Хитозан и сывороточный альбумин как модификаторы углеродных нанотрубок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Получены комплексы углеродных нанотрубок (УНТ) с бычьим сывороточным альбумином (БСА) и хитозаном в результате адсорбции из водных растворов. С помощью меченных тритием соединений найдено, что количество связываемых с УНТ биополимеров пропорционально их концентрации в растворе. Показано, что образуются прочные комплексы, которые не разрушаются после удаления раствора адсорбата и промывки водой. Проведена последовательная модификация УНТ исследуемыми веществами и установлено, что порядок последовательной модификации не влияет на состав комплекса, что может быть объяснено отсутствием конкуренции за сайты связывания. Показано, что полученные комплексы обладают высокой седиментационной устойчивостью в водных средах. Электрокинетический потенциал комплекса УНТ с хитозаном достигал величины +36 мВ при концентрации модифицирующего агента 8 мг/мл. При последовательной модификации УНТ сначала БСА затем хитозаном электрокинетический потенциал комплекса снижался до +20 мВ. Электрокинетический потенциал комплекса УНТ с БСА изменялся от –10 мВ до –18 мВ при увеличении концентрации белка в растворе от 0.2 до 5 мг/мл. Последовательная модификация УНТ сначала хитозаном затем БСА приводила к образованию комплексов с низким электрокинетическим потенциалом. С помощью измерения краевого угла смачивания показано, что модификация УНТ хитозаном и БСА приводит к увеличению гидрофильности нанесенных на стекло покрытий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Буняев

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова; ГЕОХИ им. В. И. Вернадского

Автор, ответственный за переписку.
Email: bunyaev@geokhi.ru

Химический факультет

Россия, Москва; Москва

М. Г. Чернышева

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: chernyshevamg@my.msu.ru

Химический факультет

Россия, Москва

Г. А. Бадун

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Email: badunga@yandex.ru

Химический факультет

Россия, Москва

Список литературы

  1. Ruoff R.S., Qian D., Liu W.K. // Comptes Rendus Phys. 2003. V. 4. № 9. P. 993.
  2. Mishra V., Heath R.J. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 16. Р. 8411.
  3. Chen H., Yuan L., Song W. et al. // Prog. Polym. Sci. 2008. V. 33. № 11. P. 1059.
  4. Kiradzhiyska D.D., Mantcheva R.D. // Folia Med. (Plovdiv). 2019. V. 61. № 1. P. 34.
  5. Долгопятова Н.В.,. Новиков В.Ю., Кучина Ю.А. и др. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. № 5. С. 77. doi: 10.6060/ivkkt.20226505.6563
  6. Nilsen-Nygaard J., Strand S. et al. // Polymers (Basel). 2015. V.7. № 3. P. 552. doi: 10.3390/polym7030552
  7. Badun G.A., Chernysheva M.G., Ksenofontov A.L. // Radiochim. Acta. 2012. V. 100. № 6. P. 401.
  8. Бадун Г.А., Чернышева М.Г. // Радиохимия. 2023. T. 65. № 2. С. 158.
  9. Czechowska-Biskup R. et al. // Prog. Chem. Appl. Chitin its Deriv. 2012. V. 2012. P. 5.
  10. Gallyamov M.O., Chaschin I.S., Khokhlova M.A., et al. // Mater. Sci. Eng. C. 2014. V. 37. № 1. P. 127. doi: 10.1016/j.msec.2014.01.017
  11. Chernysheva M.G., Badun G.A. // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2010. V.286. № 3. P. 835.
  12. Zhang X., Meng L., Lu Q. // ACS Nano. 2009. V. 3. № 10. P. 3200. doi: 10.1021/nn9006362
  13. Quemeneur F., Rinaudo M., Pépin-Donat B. // Biomacromolecules. 2008. V. 9.№ 1. P. 396. doi: 10.1021/bm700943j
  14. Hu H., Yu A., Kim E. et al. // J. Phys. Chem. B. 2005. V.109. № 23. P. 11520. doi: 10.1021/jp050781w
  15. Хабашеску В.Н. // Успехи Химии. 2011. Т. 80. № 8. С. 739.
  16. Aryaei A., Jayatissa A.H., Jayasuriya A.C. // J. Biomed. Mater. Res. Part A. 2014. V. 102. № 8. P. 2704. doi: 10.1002/jbm.a.34942
  17. Gerasimenko A.Y., Ten G.N., Ryabkin D.I. et al. // Spectrochim. Acta – Part A Mol. Biomol. Spectrosc. Elsevier Ltd. 2020. V.227. P. 117682. doi: 10.1016/j.saa.2019.117682
  18. Fologea D., Ledden B., David S. McNabb, et al. //Appl Phys Lett. 2007. V. 91. № 5. P. 053901. doi: 10.1063/1.2767206
  19. Li G., Huang J., Chen T. et al. // Carbohydr. Polym. Elsevier Ltd. 2017. V.176. P. 75. doi: 10.1016/j.carbpol.2017.08.068
  20. Rashad M.M., El-Kemary N.M., Amer S. et al. // Spectrochim. Acta – Part A Mol. Biomol. Spectrosc. Elsevier B.V. 2021. V.253. P. 119582. doi: 10.1016/j.saa.2021.119582
  21. He N., Wang R., He Y. et al. // Sci. China Chem. 2012. V.55. № 9. P.1788. doi: 10.1007/s11426-012-4604-z
  22. Du P., Zhao J., Mashayekhi H. et al. // J. Phys. Chem. C. 2014. V.118. № 38. P. 22249–22257. doi: 10.1021/jp5044943

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изотермы адсорбции биополимеров на УНТ: БСА, pH 7 (1, 2), хитозан 50 кДа, pH 1.6 (3, 4), хитозан 210 кДа, pH 2 (5, 6); равновесная адсорбция (1, 3, 5) и после отмывки водой (2, 4, 6).

Скачать (104KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изотермы адсорбции хитозана 210 кДа на УНТ при pH 2 (1, 3) и pH 7 (2, 4); равновесная адсорбция (1, 2) и после отмывки водой (3, 4).

Скачать (81KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости электрокинетического потенциала комплекса УНТ-модификатор: хитозан 210 кДа (1), хитозан 50 кДа (2), БСА (3); от концентрации полимера в насыщающем растворе.

Скачать (54KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изображения стекол с нанесенными нанотрубками и капли воды на этой поверхности.

Скачать (363KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изотермы адсорбции БСА, pH 7 на УНТ: исходных (1, 2) и модифицированных хитозаном 210 кДа (3, 4); равновесная адсорбция (1, 3) и после отмывки водой (2, 4).

Скачать (83KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости электрокинетического потенциала адсорбционных комплексов УНТ-полимер от концентрации раствора второго модификатора при проведении последовательной модификации двумя полимерами: хитозан 210 кДа–БСА (1), хитозан 50 кДа–БСА (2), БСА–хитозан 210 кДа (3), БСА–хитозан 50 кДа (4).

Скачать (65KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Изотермы адсорбции хитозана 50 кДа, pH 1.6 (1, 2) и 210 кДа, pH 2 (3, 4) на УНТ: исходных (1, 3) и модифицированных БСА (2, 4) после отмывки водой.

Скачать (80KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024