RU2646465C2 - Method for obtaining a polymer-composite compound containing a copper nanoparticle and a polymer-composite composition obtained by this method - Google Patents
Method for obtaining a polymer-composite compound containing a copper nanoparticle and a polymer-composite composition obtained by this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646465C2 RU2646465C2 RU2016121974A RU2016121974A RU2646465C2 RU 2646465 C2 RU2646465 C2 RU 2646465C2 RU 2016121974 A RU2016121974 A RU 2016121974A RU 2016121974 A RU2016121974 A RU 2016121974A RU 2646465 C2 RU2646465 C2 RU 2646465C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polymer
- copper
- nanoparticles
- composite composition
- composite
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 54
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 22
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 claims abstract description 19
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 claims abstract description 18
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 230000001857 anti-mycotic effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 claims abstract description 11
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims abstract description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionic acid Chemical compound OCC(C)(CO)C(O)=O PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 claims abstract description 4
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 claims abstract description 3
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims abstract description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 40
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 58
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 5
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 10
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 10
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 9
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 8
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 description 8
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 description 6
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 101150117794 SAP4 gene Proteins 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 229920006150 hyperbranched polyester Polymers 0.000 description 6
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 6
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 102100023794 ETS domain-containing protein Elk-3 Human genes 0.000 description 5
- 101001048720 Homo sapiens ETS domain-containing protein Elk-3 Proteins 0.000 description 5
- 101001092930 Homo sapiens Prosaposin Proteins 0.000 description 5
- 239000002543 antimycotic Substances 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001663 electronic absorption spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000079253 Byssochlamys spectabilis Species 0.000 description 4
- 241000222178 Candida tropicalis Species 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 4
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 4
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 4
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000004580 Aspartic Acid Proteases Human genes 0.000 description 3
- 108010017640 Aspartic Acid Proteases Proteins 0.000 description 3
- 241001225321 Aspergillus fumigatus Species 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000985514 Penicillium ochrochloron Species 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000223261 Trichoderma viride Species 0.000 description 3
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 3
- 229940091771 aspergillus fumigatus Drugs 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 3
- 229920000587 hyperbranched polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 229920000962 poly(amidoamine) Polymers 0.000 description 3
- 229920000333 poly(propyleneimine) Polymers 0.000 description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 3
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 229920001059 synthetic polymer Chemical class 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000035101 Aspartic proteases Human genes 0.000 description 2
- 108091005502 Aspartic proteases Proteins 0.000 description 2
- 241001465318 Aspergillus terreus Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 101000898783 Candida tropicalis Candidapepsin Proteins 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- GSCLWPQCXDSGBU-UHFFFAOYSA-L copper;phthalate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O GSCLWPQCXDSGBU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002265 electronic spectrum Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 2
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003914 Cholinesterases Human genes 0.000 description 1
- 108090000322 Cholinesterases Proteins 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 241000719240 Oligoplites saurus Species 0.000 description 1
- 241000907661 Pieris rapae Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 108010084592 Saporins Proteins 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YVNQAIFQFWTPLQ-UHFFFAOYSA-O [4-[[4-(4-ethoxyanilino)phenyl]-[4-[ethyl-[(3-sulfophenyl)methyl]amino]-2-methylphenyl]methylidene]-3-methylcyclohexa-2,5-dien-1-ylidene]-ethyl-[(3-sulfophenyl)methyl]azanium Chemical compound C1=CC(OCC)=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C(=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S(O)(=O)=O)C)C=2C(=CC(=CC=2)N(CC)CC=2C=C(C=CC=2)S(O)(=O)=O)C)C=C1 YVNQAIFQFWTPLQ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- IEXLGBFSIFJFKP-UHFFFAOYSA-N alh-32-oh Chemical compound OCC(C)(CO)C(=O)OCC(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)C(=O)OCC(C)(COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO)C(=O)OCCOCCOCC(COCCOC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO)(COCCOC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO)COCCOC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(COC(=O)C(C)(CO)CO)COC(=O)C(C)(CO)CO IEXLGBFSIFJFKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000013 bile duct Anatomy 0.000 description 1
- 229960000106 biosimilars Drugs 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- PVEOYINWKBTPIZ-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid Chemical class OC(=O)CC=C PVEOYINWKBTPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHWVXCQZPNWFRO-UHFFFAOYSA-N butane-2,3-diamine Chemical group CC(N)C(C)N GHWVXCQZPNWFRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940048961 cholinesterase Drugs 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002828 disc diffusion antibiotic sensitivity testing Methods 0.000 description 1
- 238000011037 discontinuous sequential dilution Methods 0.000 description 1
- VGRSISYREBBIAL-UHFFFAOYSA-N doronine Natural products O1C(=O)C(C(Cl)C)(O)CC(C)C(C)(OC(C)=O)C(=O)OCC2=CCN(C)CCC1C2=O VGRSISYREBBIAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013569 fungal allergen Substances 0.000 description 1
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000001476 gene delivery Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000001 growth retardation Toxicity 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 210000002540 macrophage Anatomy 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000988 nystatin Drugs 0.000 description 1
- VQOXZBDYSJBXMA-NQTDYLQESA-N nystatin A1 Chemical compound O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/CC/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 VQOXZBDYSJBXMA-NQTDYLQESA-N 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000759 toxicological effect Toxicity 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- A61K33/34—Copper; Compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K2121/00—Preparations for use in therapy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а именно к области ветеринарии и медицины, а также к области различных технологических процессов, а именно нанотехнологий.The present invention relates to the field of meeting the vital needs of a person, namely to the field of veterinary medicine and medicine, as well as to the field of various technological processes, namely nanotechnology.
Более конкретно, изобретение относится к способу получения полимер-композитного состава на основе наночастиц меди и гиперразветвленных (дендрито-подобных) полиэфирполиолов различных генераций, а также к полимер-композитному составу, полученному заявленным способом, который может быть использован в качестве активных основ антипротеиназных и антимикотических (противогрибковых) препаратов.More specifically, the invention relates to a method for producing a polymer composite composition based on copper nanoparticles and hyperbranched (dendritic-like) polyether polyols of various generations, as well as to a polymer composite composition obtained by the claimed method, which can be used as active bases of antiproteinase and antimycotic (antifungal) drugs.
Биологически активные наночастицы металлов (Cu, Со, Mn, Mg, Zn, Mo, Fe, Ag) обладают биологической совместимостью по отношению к тканям и органам живых организмов и поэтому могут быть использованы в качестве основы антипротеиназных и антимикотических (противогрибковых) препаратов [1, 2]. Сравнительное изучение токсичности наночастиц, в том числе наночастиц меди, показало, что их токсичность намного ниже, чем ионов меди: наночастицы меди с диаметром 23,5 нм имеют ЛД50 413 мг/кг, а ионы (CuCl2) 110 мг/кг [3]. Твердые наночастицы токсичнее, чем жидкие (коллоидные) [4], наночастицы вытянутой формы (например, нанотрубки) и в целом более опасны, чем сферические наночастицы [5, стр. 36]. Известно, что наночастицы диаметра от 30-40 до 200 нм могут пассивно аккумулироваться в опухолевых очагах, т.е. являются высокотоксичными, при этом наночастицы с диаметром менее 8 нм выводятся почками, частицы от 8 до 30 нм выводятся из кровяного русла печенью и через желчные протоки [4]. Таким образом, для целей биомедицинского применения необходимо получить коллоидные растворы (суспензии или эмульсии) наночастиц металлов со сферической формой частиц и размером частиц не более 30 нм.Biologically active metal nanoparticles (Cu, Co, Mn, Mg, Zn, Mo, Fe, Ag) have biological compatibility with tissues and organs of living organisms and therefore can be used as the basis for antiproteinase and antimycotic (antifungal) drugs [1, 2]. A comparative study of the toxicity of nanoparticles, including copper nanoparticles, showed that their toxicity is much lower than that of copper ions: copper nanoparticles with a diameter of 23.5 nm have an LD50 of 413 mg / kg and ions (CuCl 2 ) of 110 mg / kg [3 ]. Solid nanoparticles are more toxic than liquid (colloidal) [4], elongated nanoparticles (for example, nanotubes) and are generally more dangerous than spherical nanoparticles [5, p. 36]. It is known that nanoparticles with a diameter of 30-40 to 200 nm can passively accumulate in tumor foci, i.e. are highly toxic, while nanoparticles with a diameter of less than 8 nm are excreted by the kidneys, particles from 8 to 30 nm are excreted from the bloodstream by the liver and through the bile ducts [4]. Thus, for biomedical applications, it is necessary to obtain colloidal solutions (suspensions or emulsions) of metal nanoparticles with a spherical shape of particles and a particle size of not more than 30 nm.
Основной проблемой коллоидных систем (суспензий, эмульсий), содержащих наночастицы металлов, является протекание нежелательных процессов, связанных с высокой поверхностной активностью наночастиц, а именно они обладают свойством слипаться (агрегировать) между собой, вследствие чего теряются свойства биопроницаемости и биодоступности. Для реализации задач по их стабилизации существует ряд методов [6, 7, 8], в том числе применение веществ-стабилизаторов. Природа стабилизатора определяет стабильность и морфологию наночастиц (состав, форму, размер). Известно достаточно большое количество способов стабилизации наночастиц металлов: стабилизация неорганическими соединениями, стабилизация органическими кислотами и спиртами, природными полимерами, стабилизация в полимерной матрице, организованных мицеллярных средах поверхностно-активных веществ и т.д. [6]. Среди обозначенных классов соединений синтетические полимерные матрицы обладают следующими преимуществами для синтеза полимер-композитных наночастиц металлов: химическая природа и структура синтетических полимеров позволяют управлять формированием оболочки наночастиц металлов и их морфологией; происходит объединение свойства наночастиц с индивидуальными реологическими и механическими свойствами полимеров [6, 9].The main problem of colloidal systems (suspensions, emulsions) containing metal nanoparticles is the occurrence of undesirable processes associated with the high surface activity of nanoparticles, namely they have the property of sticking together (aggregating) between themselves, as a result of which the properties of bio-permeability and bioavailability are lost. To implement the tasks of their stabilization, there are a number of methods [6, 7, 8], including the use of stabilizing substances. The nature of the stabilizer determines the stability and morphology of nanoparticles (composition, shape, size). A fairly large number of stabilization methods for metal nanoparticles are known: stabilization with inorganic compounds, stabilization with organic acids and alcohols, natural polymers, stabilization in a polymer matrix, organized micellar media of surface-active substances, etc. [6]. Among the indicated classes of compounds, synthetic polymer matrices have the following advantages for the synthesis of polymer-composite metal nanoparticles: the chemical nature and structure of synthetic polymers allow controlling the formation of the shell of metal nanoparticles and their morphology; the properties of nanoparticles are combined with individual rheological and mechanical properties of polymers [6, 9].
