Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

Воздействие ультразвука на нестероидные противовоспалительные лекарства в комплексных соединениях нанокомпозитов на основе оскидов меди, железа, цинка и графена

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-8-69-76

Полный текст:

Аннотация

Целью работы является формирование нанокомпозитов на основе оксидированного графена и оксидов металлов (медь-железо, цинк и железо) посредством взаимодействия с ультразвуком (20 кГц) и исследование их электромагнитных свойств с помощью методов сканирующей электронной микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, поглощения электромагнитного излучения и флуоресценции. Результатом работы является разработка одношагового метода ультразвука для формирования функциональных нанокомпозитов Cu/Fe-, ZnO- и Fe3O4-поливиниловый спирт и метода ультразвукового коньюгирования исходных лекарственных соединений, таких как кеторолак и ацетилсалициловая кислота, с данными нанокомпозитами. Установлено, что сформированные лекарственные нанокомпозиты Cu/Fe-графен-кеторолак, ZnO-графен-ацетилсалициловая кислота и Fe3O4-кеторолак приобретают оптические и суперпарамагнитные свойства наночастиц с улучшенными электромагнитными характеристиками благодаря ультразвуковой коньюгации. Выявлено, что нанокомпозиты Cu/Fe-графен-кеторолак имеют сферическую форму и размер, не превышающий 100 нм, на поверхности послойной структуры оксидированного графена. Сформированные нанокомпозиты Cu/Fe-графен-кеторолак приобретают улучшенные оптоэлектронные свойства благодаря наличию атомов меди и железа в матрице графена. Показано, что нанокомпозиты ZnO-графен-ацетилсалициловая кислота приобретают улучшенные свойства флуоресценции преимущественно за счет электромагнитного взаимодействия с фазой оксида цинка, сформированной на поверхности графена. Доказано, что коньюгирование кеторолака с магнетитом увеличивает электронную плотность нанокомпозита Fe3O4-кеторолак, который приобретает суперпарамагнитные свойства, а его покрытие поливиниловым спиртом может улучшить биосовместимость. В целом сформированные нанокомпозиты представляют большой интерес в области медицинской электроники и наномедицины в качестве функциональных материалов с улучшенными электромагнитными свойствами, контролируемыми на молекулярном и атомном уровне. Данные нанокомпозиты могут найти применение как в качестве материалов, так и компонентов в электронных устройствах для диагностики и лечения воспалительных заболеваний. Для промышленной области особый интерес представляет одношаговый экологически чистый метод ультразвука, применение которого можно расширить разнообразным спектром неорганических и органических материалов и лекарственных веществ.

Об авторах

Л. А. Михновец
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Михновец Л.А., магистрант кафедры микро- и наноэлектроники

Минск



А. Н. Ткач
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Ткач А.Н., магистрант кафедры микро- и наноэлектроники

Минск



В. С. Федосенко
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Федосенко В.С., студент кафедры микро- и наноэлектроники

Минск



Д. В. Радюк
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь

Радюк Д.В., к.ф.-м.н., старший научный сотрудник НИЛ 4.6 «Интегрированные микро- и наносистемы» НИЧ

220013, Республика Беларусь, г. Минск, ул. П. Бровки, 6



Список литературы

1. Bjarnason I., Scarpignato, C., Holmgren, E., Olszewski, M., Rainsford, K. D., Lanas, A. Mechanisms of Damage to the Gastrointestinal Tract From Nonsteroidal Anti-Inflammatory Drugs. Gastroenterology. 2018;154:500-514. DOI: 10.1053/j.gastro.2017.10.049.

2. Banti C.N., Hadjikakou S.K. Non‐Steroidal Anti‐Inflammatory Drugs (NSAIDs) in Metal Complexes and Their Effect at the Cellular Level. Eur. J. Inorg. Chem. 2016; 2016: 3048-3071. DOI: 10.1002/ejic.201501480.

