующие параметры:
- наличие гнойного или сукровичного отделяемого из раны;
- местная воспалительная реакция (гиперемия и отек в области раны);
- скорость санации раны (очищение от некротических масс и прекращение раневого отделяемого);
- скорость формирования вторичного рубца.
Критериями заживления являлись сроки очищения раны от гнойно-некротических тканей, сроки появления грануляций, сроки начала и полной эпителизации раны. Также оценивались исходы заживления раны. Данные представлены в таблице 4.
Figure 00000007
Из приведенных данных следует, что относительно контрольной группы животных, при применении оксигидроксидов металлов процесс ранозаживления резко ускорился. Время полной эпителизации, относительно контрольной группы, уменьшилось на 40…62%. Очевидно, указанный эффект связан как с очищением раны от микроорганизмов, так и с пролиферацией клеток (эпителизацией) тканей. Характерно, что заживление ран произошло без образования грубых рубцов.
Содержание животных осуществлялось в соответствии с Приказом №267 от 19 июня 2003 г. «Об утверждении правил лабораторной техники» и правилами, принятыми Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986). Экспериментальные животные содержались в стандартных условиях типового вивария в пластиковых клетках (по одной особи в клетке) на подстилке из опилок, в условиях свободного доступа к воде и пище (стандартный рацион), при естественном световом режиме.
Пример 10. Применение агломератов оксигидроксида алюминия для подавления роста раковых клеток Hos (ТЕ85, clone F5, остеосаркома человека), HELA (рак шейки матки человека), MCF-7 (рак молочной железы человека) и UM-SCC-14C (плоскоклеточный рак кожи).
Подавление роста раковых клеток проводили на образце оксигидроксида алюминия, полученного по примеру 1. Все характеристики синтезированных агломератов оксигидроксида алюминия приведены в примере 1, а именно: размер отдельных элементов складчатых структур в среднем 250 нм, размер агломерата в среднем 3,0 мкм, удельная поверхность 330 м2/г, дзета-потенциал агломератов 60 мВ, толщина граней в среднем 5 нм, напряженность электрического поля на ребре грани Е=1,2×107 В/м.
Для проведения эксперимента культура Hos (ТЕ85, clone F5,) постоянная линия, из ткани остеосаркомы человека, рассевались в 50 мл культуральные сосуды (матрасы) в количестве 1,1 млн на один матрас. Монослой формировался на 2-3 сутки. Сформированный монослой промывали ростовой средой без добавления сыворотки, порошок оксигидроксида алюминия в количестве 0,005, 0,01 и 0,03 г суспендировали в 2 мл сред роста и помещали на монослой клеток. Затем добавляли по 5 мл ростовой среды с 2% эмбриональной сыворотки. Клетки инкубировали в термостате при 37±1°C. Культивирование клеток в эксперименте проводилось согласно рекомендациям паспорта на используемую линию клеток. Для определения индекса пролиферации (ИП, отношение числа выросших клеток к числу посеянных) монослой снимали смесью трипсина и версена через 24, 48 и 72 часа после начала контакта с порошком оксигидроксида алюминия. Далее производили подсчет клеток в гемоцитометре (камере Горяева), используя при этом, витальную окраску трипановым синим, для параллельного определения количества живых и погибших клеток. При окраске трипановым синим живые клетки остаются бесцветными, а поврежденные окрашиваются в сине-голубой цвет. Все эксперименты сопровождались контролем, проводились в 2-х повторностях, а подсчет клеток осуществляли в 3-х повторностях.
При подсчете ИП учитывалась посевная доза на 1 культуральный сосуд, она всегда была равна 1,1 млн, а объем среды для снятия и ресуспендирования клеток равнялся 3,0 мл.
Клетки линии Hos, согласно плану проведения эксперимента, были выращены в виде монослоя, на который действовали возрастающими количествами оксигидроксида алюминия: 0,005; 0,01 и 0,03 г.