Поэтому заявленное техническое решение ограничивается использованием в качестве стабилизаторов синтетических полимеров.Therefore, the claimed technical solution is limited to the use of synthetic polymers as stabilizers.
Задачей заявленного технического решения в целом является способ получения полимер-композитного состава, содержащего наночастицы меди, в среде нетоксичного полимера-стабилизатора для применения в области медицины и ветеринарии, а также полимер-композитный состав, полученный заявленным способом, со следующими свойствами:The objective of the claimed technical solution as a whole is a method for producing a polymer composite composition containing copper nanoparticles in a non-toxic stabilizer polymer for use in medicine and veterinary medicine, as well as a polymer composite composition obtained by the claimed method with the following properties:
- диаметр частиц - не более 30 нм;- particle diameter - not more than 30 nm;
- форма частиц - сферическая или близкая к сферической;- particle shape - spherical or close to spherical;
- фазовое состояние - коллоидный раствор;- phase state - colloidal solution;
- стабильность в течение не менее 12 месяцев;- stability for at least 12 months;
- проявление антимикотической активности;- manifestation of antimycotic activity;
- проявление антипротеиназной активности по отношению к протеиназам Candida albicans.- manifestation of antiproteinase activity in relation to Candida albicans proteinases.
Из исследованного уровня техники выявлены следующие аналоги.From the investigated prior art identified the following analogues.
Известны наночастицы меди и способ получения наночастиц меди в водной среде [10], сущностью является способ получения раствора, включающий растворение стабилизирующих компонентов в растворителе, помещение в полученный раствор стабилизатора наночастиц анода в виде медной пластины и катода, последующее электрохимическое растворение медного анода при пропускании через раствор стабилизированного постоянного тока, отличающийся тем, что в качестве растворителя применяют дистиллированную воду, а в качестве стабилизирующих компонентов используют органические и неорганические стабилизирующие компоненты (полигликоль, полиакрилат, желатин, поливинилпирролидон). Получена «водная среда, содержащая наночастицы меди». Наночастицы меди представляют собой агломераты атомарной меди размерами 1-100 нм, поверхность которых окружена слоем молекул полимеров-стабилизаторов, что позволяет достигать времени «жизни» системы вода/стабилизаторы/наночастицы меди не менее 12 месяцев.Known copper nanoparticles and a method for producing copper nanoparticles in an aqueous medium [10], the essence is a method for producing a solution, comprising dissolving the stabilizing components in a solvent, placing an anode of nanoparticles in the form of a copper plate and a cathode in the resulting stabilizer solution, followed by electrochemical dissolution of the copper anode when passing through stabilized direct current solution, characterized in that distilled water is used as a solvent, and is used as stabilizing components lzuyut organic and inorganic stabilizing components (a polyglycol, polyacrylate, gelatin, polyvinylpyrrolidone). An “aqueous medium containing copper nanoparticles” was obtained. Copper nanoparticles are atomic copper agglomerates with sizes of 1-100 nm, the surface of which is surrounded by a layer of stabilizer polymer molecules, which makes it possible to achieve a water / stabilizer / copper nanoparticle “life” of at least 12 months.
Недостатком данной композиции является широкий диапазон распределения нанчастиц меди по размерам, вследствие чего затруднена возможность создания наночастиц меди для биомедицинского применения с размерами не более 30 нм, так как полезная (целевая) фракция наночастиц может составлять от 10 до 30%. Недостатком указанного способа является его многостадийность и сложное аппаратурное оформление.The disadvantage of this composition is the wide range of size distribution of copper nanoparticles, which makes it difficult to create copper nanoparticles for biomedical use with sizes of not more than 30 nm, since the useful (target) fraction of nanoparticles can be from 10 to 30%. The disadvantage of this method is its multi-stage and complex hardware design.
Известен полимерный медьсодержащий композит и способ его получения [11], сущностью известной композиции является полимерный медьсодержащий композит, отличающийся тем, что композит состоит из однородных сферических конгломератов диаметром 50-200 нм с внедренными в них сферическими наночастицами меди диаметром 5-10 нм. Сущностью известного способа является получение однородных сферических конгломератов, в качестве предшественника используют медьсодержащую соль ароматической дикарбоновой кислоты, которую подвергают термическому разложению в инертной атмосфере при 450°С, полученный продукт охлаждают в инертной атмосфере с последующим выделением конгломератов композита последовательной обработкой полученного продукта селективными растворителями, при этом в качестве медьсодержащей соли используют нормальный фталат меди или кислый фталат меди, а в качестве селективных растворителей используют последовательно толуол, ацетонитрил и четыреххлористый углерод, с последующим отделением целевого продукта от растворителя и высушиванием его на воздухе.Known polymer copper-containing composite and method for its preparation [11], the essence of the known composition is a polymer copper-containing composite, characterized in that the composite consists of homogeneous spherical conglomerates with a diameter of 50-200 nm with spherical copper nanoparticles embedded in them with a diameter of 5-10 nm. The essence of the known method is to obtain homogeneous spherical conglomerates, a copper-containing salt of aromatic dicarboxylic acid, which is subjected to thermal decomposition in an inert atmosphere at 450 ° C, is used as a precursor, the resulting product is cooled in an inert atmosphere, followed by separation of the composite conglomerates by sequential treatment of the resulting product with selective solvents, in this case, normal copper phthalate or acidic copper phthalate is used as a copper-containing salt, and in as selective solvents, toluene, acetonitrile and carbon tetrachloride are successively used, followed by separation of the target product from the solvent and drying it in air.
Недостатком известного состава является твердофазное агрегатное состояние получаемых композитных составов, т.к. известный способ обеспечивает получение известного состава исключительно в виде порошков, кроме указанного получается широкое распределение агломератов по размеру (5-200 нм), при этом авторами утверждается наличие на поверхности полученных медных наночастиц графеновых образований. Кроме указанного, в известном техническом решении нет информации о наличии антимикотической и/или антипротеиназной активностей.A disadvantage of the known composition is the solid-state state of aggregation of the obtained composite compositions, because the known method provides a known composition exclusively in the form of powders, in addition to the above, a wide distribution of agglomerates in size (5-200 nm) is obtained, while the authors confirm the presence of graphene formations on the surface of the obtained copper nanoparticles. In addition to the specified, in the known technical solution there is no information about the presence of antimycotic and / or antiproteinase activities.
Недостатком известного способа является использование многостадийной очистки токсичными органическими растворителями, высокая температура синтеза, требующая специального аппаратурного оформления, а именно использования реакторов с возможностью поддержания атмосферы гелия, корундовых тиглей.The disadvantage of this method is the use of multistage purification with toxic organic solvents, a high synthesis temperature, requiring special hardware design, namely the use of reactors with the ability to maintain a helium atmosphere, corundum crucibles.
Из исследованного уровня техники известен коллоидный раствор наночастиц металла, нанокомпозиты металл-полимер и способы их получения [12], сущностью композиции является коллоидный раствор наночастиц металла, получаемый растворением соли металла и водорастворимого полимера в воде и/или неводном растворителе, далее реакционную емкость с полученным раствором продувают газообразным азотом или аргоном, после этого на получающийся в результате продукт воздействуют радиоактивным излучением, предпочтительно гамма-излучением, до дозы облучения 10-50 кГр, далее можно дополнительно разбавить раствор и обработать его ультразвуком. В качестве соли металла можно использовать нитрат, перхлорат, сульфат или ацетат меди. В качестве полимера берут поливинилпирролидон, сополимеры 1-винилпирролидона с акриловой или винилуксусной кислотами, со стиролом или с виниловым спиртом. В качестве неводного растворителя можно использовать метанол, этанол, изопропиловый спирт или этиленгликоль. При получении нанокомпозитов металл-полимер вместо водорастворимого полимера используют полимерный стабилизатор, например полиэтилен, полиакрилонитрил, полиметилметакрилат, полиуретан, полиакриламид или полиэтиленгликоль. В этом случае для получения эмульсии можно дополнительно ввести в реакционную емкость поверхностно-активное вещество. Коллоидный раствор стабилен в течение 10 месяцев с сохранением формы частиц и незначительным увеличением их размера. Свежеприготовленный коллоидный раствор содержит наночастицы металла размером не более 8 нм.From the studied prior art, a colloidal solution of metal nanoparticles, metal-polymer nanocomposites and methods for their preparation are known [12], the essence of the composition is a colloidal solution of metal nanoparticles, obtained by dissolving a metal salt and a water-soluble polymer in water and / or non-aqueous solvent, then a reaction vessel with the obtained the solution is purged with nitrogen gas or argon, after which the resulting product is exposed to radioactive radiation, preferably gamma radiation, to a dose of irradiation 10-50 kGy, then you can further dilute the solution and treat it with ultrasound. As the metal salt, nitrate, perchlorate, sulfate or copper acetate can be used. The polymer used is polyvinylpyrrolidone, copolymers of 1-vinylpyrrolidone with acrylic or vinylacetic acids, with styrene or with vinyl alcohol. As the non-aqueous solvent, methanol, ethanol, isopropyl alcohol or ethylene glycol can be used. When producing metal-polymer nanocomposites, instead of a water-soluble polymer, a polymer stabilizer is used, for example polyethylene, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyurethane, polyacrylamide or polyethylene glycol. In this case, to obtain an emulsion, a surfactant can be added to the reaction vessel. The colloidal solution is stable for 10 months while maintaining the shape of the particles and a slight increase in their size. Freshly prepared colloidal solution contains metal nanoparticles with a size of not more than 8 nm.
Недостатком известной композиции является тот факт, что в композите присутствуют токсичные соединения: полимеры (стирол, поливинилпирролидон, полиакрилонитрил, полиуретан и т.д.) и метанол. Недостатком известного способа получения является сложное аппаратурное оформление, связанное с использованием радиоактивного излучения, необходимость продувки азотом или аргоном.A disadvantage of the known composition is the fact that toxic compounds are present in the composite: polymers (styrene, polyvinylpyrrolidone, polyacrylonitrile, polyurethane, etc.) and methanol. A disadvantage of the known production method is the complex hardware design associated with the use of radioactive radiation, the need for purging with nitrogen or argon.
Синтетические полимеры-стабилизаторы, используемые в получении нанокомпозитов для биомедицинского применения, должны быть биосовместимым, биоподобным и биодеградируемым. Этим требованиям удовлетворяют дендримерные и гиперразветвленные полиэфиры, полипропиленимины, полиамидоамины, содержащие спиртовые функционализирующие фрагменты в терминальных (периферических) положениях, которые применяются в качестве стабилизаторов для создания нанокомпозитов и стабилизации наночастиц металлов [13-18].Synthetic stabilizing polymers used in the preparation of nanocomposites for biomedical applications must be biocompatible, biosimilar and biodegradable. These requirements are met by dendrimer and hyperbranched polyesters, polypropyleneimines, polyamidoamines containing functionalizing alcohol fragments in terminal (peripheral) positions, which are used as stabilizers for creating nanocomposites and stabilization of metal nanoparticles [13-18].
