Ионно-индуцированное гелеобразование альгината в присутствии аланингидроксиматных металлакраунов Sr(II), Са(II) И La(III)

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Впервые исследована возможность использования водорастворимых гетероядерных металламакроциклических комплексов Sr(II)‒Cu(II), Са(II)‒Cu(II), La(III)‒Cu(II) в качестве сшивающих агентов для альгинатных гидрогелей. Экспериментально продемонстрирована возможность ион-индуцированного сшивания альгината катионами металлакраунов. Методом экструзии синтезированы гидрогелевые альгинатные микросферы c применением металлакраунов в качестве сшивающих центров. Установлено, что степень сшивки гидрогелей зависит от природы центрального элемента металлакрауна. По своим сшивающим способностям рассмотренные металллакрауны (МС(М)) располагаются в следующий ряд: МС(La) > МС(Sr) > МС(Ca).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Батенькин

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: batenkinmax@iomc.ras.ru
Россия, 603137, г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

Н. Д. Анисимова

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Email: batenkinmax@iomc.ras.ru
Россия, 603137, г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

М. Ю. Захарина

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Email: batenkinmax@iomc.ras.ru
Россия, 603137, г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

Г. С. Забродина

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Email: batenkinmax@iomc.ras.ru
Россия, 603137, г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

М. А. Каткова

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Email: batenkinmax@iomc.ras.ru
Россия, 603137, г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

С. А. Чесноков

Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева Российской академии наук

Email: batenkinmax@iomc.ras.ru
Россия, 603137, г. Нижний Новгород, ул. Тропинина, 49