Для измерения пролиферации культуры клеток HELA (рак шейки матки человека), MCF-7 (рак молочной железы человека) и UM-SCC-14C (плоскоклеточный рак кожи) в количестве 1×105 клеток/лунку рассеивали в 96-луночный планшет (Saphire) в ростовой среде DMEM или MEM содержащей 2 мМ L-глутамина, 100 единиц пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 10% фетальной бычьей сыворотки. Порошок оксигидроксида алюминия в концентрации 0,005 г/мл суспендировали в фосфатном буфере (pH 7,4) и помещали на монослой клеток. В контрольной группе оксигидроксид алюминия отсутствовал. Клетки инкубировали 24 часа и 48 часов в термостате при 37±1°C во влажной атмосфере с содержанием CO2 5%. Пролиферация клеток детектировалась с помощью встраивания 5-бром-2′-диоксиуридина (BrdU) в de novo синтезирующуюся ДНК реплицирующих клеток (синтетическая фаза клеточного цикла) с заменой тимидина в процессе репликации ДНК. Флюоресцентная детекция BrdU проводилась с помощью микропланшетного фотометра Tecan (Австрия) при длине волны возбуждения 370 нм и длине волны эмиссии 470 нм.
Для изучения влияния оксигидроксида алюминия на жизнеспособность раковых клеток культуры клеток HELA (рак шейки матки человека), MCF-7 (рак молочной железы человека), UM-SCC-14C (плоскоклеточний рак кожи) рассевали в 15 см культуральные чашки Петри и культивировали в ростовой среде DMEM или MEM содержщей 2 мМ л-глутамина, 100 единиц пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина и 10% фетальной бычьей сыворотки до образования конфлюентного монослоя. Порошок оксигидроксида алюминия в концентрации 0,005 г/мл суспендировали в фосфатном буфере (pH 7,4) и помещали на монослой клеток. Клетки инкубировали 24 часа и 48 часов в термостате при 37±1°C во влажной атмосфере с содержанием СО2 5%. Для определения количества живых клеток монослой снимали раствором TrypLE Selecttm (Gibco) и производили подсчет клеток в полученной суспензии с помощью гемоцитометра (камера Горяева). Для параллельного определения количества живых и погибших клеток использовалась витальная окраска 0,1% трипановым синим.
Перед проведением экспериментов навески порошка оксигидроксида алюминия стерилизовали паром троекратно с интервалом 24 часа при 121°C в течение 20 мин.
Результаты экспериментов на клетках линии Hos приведены на фиг. 9: количество живых клеток Hos,%, в зависимости от содержания оксигидроксида алюминия в 2 мл среды роста: 1 - 0,005 г, 2 - 0,01 г, 3 - 0,03 г и в табл.5 (W - процентное содержание клеток), Результаты экспериментов на клетках линий HELA, MCF-7, UM-SCC-14C приведены на Фиг. 10, 11. На фиг. 10 приведено количество живых раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б). На фиг.11. Приведены результаты пролиферации раковых клеток (%) через 24 часа (а) и через 48 часов (б).
Пример 11. Применение агломератов оксигидроксида алюминия, полученного по примеру 1, композита оксигидроксида железа/оксигидроксида алюминия, полученного по примеру 2, оксида титана, полученного по примеру 3, гидроксида магния, полученного по примеру 4, композита Mg(OH)2/AlOOH, полученного по примеру 5 для подавления роста раковых клеток линии нейробластомы мыши Neuro-2a.
Характеристика оксида титана: размер отдельных элементов складчатых структур - в среднем 100 нм, размер агломератов в среднем 0,5 мкм, удельная поверхность 380 м2/г, дзета-потенциал около -40 мВ, толщина граней в среднем 3 нм, напряженность электрического поля на ребре грани - Е=1,3·107 В/м.
Характеристика гидроксида магния: размер отдельных элементов складчатых структур в среднем 30 нм, размер агломератов в среднем 0,5 мкм, удельная поверхность 157 м /г, дзета-потенциал агломератов около 6 мВ, толщина граней в среднем 2 нм, напряженность электрического поля на ребре грани - Е=3,0·106 В/м.