Использование метода химического восстановления в растворах [6] позволяет получать коллоидно-устойчивые композитные составы наночастиц металлов в среде дендримеров и гиперразветвленных полимеров.Using the chemical reduction method in solutions [6] allows one to obtain colloidal-resistant composite compositions of metal nanoparticles in the environment of dendrimers and hyperbranched polymers.
Для синтеза наночастиц меди, стабилизированных дендримерами или гиперразветвленными полимерами методом химического восстановления в растворах из исследованного уровня техники известно:For the synthesis of copper nanoparticles stabilized by dendrimers or hyperbranched polymers by chemical reduction in solutions from the studied prior art it is known:
- использование поли(амидоаминовых) дендримеров 4 поколения, функционализированных тиофеновыми дендронами. В качестве прекурсора использовались медьсодержащие дендримеры, в качестве способа получения использовался метод химического восстановления борогидридом натрия NaBH4 [19]. Недостатком является отсутствие данных о стабильности, размерах, морфологии, антимикотической и антипротеиназной активностях синтезированных композитов;- the use of poly (amidoamine) dendrimers of the 4th generation functionalized with thiophene dendrons. Copper-containing dendrimers were used as a precursor; the chemical reduction method with sodium borohydride NaBH 4 was used as a production method [19]. The disadvantage is the lack of data on the stability, size, morphology, antimycotic and antiproteinase activities of the synthesized composites;
- получение наночастиц меди, стабилизированных полиамидоаминовыми дендримерами с третьего по шестое поколение с триметильным ядром. Исходным медьсодержащим соединением является сульфат меди CuSO4, соотношение концентраций соль меди:полимер составило 2:1 (для третьей генерации), 4:1 (для четвертой генерации), 8:1 (для пятой генерации), 16:1 (для шестой генерации), восстановитель - борогидрид натрия NaBH4. Средний размер наночастиц меди в композитном составе 5,6 нм (для третьей генерации), 4,7 нм (для четвертой генерации), 3,6 нм (для пятой генерации), 3,2 нм (для шестой генерации) [20];- obtaining copper nanoparticles stabilized by polyamidoamine dendrimers from the third to the sixth generation with a trimethyl core. The initial copper-containing compound is copper sulfate CuSO 4 , the concentration ratio of copper salt: polymer was 2: 1 (for the third generation), 4: 1 (for the fourth generation), 8: 1 (for the fifth generation), 16: 1 (for the sixth generation ), the reducing agent is sodium borohydride NaBH 4 . The average size of copper nanoparticles in the composite composition is 5.6 nm (for the third generation), 4.7 nm (for the fourth generation), 3.6 nm (for the fifth generation), 3.2 nm (for the sixth generation) [20];
- использование полипропилениминовых дендримеров с диаминобутановым ядром с первого по пятое поколение [21] для синтеза полимер-содержащих композитов наночастиц меди с размерами наночастиц металла 1,6±0,3 нм.- the use of polypropyleneimine dendrimers with a diaminobutane core from the first to fifth generation [21] for the synthesis of polymer-containing composites of copper nanoparticles with a metal nanoparticle size of 1.6 ± 0.3 nm.
Общими недостатками всех трех композитных составов являются вероятная загрязненность бором [22] и цитотоксичность используемых полимеров-стабилизаторов, вследствие чего указанные композитные составы не могут быть в принципе использованы в качестве активных основ для синтеза медицинских препаратов для лечения человека и животных [23], кроме указанного, в источниках отсутствуют данные о наличии антимикотической или антипротеиназной активности.The common disadvantages of all three composite compositions are the probable contamination with boron [22] and the cytotoxicity of the stabilizing polymers used, as a result of which these composite compositions cannot be used in principle as active bases for the synthesis of medicines for treating humans and animals [23], except , the sources do not have data on the presence of antimycotic or antiproteinase activity.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по сущности является выбранный заявителем в качестве прототипа способ получения наночастиц меди, стабилизированных гиперразветвленными полимерами - гиперразветвленными полиэфирполиолами (ГРПО) второй, третьей и четвертой генераций [24]. Сущностью композиции является получение сферических полимер-композитных наночастиц меди с диаметром 4 нм и гексагональных композитных наночастиц меди с диаметром 12-26 нм. Сущностью способа получения наночастиц меди является приготовление насыщенного раствор полимера в 50%-ном водно-этанольном растворе (mполимера=1,15-1,3 г), добавление к нему раствора 0,1 М сульфата меди, мольное соотношение CuSO4:ГРПО = 5:1, 10:1, 15:1, 20:1, 34:1 при рН 8-9 и 1:20, 1:10, 1:5 с последующей ультразвуковой обработкой реакционной смеси и дальнейшим восстановлением соединения-предшественника (CuSO4) гидразин гидратом (N2H4×H2O) до появления темно-коричневого цвета.The closest to the claimed technical solution in essence is the method selected by the applicant as a prototype for producing copper nanoparticles stabilized by hyperbranched polymers - hyperbranched polyether polyols (GRPO) of the second, third and fourth generations [24]. The essence of the composition is to obtain spherical polymer-composite copper nanoparticles with a diameter of 4 nm and hexagonal composite copper nanoparticles with a diameter of 12-26 nm. The essence of the method for producing copper nanoparticles is to prepare a saturated polymer solution in a 50% aqueous ethanol solution (m polymer = 1.15-1.3 g), adding a solution of 0.1 M copper sulfate to it, the molar ratio of CuSO 4 : GRPO = 5: 1, 10: 1, 15: 1, 20: 1, 34: 1 at pH 8-9 and 1:20, 1:10, 1: 5, followed by ultrasonic treatment of the reaction mixture and further reduction of the precursor compound ( CuSO 4 ) hydrazine hydrate (N 2 H 4 × H 2 O) until a dark brown color appears.
Недостатком известного композитного состава, полученного при соотношении соль:полимер=5:1, 10:1, 15:1, 20:1, 34:1, является твердофазное состояние, присутствие гексагональных агрегатов металлической меди и, вследствие указанного, его низкая агрегационная стойкость (не более 10 дней), а следовательно, невозможность применения для целей биомедицины, а также окисление наночастиц меди кислородом воздуха с образованием в качестве побочного продукта оксида меди Cu2O и CuO. Кроме указанного, в материалах отсутствуют данные по количеству восстановителя (N2H4×H2O), отсутствуют данные о рН среды, который является определяющим фактром при проведении процессов восстановления солей металлов данным реагентом [22], вследствие чего не представляется возможным осуществить оценку полученного состава и его морфологии, кроме указанного, отсутствует указание на временной интервал протекания реакции синтеза в известном способе.A disadvantage of the known composite composition obtained at a ratio of salt: polymer = 5: 1, 10: 1, 15: 1, 20: 1, 34: 1, is the solid state state, the presence of hexagonal aggregates of metallic copper and, due to this, its low aggregation resistance (no more than 10 days), and therefore, the impossibility of using biomedicine for purposes, as well as the oxidation of copper nanoparticles with atmospheric oxygen with the formation of copper oxide Cu 2 O and CuO as a by-product. In addition to the above, the materials do not contain data on the amount of reducing agent (N 2 H 4 × H 2 O), there is no data on the pH of the medium, which is a decisive factor in the process of reduction of metal salts by this reagent [22]; the resulting composition and its morphology, in addition to the specified, there is no indication of the time interval for the synthesis reaction in the known method.
Таким образом, целью заявленного технического решения является способ получения полимер-композитного состава, содержащего наночастицы меди, в среде нетоксичного полимера-стабилизатора для применения в области медицины и ветеринарии, а также полимер-композитный состав, полученный заявленным способом, со следующими свойствами:Thus, the purpose of the claimed technical solution is a method for producing a polymer composite composition containing copper nanoparticles in a non-toxic stabilizer polymer for use in medicine and veterinary medicine, as well as a polymer composite composition obtained by the claimed method with the following properties:
- диаметр частиц - не более 30 нм;- particle diameter - not more than 30 nm;
- форма частиц - сферическая или близкая к сферической;- particle shape - spherical or close to spherical;
- фазовое состояние - коллоидный раствор;- phase state - colloidal solution;
- стабильность в течение не менее 12 месяцев;- stability for at least 12 months;
- проявление антимикотической активности;- manifestation of antimycotic activity;
- проявление антипротеиназной активности по отношению к протеиназам Candida albicans.- manifestation of antiproteinase activity in relation to Candida albicans proteinases.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве полимера-стабилизатора используется нетоксичный гиперразветвленный полиэфирполиол третьей генерации (ГРПО-Н30) на основе 2,2-дигидроксиметилпропановой кислоты [25], способный стабилизировать наночастицы металлов и в виде предорганизованного поверхностного слоя, и при инкапсулировании в полости или молекулярные агрегаты полимера [26].This goal is achieved by the fact that a non-toxic hyperbranched third-generation polyether polyol (GRPO-H30) based on 2,2-dihydroxymethylpropanoic acid [25] is used as a stabilizing polymer [25], capable of stabilizing metal nanoparticles both in the form of a preorganized surface layer and during encapsulation in the cavity or molecular polymer aggregates [26].
ГРПО-Н30 представляет собой прогрессивно развивающуюся дендрито-подобную макромолекулу, содержащую четыре ветви со сложноэфирными и гидроксильными группами (Фиг. 1). Благодаря разветвленной структуре, молекулы ГРПО имеют в своем составе большое количество функциональных групп, обладают биодоступностью, биопроницаемостью и за счет присутствия сложноэфирных фрагментов обладают низкой токсичностью (ЛД50=2000 мг/кг) [27, 28]. Возможность деградации полиэфирной структуры и терминальных фрагментов может обеспечиваться за счет процессов гидролиза [29-32].GRPO-H30 is a progressively developing dendritic-like macromolecule containing four branches with ester and hydroxyl groups (Fig. 1). Owing to the branched structure, the GRPO molecules contain a large number of functional groups, have bioavailability, bio-permeability and, due to the presence of ester fragments, have low toxicity (LD 50 = 2000 mg / kg) [27, 28]. The possibility of degradation of the polyester structure and terminal fragments can be ensured by hydrolysis processes [29–32].
