Фрагмент для ознакомления
2
Основная часть
1 Понятие наночастиц
Согласно современным представлениям, к наночастицам относят изолированные ультрадисперсные объекты, которые имеют одинаковые свойства и которые ведут себя как единое целое при транспортировке, и при этом обладают размерами от 1 до 100 нанометров [3]. При этом твердые частицы размером менее 1 нм принято относить к кластерам, более 100 нм – к субмикронным частицам.
Структура наночастиц материала зачастую определяется химическим составом материала, числом атомов в частице и характером химического взаимодействия между атомами. Так, наночастицы могут образовывать правильную кристаллическую структуру, могут быть аморфными или псевдозакрытыми упаковками из кристаллографических пространственных групп [3].
Атомы или молекулы, которые образуют наночастицы, можно разделить на два типа: расположенные в приповерхностном слое и расположенные в объеме. Атомы или молекулы разных типов имеют разное окружение, поэтому отличаются по взаимодействию с соседними атомами (молекулами), следствием чего является отличие в их свойствах. На основании этого можно рассматривать приповерхностный слой наночастиц как новую фазу вещества. Наличие этой фазы находит подтверждение в том, что химическая и каталитическая активность поверхности, а также сорбционная емкость, резко увеличиваются [4].
Особенностью наночастиц, обусловленной размерами, является способность к ингаляционному, трансдермальному, транснейральному и энтеральному проникновению в любые органы и ткани человека. Наночастицы по размеру сопоставимы с рецепторами клеток и сигнальными молекулами. Предполагается, что биологическая активность, например, наночастиц серебра и золота, неким образом связана с тем, что их строение схоже со строением вирусов и фагов, и управляется принципом комплементарности.
Еще одной особенностью наночастиц является их возможность приобретать поверхностный заряд. Было установлено [5], что токсичность наночастиц зависит от их размера и заряда поверхности в большей степени, чем от их химического состава. По мнению авторов, одной из причин токсичности наночастиц является их взаимодействие с белками за счет поверхностных зарядов и, как следствие, изменение структуры биологически активных молекул. В результате этого взаимодействия функция белка нарушается и развивается аутоиммунная реакция.
2 Методы синтеза наночастиц и их свойства
Методы химического синтеза наночастиц используют реакции неорганического металлоорганического или органического синтеза. К новым методам относится биохимический синтез, который позволяет получать наночастицы различных металлов в обратных мицеллах. Отличительная особенность метода – использование нетрадиционных восстановителей, таких как растительные пигменты из группы флавоноидов.
Производство частиц субмикронного размера из биогенных источников получило название зеленого синтеза. На данный момент доступны следующие виды наночастиц металлов: серебро, золото, медь, кадмий, платина, палладий, железо, а также оксиды прочих металлов – цинка, титана, циркония, меди, свинца, железа. Такие наночастицы проявляют антимикробные и антиоксидантные свойства, за счет чего они могут найти применение в системах доставки биологически активных веществ [6]. При использовании зеленого метода синтеза наночастиц следует обращать внимание на характер среды – рН, природу восстановителя и стабилизатора [7].
Фрагмент для ознакомления
3
Список использованной литературы
1 Карнышева Н. Г., Кудинова Л. В. НОВЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ //ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННЫХ ИНТЕГРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ. – 2021. – С. 104-115.
2 Короткова А. С. Наночастицы металлов: их использование в современной медицине (литературный обзор) //Образование и наука в современных реалиях. – 2017. – С. 87-91.
3 Сарапульцев А. П. и др. Взаимодействие наночастиц с биологическими объектами (обзор) //Вестник Уральской медицинской академической науки. – 2016. – №. 3. – С. 97-111.
4 Верещагин А. Л., Морозова Е. А. СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ (ОБЗОР) //ЮЖНО-СИБИРСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК Учредители: Алтайский государственный технический университет им. ИИ Ползунова, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Общество с ограниченной ответственностью" Малое инновационное предприятие" Политех", ООО" Центр ультразвуковых технологий". – №. 1. – С. 76-88.
5 Sukhanova, A., et al. “Nanoparticles with a specific size and surface charge promote disruption of the secondary structure and amyloid-like fibrillation of human insulin under physiological conditions” Frontiers in Chemistry, 30 July 2019, https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00480.
6 Nanotoxicity. Methods and Protocols. Edited by Joshua Reineke. Part of the Methods in Molecular Biology book series (MIMB, volume 926) DOI https://doi.org/10.1007/978-1-62703-002-1 Springer New York Heidelberg Dordrecht London
7 Anukiruthika T., Priyanka S., Moses J.A., Anandharamakrishnan C. (2020) Characterisation of Green Nanomaterials. In: Ahmed S., Ali W. (eds) Green Nanomaterials. Advanced Structured Materials, vol 126. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-15-3560-4_3.
8 Tripathi, D.K. et al. “Nanomaterials in plants, algae, and microorganisms: concepts and controversies», vol 1. Elsevier 2018, 534p. https://doi.org/10.1016/C2016-0-00176-6.
9 Bai RG, Sabouni R, Husseini G (2018) Green Nanotechnology—A Road Map to Safer Nanomaterials. In: Applications of Nanomaterials, Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/B978-0-08- 101971-9.00006-5.