Характеристика композита оксигидроксида железа/оксигидроксида алюминия, соотношение Fe/Al ~ 50/50: представляет собой композитные структуры, представленные элементами низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида алюминия AlOOH размером в среднем 250 нм и элементами низкоразмерных складчатых структур оксигидроксида железа FeOOH размером в среднем 500 нм, размер агломератов в среднем 8,0 мкм, удельная поверхность - 253 м /г, дзета-потенциал агломератов около 31 мВ, толщина граней, соответственно, AlOOH - в среднем 5 нм, FeOOH - в среднем 2 нм, напряженность электрического поля на ребре грани AlOOH - Е=1,2×107 В/м, напряженность электрического поля на ребре грани FeOOH - Е=2,5×107 В/м.
Характеристика оксигидроксида алюминия: размер элементов низкоразмерных складчатых структур - в среднем 250 нм, агломераты низкоразмерных складчатых структур размером в среднем 3,0 мкм, удельная поверхность - 330 м2/г, дзета-потенциал агломератов - 60 мВ, толщина граней - в среднем 5 нм, напряженность электрического поля на ребре грани - Е=1,2×107 В/м.
Характеристика композита Mg(OH)2AlOOH: размер отдельных элементов складчатых структур - в среднем 200 нм, размер агломератов - в среднем 1,0 мкм, удельная поверхность 227 м2/г, толщина граней в среднем 5 нм, дзета-потенциал частиц +37 мВ. напряженность электрического поля на ребре грани составляет Е=7,4×106 В/м.
Исследование воздействия вышеперечисленных агломератов проводили на линии опухолевых клеток нейробластомы мыши Neuro-2a.
Предварительно монослой клеток формировали в 75 см культуральных матрасах в течение 2-3 суток. Сформированный монослой промывали ростовой средой без добавления сыворотки, затем добавляли смесь трипсин - версена (в соотношении 1:3) для получения суспензии клеток. Для проведения эксперимента культуру клеток рассевали в культуральные 24-луночные планшеты (общий объем 2 мл) в количестве 160.000 на одну лунку.
Перед проведением эксперимента проводили трехкратную стерилизацию паром навесок низкоразмерных структур с интервалом 24 часа при 121°C в течение 20 мин. Готовили суспензии низкоразмерных структур TiO2, Mg(OH)2, FeOOH/AlOOH, Mg(OH)2/AlOOH, AlOOH путем суспендирования 0,1 г каждого порошка в 20 мл питательной среды. В каждую лунку добавляли по 1 мл суспензии низкоразмерных структур. Клетки инкубировали в CO2 инкубаторе при 37±1°C, с содержанием CO2 5% в течение 48 и 72 часов.
Для определения индекса пролиферации (ИП, отношение числа выросших клеток к числу посеянных) монослой снимали смесью трипсина и версена (1:3) через 48 и 72 часа после начала контакта с низкоразмерными структурами. Далее производили подсчет клеток в гемоцитометре (камере Горяева), используя при этом витальную окраску трипановым синим для параллельного определения количества живых и погибших клеток. При окраске трипановым синим живые клетки остаются бесцветными, а поврежденные окрашиваются в сине-голубой цвет. Все эксперименты сопровождались контролем, подсчет клеток осуществляли в 3-х повторностях.
При подсчете ИП учитывалась посевная доза на 1 лунку, она всегда была равна 160.000 клеток, а объем среды для снятия и ресуспендирования клеток равнялся 2,0 мл.
Как следует из приведенных данных на фиг.12 воздействие на культуру опухолевых клеток линии нейробластомы мыши Neuro-2a заявляемых низкоразмерных структур, полученных по примеру 1-5, заметно угнетает их жизнедеятельность.