Список литературы

  1. Pavlyuchenko V.N., Ivanchev S.S. // Polymer Science А. 2009. V. 51. №7. P.743.
  2. Li Y., Rodrigues J., Tomas H. //Chem. Soc. Rev. 2012. №41. P. 2193.
  3. Grant G.T., Morris E.R., Rees D.A., Smith P.J.C., Thom D. // Federation Eur. Biochemi. Soc. (FEBS) Lett. 1973. V.32 №1. P. 195.
  4. Coviello T., Matricardi P., Marianecci C., Alhaique F. // J. Control Release. 2007. V.119. №1. P. 5.
  5. Kuen Yong Lee, Mooney D.J. // Prog. Polym. Sci. 2012. V. 37. № 1. P. 106.
  6. Giri T. K. // Nanoarchitectonics for Smart Delivery and Drug Targeting / Ed. by A.M. Holban, A.M. Grumezescu. Oxford: Elsevier, 2016. P. 565.
  7. Gorshkova M.Yu., Volkova I.F., Grigoryan E.S., Valuev L.I. // Polymer Science Б. 2020. V. 62. № 6. P.678.
  8. Chitosan Based Biomaterials. Tissue Engineering and Therapeutics. / Ed. by J. Amber. Jennings, Joel. D. Bumgardner. Duxford: Woodhead Publ., 2017. V.2.
  9. Бикбов М.М., Хуснитдинов И.И., Сигаева Н.Н., Вильданова Р.Р// Практич. медицина. 2017. Т.110. № 9. С.131.
  10. Dang J.M., Leong K.W. // Adv. Drug. Deliver Rev. 2006. V.58. № 4. P. 487.
  11. Benalaya I., Alves G., Lopes J., Silva L.R. // Int. J. Mol. Sci. 2024. V.25. № 2. P. 31.
  12. Cao Y., Mezzenga R. // Nat. Food. 2020. V. 1. № 2. P. 106
  13. Mitura S., Sionkowska A., Jaiswal A //. J Mater Sci., Mater Med. 2020. V.31. Art.50.
  14. Kakita H., Kamishima H. // J. Appl. Phycol. 2009. V.20. № 5. P. 93.
  15. Biopolymers, Polysaccharides II: Polysaccharides from Eukaryotes / Ed. by A.Steinbu¨chel. Weinheim: Wiley, 2002.
  16. Alginates: Biology and Applications. Microbiology Monographs. / Ed. by Bernd H. A Rehm. New York: Springer, 2009. V. 13
  17. Carbohydrate Biotechnology Protocols / Ed. by C. Bucke. Totowa: Humana Press, 1999.
  18. Cattelan G., Gerbolés A. Guerrero, Foresti R., Pramstaller P.P., Rossini A., Miragoli M., Malvezzi C. Caffarra // Frontiers Bioeng. Biotechnol. 2020. V.8. P.1.
  19. Cao L., Lu W., Mata A., Nishinari K., Fang Y. // Carbohydr. Polym. 2020. V.242. P.116389.
  20. Donati I., Holtan S., Mørch Y.A., Borgogna M., Dentini M., Skjåk-Bræk G. // Biomacromolecules. 2005. V.6. P. 1031.
  21. Len’shina N.A., Konev A.N., Baten’kin A.A., Bar dina P.S., Cherkasova E.I., Kashina A.V., Zagai nova E.V., Zagainov V.E., Chesnokov S.A.// Polymer Science Б. 2021. V. 63. № 6. P.640.
  22. Rowley JA, Madlambayan G, Mooney DJ. // Biomaterials. 1999. V.20. № 1. P. 45.
  23. Alsberg E, Anderson KW, Albeiruti A, Franceschi RT, Mooney DJ. // J. Dent. Res. 2001. V.80. № 11. P.2025.
  24. Grigor’ev D., Musabekov K.V., Musabekov N.K., Kusainova Zh.Zh. // Polymer Science. А. 2017. V. 59. № 4. P.506.
  25. Шилова С.В., Миргалеев Г.М., Барабанов В.П.// Polymer Science A. 2022. Т. 64. № 5.
  26. Harper B.A., Barbut S., Lim L.-T., Marcone M.F. // J. Food Sci. 2014. V. 79. № 4. P. E562.
  27. Urbanova M., Pavelkova M., Czernek J., Kubova K., Vyslouzil J., Pechova A., Molinkova D., Vyslouzil J., Vetchy D., Brus J. // Biomacromolecules. 2019. V. 20. № 11. P. 4158.
  28. Athas J.C., Nguyen C.P., Kummarbc S., Raghavan S.R. // Soft Matter. 2018. 14. P. 2735.
  29. Hu Chuhuan, Lu Wei, Mata Analucia, Nishinari Katsuyoshi, Fang Yapeng // Int. J. Biol. Macromolecules. 2021.177. P. 578.
  30. Xiaoyan He, Leila Abdoli, Hua Li // Colloids Surf. B. 2018. V.162. P. 220.
  31. Mørch YÄ RR A., Donati Ivan, Strand Berit L., and Skja°k-Bræk Gudmund // Biomacromolecules. 2006. V.7. P. 1471.
  32. Donati Ivan, Asaro Fioretta, and Paoletti Sergio // J. Phys. Chem. B. 2009. V.113. P. 12877.
  33. Dodero A., Pianella L., Vicini S., Alloisio M., Ottonelli M., Castellano M. // Eur. Polym. J. 2019. V. 118. P. 586.
  34. Gotoh Yasuo, Makita Junya, Ohkoshi Yutaka, Nagura Masanobu // Polym. J. 2000. V. 32. 10. P. 838.
  35. Liu Fengyi, Carlos Luis D., Ferreira Rute A. S., Joa˜o Rocha, Gaudino Maria Concetta, Robitzer Mike, Quignard Franc¸oise // Biomacromolecules. 2008.V. 9. P.1945.
  36. Qianmin Ma, Qianming Wang // Carbohydr. Polymers. 2015.V.133. P. 19.
  37. Mezei G., Zaleski C.M., Pecoraro V.L. // Chem. Rev. 2007. V.107. P. 4933.
  38. Tegoni M., Remelli M. // Coord. Chem. Rev. 2012. P. 256.
  39. Ostrowska M., Fritsky I.O., Gumienna-Kontec ka E., Pavlishchuk A.V. // Coord. Chem. Rev. 2016. P. 327.
  40. Pavlyukh Y., Rentschler E., Elmers H.J., Hubner W., Lefkidis G. // Phys. Rev. B. 2018. V.97. P.214408.
  41. Katkova M.A. // Russ. J. Coord. Chem. 2018. V.44. P. 284.
  42. Muravyeva M. S., Zabrodina, G. S., Samsonov M. A., Kluev E. A., Khrapichev A. A., Katkova M. A., Mu khina I. V. // Polyhedron. 2016. V.114. P.165.
  43. Katkova M. A., Zabrodina G. S., Baranov E. V., MuravyevaM. S., Kluev E. A., Shavyrin A. S., Zhigulin G. Y., Ket kov S. Y. // Appl. Organomet. Chem. 2018. V.32. № e4389.
  44. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Zhigulin G.Yu., Baranov E.V., Trigub M., Terentiev A., Ketkov SюYu. // Dalton Transactions. 2019. V.10. P.1039.
  45. Katkova M.A., Zabrodina G.S., Rumyantcev R.V., Zhigulin G.Yu., Muravyeva M.S., Shavyrin A.S., Sheven D.G. Ketkov S.Yu. // Inorg. Chem. 2023. V.62. P.3827.
  46. Rumyantcev R.V., Zhigulin G.Yu., Zabrodina G.S., Katkova M.A., Ketkov S.Yu., Fukin G.K. // Mendeleev Commun. 2023. V.33. P.41.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема эксперимента: 1 – шприц, 2 – раствор альгината натрия, 3 – альгинатные микрокапли, 4 – емкость с гелеоразующим раствором МС(М), 5 – магнитная мешалка, 6 – гидрогелевые микросферы, 7 – емкость с промывочным раствором. Цветные рисунки можно посмотреть в электронной версии.