10 Matsuo, K. et al. “Analysis of skin permeability and toxicological properties of amorphous silica particles” Biol. Pharm. Bull., 39 (2016), pp. 1201-1205, 10.1248/bpb.b16-00258.
11 Pauluhn “Pulmonary toxicity and fate of agglomerated 10 and 40 nm aluminum oxyhydroxides following 4-week inhalation exposure of rats: toxic effects are determined by agglomerated, not primary particle size” Toxicol. Sci., 109 (2009), pp. 152-167, 10.1093/toxsci/kfp046
12 Корнев А. А., Дубина М. В. МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ И ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ ДОСТАВКА БИОПОЛИМЕРОВ //Российский физиологический журнал им. ИМ Сеченова. – 2014. – Т. 100. – №. 3. – С. 257-273.
13 Станишевская И. Е. и др. Наночастицы серебра: получение и применение в медицинских целях //Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2016. – №. 1. – С. 66-69.
14 Л.Н. Кузьмина. Получение наночастиц серебра методом химического восстановления // Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева. 2007. Т. XХХ, No 8. С. 7–12.
15 Патент РФ №2474471. Коллоидный раствор наночастиц серебра, металл-полимерный нано-композитный пленочный материал, способы их получения, бактерицидный состав на основе коллоидного раствора и бактерицидная пленка из металл-полимерного материала / В.А. Александрова, Л.Н. Широкова. – Опубл. 10.02.2013; бюлл. No 4.
16 Патент РФ №2448810. Способы получения наночастиц серебра / Р.Н. Галихметов, А.Г. Мустафин. – Опубл. 27.04.2012.
17 Патент РФ №2572421. Способ получения нанокристаллического порошка сульфида серебра / С.И. Садовников, А.А. Ремпель. – Опубл. 10.01.2016. Бюлл. No 1.
18 Супотницкий, М. В. Нанообъекты как новая биологическая угроза / М. В. Супотницкий // Новости медицины и фармации. – 2014. – № 6(495). – С. 20-25.
19 Ventola C.L. Progress in nanomedicine: approved and investigational nanodrugs. PT, 2017, vol. 42 (12), pp. 742–755
20 Wilhelm S., Tavares A.J., Dai Q., et al. Analysis of nanoparticle delivery to tumours. Nat. Rev. Mater, 2016, vol. 1, e16014. DOI: 10.1038/natrevmats.2016.14.
21 Huang L., Liu J., Gao F., et al. Dual-responsive, hyaluronic acid targeted drug delivery system based on hollow mesoporous silica nanoparticles for cancer therapy. J. Mater. Chem. B, 2018, vol. 6 (28), pp. 1–3. DOI: 10.1039/C8TB00989A.
22 Huang P., Wang D., Su Y., et al. Combination of small molecule prodrug and nanodrug delivery: amphiphilic drug–drug conjugate for cancer therapy. J. Amer. Chem. Soc, 2014, vol. 136(33), pp. 11748– 11756. DOI: 10.1021/ja505212y
23 Narayan R., Nayak U.Y., Raichur A.M., Garg S. Mesoporous silica nanoparticles: a comprehensive review on synthesis and recent advances. Pharmaceutics, 2018, vol. 10, p. 118. DOI: 10.3390/pharmaceutics10030118.
24 DeSantis, C.E., et al. Cancer statistics for African Americans, 2016: Progress and opportunities in reducing racial disparities. CA: a cancer journal for clinicians, 2016, vol. 66 (4), pp. 290–308.
25 Hassanpour A., Irandust M., Soleimani E., Zhaleh H. Increasing the anticancer activity of azidothymidine toward the breast cancer via rational design of magnetic drug carrier based on molecular imprinting technology. Mater. Sci. Eng., 2019, e109771. DOI: 10.1016/j.msec.2019.109771
26 Хамид Х. А. и др. Адресные системы доставки лекарств в химиотерапии рака молочной железы //Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2021. – №. 1 (77). – С. 12-16.
27 Janagam D.R., Wu L., Lowe T.L. Nanoparticles for drug delivery to the anterior segment of the eye. Adv. Drug Deliv. Rev. 2017;122:31–64. DOI: 10.1016/j.addr.2017.04.001
28 Chu E., Chu T.C., Potter D.E. Mechanisms and sites of ocular action of 7 hydroxy 2 dipropylaminotetralin: A dopamine (3) receptor agonist. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000;293(3):710–716.
29 Chen R., Qian Y., Li R., Zhang Q., Liu D., Wang M., Xu Q. Methazolamide calcium phosphate nanoparticles in a ocular delivery system. Yakugaku Zasshi. 2010;130(3):419–424. DOI: 10.1248/yakushi.130.419
30 Hu J., Kovtun A., Tomaszewski A., Singer B.B., Seitz B., Epple M., Steuhl K.P., Ergün S., Fuchsluger T.A. A new tool for the transfection of corneal endothelial cells: Calcium phosphate nanoparticles. Acta Biomater. 2012;8:1156–1163. DOI: 10.1016/j.actbio.2011.09.013
31 Безнос О. В. и др. Кальций-фосфатные наночастицы—система доставки лекарств в передний отдел глаза //Офтальмология. – 2021. – Т. 18. – №. 2. – С. 331-337.