Поставленная цель достигается также способом получения полимер-композитных наночастиц меди в виде коллоидного раствора методом химического восстановления в водно-органической среде, содержащей полимер-стабилизатор, в качестве медьсодержащего исходного соединения используется сульфат меди CuSO4, при мольном соотношении CuSO4:гиперразветвленный полиэфирполиол третьей генерации 1:16. В качестве восстановителя применяют гидразин гидрат N2H4×H2O, образующий в ходе реакции восстановления в качестве побочного продукта только газообразный азот, по указанной причине полученные композитные частицы не содержат примесей в принципе.This goal is also achieved by the method of producing polymer-composite copper nanoparticles in the form of a colloidal solution by chemical reduction in an aqueous-organic medium containing a stabilizing polymer. Copper sulfate CuSO 4 is used as the copper-containing starting compound, with a molar ratio of CuSO 4 : hyperbranched polyester of the third generation 1:16. As a reducing agent, hydrazine hydrate N 2 H 4 × H 2 O is used, which forms only nitrogen gas in the course of the reduction reaction as a by-product; for this reason, the obtained composite particles do not contain impurities in principle.
Сущностью заявленного технического решения является способ получения полимер-композитного состава, состоящего из наночастиц меди в матрице гиперразветвленного полиэфирполиола третьей генерации на основе 2,2-дигидроксиметилпропановой кислоты с 32 гидроксильными группами, включающий стадию предорганизации ионов меди(II) в составе сульфата меди в матрице указанного гиперразветвленного полиэфирполиола в мольном соотношении CuSO4:гиперразветвленный полиэфирполиол третьей генерации на первой стадии 1:16, выдерживание смеси при постоянном интенсивном перемешивании в течение трех часов, и выполнение стадии восстановления реакционной смеси CuSO4-гиперразветвленный полиэфирполиол третьей генерации 5%-ным водным раствором гидразин гидрата (N2H4×H2O), при рН 10 и постоянном перемешивании в течение четырех часов до появления устойчивой коричневой окраски полимер-композитного состава. Полимер-композитный состав, полученный способом по п. 1, обладает антимикотической активностью против культур рода Candida, Aspergillus и Penicillium с возможностью подавлять активность протеиназ Candida albicans.The essence of the claimed technical solution is a method for producing a polymer composite composition consisting of copper nanoparticles in a third-generation hyperbranched polyether polyol matrix based on 2,2-dihydroxymethylpropanoic acid with 32 hydroxyl groups, including the stage of preorganization of copper (II) ions in the composition of copper sulfate in the matrix of the specified hyperbranched polyether polyol in a molar ratio of CuSO 4 : hyperbranched polyester polyol of the third generation in the first stage 1:16, keeping the mixture at constant and vigorous stirring for three hours, and performing the recovery step of the reaction mixture CuSO 4 -branched polyester of the third generation with a 5% aqueous solution of hydrazine hydrate (N 2 H 4 × H 2 O), at pH 10 and stirring continuously for four hours to the appearance of a stable brown color of the polymer composite composition. The polymer composite composition obtained by the method according to claim 1, has antimycotic activity against cultures of the genus Candida, Aspergillus and Penicillium with the ability to inhibit the activity of Candida albicans proteinases.
В качестве полимерной матрицы применяют гиперразветвленный полиэфирполиол третьей генерации на основе 2,2-дигидроксиметилпропановой кислоты ГРПО-Н30 (32 гидроксильные группы, Мr (теор)=3608 г/моль, гидроксильное число 480-520 мг КОН /г) Sigma Aldrich Cas №: 326794-48-3.Third-generation hyperbranched polyether polyol based on 2,2-dihydroxymethylpropanoic acid GRPO-H30 (32 hydroxyl groups, M r (theory) = 3608 g / mol, hydroxyl number 480-520 mg KOH / g) is used as the polymer matrix. Sigma Aldrich Cas No. : 326794-48-3.
Заявленное техническое решение поясняется Фиг. 1-5 и Таблицей.The claimed technical solution is illustrated in FIG. 1-5 and the Table.
На Фиг. 1 приведена структура ГРПО третьей (ГРПО-Н30) генерации.In FIG. 1 shows the structure of the GRPO of the third (GRPO-N30) generation.
На Фиг. 2 приведены электронные спектры растворов ГРПО H-30, CuSO4 и смеси CuSO4-ГРПО-Н30 через 1 час и через 3 часа после смешения. Смещение полосы поглощения в электронном спектре растворов, содержащих смесь CuSO4-ГРПО-Н30 относительно полосы поглощения раствора индивидуальной соли CuSO4 (810 нм), указывает на протекание процесса предорганизации ионов меди(II) в матрице ГРПО-Н30. В результате изменяется химическое окружение иона Cu(II) и, соответственно, энергия электронных d-d переходов в нем. Наибольшее смещение полосы поглощения раствора, содержащего смесь CuSO4-ГРПО-Н30 наблюдается через 3 часа (полоса поглощения смеси CuSO4-ГРПО-Н30 при 764 нм). Данные спектры демонстрируют факт завершения предорганизации ионов Cu(II) в матрице ГРПО-Н30 через три часа после смешивания.In FIG. Figure 2 shows the electronic spectra of solutions of GRPO H-30, CuSO 4 and a mixture of CuSO 4- GRPO-H30 after 1 hour and 3 hours after mixing. The shift of the absorption band in the electronic spectrum of solutions containing a mixture of CuSO 4 -GPO-H30 relative to the absorption band of a solution of an individual salt of CuSO 4 (810 nm) indicates the process of preorganization of copper (II) ions in the matrix of GRPO-H30. As a result, the chemical environment of the Cu (II) ion and, accordingly, the energy of electronic dd transitions in it change. The largest shift of the absorption band of a solution containing a mixture of CuSO 4- GPO-H30 is observed after 3 hours (absorption band of a mixture of CuSO 4- GRPO-H30 at 764 nm). These spectra demonstrate the completion of the preorganization of Cu (II) ions in the GRPO-H30 matrix three hours after mixing.
На Фиг. 3 приведена микрофотография, сделанная методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) полимер-композитного состава Cu/ГРПО-Н30. Методом ПЭМ установлено, что наночастицы Cu/ГРПО-Н30 представляют два типа сферических частиц, размер которых 8±4 нм и 20±5 нм.In FIG. Figure 3 shows a micrograph taken by transmission electron microscopy (TEM) of a polymer-composite composition Cu / GRPO-N30. By TEM, it was found that Cu / GRPO-H30 nanoparticles represent two types of spherical particles, the size of which is 8 ± 4 nm and 20 ± 5 nm.
На Фиг. 4 представлены электронные спектры поглощения растворов полимер-композитного состава Cu/ГРПО-Н30 через 1 сутки (Фиг. 4а) и через 12 месяцев после осуществления синтеза (Фиг. 4б). Присутствие наночастиц в полимер-композитном составе подтверждено методом спектрофотометрии, в электронных спектрах поглощения присутствует полоса плазмонного резонанса с максимумами в области 585 нм, характерная для сферических наночастиц металлической меди [36].In FIG. 4 shows the electronic absorption spectra of solutions of the polymer-composite composition Cu / GRPO-H30 after 1 day (Fig. 4a) and 12 months after the synthesis (Fig. 4b). The presence of nanoparticles in the polymer composite composition was confirmed by spectrophotometry; the plasmon resonance band with maxima in the region of 585 nm, characteristic of spherical metal copper nanoparticles, is present in the electronic absorption spectra [36].
На Фиг. 5 приведены фотографии чашек Петри, в которых расположены диски, пропитанные композитным составом Cu/ГРПО-Н30 (в чашке Петри соответствует образцам 6 и 7 - параллельные опыты) и видны зоны лизиса, диаметр которых использован для оценки фунгицидной активности дискодиффузионным методом по отношению к культурам рода Penicillium ochro-chloron, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, Trichoderma viride, Aspergillus terreus, Aspergillus oryzae [37], при этом следует обратить внимание на то, что с другими заявленными культурами (Candida albicans, Candida tropicalis) фотографии чашек Петри не представлены вследствие затруднений при визуализации (изображения получаются засвеченными), в этой связи для данных культур представлен только диаметр зоны лизиса в Таблице.In FIG. Figure 5 shows photographs of Petri dishes in which discs impregnated with a composite composition of Cu / GRPO-H30 are located (parallel experiments are in samples 6 and 7 in a Petri dish) and lysis zones are visible, the diameter of which is used to evaluate fungicidal activity by the disk diffusion method in relation to cultures of the genus Penicillium ochro-chloron, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, Trichoderma viride, Aspergillus terreus, Aspergillus oryzae [37], it should be noted that photographs of Petri dishes are not presented with other declared cultures (Candida albicans, Candida tropicalis) difficult changes during visualization (images are obtained illuminated), in this regard, for these cultures, only the diameter of the lysis zone is presented in the Table.
В Таблице приведены данные по каталитической активности (ASAP) коктейля секреторных аспарагиновых протеиназ (SAP2 и SAP4 - протеиназ) Candida albicans (C. alb.) по отношению к гемоглобину (Hb) в присутствии в Cu/ГРПО-Н30 (cSAP2=3,7×10-7 моль/л, cSAP4=1,19×10-12 моль/л, cHb=2×10-6 моль/л, рН 4,2, время инкубации системы [SAP C. alb - Hb] равно 25 мин). В результате ферментативного протеолиза субстрат (гемоглобин) подвергается гидролизу и разрушается до олигопептидов или аминокислот. Водные растворы наночастиц Cu/ГРПО-Н30 использовались в диапазоне концентраций 1×10-8-1×10-4 мг/мл, приведены данные по эффекту ингибирования (уменьшения) каталитической активности (ASAP) коктейля секреторных аспарагиновых протеиназ (SAP-протеиназ) Candida albicans, доказывающие, что полимер-композитные наночастицы Cu/ГРПО-Н30 обладают антипротеиназной активностью;The table shows the data on the catalytic activity (A SAP ) of a cocktail of secretory aspartic proteinases (SAP2 and SAP4 - proteinases) of Candida albicans (C. alb.) With respect to hemoglobin (Hb) in the presence of Cu / GRPO-H30 (with SAP2 = 3 , 7 × 10 -7 mol / L, c SAP4 = 1.19 × 10 -12 mol / L, c Hb = 2 × 10 -6 mol / L, pH 4.2, system incubation time [SAP C. alb - Hb] is 25 minutes). As a result of enzymatic proteolysis, the substrate (hemoglobin) is hydrolyzed and degraded to oligopeptides or amino acids. Aqueous solutions of Cu / GRPO-N30 nanoparticles were used in a concentration range of 1 × 10 -8 -1 × 10 -4 mg / ml; data on the effect of inhibiting (decreasing) the catalytic activity (A SAP ) of a cocktail of secretory aspartic proteinases (SAP proteases) are presented Candida albicans, proving that the polymer-composite Cu / GRPO-H30 nanoparticles have antiproteinase activity;
приведены данные по фунгицидной активности [37], проявляемой Cu/ГРПО-Н30 по отношению к культурам рода Candida albicans, Candida tropicalis, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Aspergillus oryzae, Paecilomyces variotii, Penicillium ochro-chloron, Trichoderma viride.data are presented on the fungicidal activity [37] exhibited by Cu / GRPO-H30 in relation to cultures of the genus Candida albicans, Candida tropicalis, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Aspergillus oryzae, Paecilomyces variotii, Penicillium ochroderma chloron.