Оксигидроксиды металлов можно использовать как в виде порошка, так и нанесенным на волокнистый или пористый носитель
Figure 00000008

Claims (14)

1. Агломераты оксигидроксидов металлов, отличающиеся тем, что металлы выбраны из группы, состоящей из Al, Fe, Mg, Ti или их смеси, при этом агломераты образованы множеством элементов, имеющих размеры от 200 до 500 нм и представляющих собой низкоразмерные складчатые структуры, имеющие складки и грани неправильной формы и обладающие локально высоким уровнем напряженности электрического поля на упомянутых складках, гранях и ребрах граней, составляющим 106-107 В/м.
2. Агломераты по п. 1, отличающиеся тем, что они представляют собой композит, по меньшей мере, двух оксигидроксидов металлов.
3. Агломераты по п. 1 или 2, отличающиеся тем, что предпочтительно толщина грани отдельного элемента составляет не более 10 нм.
4. Агломераты по п. 3, отличающиеся тем, что предпочтительно толщина грани отдельного элемента составляет от 5 до 8 нм, еще предпочтительней не более 2 нм.
5. Агломераты по п. 1, отличающиеся тем, что они имеют форму, близкую к сферической.
6. Применение агломератов по любому из пп. 1-5 в качестве сорбентов ионов, молекул или частиц органической и неорганической природы.
7. Применение агломерата по п. 6, отличающееся тем, что его используют в качестве сорбента таких частиц органической природы, как биологические объекты, выбранные из группы, состоящей из бактерий, вирусов, белковых молекул, антигенов, эндотоксинов, имеющие в водных средах отрицательный электрический заряд.
8. Применение агломератов по п. 6, отличающееся тем, что его используют в качестве сорбента ионов металлов.
9. Применение агломератов по п. 6, отличающееся тем, что его используют в качестве сорбента коллоидных частиц, имеющих в водных средах отрицательный электрический заряд.
10. Применение агломератов по п. 6, отличающееся тем, что агломераты для вышеупомянутой сорбции применяют в водной среде, в интервале значений pH упомянутой среды от 5,0 до 9,5.
11. Применение агломератов по п. 10, отличающееся тем, что агломераты применяют предпочтительно в интервале значений pH водной среды от 6 до 8.
12. Применение агломератов по любому из пп. 1-5 в качестве средства, обладающего антибактериальной активностью.
13. Применение агломератов по любому из пп. 1-5 в качестве средства для угнетения пролиферативной активности опухолевых клеток.
14. Применение агломератов по любому из пп. 6-13, отличающееся тем, что агломераты применяют либо самостоятельно, либо нанесенными на материал-носитель, выбранный из группы, состоящей из нетканых материалов, волокон, гранул, губок и других пористых материалов и сред, либо в составе композиции, состоящей из агломератов по любому из пп. 1-5 и веществ, обладающих фармакологическим и/или поглощающим действием.