Скачать (94KB)
3. Рис. 2. Изменение спектров поглощения растворов МС(Sr) гелеобразующего (а) и промывочного (б) растворов. Время 0 (1), 0.5 (2), 6 (3) и 20 мин (4) (а); 0.5 (1), 2 (2), 6 (3) и 20 мин (4) (б).

Скачать (150KB)
4. Рис. 3. Изменение концентраций МС(Ca) в пробах гелеобразующего раствора (Сi) (a) и в промывочном растворе (Сwash) (б). Концентрация МС(Ca) в исходных растворах 50 (1), 25 (2) и 12.5 мг/мл (3).

Скачать (160KB)
5. Рис. 4. Альгинатные микросферы, сшитые МС (Ca) в гелеобразующих растворах концентрации 50 (а), 25 (б) и 12.5 мг/мл (в).

Скачать (251KB)
6. Рис. 5. Изменение концентраций МС(Sr) в пробах гелеобразующего раствора (Сi) (a) и в промывочном растворе (Сwash) (б). Концентрация МС(Sr) в исходных растворах 50 (1), 25 (2) и 12.5 мг/мл (3).

Скачать (159KB)
7. Рис. 6. Альгинатные микросферы, сшитые МС(Sr) в гелеобразующих растворах концентрации 50 (а), 25 (б) и 12.5 мг/мл (в).

Скачать (196KB)
8. Рис. 7. Изменение концентраций МС(La) в пробах гелеобразующего раствора (Сi). Концентрация МС(La) в исходных растворах 50 (1), 25 (2) и 12.5 мг/мл (3).

Скачать (129KB)
9. Рис. 8. Альгинатные микросферы, сшитые МС(La) в гелеобразующем растворе концентрации 50 мг/мл.

Скачать (276KB)
10. Схема

Скачать (217KB)

© Российская академия наук, 2024