Заявленное техническое решение реализовано на практике следующим путем.The claimed technical solution is implemented in practice in the following way.
Получение полимер-композитных наночастиц меди, стабилизированных гиперразветвленным полиэфирполиолом (ГРПО) третьей генерации (Cu/ГРПО-Н30)Obtaining polymer-composite copper nanoparticles stabilized by hyperbranched polyester polyol (GRPO) of the third generation (Cu / GRPO-H30)
Для получения полимер-композитных наночастиц меди, стабилизированных гиперразветвленным полиэфирполиолом (ГРПО-Н30) третьей генерации (Cu/ГРПО-Н30), берут 10 мл 0,016 мМ раствора ГРПО-Н30 третьей генерации в 50%-ном водно-этанольном растворе, смешивают с 2 мл 0,005 мМ раствора сульфата меди (CuSO4) в дистиллированной воде, выдерживают 3 ч при постоянном интенсивном перемешивании. Данное время необходимо для осуществления стадии предорганизации ионов меди в матрице полиэфирополиола ГРПО-Н30 (Фиг. 2).To obtain polymer-composite copper nanoparticles stabilized by hyperbranched polyether polyol (GRPO-H30) of the third generation (Cu / GRPO-H30), 10 ml of a 0.016 mM solution of GRPO-H30 of the third generation in a 50% aqueous ethanol solution are taken, mixed with 2 ml of 0.005 mm solution of copper sulfate (CuSO 4 ) in distilled water, incubated for 3 hours with constant vigorous stirring. This time is necessary for the implementation of the stage of preorganization of copper ions in the matrix of the polyether polyol GRPO-H30 (Fig. 2).
Далее в реакционную смесь CuSO4-ГРПО-Н30 добавляют водный раствор NaOH с концентраций 0,1 М до установления значения рН 10, затем добавляют 1 мл 5%-ного водного раствора гидразин гидрата (N2H4×H2O) (добавление производится порциями по 0,01 мл каждые 15 с) при постоянном перемешивании с помощью магнитной мешалки, затем смесь перемешивают в течение 4 ч при комнатной температуре до появления устойчивой коричневой окраски полимер-композитного состава наночастиц меди Cu/ГРПО-Н30. Поддержание рН смеси при восстановлении в значении рН 10 позволяет провести наиболее полное восстановление соли CuSO4 гидразин гидратом N2H4×H2O, так как при данном рН восстановитель имеет наиболее отрицательное значение окислительно-восстановительного потенциала в растворе [22]. Изменение рН приведет к загрязнению полимер-композитного состава наночастиц меди Cu/ГРПО-Н30 исходной солью CuSO4. Перемешивание в течение 4 часов позволяет полностью завершить восстановительные процессы в системе, способствует равномерному распределению наночастиц меди в среде гиперразветвленного полиэфирполиола с образованием сферических полимер-композитных наночастиц Cu/ГРПО-Н30 с размерами не более 30 нм. Уменьшение или увеличение времени перемешивания приводит к изменению геометрии и увеличению размеров композитных наночастиц, что делает их не пригодными для целей применения в медицине и ветеринарии.Next, an aqueous NaOH solution with concentrations of 0.1 M was added to the reaction mixture CuSO 4 -GPO-H30 to establish a pH of 10, then 1 ml of a 5% aqueous solution of hydrazine hydrate (N 2 H 4 × H 2 O) was added (addition produced in 0.01 ml portions every 15 s) with constant stirring using a magnetic stirrer, then the mixture is stirred for 4 hours at room temperature until a stable brown color of the polymer-composite composition of copper nanoparticles Cu / GRPO-H30 appears. Maintaining the pH of the mixture during recovery at a pH of 10 allows the most complete reduction of the CuSO 4 salt with hydrazine hydrate N 2 H 4 × H 2 O, since at this pH the reducing agent has the most negative value of the redox potential in solution [22]. A change in pH will lead to contamination of the polymer-composite composition of Cu / GRPO-N30 copper nanoparticles with the original CuSO 4 salt. Stirring for 4 hours allows complete completion of the recovery processes in the system, contributes to a uniform distribution of copper nanoparticles in a hyperbranched polyether polyol medium with the formation of spherical polymer-composite Cu / GRPO-H30 nanoparticles with sizes not exceeding 30 nm. A decrease or increase in mixing time leads to a change in geometry and an increase in the size of composite nanoparticles, which makes them unsuitable for use in medicine and veterinary medicine.
Присутствие в полимер-композитном составе наночастиц Cu/ГРПО-Н30 доказано методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). По данным метода ПЭМ наночастицы меди в полимер-композитном составе Cu/ГРПО Н-30 имеют сферическую форму и диаметр 8±4 нм и 20±5 нм (Фиг. 3).The presence of Cu / GRPO-H30 nanoparticles in the polymer-composite composition was proved by transmission electron microscopy (TEM). According to the TEM method, copper nanoparticles in the Cu / GRPO N-30 polymer-composite composition have a spherical shape and a diameter of 8 ± 4 nm and 20 ± 5 nm (Fig. 3).
Присутствие и стабильность полимер-композитных наночастиц Cu/ГРПО-Н30 подтверждено методом спектрофотометрии (Фиг. 4а). В электронных спектрах поглощения растворов наночастиц Cu/ГРПО Н-30 присутствует полоса плазмонного резонанса в области 585 нм, что подтверждает наличие металлических наночастиц меди сферической формы [33]. Коллоидный раствор образца полимер-композитных наночастиц меди стабилен в течении 12 месяцев, на что указывает неизменность в течение этого срока интенсивности, положения и формы полосы плазмонного резонанса в электронных спектрах поглощения в растворах образца (Фиг. 4б).The presence and stability of the Cu / GRPO-H30 polymer composite nanoparticles was confirmed by spectrophotometry (Fig. 4a). The electronic absorption spectra of solutions of Cu / GRPO N-30 nanoparticles contain a plasmon resonance band in the region of 585 nm, which confirms the presence of metallic spherical copper nanoparticles [33]. The colloidal solution of the sample of polymer-composite copper nanoparticles is stable for 12 months, as indicated by the invariance during this period of intensity, position and shape of the plasmon resonance band in the electronic absorption spectra in sample solutions (Fig. 4b).
Для проведения испытаний на противогрибковую активность использовали штаммы, поддерживаемые в коллекции ФГУН «Казанский Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора РФ»: Candida albicans Y-4, Candida tropicalis Y-7, а также Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Aspergillus oryzae, Aspergillus terreus, Trichoderma viride, Penicillium ochro-chloron, Paecilomyces variotii. Скрининговые исследования антимикотической активности соединений проводили аппликационным дискодиффузионным методом на модифицированном агаре Сабуро [34]. Посевы тест-культур (суспензию спор) наносят из расчета 1 млн КОЕ/чашка. Исследуемые вещества растворяют в легколетучих растворителях (этанол, ацетон) для получения 10%-ного раствора. Полученный раствор наносят на бумажные стерильные диски. Диски высушивают в стерильных условиях до полного удаления растворителя и помещают в чашку с культурой. Посевы инкубируют в течение 2-4 суток при 28°С [35]. Для контроля обрастания культуры с дисками выдерживают до 7 суток. Зона задержки роста 1-3 мм соответствует слабой фунгицидной активности; 3-5 мм - умеренной активности; ≥5 мм соответствует высокой активности. В качестве отрицательного контроля использовали диски без препаратов, обработанные растворителем аналогичным образом. В качестве положительных контрольных опытов использовали диски с противогрибковым препаратом «Нистатин».To conduct antifungal activity tests, we used strains supported in the collection of the Kazan Research Institute of Epidemiology and Microbiology of the Federal Service for Supervision of Human Welfare of the Russian Federation: Candida albicans Y-4, Candida tropicalis Y-7, Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Aspergillus oryzae, Aspergillus oryzae, Aspergillus oryzae, Aspergillus oryzae terreus, Trichoderma viride, Penicillium ochro-chloron, Paecilomyces variotii. Screening studies of the antimycotic activity of the compounds were carried out by the application disc diffusion method on modified Saburo agar [34]. Crops of test cultures (spore suspension) are applied at the rate of 1 million CFU / cup. The test substances are dissolved in volatile solvents (ethanol, acetone) to obtain a 10% solution. The resulting solution is applied to sterile paper disks. The disks are dried under sterile conditions until the solvent is completely removed and placed in a culture dish. Crops are incubated for 2-4 days at 28 ° C [35]. To control fouling, cultures with discs can withstand up to 7 days. The growth retardation zone of 1-3 mm corresponds to a weak fungicidal activity; 3-5 mm - moderate activity; ≥5 mm corresponds to high activity. Disks without preparations treated with a solvent in a similar manner were used as a negative control. As a positive control experiments used disks with the antifungal drug Nystatin.
