Способ количественной оценки химически связанного органического вещества с наноалмазом

Авторы патента:

G01J3/30 - путем измерения интенсивности спектральных линий непосредственно в самом спектре (G01J 3/42,G01J 3/44 имеют преимущество)

B82Y5/00 - Нанотехнология

Владельцы патента RU 2555350:

Закрытое акционерное общество "Алмаз Фарм" (RU)

Изобретение относится к области медицине, а именно к фармацевтической технологии, и касается способа количественной оценки химически связанных органических веществ, прежде всего, биологически активных и лекарственных веществ, с поверхностью наноалмаза в его конъюгате. Способ основывается на использовании метода количественной ИК-спектроскопии конъюгата и модельных смесей определяемого органического вещества с наноалмазом. Строят калибровочные кривые зависимости «интенсивность сигнала в ИК-спектре от количества органического вещества» в модельной смеси, по которым определяют его содержание в конъюгате. 3 табл., 5 ил., 1 пр.

Настоящее изобретение относится к области фармации, а именно к фармацевтической технологии, и касается способа количественной оценки химически связанных органических веществ, прежде всего, биологически активных и лекарственных веществ, с поверхностью наноносителя - наноалмаза в конъюгатах и системах доставки этих веществ. Способ основывается на использовании метода количественной ИК-спектроскопии конъюгата и модельных смесей определяемого органического вещества с наноалмазом. Строят калибровочные кривые зависимости «интенсивность сигнала в ИК-спектре от количества органического вещества» в модельной смеси, по которым определяют его содержание в конъюгате.

Известен способ количественной оценки адсорбированного противоракового препарата 10-гидроксикамптотецина на поверхности наноалмаза [1], заключающийся в построении кинетических кривых адсорбции с использованием метода спектрофотометрии в видимой области при длине волны 380 нм.

С этой целью раствор лекарственного вещества суспензируют в воде, добавляя раствор NaOH для повышения его растворимости до рН=8,2. Раствор с концентрацией лекарственного вещества 4 мг/мл перемешивают с водной суспензией наноалмаза с концентрацией 2 мг/мл при 25°С в течение до 120 ч. После центрифугирования при 13000 об/мин в течение 1 ч супернатант удаляют для адсорбционного анализа при длине волны 380 нм на спектрофотометре. Аналогичный раствор лекарственного вещества без наноалмазов используют в качестве контроля. Количество лекарственного вещества, адсорбированного на частицах наноалмаза, определяют из степени поглощения супернатанта и контроля при 380 нм. Количества лекарственного вещества, определенного для разного времени адсорбции, используют для построения адсорбционной кривой.

Недостатком данного метода является необходимость использования раствора лекарственного вещества и его взаимодействие с суспензией наноалмаза. Он не применим для определения количества органического вещества, уже связанного с частицами наноалмаза и находящегося в твердой фазе.

Целью изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно упрощение способа оценки и возможность его применения к твердофазным конъюгатам наноалмаза.

Цель достигается за счет применения метода количественной ИК-спектроскопии конъюгата и модельных смесей определяемого органического вещества с наноалмазом. Для этого строят калибровочные кривые зависимости «интенсивность сигнала в ИК-спектре от количества органического вещества» в модельных смесях, по которым определяют его содержание в конъюгате. После построения калибровочных кривых модельных смесей наноалмаза с определяемым органическим веществом изобретение дает возможность получения количественной оценки, исходя только из ИК-спектра образца конъюгата наноалмаза с органическим веществом.

Предложенный способ состоит в том, что готовят смеси наноалмаза с разным содержанием определяемого органического вещества. Берут навески каждой смеси и определяемого конъюгата наноалмаза с органическим веществом равной массы. Регистрируют их ИК-спектры, выбирают на них наиболее интенсивные характеристические сигналы, которые соотносят с полосами ИК-спектра исходного органического вещества. Затем строят калибровочные кривые зависимости «интенсивность сигнала в ПК-спектре от содержания органического вещества» в навеске. Далее, по интенсивности выбранных характеристических полос исследуемого конъюгата наноалмаза с органическим веществом по калибровочным кривым определяют количественное содержание в нем органического вещества. Из полученных калибровочных кривых от выбранных полос в ИК-спектре вычисляют среднее значение величины содержания органического вещества в конъюгате с наноалмазом.