RU2013123074/05A 2013-05-20 2013-05-20 Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение RU2560432C2 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123074/05A RU2560432C2 (ru) 2013-05-20 2013-05-20 Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение
DE112014002481.3T DE112014002481T5 (de) 2013-05-20 2014-05-19 Niederdimensionale Strukturen organischer und/oder anorganischer Stoffe und ihre Verwendung
EA201501106A EA035516B1 (ru) 2013-05-20 2014-05-19 Применение низкоразмерных структур и/или их агломератов, сформированных из оксигидроксидов металлов или их композитов, в качестве средства для угнетения пролиферативной активности опухолевых клеток
PCT/RU2014/000354 WO2014189412A1 (ru) 2013-05-20 2014-05-19 Низкоразмерные структуры органических и/или неорганических веществ и их применение
US14/945,987 US10105318B2 (en) 2013-05-20 2015-11-19 Low-dimensional structures of organic and/or inorganic substances and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123074/05A RU2560432C2 (ru) 2013-05-20 2013-05-20 Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013123074A RU2013123074A (ru) 2014-11-27
RU2560432C2 true RU2560432C2 (ru) 2015-08-20

Family

ID=51933849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123074/05A RU2560432C2 (ru) 2013-05-20 2013-05-20 Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10105318B2 (ru)
DE (1) DE112014002481T5 (ru)
EA (1) EA035516B1 (ru)
RU (1) RU2560432C2 (ru)
WO (1) WO2014189412A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705989C1 (ru) * 2018-12-26 2019-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Применение низкоразмерных двумерных (2D) складчатых структур оксигидроксида алюминия (ALOOH) для преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам
US20200360513A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-19 Sila Nanotechnologies Inc. Nanofiber compositions for a vaccine adjuvant, porous scaffold or porous membrane
RU2754617C1 (ru) * 2021-01-11 2021-09-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" Способ получения фармацевтического средства для торможения пролиферативной активности опухолевых клеток
RU2758671C1 (ru) * 2020-12-08 2021-11-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРНЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, ТАКИХ КАК МАГНИЙ ИЛИ КАЛЬЦИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ СВОЙСТВОМ ПОВЫШАТЬ pH КЛЕТОЧНОЙ СРЕДЫ, И НАНОСТРУКТУРЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ДАННЫМ СПОСОБОМ
RU2760677C1 (ru) * 2020-12-14 2021-11-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Применение наночастиц Fe-Fe3O4 со структурой ядро-оболочка для повышения чувствительности бактерий к антибиотикам
RU2794900C1 (ru) * 2022-03-25 2023-04-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ КОМПОЗИТНОЙ НАНОСТРУКТУРЫ БЕМИТ-СЕРЕБРО ИЛИ БАЙЕРИТ-СЕРЕБРО И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ КОМПОЗИТНОЙ НАНОСТРУКТУРЫ γ-ОКСИД АЛЮМИНИЯ-СЕРЕБРО

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2313387C2 (ru) * 2005-11-21 2007-12-27 Институт физики прочности и материаловедения (ИФПМ СО РАН) Композиционный сорбирующий материал и способ его получения
RU2317843C2 (ru) * 2005-08-08 2008-02-27 Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Фильтрующий материал, способ его получения и способ фильтрования
RU2328447C1 (ru) * 2006-10-17 2008-07-10 Институт физики прочности и материаловедения Сибирское отделение Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Способ получения нановолокон оксидно-гидроксидных фаз алюминия
RU2397781C1 (ru) * 2009-04-06 2010-08-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) Нетканый материал медицинского назначения, обладающий ранозаживляющей, антибактериальной и противовирусной активностью, и перевязочное средство на его основе
RU2426557C1 (ru) * 2009-12-07 2011-08-20 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) Сорбционно-бактерицидный материал, способ его получения, способ фильтрования жидких или газообразных сред, медицинский сорбент

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5229200A (en) * 1991-12-18 1993-07-20 W. L. Gore & Associates, Inc. Static dissipative nonwoven textile material
JP5024694B2 (ja) * 2001-06-21 2012-09-12 株式会社ビーエムジー 放射線滅菌可能な医用材料及びその用途