Установлено, что полимер-композитные наночастицы меди Cu/ГРПО-Н30 обладают антимикотической активностью по отношению к культурам Candida albicans, Candida tropicalis, Aspergillus fumigatus, Penicillium ochro-chloron, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, Trichoderma viride, Aspergillus terreus, Aspergillus oryzae (Фиг. 5, Таблица).It was established that the polymer-composite copper nanoparticles Cu / GRPO-H30 have antimycotic activity in relation to the cultures of Candida albicans, Candida tropicalis, Aspergillus fumigatus, Penicillium ochro-chloron, Aspergillus niger, Paecilomyces variotii, Trichoderma viride, Asuspergus terichoderma viride, Aspergus orpergus terichoderma viride,
Для оценки антипротеиназной активности полимер-композитных наночастиц Cu/ГРПО Н-30 использовали коктейль секреторных аспарагиновых протеиназ Candida albicans индуцируемого (SAP2 C. alb.) (Mr=53680 Да) (Protein Date Bank: doi: 10.2210/pdb 1zap/pdb) и конститутивного типа (SAP4 C. alb) (Mr=42820 Да) (Protein Date Bank: doi: 10.2210/pdb 2qzx/pdb) [36], выделенных из надосадочной жидкости при выращивании патогенных дрожжеподобных грибов Candida albicans (C. alb.), с последующим центрифугированием биомассы и переосаждением этанолом по оригинальной методике, разработанной в лаборатории грибковых аллергенов ФГУН «Казанский Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии Роспотребнадзора РФ» [37-40]. Исходный антиген C. alb. был получен центрифугированием биомассы гриба C. alb., выращенного в течение 48 часов при 30°С. Для определения чистоты и молекулярной массы протеиназ использовали гель-электрофорез в присутствии додецилсульфата натрия (Ds-Na) в денатурирующих условиях при 100°С на установке АВГЭ - 1 р/к «Хийу калур» (Эстония) в 4,5 и 9,0% полиакриламидном геле при рН 8,3. Нагрузка белка-метчика на одну дорожку составляла 20 мкг, нагрузка SAP - 30-50 мкг. Электрофорез проводили при 20°С в течение 90 мин при силе тока 45 мА. Гели окрашивают в течение 30 мин в растворе кумасси бриллиантового голубого G-250 и отмывают в течение суток в растворе 5%-ной уксусной кислоты. Концентрацию лиофилизированной формы фермента определяют исходя из его подобности к антигену C. alb. методом вольтамперометрии с помощью иммуноферментного сенсора на основе иммобилизованной холинэстеразы и антител к антигену C. alb. [41]. Исходная концентрация SAP2 составила 7,26×10-6 моль/л, SAP4 – 5,9×10-9 моль/л. Для работы использовали протеиназный коктейль, содержащий растворы SAP2 с концентрацией 7,26×10-7 моль/л, SAP4 – 5,9×10-10 моль/л, приготовленные методом последовательного разбавления. Растворы хранили не более суток.To evaluate the antiproteinase activity of polymer-composite Cu / GRPO N-30 nanoparticles, a Candida albicans inducible secretory aspartic proteinase cocktail (SAP2 C. alb.) (Mr = 53680 Da) (Protein Date Bank: doi: 10.2210 / pdb 1zap / pdb) and constitutive type (SAP4 C. alb) (Mr = 42820 Yes) (Protein Date Bank: doi: 10.2210 / pdb 2qzx / pdb) [36] isolated from the supernatant when growing pathogenic yeast-like fungi Candida albicans (C. alb.), followed by centrifugation of biomass and reprecipitation with ethanol according to the original method developed in the laboratory of fungal allergens Federal State Institution “Kazan cientific and Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Rospotrebnadzor "[37-40]. Source antigen C. alb. was obtained by centrifuging the biomass of C. alb. fungus grown for 48 hours at 30 ° C. To determine the purity and molecular weight of proteinases, gel electrophoresis was used in the presence of sodium dodecyl sulfate (Ds-Na) under denaturing conditions at 100 ° С on an AVGE unit - 1 r / c “Hiu Kalur” (Estonia) in 4.5 and 9.0 % polyacrylamide gel at pH 8.3. The load of the protein tap per track was 20 μg, the load of SAP was 30-50 μg. Electrophoresis was carried out at 20 ° C for 90 min at a current strength of 45 mA. The gels are stained for 30 minutes in a solution of Coomassie brilliant blue G-250 and washed for 24 hours in a solution of 5% acetic acid. The concentration of the lyophilized form of the enzyme is determined based on its similarity to the antigen C. alb. by voltammetry using an enzyme immunoassay based on immobilized cholinesterase and antibodies to the antigen C. alb. [41]. The initial concentration of SAP2 was 7.26 × 10 -6 mol / L, SAP4 - 5.9 × 10 -9 mol / L. For operation using proteinase cocktail containing SAP2 solutions with a concentration of 7,26 × 10 -7 mol / l, SAP4 - 5,9 × 10 -10 mol / l, prepared by serial dilution. The solutions were stored for no more than a day.
В качестве субстрата использовали бычий гемоглобин (Hb) «АГАТ-МЕД», cHb=120 г/л (с содержанием железа не менее 0,3%, Mr=64250 Да). Растворы субстрата получают методом последовательного разбавления и хранят при температуре +4-5°С не более одних суток. Рабочая концентрация Hb - 2,0×10-6 моль/л. Активность фермента (ASAP) определяют в стандартных условиях по увеличению скорости каталитической реакции по сравнению с некаталитической. Скорость реакции указывали как изменение концентрации субстрата (мг/л) за единицу времени (мин). В мерную колбу на 5 мл вводят 0,52 мл раствора гемоглобина (Hb) с концентрацией 1,91×10-5 моль/л (cHb в рабочем растворе - 2×10-6 моль/л или 123×103 мкг/л); 0,1 мл SAP C. alb. (концентрация в исследуемом растворе 3,70×10-7 моль/л для индуцируемой протеиназы и 1,19×10-12 моль/л для конститутивной). Доводят до метки буферным раствором с рН 4,20. Раствор перемешивают и переносят в кварцевую спектрофотометрическую кювету. После инкубирования в течение 25 мин при Т=36,60±0,01°С регистрируют электронный спектр поглощения полученного раствора в области длин волн 190-900 нм и измеряют интенсивность полосы поглощения при длине волны λ=406 нм. Оставшуюся после взаимодействия с протеиназой C. alb. в растворе концентрацию субстрата определяют по градуировочному графику зависимости величины поглощения от концентрации Нb, описываемому уравнением:The substrate used bovine hemoglobin (Hb) "AGAT-MED", with Hb = 120 g / l (with an iron content of at least 0.3%, Mr = 64250 Da). Substrate solutions are prepared by sequential dilution and stored at a temperature of + 4-5 ° C for not more than one day. The working concentration of Hb is 2.0 × 10 −6 mol / L. Enzyme activity (A SAP ) is determined under standard conditions by increasing the rate of the catalytic reaction compared to non-catalytic. The reaction rate was indicated as the change in substrate concentration (mg / L) per unit time (min). 0.52 ml of a hemoglobin (Hb) solution with a concentration of 1.91 × 10 -5 mol / L (with Hb in a working solution of 2 × 10 -6 mol / L or 123 × 10 3 μg / is introduced into a 5 ml volumetric flask) l); 0.1 ml SAP C. alb. (the concentration in the test solution is 3.70 × 10 -7 mol / L for inducible proteinase and 1.19 × 10 -12 mol / L for constitutive). Bring to the mark with a buffer solution with a pH of 4.20. The solution was stirred and transferred to a quartz spectrophotometric cell. After incubation for 25 min at T = 36.60 ± 0.01 ° C, the electronic absorption spectrum of the resulting solution is recorded in the wavelength range of 190-900 nm and the absorption band intensity is measured at a wavelength of λ = 406 nm. Remaining after interaction with C. alb. in the solution, the concentration of the substrate is determined by the calibration graph of the absorption value versus the Hb concentration described by the equation:
Y=(0,17±0,09)+(409195,79±27211,89)×cHb R=0,98912.Y = (0.17 ± 0.09) + (409195.79 ± 27211.89) × c Hb R = 0.98912.
В качестве растворов сравнения использовали растворы без субстрата.As comparison solutions, solutions without a substrate were used.
Активность фермента определяли по формуле:The enzyme activity was determined by the formula:
где А - активность, cHb - концентрация гидролизовавшегося Hb (мг/л), t - время (мин), 
Доказано, что в присутствии раствора полимер-композитных наночастиц Cu/ГРПО-Н30 в диапазоне концентраций 1×10-8-1×10-4 мг/мл каталитическая активность секреторных аспарагиновых протеиназ Candida albicans в системе [SAP C. alb - Hb] уменьшается, таким образом проявляется эффект ингибирования (Таблица). Максимальный эффект ингибирования наблюдается при концентрации Cu/ГРПО-Н30 1×10-5 моль/л 83%.It is proved that in the presence of a solution of polymer-composite nanoparticles Cu / GRPO-H30 in the concentration range of 1 × 10 -8 -1 × 10 -4 mg / ml, the catalytic activity of secretory aspartic proteases of Candida albicans in the system [SAP C. alb - Hb] decreases , thus, the inhibition effect is manifested (table). The maximum inhibition effect is observed at a concentration of Cu / GRPO-H30 1 × 10 -5 mol / L 83%.
Таким образом, заявленным техническим решением поставленная цель достигнута полностью: разработан способ получения полимер-композитного состава, содержащего наночастицы меди, в среде нетоксичного полимера-стабилизатора для применения в области медицины и ветеринарии, а также полимер-композитный состав, полученный заявленным способом, со следующими свойствами:Thus, the claimed technical solution has fully achieved the goal: a method has been developed for producing a polymer composite composition containing copper nanoparticles in a non-toxic stabilizer polymer for use in medicine and veterinary medicine, as well as a polymer composite composition obtained by the claimed method, with the following properties:
- диаметр частиц - не более 30 нм;- particle diameter - not more than 30 nm;
- форма частиц - сферическая или близкая к сферической;- particle shape - spherical or close to spherical;
- фазовое состояние - коллоидный раствор;- phase state - colloidal solution;
- стабильность в течение не менее 12 месяцев;- stability for at least 12 months;
- проявление антимикотической активности;- manifestation of antimycotic activity;
- проявление антипротеиназной активности по отношению к протеиназам Candida albicans.- manifestation of antiproteinase activity in relation to Candida albicans proteinases.
Предлагаемое изобретение удовлетворяет критерию «новизна», так как на дату предоставления заявочных материалов заявителем из подвергнутых анализу источников патентной и не патентной информации РФ и стран зарубежья не выявлена заявленная совокупность признаков способа получения композитных составов на основе наночастиц меди, а также композитные составы с идентичными заявленному техническому решению свойствами.The present invention meets the criterion of "novelty", since on the date of filing of the application materials by the applicant from the analyzed sources of patent and non-patent information of the Russian Federation and foreign countries, the claimed combination of features of the method for producing composite compositions based on copper nanoparticles, as well as composite compositions with identical declared technical solution properties.
Предлагаемое изобретение удовлетворяет критерию «изобретательский уровень», т.к. совокупность заявленных признаков обеспечивает реализацию всех поставленных целей и обеспечивает возможность получения более чем полутора десятков неочевидных для специалиста технических результатов.The present invention meets the criterion of "inventive step", because the totality of the claimed features ensures the implementation of all the goals and provides the ability to obtain more than a dozen unobvious technical results for a specialist.
Заявленное техническое решение удовлетворяет критерию «промышленная применимость», т.к. в результате испытаний получено подтверждение возможности реализации всех заявленных целей и выявлена возможность создания новых, более эффективных методов диагностики в области медицины и ветеринарии с применением заявленного технического решения.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability", because as a result of the tests, confirmation of the possibility of realizing all the stated goals was obtained and the possibility of creating new, more effective diagnostic methods in the field of medicine and veterinary medicine using the claimed technical solution was revealed.
Используемая литератураUsed Books
1. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию // М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. - 134 с.1. Kobayashi N. Introduction to nanotechnology // M .: Binom. Laboratory of Knowledge, 2007. - 134 p.