ИК-спектры регистрировали на приборе FTIRS IR200 Thermonicolet (Thermo Scientific, США). Разрешение 2 см^-1, количество сканов 64. Для анализа навески образцы смешивали с порошком KBr и прессовали в таблетку.

Способ иллюстрируется следующим примером.

Определение количественной оценки аминокислоты глицина в конъюгате наноалмаза с глицином предложенным способом.

Испытуемый образец конъюгата получают по методике, заключающейся в том, что частицы наноалмаза, модифицированные хлором, растворяют в смеси вода:метанол с образованием суспензии, добавляют триэтиламин и глицин, полученную смесь обрабатывают ультразвуком с последующими выдерживанием при температуре 65°С, центрифугированием, промывкой растворителем и сушкой. Далее снимают его ИК-спектр (Фиг.1).

Для определения массовой доли глицина в полученном конъюгате готовят 3 смеси наноалмаза с глицином с соотношением последнего относительно друг друга 1:1,75:3,5, соответственно. Для каждой смеси берут навеску массой 3,5 мг и тщательно перетирают в ступке с 90 мг KBr.

Параметры модельных смесей приведены в Таблице 1.

Построение калибровочного графика.

70 мг полученной смеси с KBr прессуют в таблетку и снимают ее ИК-спектр (Фиг.2). Характеристические полосы выбирают при частотах 1407, 1332 и 504 см^-1, соответственно, и строят для них калибровочные графики (Фиг.3). Параметры ИК-спектров модельных смесей и определяемого конъюгата наноалмаза с глицином приведены в Таблице 2. Интенсивность полос соответствующих характеристических полос на ИК-спектре полученного образца конъюгата наноалмаза с глицином массой 3,5 мг составляет 0,23, 0,22 и 0,10 о.е., соответственно. Из калибровочных кривых (Фиг.3а, б, в) определяют величину содержания глицина в образце, которая составляет 0,57±0,08 мг глицина в образце. Отсюда, массовая доля глицина в навеске образца составляет 21±3% масс. (Таблица 3).

Применение заявляемого способа позволяет упростить способ количественной оценки химически связанного органического вещества с наноалмазом в конъюгате и/или системе доставки этого органического вещества в организм, а также его применять к твердофазным конъюгатам наноалмаза и/или твердофазным системам доставки органических веществ в организм на основе наноалмаза, т.к. исключает необходимость использования раствора органического вещества и его взаимодействие с суспензией наноалмаза. Кроме того, заявляемый способ характеризуется методикой количественной ИК-спектроскопии модельных смесей определяемого органического вещества с наноалмазом и определяемого конъюгата наноалмаза с органическим веществом, что повышает точность методики определения количества органического вещества в конъюгате наноалмаза по сравнению с определением его содержания спектрофотометрически только при одной длине волны 380 нм.

Таблица 1
Параметры модельных смесей
Параметры смеси	№ смеси
1	2	3
Масса наноалмаза, мг	3,1	2,8	2,1
Общая масса смеси, мг	3,5	3,5	3,5
Масса глицина, мг	0,4	0,7	1,4
Соотношение глицина в смесях	1	1,75	3,5
Кол-во глицина, % масс.	11,4	20	40

Таблица 2
Параметры ИК-спектров модельных смесей и определяемого образца конъюгата наноалмаза с глицином.
№ смеси	Интенсивность характеристических полос в ИК-спектрах, о.е.
1407 см^-1	1332 см^-1	504 см^-1
1	0,149	0,15	0,085
2	0,25	0,253	0,15
3	0,52	0,499	0,295
Определяемый образец	0,23	0,22	0,10

Таблица 3
Количество глицина в определяемом образце конъюгата наноалмаза с глицином.
Параметры образца	Характеристические частоты ИК-спектра, см^-1
для 1407	для 1332	для 504
Масса глицина в образце, мг	0,62	0,60	0,48
Среднее значение массы глицина, мг	0,57±0,08
Кол-во глицина в образце, % масс.	23,0	22,26	17,8
Среднее значение кол-ва глицина, % масс.	21±3

Список литературы

1. J. Li, Y. Zhu, W. Li et al. Nanodiamonds as intracellular transporters of chemotherapeutic drug // Biomaterials. 2010. - V.31 - P. 8410-8418.

