VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Повышенный интерес к наночастицам (НЧ) металлов вызван обнаружением у них уникальных физических и химических свойств, особенностями биологического действия, которые часто отличаются от свойств этого вещества в макродисперсной форме. Хорошие перспективы открываются для применения НЧ металлов в медицине, в частности в фармакологии. Новым направлением разработки нанопрепаратов является образование комплекса между известными лекарственными средствами и НЧ, что открывает возможность усиления их фармакологического действия, предоставления им других полезных свойств, более глубокого проникновения таких комплексных препаратов к патологическому процессу, предопределяя проведение эффективной фармакотерапии заболевания. Также получение новых препаратов на основе нанотехнологий позволит удешевить их и сделать доступными для лечения многих заболеваний. При этом основными проблемами, с которыми приходится сталкиваться исследователям, являются определение концентрации НЧ, размера, структуры и равномерное их распределение по всему объему матрицы. Анализ размерных и структурных характеристик НЧ свидетельствует, что они в значительной степени зависят от метода и условий получения наноструктур. Поэтому методы получения НЧ нельзя отделять от методов их стабилизации. Один из наиболее перспективных методов получения нанопрепаратов со стабильными свойствами является введение НЧ в матрицы различных типов. Создание таких материалов позволяет кардинально решить проблему агрегативной устойчивости НЧ, а следовательно, повысить эффективность и адекватность оценки их физико-химических характеристик.

Сегодня не существует единственного метода, способного решить все структурные проблемы, существующие в этой области. Как правило, используют комплекс методов, позволяющих оценить физические свойства и химический состав НЧ, в том числе и в нанопрепаратах. Чаще всего для определения концентрации, размеров, строения, формы, степени агломерированности и шероховатости НЧ используют методы сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, в том числе высокого разрешения, туннельная и атомно-силовая микроскопия. Метод флуктуационно-поляризационной микроскопии позволяет оценить степень оптической анизотропии поглощения, образующих пленку НЧ, связанную с их формой. Вместе с тем, зависимость изображения от используемой математической модели восстановления изображения, как например, в случае просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, а также возможность исследования в реальных условиях только относительно небольших выборок вносит высокую долю неопределенности в получаемые результаты. В настоящее время для определения распределения наночастиц по размерам большое распространение получает метод, основанный на измерении динамического светорассеяния. Однако, он обладает и рядом недостатков: зависимость результата от адекватности математической модели, положенной в основу корреляционного анализа, сложность подбора в ряде случаев дисперсионной среды, агломерация частиц в исследуемых суспензиях, которая приводит к тому, что оценивается не распределение частиц по размерам, а распределение агломератов частиц по размерам. Метод массбауэровской спектроскопии широко используется для определения магнитных НЧ. Для исследования физико-химических характеристик НЧ металлов применяются также хроматографические методы (адсорбционная, ситовая, гидродинамическая, газовая хроматография), с помощью которых можно судить о форме, размере НЧ, а также эти методы позволяют изучить процесс взаимодействия НЧ с матрицей.Прямым и удобным методом изучения электрических параметров НЧ является электрофорез, благодаря которому определяется электрофоретическая подвижность НЧ, их распределение по размерам и зарядам, анализируется изменения химического состава систем при их взаимодействии с НЧ.Методы, основанные на анализе данных рентгеновской дифракции, имеют довольно широкий спектр определяемых параметров (фазовый состав, строение, средний размер и морфологические характеристики нанокристаллов). Однако использование данного метода может приводить к значительным погрешностям вследствие влияния различных факторов на эффект уширения дифракционных максимумов и пр. Каждый из перечисленных методов имеет как определенные преимущества перед другими, так и ограничения.

Таким образом, количественная информация о НЧ, их фракционном составе требуется на всех стадиях создания и исследования нанопрепаратов. Комплексный подход к определению концентрации и размеров НЧ в нанопрепаратах с использованием широкого спектра методов, сравнительный анализ полученных этими методами результатов может дать надежную информацию о НЧ, но обуславливает актуальность разработки методов стандартизации анализа НЧ и контроля качества субстанций для фармпрепаратов, что в свою очередь даст возможность активизировать исследования по созданию лекарственных средств.