2. Арсентьева И.П., Глущенко Н.Н., Павлов Г.В., Фолманис Г.Э. Использование биологических активных препаратов на основе наночастиц металлов в медицине и сельском хозяйстве // Доклад на совещании: «Индустрия наносистем и материалы: оценка нынешнего состояния и перспективы развития». - Москва, Центр «Открытая экономика». - 2006 г.2. Arsentieva I.P., Glushchenko N.N., Pavlov G.V., Folmanis G.E. The use of biological active drugs based on metal nanoparticles in medicine and agriculture // Report at the meeting: "Industry of nanosystems and materials: assessment of the current state and development prospects." - Moscow, Center "Open Economy". - 2006
3. Chen Z. Acute toxicological effects of copper nanoparticles in vivo // Toxicology Letters. - 2006. - Vol. 163, Iss. 2. - P. 109-120.3. Chen Z. Acute toxicological effects of copper nanoparticles in vivo // Toxicology Letters. - 2006. - Vol. 163, Iss. 2. - P. 109-120.
4. Чугунов A.O. Невидимая граница: где сталкиваются "нано" и "био" / А. Чугунов // Косметика и медицина. - 2010. - N 1. - С. 12-24.4. Chugunov A.O. Invisible border: where “nano” and “bio” collide / A. Chugunov // Cosmetics and Medicine. - 2010. - N 1. - S. 12-24.
5. Андреев Г.Б., Минашкин В.М., Невский И.А., Путилов А.В. Материалы, производимые по нанотехнологиям: потенциальный риск при получении и использовании // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2008. - Т. LII, №5. - С. 32-38.5. Andreev G.B., Minashkin V.M., Nevsky I.A., Putilov A.V. Materials produced by nanotechnology: potential risk in receipt and use // Ros. Chem. g. (J. Ros. Chemical. About. Va. D.I. Mendeleev). - 2008. - T. LII, No. 5. - S. 32-38.
6. Помогайло А.Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помогайло, А.С. Розенберг, И.Е. Уфлянд // М.: Химия. - 2000. - 672 с.6. Helped A.D. Nanoparticles of metals in polymers / A.D. Help, A.S. Rosenberg, I.E. Ufland // M .: Chemistry. - 2000 .-- 672 p.
7. Сергеев Г.Б. Нанохимия // М.: Изд-во МГУ, 2003. - 286 с.7. Sergeev G.B. Nanochemistry // Moscow: Publishing House of Moscow State University, 2003 .-- 286 p.
8. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии // М.: Физматлит, 2005. - 416 с.8. Gusev A.I. Nanomaterials, nanostructures, nanotechnologies // M .: Fizmatlit, 2005. - 416 p.
9. С.А. Войциховская, М.Е. Соколов, В.Т. Панюшкин, В.Г. Власенко, Я.В. Зубавичус. Локальная атомная структура наночастиц кобальта в полимерной матрице // Журнал неорганической химии. - 2015. - Т. 60, №2. - С. 259-265.9.S.A. Voitsikhovskaya, M.E. Sokolov, V.T. Panyushkin, V.G. Vlasenko, Ya.V. Zubavichus. The local atomic structure of cobalt nanoparticles in a polymer matrix // Journal of Inorganic Chemistry. - 2015. - T. 60, No. 2. - S. 259-265.
10. Патент РФ №2410472.10. RF patent No. 2410472.
11. Патент РФ №2528981.11. RF patent No. 2528981.
12. Патент РФ №2259871.12. RF patent №2259871.
13. Gao С., Yan D. Hyperbranched polymers: from synthesis to applications // Progress in polymer science. - 2004. - Vol. 29. - 183-275.13. Gao S., Yan D. Hyperbranched polymers: from synthesis to applications // Progress in polymer science. - 2004. - Vol. 29 .-- 183-275.
14. Yates C.R. Synthesis and applications of hyperbranched polymers / C.R. Yates, W. Hayes // Eur. Polym. J. - 2004. - Vol. 40, №7. - P. 1257-1281.14. Yates C.R. Synthesis and applications of hyperbranched polymers / C.R. Yates, W. Hayes // Eur. Polym. J. - 2004. - Vol. 40, No. 7. - P. 1257-1281.
15. Inoue K. Functional dendrimers. hyperbranched and starpolymers // Progress in polymer science. - 2000. - Vol. 25. - 453-571.15. Inoue K. Functional dendrimers. hyperbranched and starpolymers // Progress in polymer science. - 2000. - Vol. 25.- 453-571.
16. Wang S.J., Brechbiel M., Wiener E.C. Characteristics of a new MRI contrast agent prepared from polypropylenimine dendrimers, generation 2 // Invest. Radiol. - 2003.- Vol. 7. - 572-579.16. Wang S.J., Brechbiel M., Wiener E.C. Characteristics of a new MRI contrast agent prepared from polypropylenimine dendrimers,
17. Labieniec M., Watala С РАМАМ dendrimers - diverse biomedical application / Facts and unresolved questions // Central European Journal of Bioligy. - 2009. - Vol. 4, I. 4. – p. 434-451.17. Labieniec M., Watala WITH RAMA dendrimers - diverse biomedical application / Facts and unresolved questions // Central European Journal of Bioligy. - 2009. - Vol. 4, I. 4. - p. 434-451.
18. Dendritic Supermolecules - Towards Controllable Nanomaterials - [86 refs.]. - (SMITH D.K.; Chem. Commun. (Cambridge) 2006 - V. 1. - P. 34-44.18. Dendritic Supermolecules - Towards Controllable Nanomaterials - [86 refs.]. - (SMITH D.K .; Chem. Commun. (Cambridge) 2006 - V. 1. - P. 34-44.
19. Deng S., Locklin J., Patton D., Baba A. and Advincula R.C. Thiophene Dendron Jacketed Poly(amidoamine) Dendrimers: Nanoparticle Synthesis and Adsorption on Graphite // Journal of the American Chemical Society. 2005. V. 127. №6. P. 1744-1751.19. Deng S., Locklin J., Patton D., Baba A. and Advincula R.C. Thiophene Dendron Jacketed Poly (amidoamine) Dendrimers: Nanoparticle Synthesis and Adsorption on Graphite // Journal of the American Chemical Society. 2005. V. 127. No. 6. P. 1744-1751.
20. L. Jin, S.-P. Yang, Q.-W. Tian, H.-X. Wu, Y.-J. Cai. Preparation and characterization of copper metal nanoparticles using dendrimers as protectively colloids. Materials Chemistry and Physics. - 2008. - Vol. 112. - No. 3. - P. 977-983.20. L. Jin, S.-P. Yang, Q.-W. Tian, H.-X. Wu, Y.-J. Cai. Preparation and characterization of copper metal nanoparticles using dendrimers as protectively colloids. Materials Chemistry and Physics. - 2008 .-- Vol. 112. - No. 3. - P. 977-983.
21. Floriano P.N., Noble C.O., Schoonmaker J.M., Poliakoff E.D. and McCarley R.L. // Cu(0) Nanoclusters Derived from Poly(propylene imine) Dendrimer Complexes of Cu(II). Journal of the American Chemical Society. 2001. V. 123. №43. P. 10545-10553.21. Floriano P.N., Noble C. O., Schoonmaker J.M., Poliakoff E.D. and McCarley R.L. // Cu (0) Nanoclusters Derived from Poly (propylene imine) Dendrimer Complexes of Cu (II). Journal of the American Chemical Society. 2001. V. 123. No. 43. P. 10545-10553.
22. Солдатенко E.M., Доронин С.Ю., Чернова P.K. Химические способы получения наночастиц меди // Бутлеровские сообщения. - 2014. - Т. 37, №2. - С. 103-113.22. Soldatenko E.M., Doronin S.Yu., Chernova P.K. Chemical methods for producing copper nanoparticles // Butlerov Communications. - 2014. - T. 37, No. 2. - S. 103-113.
23. Reul, J. Nguyen, Т. Kissel. Amino-modified hyperbranched polyesters as non-toxic, biodegradable gene delivery systems. Biomaterials, 30 (2009), 5815-5824.23. Reul, J. Nguyen, T. Kissel. Amino-modified hyperbranched polyesters as non-toxic, biodegradable gene delivery systems. Biomaterials, 30 (2009), 5815-5824.
24. Кутырева M.П. Биохимическая активность композиционных составов наночастиц биофильных металлов и гиперразветвленных полиэфирополиолов / М.П. Кутырева, А.Р. Гатаулина, О.И. Медведева, И.И. Стоиков, Н.А. Улахович // Бутлеровские сообщения. - 2013.- Т. 34. - №6. - С. 1-8.24. Kutyreva M.P. Biochemical activity of composite compositions of biophilic metal nanoparticles and hyperbranched polyether polyols / M.P. Kutyreva, A.R. Gataulina, O.I. Medvedev, I.I. Stoikov, N.A. Ulahovich // Butlerov Communications. - 2013.- T. 34. - No. 6. - S. 1-8.
25. Bosman A.W., A.P.H.J. Schenning, R.A.J. Janssen, E.W. Meijer. Recueil Chem. Ber., 
26. Бронштейн Л.М., Шифрина З.Б. Наночастицы в дендримерах: от синтеза к применению // Российские нанотехнологии. - 2009. - Т. 4, №9-10. - С. 32-55.26. Bronstein L.M., Shifrina Z.B. Nanoparticles in dendrimers: from synthesis to use // Russian Nanotechnology. - 2009. - T. 4, No. 9-10. - S. 32-55.
27. Arce Е., Nieto P., Diaz V., Castro R.G., Bernard A., Rojo J. // Bioconjugate Chem. - 2003. - V. 14. - I. 4. - P. 817.27. Arce E., Nieto P., Diaz V., Castro R. G., Bernard A., Rojo J. // Bioconjugate Chem. - 2003. - V. 14. - I. 4. - P. 817.
28. Zou J., Shi W., Wang J., Bo J. // Macromol. Biosci. - 2005. - V. 5. - I. 7. P. 662.28. Zou J., Shi W., Wang J., Bo J. // Macromol. Biosci. - 2005. - V. 5. - I. 7. P. 662.
29. Jiang H.L., Zhu K.J. Synthesis, characterization and in vitro degradation of a new family of alternate poly(ester-anhydrides) based on aliphatic and aromatic diacids // Biomaterials. - 2001. - V. 22. - P. 211-218.29. Jiang H.L., Zhu K.J. Synthesis, characterization and in vitro degradation of a new family of alternate poly (ester-anhydrides) based on aliphatic and aromatic diacids // Biomaterials. - 2001. - V. 22. - P. 211-218.
