Агрегатор новостей
современной Российской науки, анонсы мероприятий, события, мнения
При поддержке Российского фонда фундаментальных исследований

Ученые получили биологически активный наноматериал на основе церия

Российские ученые разработали эффективный метод синтеза коллоидных растворов диоксида церия в неполярных растворителях, что может стать основой для создания принципиально новых биологически активных наноматериалов. Результаты исследований, поддержанных грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале Molecules.

Диоксид церия (CeO2) обладает уникальными физическими и химическими свойствами. Он способен эффективно поглощать ультрафиолетовое излучение, что делает его перспективным компонентом солнцезащитных препаратов нового поколения. Крайне низкая растворимость данного материала обеспечивает безопасность его использования в составе косметических препаратов. Кроме того, CeO2 может выступать в качестве катализатора биологических реакций, также установлена ярко выраженная антиоксидантная активность нанодисперсного диоксида церия.

Наиболее удобная форма для использования диоксида церия — коллоидные растворы: их можно точно дозировать, кроме того, в них наночастицы долгое время сохраняют свои размеры и не меняют свойств. Существует множество методов синтеза коллоидных растворов диоксида церия в воде, однако способы получения стабильных коллоидных растворов CeO2 в неполярных органических растворителях практически неизвестны. Теперь ученые из Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова РАН, МГУ И Института микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного НАН Украины предложили метод синтеза коллоидных растворов диоксида церия в неполярных растворителях.

Стабилизировать нанокристаллический CeO2 в неполярных органических растворителях крайне сложно, так как это соединение обладает очень высоким сродством к молекулам воды. Поэтому ученые использовали молекулы каприловой кислоты, которые одним фрагментом могут соединяться с диоксидом церия, а структура второго фрагмента придает частице сродство с органическим растворителем.

«Для получения наночастиц мы реализовали эффективный метод синтеза, не требующий использования высоких температур или дорогостоящих реагентов. Мы провели исследования свойств полученных коллоидных растворов диоксида церия в неполярных растворителях, и они показали выраженные антиоксидантные свойства, — рассказывает соавтор исследования Владимир Иванов. — Полученные материалы в несколько сотен раз уменьшали концентрацию одной из наиболее активных форм кислорода (супероксид анион-радикала), играющего ключевую роль в процессах окислительного повреждения клеток».

Наночастицы диоксида церия проявили свойства, присущие антиоксидантным ферментам — супероксиддисмутазам, играющим важнейшую роль в защите живых систем от окислительного стресса. Таким образом, исследование в очередной раз продемонстрировало, что диоксид церия является «нанозимом» — неорганическим аналогом природных ферментов. Новые наноматериалы могут быть использованы для решения широкого круга задач — от создания композиций для терапии кожных заболеваний и солнцезащитных препаратов до получения присадок к моторным топливам, повышающих их эффективность и уменьшающих выбросы вредных продуктов сгорания.