DE60211339D1 (de) 2001-06-22 2006-06-14 Argonide Corp Submikron filter
RU2253903C2 (ru) 2003-01-20 2005-06-10 Зао "Милта-Пкп Гит" Способ блокирования деления раковых клеток в биологическом объекте
RU2270663C2 (ru) 2003-03-04 2006-02-27 Зао "Милта-Пкп Гит" Способ терапии патологической пролиферации клеток организма
FI118177B (fi) 2004-09-24 2007-08-15 Kemira Oyj Menetelmä rautaoksihydroksidia sisältävän adsorbenttimateriaalin valmistamiseksi, adsorbenttimateriaali sekä sen käyttö
RU2321898C1 (ru) 2006-06-23 2008-04-10 Тюменский филиал ГУ научно-исследовательский институт клинической иммунологии СО РАМН Способ моделирования инфицированной раны мягких тканей
WO2008043790A2 (de) * 2006-10-11 2008-04-17 Basf Se Verfahren zur herstellung oberflächenmodifizierter nanopartikulärer metalloxide, metallhydroxide und/oder metalloxidhydroxide
TW200901890A (en) 2007-04-03 2009-01-16 Sure Internat Ventures B V New compostions and methods for cell killing
RU2398628C2 (ru) * 2008-10-20 2010-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения РАН Фильтрующая среда для очистки жидкости и газа, способ ее получения и способ фильтрования
RU2468129C2 (ru) * 2010-12-30 2012-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Биополимерное волокно, состав формовочного раствора для его получения, способ приготовления формовочного раствора, полотно биомедицинского назначения, способ его модификации, биологическая повязка и способ лечения ран
RU2011116705A (ru) 2011-04-27 2012-11-10 Сергей Алексеевич Горбунов (RU) Создание способа получения усовершенствованного волокнистого фильтрующего материала
RU2466713C1 (ru) 2011-07-26 2012-11-20 Учреждение Российской академии наук Институт химии нефти Сибирского отделения РАН (ИХН СО РАН) Способ получения биопрепарата "ферригель"

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2317843C2 (ru) * 2005-08-08 2008-02-27 Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Фильтрующий материал, способ его получения и способ фильтрования
RU2313387C2 (ru) * 2005-11-21 2007-12-27 Институт физики прочности и материаловедения (ИФПМ СО РАН) Композиционный сорбирующий материал и способ его получения
RU2328447C1 (ru) * 2006-10-17 2008-07-10 Институт физики прочности и материаловедения Сибирское отделение Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Способ получения нановолокон оксидно-гидроксидных фаз алюминия
RU2397781C1 (ru) * 2009-04-06 2010-08-27 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) Нетканый материал медицинского назначения, обладающий ранозаживляющей, антибактериальной и противовирусной активностью, и перевязочное средство на его основе
RU2426557C1 (ru) * 2009-12-07 2011-08-20 Учреждение Российской Академии Наук Институт Физики Прочности И Материаловедения Сибирского Отделения Ран (Ифпм Со Ран) Сорбционно-бактерицидный материал, способ его получения, способ фильтрования жидких или газообразных сред, медицинский сорбент

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ложкомоев А.С., "Адсорбционная способность наноструктурированного оксигидроксида алюминия, иммобилизованного на ацетилцеллюлозных микроволокнах", автореферат дисс. на соис. уч. степ.ени канд. хим. наук, Томск. 2009. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2705989C1 (ru) * 2018-12-26 2019-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Применение низкоразмерных двумерных (2D) складчатых структур оксигидроксида алюминия (ALOOH) для преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам
US20200360513A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-19 Sila Nanotechnologies Inc. Nanofiber compositions for a vaccine adjuvant, porous scaffold or porous membrane
RU2758671C1 (ru) * 2020-12-08 2021-11-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОСТРУКТУРНЫХ ДВОЙНЫХ ГИДРОКСИДОВ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ, ТАКИХ КАК МАГНИЙ ИЛИ КАЛЬЦИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ СВОЙСТВОМ ПОВЫШАТЬ pH КЛЕТОЧНОЙ СРЕДЫ, И НАНОСТРУКТУРЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ДАННЫМ СПОСОБОМ
RU2760677C1 (ru) * 2020-12-14 2021-11-29 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) Применение наночастиц Fe-Fe3O4 со структурой ядро-оболочка для повышения чувствительности бактерий к антибиотикам