3. Marzuillo P., Calligaris L., Amoroso S., Barbi E. Narrative Review Shows that the Short-term Use of Ketorolac is Safe and Effective in the Management of Moderate-to-severe Pain in Children. Acta Paediatrica. 2018;107(4):560-567. DOI: 10.1111/apa.14189.

4. Chen, W.Y., Holmes, M.D. Role of Aspirin in Breast Cancer Survival. Curr. Oncol. Rep. 2017;19:48. DOI: 10.1007/s11912-017-0605-6.

5. Pelaz B., Alexiou C., Alvarez-Puebla R.A., Alves F., Andrews A. M., et. al. Diverse Applications of Nanomedicine. ACS Nano. 2017;11, 3:2313-2381. DOI: 10.1021/acsnano.6b06040.

6. Reina G., Gonzalez-Dominguez J.M., Criado A., Vazquez E., Bianco A., Prato M. Promises, Facts and Challenges for Graphene in Biomedical Applications. Chem. Soc. Rev. 2017;46:4400-4416. DOI: 10.1039/C7CS00363C.

7. Suslick K.S., Eddingsaas N.C., Flannigan D.J., Hopkins S.D., Xu H. The Chemical History of a Bubble. Acc. Chem. Res. 2018;51:2169-2178. DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00088.

8. Radziuk D., Mikhnavets L., Vorokhta M., Matolin V., Tabulina L., Labunov V. Sonochemical Formation of Copper/Iron-modified Graphene Oxide Nanocomposites for Ketorolac Delivery. Chem. Eur. J. 2019;25(24):6233-6245. DOI: 10.1002/chem.201900662.

9. Fiadosenka U., Matsukovich A., Tabulina L., Labunov V., Radziuk D. The Properties of the Sonochemically Functionalized Nonsteroidal Anti-inflammatory Drug Ketorolac in an Fe3O4-Graphene Oxide Nanocomposite. New J. Chem. 2019;43:16118-16122. DOI: 10.1039/C9NJ03730F.

10. Tkach A., Matsukovich A., Krekoten N., Tabulina L., Labunov V., Radziuk D. Graphene Oxide-Coated CuO Nanoparticles for Functionalization of Acetylsalicylic Acid and Diclofenac. ACS Appl. Nano Mater. 2020;3:5593-5604. DOI: 10.1021/acsanm.0c00852.

11. Radziuk D., Mikhnavets L., Tkach A., Tabulina L., Labunov V. Sonochemically Assembled Photoluminescent Copper-Modified Graphene Oxide Microspheres. Langmuir 2018;34:8599-8610. DOI: 10.1021/acs.langmuir.8b01557.

12. El-Shahawy A.S. Spectroscopic Structural Studies of Salicylic Acid, Salicylamide and Aspirin. Spectrochimica Acta. 1988;44A:903-907. DOI: 10.1016/0584-8539(88)80007-2.

13. Kovi P.J., Miller C.L., Schulman S.G. Biprotonic Versus Intramolecular Phototautomerism of Salicylic Acid and Some of Its Methylated Derivatives in the Lowest Excited Singlet State. Anal. Chim. Acta. 1972;61:7-13. DOI: 10.1016/S0003-2670(01)81919-X.

14. Cooney T.F., Wang L., Sharma S.K., Gauldie R.W., Montana A.J. Raman Spectral Study of Solid and Dissolved Poly(vinyl alcohol) and Ethylene‐vinyl Alcohol Copolymer. J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 1994;32:1163-1174.


Для цитирования:


Михновец Л.А., Ткач А.Н., Федосенко В.С., Радюк Д.В. Воздействие ультразвука на нестероидные противовоспалительные лекарства в комплексных соединениях нанокомпозитов на основе оскидов меди, железа, цинка и графена. Доклады БГУИР. 2020;18(8):69-76. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-8-69-76

For citation:


Mikhnavets L.A., Tkach A.N., Fiadosenka U.S., Radziuk D.V. Effect of ultrasound on nonsteroidal anti-inflammatory drugs complexed with copper, iron, zinc and graphene oxides. Doklady BGUIR. 2020;18(8):69-76. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2020-18-8-69-76

Просмотров: 246


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)