СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ НАНОЧАСТИЦ СЕЛЕНА,  СТАБИЛИЗИРОВАННЫХ ЭТОКСИЛИРОВАННЫМ ЖИРНЫМ СПИРТОМ

Анастасия Александровна Блинова; Зафар Абдулович Рехман; Алексей Алексеевич Гвозденко; Алексей Борисович Голик; Андрей Владимирович Блинов; Максим Александрович Пирогов

doi:10.6060/rcj.2024682.10

Анастасия Александровна Блинова ФГАОУ ВО "Северо-Кавказский федеральный университет" http://orcid.org/0000-0001-9321-550X
Зафар Абдулович Рехман ФГАОУ ВО "Северо-Кавказский федеральный университет" http://orcid.org/0000-0003-2809-4945
Алексей Алексеевич Гвозденко ФГАОУ ВО "Северо-Кавказский федеральный университет"
Алексей Борисович Голик ФГАОУ ВО "Северо-Кавказский федеральный университет" http://orcid.org/0000-0003-2580-9474
Андрей Владимирович Блинов ФГАОУ ВО "Северо-Кавказский федеральный университет" http://orcid.org/0000-0002-4701-8633
Максим Александрович Пирогов ФГАОУ ВО "Северо-Кавказский федеральный университет" http://orcid.org/0000-0001-9217-6262

DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2024682.10

Ключевые слова: ПЭМ, квантово-химическое моделирование, наночастицы селена, средний гидродинамический радиус, поверхностно-активные вещества

Аннотация

В данной работе представлены результаты синтеза наночастиц селена, стабилизированных этоксилированным пропоксилированным жирным спиртом (Rokanol). Наночастицы получали методом химического восстановления в водной среде. В качестве селенсодержащего прекурсора использовали селенистую кислоту, восстановителем выступала аскорбиновая кислота, а стабилизатором – этоксилированый пропоксилированный жирный спирт Rokanol. На первом этапе исследования строили матрицу планирования эксперимента с помощью метода греко-латинских квадратов и проводили оптимизацию методики синтеза. В результате оптимизации получили образец с наименьшим средним гидродинамическим радиусом и наибольшим электрокинетическим потенциалом. Далее использовали математическую обработку данных и получили трехмерную тернарную поверхность, которая описывает связь со средним гидродинамическим радиусом и входными параметрами эксперимента (концентрации прекурсора, восстановителя и стабилизатора). Анализ поверхности позволил определить оптимальные значения входных параметров для синтеза наночастиц селена с наименьшим радиусом и наибольшим ζ-потенциалом. Затем образцы исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии: полученные изображения позволили сделать вывод, что наноразмерный селен представлен сферическими частицами с диаметром от 40 до 200 нм. Заключительным этапом стало проведение компьютерного квантово-химического моделирования. Была получена модель молекулярного комплекса наноразмерного селена и Rokanol, распределение электронной плотности, рассчитали значения полной энергии молекулярной системы (Е) и абсолютной химической жесткости (η). В результате моделирования определили оптимальную модель взаимодействия наночастиц селена с этоксилированным спиртом, которая является энергетически выгодной. Связь наноразмерного селена со стабилизатором проходит через гидроксильную группу жирного спирта Rokanol.

Литература

Khurana A., Tekula S., Saifi M., Venkatesh P., Godugu C. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2019. V. 111. P. 802–812. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.12.146.

Xu C., Qiao L., Guo Y., Ma L., Cheng Y. Carbohydrate polymers. 2018. V. 195. P. 576–585. DOI: 10.1016/j.carbpol.2018.04.110.

Bhattacharjee A., Basu A., Bhattacharya S. The Nucleus. 2019. V. 62. P. 259–268. DOI: 10.1007/s13237-019-00303-1.

Bai K., Hong B., He J., Huang W. Nutrients. 2020. V. 12. N 3. P. 857. DOI: 10.3390/nu12030857.

Bai K., Hong B., Huang W., He J. Pharmaceutics. 2020. V. 12. N 1. P. 43. DOI: 10.3390/pharmaceutics12010043.

Singh M., Sharma N., Paras H., Hans N., Singh N., Sarin A. Environmental Progress & Sustainable Energy. 2019. V. 38. N 2. P. 721–726. DOI: 10.1002/ep.13006.

Garza-García J. J. O., Hernandez-Diaz A. J., Zamudio-Ojeda A., Leon0Morales M. J., Guerrero-Guzman A., Sanchez-Chipres R. D., Lopez-Velazquez C. J., Garcia-Morales S. Biological Trace Element Research. 2021. P. 1–21. DOI: 10.1007/s12011-021-02847-3.

Salama H. H., El-Sayed S. H., Abd-Rabou S. N., Hassan R. M. Z. Journal of Food Processing and Preservation. 2021. V. 45. N 6. P. e15510. DOI: 10.1111/jfpp.15510.

Hosnedlova B., Kepinska M., Skalickova S., Fernandez C., Ruttkay-Nedecky B., Peng Q., Baron M., Melcova M., Opa-trilova R., Zidkova J., Bjorklund G., Sochor J., Kizek R. International journal of nanomedicine. 2018. V. 13. DOI: 10.2147/IJN.S157541.

Alam H., Khatoon N., Raza M., Ghosh C. P., Sardar M. Bio Nano Science. 2019. V. 9. N 1. P. 96–104. DOI: 10.1007/ s12668-018-0569-5.

Menazea A. A., Ismail M. A., Awwad S. N., Ibrahium A. H. Journal of Materials Research and Technology. 2020. V. 9. N 5. P. 9598–9606. DOI: 10.1016/j.jmrt.2020.06.077.

Salem S. S., Badawy M. E. S. M., Al-Askar A. A., Arishi A. A., Elkady M. F., Hashem H. A. Life. 2022. V. 12. N 6. P. 893. DOI: 10.3390/life12060893.

Blinov A. V., Maglakelidze D. G., Rekhman Z. A., Yasnaya M. A., Gvozdenko A. A., Golik A. B., Blinova A. A., Kolod-kin M. A., Alharbi N. S., Kadaikunnan S., Thiruvengadam M., Shariati M. A., Nagdalian A. A. Micromachines. 2023. V. 14. N 2. P. 433. DOI: 10.3390/mi14020433.

Blinov A. V., Nagdalian A. A., Siddiqui S. A., Maglakelidze D.G., Gvozdenko A. A., Blinova A. A., Yasnaya M A., Golik A. B., Rebezov M B., Jafari S. M., Shah M. A. Scientific Reports. 2022. V. 12. N 1. P. 21975. DOI: 10.1038/s41598-022-25884-x.

Blinov A. V., Maglakelidze D. G., Yasnaya M. A., Gvozdenko A. A., Blinova A. A., Golik A. B., Slyadneva K. S., Pirogov M.A. Russian Journal of General Chemistry. 2022. V. 92. N 3. P. 424–429. DOI: 10.1134/S1070363222030094.