RU2754617C1 (ru) * 2021-01-11 2021-09-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Инновационных Технологий" Способ получения фармацевтического средства для торможения пролиферативной активности опухолевых клеток
RU2794900C1 (ru) * 2022-03-25 2023-04-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ КОМПОЗИТНОЙ НАНОСТРУКТУРЫ БЕМИТ-СЕРЕБРО ИЛИ БАЙЕРИТ-СЕРЕБРО И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИМИКРОБНОЙ КОМПОЗИТНОЙ НАНОСТРУКТУРЫ γ-ОКСИД АЛЮМИНИЯ-СЕРЕБРО

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013123074A (ru) 2014-11-27
WO2014189412A1 (ru) 2014-11-27
US20160074325A1 (en) 2016-03-17
US10105318B2 (en) 2018-10-23
EA035516B1 (ru) 2020-06-29
EA201501106A1 (ru) 2016-04-29
DE112014002481T5 (de) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Alimohammadi et al. Antimicrobial properties of 2D MnO2 and MoS2 nanomaterials vertically aligned on graphene materials and Ti3C2 MXene
RU2560432C2 (ru) Агломераты оксигидроксидов металлов и их применение
Kim et al. Magnetic scaffolds of polycaprolactone with functionalized magnetite nanoparticles: physicochemical, mechanical, and biological properties effective for bone regeneration
Xu et al. Dispersion and size control of layered double hydroxide nanoparticles in aqueous solutions
Krishnan et al. Ag/TiO2/bentonite nanocomposite for biological applications: synthesis, characterization, antibacterial and cytotoxic investigations
Mondal et al. Nanostructured hollow hydroxyapatite fabrication by carbon templating for enhanced drug delivery and biomedical applications
Talaei et al. Synthesis of mesoporous CuFe2O4@ SiO2 core-shell nanocomposite for simultaneous drug release and hyperthermia applications
Figueiredo et al. Iron-based layered double hydroxide implants: Potential drug delivery carriers with tissue biointegration promotion and blood microcirculation preservation
Latha et al. In vitro and in vivo evaluation of anti-cancer activity: Shape-dependent properties of TiO2 nanostructures
Wang et al. Delaminated layered double hydroxide nanosheets as an efficient vector for DNA delivery
Sun et al. Ag nanoparticles and vancomycin comodified layered double hydroxides for simultaneous capture and disinfection of bacteria
CN107648667B (zh) 一种磁控蛋白复合细胞膜片的制备方法
Uskoković et al. Targeted magnetic separation of biomolecules and cells using earthicle-based ferrofluids
Wang et al. Enhanced wound healing activity of PEG/PCL copolymer combined with bioactive nanoparticles in wound care after anorectal surgery: Via bio-inspired methodology
Beigoli et al. Green synthesis of amorphous calcium phosphate nanopowders using Aloe Vera plant extract and assessment of their cytotoxicity and antimicrobial activities
Mazraeh et al. Multifunctional tetracycline-loaded silica-coated core–shell magnetic nanoparticles: antibacterial, antibiofilm, and cytotoxic activities
Wu et al. Modulating the antibacterial activity of ZnO/talc by balancing the monodispersity of ZnO nanoparticles
Alkhafaji et al. Characterization of silver nanohybrid with layers double hydroxide and demonstration inhibition of antibiotic-resistance Staphylococcus aureus
Barahuie et al. Development of the anticancer potential of a chlorogenate-zinc layered hydroxide nanohybrid with controlled release property against various cancer cells
Li et al. Preparation and characterization of magnetic chitosan hydroxyapatite nanoparticles for protein drug delivery and antibacterial activity
Wang et al. Gliadin-mediated green preparation of hybrid zinc oxide nanospheres with antibacterial activity and low toxicity
Agarwal et al. Cerium oxide immobilized paper matrices for bactericidal application
Li et al. Using hierarchical mesoporous Mg–Al LDH as a potential model to precisely load BSA for biological application
Zhao et al. Defect-rich porous two-dimensional copper-cobalt oxide nanozyme with photothermal performance and enhanced catalytic activity for antibacterial therapy and wound healing
Behera et al. Antibacterial Efficacy of ZnO/Bentonite (Clay) Nanocomposites against Multidrug-Resistant Escherichia coli

Legal Events

Date Code Title Description
HE9A Changing address for correspondence with an applicant