Железосодержащие нанокомпозиты на основе гуминовых веществ

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 546.72+631                                     

Гуминовые кислоты (ГК) это гетерополимеры супрамолекулярного строения, составной частью которых являются объекты природного происхождения (лечебные грязи (ЛГ) илового и сапропелевого типов, торфяные и угольные ископаемые) и обладающие разнообразной биологической активностью [1]. Металлополимеры чаще используются как предшественники для получения нанокомпозитных материалов, термические превращения металлосодержащих мономеров является современным и эффективный методом для получения нанокомпозитов [2].

Наночастицы оксида железа имеют ключевую роль в развитии наномедицины благодаря их универсальным функциям в наномасштабе, некоторые биомедицинские недостатки, например, плохое разрешение магнитно-резонансной томографии (МРТ) на основе железосодержащих нанокомпозитов, могут быть преодолены путем совместного включения на них оптических зондов, которые могут быть либо молекулярными, либо на основе наночастиц. Железосодержащие нанокомпозиты могут быть применены в биомедицине в качестве диагностических и терапевтических инструментов. В обзорных статьях даны отдельные оптические или магнитные наноструктуры с точки зрения их синтеза, характеристики и биомедицинских применений [3]. Можно контролировать наноразмерные характеристики магнитного материала, изменяя его размер, форму, состав и структуру нанокомпозитов в определенных пределах [4–7]. В свою очередь, не все методы производства железосодержащих нанопорошков позволяют контролировать их свойства в процессе. Метод химического осаждения позволяет контролировать свойства продукта на каждом этапе его производства. Таким образом, метод позволяет получать химически чистые нанопорошки с заданным составом, формой и дисперсией [8–10].

Материал и методы исследования

Статья составлена на основе литературного обзора публикаций о железосодержащих нанокомпозитов с гуминовыми веществами.

Результаты и обсуждение

Магнитные наночастицы (Fe-НЧ) были приготовлены с использованием наиболее распространенных и эффективный метод химического осаждения. Были приготовлены два раствора для синтеза наночастиц следующим образом. Для раствора 1,21 г FeSO 4 7H 2 O растворяли в 40 мл дистиллированной воды, а для раствора 2, 31 г FeCl 3 6H 2 O растворяли в 40 мл дистиллированной воды. Оба раствора 1 и 2 объединяли при постоянном перемешивании и нагревали до 80 °C. pH растворов 1 и 2 составлял 7, и его доводили до 10, добавляя по каплям NH 4 OH (25%) при постоянном перемешивании до тех пор, пока раствор не станет черным. Затем раствор фильтровали с использованием фильтровальной бумаги

Whatman. После фильтрации наночастицы были промыты трижды этанолом, а затем дистиллированной водой с последующей сушкой в течение 12 часов в сушильном шкафу при 80 °C [11].

Природа, состав и физико-химическая характеристика гуминовых веществ

Гуминовые вещества — это широко распространенные в природе комплексы биологически активных веществ микробиологического, растительного или животного происхождения. Богатые источники этих соединений почва, перегной, торф, сапропель, природная вода и различные другие среды [12]. Гуминовый вещества представляют собой органические макромолекулы с множеством свойств и высокой структурной сложностью. Обычно их делят на три компонента в зависимости от их растворимости: фульвовые кислоты, гуминовые кислоты (растворимые в щелочах) и гумин (нерастворимый остаток). Они содержат основные функциональные группы, включая карбоксильные, фенольные, карбонильные, гидроксильные, аминные, амидные и алифатические группы, среди прочего [13–15]. В силу специфики химических свойств гуминовые вещества применимы в промышленности, сельском хозяйстве, окружающей среде и биомедицине с известные и новые подходы.

Гумины взаимодействуют со всеми классами экотоксикантов, включая азокрасители [16]. Соединения гуминовых веществ могут использоваться в очистке воды [17].

Было отмечено, что гуминовые вещества влияют на физиологию растений [18], действуют как биостимуляторы, проявляют биологическую активность [19], а также образуют комплексы с питательными веществами и частицами глины, увеличивают катионообменную способность почвы, предотвращают вымывание питательных веществ, а также связываются с тяжелыми металлами [20] и другими загрязнителями почвы.

Выводы

Железосодержащие нанокомпозиты могут быть применены в биомедицине в качестве диагностических и терапевтических инструментов. Наночастицы оксида железа применимы в развитии наномедицины благодаря их универсальным функциям в наномасштабе, некоторые биомедицинские недостатки, например, плохое разрешение магнитно-резонансной томографии (МРТ) на основе железосодержащих нанокомпозитов, могут быть преодолены путем совместного включения на них оптических зондов, которые могут быть либо молекулярными, либо на основе наночастиц

Гуминовые вещества широко распространены в природе и являются комплексами биологически активных веществ микробиологического, растительного или животного происхождения. Химических свойств гуминовые вещества применимы в промышленности, сельском хозяйстве, окружающей среде и биомедицине с известные и новые подходы.