30. Arshady R. Biodegradable Microcapsular Drag Delivery Systems: Manufacturing Methodology, Release Control and Targeting Prospects // J. Bioact. Compat. Polym. - 1990. - V. 5, I. 3. - P. 315-342.30. Arshady R. Biodegradable Microcapsular Drag Delivery Systems: Manufacturing Methodology, Release Control and Targeting Prospects // J. Bioact. Compat. Polym. - 1990. - V. 5, I. 3. - P. 315-342.
31. Dunne M., Corrigan O.I., Ramtoola Z. Influence of particle size and dissolution conditions on the degradation properties of polylactide-co-glycolide particles // Biomaterials. - 2000. - Vol. 21. I. 16. - P. 1659-1668.31. Dunne M., Corrigan O.I., Ramtoola Z. Influence of particle size and dissolution conditions on the degradation properties of polylactide-co-glycolide particles // Biomaterials. - 2000. - Vol. 21. I. 16. - P. 1659-1668.
32. Chao Gao, Yimin Xu, Deyue Yan, Wei Chen Water-soluble degradable hyperbranched polyesters: novel candidates for drug delivery? // Biomacromolecules. - 2003. - Vol. 4. - P. 704-712.32. Chao Gao, Yimin Xu, Deyue Yan, Wei Chen Water-soluble degradable hyperbranched polyesters: novel candidates for drug delivery? // Biomacromolecules. - 2003. - Vol. 4. - P. 704-712.
33. Б.Г. Ершов. Наночастицы металлов в водных растворах: электронные, оптические и каталитические свойства.// Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2001. - T. XLV. - №3. - С. 20-30.33. B.G. Ershov. Metal nanoparticles in aqueous solutions: electronic, optical and catalytic properties. // Ros. Chem. g. (J. Ros. Chemical. About. Va. D.I. Mendeleev). - 2001 .-- T. XLV. - Number 3. - S. 20-30.
34. Семенов С.М. Лабораторные среды для актиномицетов и грибов. Справочник / С.М. Семенов // Москва: Агропромиздат, 1990. - 240 с.34. Semenov S.M. Laboratory media for actinomycetes and fungi. Reference book / S.M. Semenov // Moscow: Agropromizdat, 1990 .-- 240 p.
35. Градова Н.Б. Лабораторный практикум по общей микробиологии / Н.Б. Градова, Е.С. Бабусенко, И.Б. Горнова // Москва: ДеЛи принт, 2004. - 113 с.35. Gradova NB Laboratory workshop on general microbiology / N.B. Gradova, E.S. Babusenko, I.B. Gornova // Moscow: DeLi Print, 2004 .-- 113 p.
36. Abad - Zapatero С. Structure of a secreted aspartic protease from Candida albicans with a potent inhibitor: implications for the design of antiful agents / C. Abad - Zapatero, R. Goldman, S.W. Muchmore, С. Hutchins, J. Stewar, C.D. Payne, T.L. Ray // Protein Sci. - 1996. - Vol. 5, I. 4. - P. 640-6536. Abad - Zapatero C. Structure of a secreted aspartic protease from Candida albicans with a potent inhibitor: implications for the design of antiful agents / C. Abad - Zapatero, R. Goldman, S.W. Muchmore, C. Hutchins, J. Stewar, C.D. Payne, T.L. Ray // Protein Sci. - 1996. - Vol. 5, I. 4. - P. 640-65
37. White T.C. Three distinct secreted aspartic proteinases in Candida albicans / T.C. White, S.H. Miyasaki & N. Agabian // J. Bacterion. - 1993. - V. 175, I. 19. - P. 6126-6133.37. White T.C. Three distinct secreted aspartic proteinases in Candida albicans / T.C. White, S.H. Miyasaki & N. Agabian // J. Bacterion. - 1993. - V. 175, I. 19. - P. 6126-6133.
38. Borg-Von Zepelin M. The expression of the secreted aspartic proteinases SAP4 to SAP6 from Candida albicans in murine macrophages / M. Borg-Von Zepelin // Mol Microbiol. - 1998. - V. 28. - P. 543-554.38. Borg-Von Zepelin M. The expression of the secreted aspartic proteinases SAP4 to SAP6 from Candida albicans in murine macrophages / M. Borg-Von Zepelin // Mol Microbiol. - 1998. - V. 28. - P. 543-554.
39. Шварценбах Г. Комплексонометрическое титрование / Г. Шварценбах, Г. Флашка // Москва: Химия, 1970. - 360 с.39. Schwarzenbach G. Complexometric titration / G. Schwarzenbach, G. Flashka // Moscow: Chemistry, 1970. - 360 p.
40. Методы экспериментальной микологии. Справочник // Киев: «Наукова думка», 1982. - 340 с.40. Methods of experimental mycology. Reference book // Kiev: “Naukova Dumka”, 1982. - 340 p.
41. Кутырева М.П. Определение антигена Candida albicans с помощью амперометрического иммуноферментного сенсора / М.П. Кутырева, Э.П. Медянцева, Е.В. Халдеева, Г.К. Будников, Н.И. Глушко // Вопросы медицинской химии. - 1998. - Т. 44, №2. - С. 172-178.41. Kutyreva M.P. Determination of Candida albicans antigen using amperometric immunoassay sensor / M.P. Kutyreva, E.P. Medyantseva E.V. Khaldeeva G.K. Budnikov, N.I. Glushko // Questions of medical chemistry. - 1998. - T. 44, No. 2. - S. 172-178.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121974A RU2646465C2 (en) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Method for obtaining a polymer-composite compound containing a copper nanoparticle and a polymer-composite composition obtained by this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016121974A RU2646465C2 (en) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Method for obtaining a polymer-composite compound containing a copper nanoparticle and a polymer-composite composition obtained by this method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016121974A RU2016121974A (en) | 2017-12-07 |
| RU2646465C2 true RU2646465C2 (en) | 2018-03-05 |
Family
ID=60581117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016121974A RU2646465C2 (en) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Method for obtaining a polymer-composite compound containing a copper nanoparticle and a polymer-composite composition obtained by this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2646465C2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160088756A1 (en) * | 2013-05-02 | 2016-03-24 | Tera-Barrier Films Pte Ltd | Encapsulation barrier stack comprising dendrimer encapsulated nanop articles |
-
2016
- 2016-06-02 RU RU2016121974A patent/RU2646465C2/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160088756A1 (en) * | 2013-05-02 | 2016-03-24 | Tera-Barrier Films Pte Ltd | Encapsulation barrier stack comprising dendrimer encapsulated nanop articles |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Namrata Jain. Synthesis Of Carbohydrate Functionalized Dendrons For Use As Multivalent Scaffold And In Self-Assembled Structures / Electronic Thesis and Dissertation Repository, 2014, p. 112. * |
| Бондарь О.В. и др. Металлокомплексы Co(II), Ni(II) и Cu(II) с гиперразветвленной полиэфирполиакриловой кислотой третьей генерации / Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием молодых ученых по химии "Менделеев-2014". - Спб., 2014, с. 136. * |
| Кутырева М.П. и др. Биохимическая активность композиционных составов наночастиц биофильных металлов и гиперразветвленных полиэфирполиолов / Бутлеровские сообщения, 2013, т. 34, N. 6, с. 1-8. * |
| Кутырева М.П. и др. Биохимическая активность композиционных составов наночастиц биофильных металлов и гиперразветвленных полиэфирполиолов / Бутлеровские сообщения, 2013, т. 34, N. 6, с. 1-8. Бондарь О.В. и др. Металлокомплексы Co(II), Ni(II) и Cu(II) с гиперразветвленной полиэфирполиакриловой кислотой третьей генерации / Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции с международным участием молодых ученых по химии "Менделеев-2014". - Спб., 2014, с. 136. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016121974A (en) | 2017-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Synthesis of lanthanum doped carbon dots for detection of mercury ion, multi-color imaging of cells and tissue, and bacteriostasis | |
| Firouzjaei et al. | A novel nanocomposite with superior antibacterial activity: a silver‐based metal organic framework embellished with graphene oxide | |
| Fahmy et al. | Review of green methods of iron nanoparticles synthesis and applications | |
| Singh et al. | Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver nanoparticles | |
| Thirumoorthy et al. | Tetraselmis indica mediated green synthesis of zinc oxide (ZnO) nanoparticles and evaluating its antibacterial, antioxidant, and hemolytic activity | |
| Mohammadi et al. | Green synthesis, characterization and antimicrobial activity of silver nanoparticles (AgNPs) using leaves and stems extract of some plants | |
| Dananjaya et al. | Green synthesis, physio-chemical characterization and anti-candidal function of a biocompatible chitosan gold nanocomposite as a promising antifungal therapeutic agent | |
| Wang et al. | Sliver nanoparticles@ carbon dots for synergistic antibacterial activity | |
| Liu et al. | Self-assembled nanogels of luminescent thiolated silver nanoclusters and chitosan as bactericidal agent and bacterial sensor | |
| CN116477668B (en) | Two-dimensional ferric sulfide nano-sheet and preparation method and application thereof | |
| Agnihotri et al. | Dual modality FeS nanoparticles with reactive oxygen species-induced and photothermal toxicity toward pathogenic bacteria | |
| Gomaa | Nanozymes: A promising horizon for medical and environmental applications | |
| Nizamov et al. | Effect of iron oxide nanoparticle shape on doxorubicin drug delivery toward LNCaP and PC-3 cell lines | |
| Khannanov et al. | Superparamagnetic cobalt nanoparticles in hyperbranched polyester polyol matrix with anti-protease activity | |
| Sun et al. | MXenes quantum dots for biomedical applications: recent advances and challenges | |
| Abou Gabal et al. | Cytotoxicity and hemostatic one step green synthesis of Iron nanoparticles coated with green tea for biomedical application | |
| Priyadarshi et al. | Sulfur quantum dots as sustainable materials for biomedical applications: Current trends and future perspectives | |
| Li et al. | A copolymer capsule with a magnetic core for hydrophilic or hydrophobic drug delivery via thermo-responsive stimuli or carrier biodegradation | |
| Koroleva et al. | Monometallic and alloy nanoparticles: A review of biomedical applications | |
| RU2646465C2 (en) | Method for obtaining a polymer-composite compound containing a copper nanoparticle and a polymer-composite composition obtained by this method | |
| Sun et al. | Enhanced internalization of macromolecular drugs into mycobacterium smegmatis with the assistance of silver nanoparticles | |
| Reddy et al. | Multifaceted applications of chitosan-L-ornithine modified ZnO nanoparticles: Antibacterial, antioxidant, and anticancer potentials | |
| Lee et al. | Ferritin-nanocaged copper arsenite minerals with oxidative stress-amplifying activity for targeted cancer therapy | |
| Peng et al. | CuFe Layered Double Hydroxide as Self-Cascade Nanoreactor for Efficient Antibacterial Therapy | |
| Ghosh | Promising inorganic nanomaterials for future generation |