Способ количественной оценки химически связанного органического вещества с наноалмазом, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и возможности его применения к твердофазным конъюгатам наноалмаза с органическим веществом, готовят модельные смеси наноалмаза с разным содержанием определяемого органического вещества, берут навески каждой смеси и определяемого конъюгата наноалмаза с органическим веществом равной массы, регистрируют их ИК-спектры, выбирают на них наиболее интенсивные характеристические сигналы, которые соотносят с полосами ИК-спектра исходного органического вещества, затем строят калибровочные кривые зависимости «интенсивность сигнала в ИК-спектре от содержания органического вещества» в навеске, по интенсивности выбранных характеристических полос исследуемого конъюгата наноалмаза с органическим веществом по калибровочным кривым определяют количественное содержание в нем органического вещества, из полученных калибровочных кривых от выбранных полос в ИК-спектре вычисляют среднее значение величины содержания органического вещества в конъюгате с наноалмазом.

Изобретение относится к способу определения степени кристалличности бинарных флегматизирующих составов на основе дифениламина(ДФА), не содержащих других имино- и аминосоединений.

Способ анализа акустического поля сложного источника // 2541682

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поиска зон повышенного акустического излучения по длине транспортных средств - на автомобильном или железнодорожном транспорте, а также на судах различного назначения при их диагностическом обследовании.

Способ локализации зон шумоизлучения движущегося транспортного средства // 2498238

Использование: в способе локализации зон шумоизлучения движущегося транспортного средства. Сущность: в способе локализации зон шумоизлучения по длине движущегося транспортного средства, включающем прием сигналов в двух произвольных точках его волнового поля, полосовую фильтрацию принятых сигналов, задержку сигнала, снимаемого с выхода приемника, ближнего к траектории движения транспортного средства, на величину, равную максимальной относительной задержке принимаемых сигналов, определение корреляционной функции между полученными сигналами и ее свертку с функцией, имеющей спектр, обратный спектру корреляционной функции для независимого точечного источника шумоизлучения, после фильтрации принятых сигналов на измененной частоте и задержки отфильтрованные сигналы и корреляционная функция умножаются по частоте в число раз, равное отношению начальной и измененной частот фильтрации.

Двухфотонный сканирующий микроскоп // 2472118

Изобретение относится к области физических и химических исследований свойств материалов, в частности касается конструкции автоматизированного цифрового микроскопа для исследования микро- и наноструктур на длинах волн второй оптической гармоники и двухфотонной люминесценции.

Устройство для термолинзовой спектроскопии // 2463568

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к спектрометрии, спектроскопии и спектрофотометрии. .

Способ определения температурного распределения частиц конденсированной фазы в двухфазном плазменном потоке // 2383873

Изобретение относится к технике измерения температуры. .

Система обнаружения взрывчатых веществ методом спектроскопии многократно нарушенного полного внутреннего отражения (мнпво) в процессе биометрической идентификации // 2343430

Изобретение относится к измерительной технике. .

Способ измерения параметров спектральных линий при спектральном анализе // 2291406

Изобретение относится к измерительной технике. .

Маркирующая добавка во взрывчатое вещество, способ ее приготовления, способ определения происхождения взрывчатого вещества и устройство для его осуществления // 2283823

Изобретение относится к маркировке взрывчатых веществ. .

Устройство для исследования оптических параметров объекта излучения // 2270983

Изобретение относится к измерительной технике. .

Нанокристаллы кальципотриола моногидрита // 2555339

Изобретение относится к области фармацевтики и представляет собой суспензию для лечения псориаза, включающую кальципотриол моногидрата в форме нанокристаллов с распределением размера частиц в диапазоне 200-600 нм, которые диспергированы в водной фазе, включающей неионное, полимерное ПАВ, выбранное из группы, состоящей из ПАВ в виде полоксамеров или полисорбатов, в количестве 0,01-5 мас.% в расчете на суспензию для предотвращения образования агрегатов и/или роста кристаллов нанокристаллов кальципотриола моногидрата, причем нанокристаллы кальципотриола моногидрата получены в суспензии путем обработки суспензии способом, включающим стадии уменьшения размеров частиц кристаллического кальципотриола моногидрата в водной фазе с образованием микрочастиц с распределением размера частиц в диапазоне примерно 5-20 мкм и средним размером частиц примерно 10 мкм и воздействия на суспензию трех циклов гомогенизации под высоким давлением, каждый в течение 7-15 минут, причем на первом, втором и третьем циклах давление составляет 300-800 бар, 800-1200 бар и 1200-1700 бар соответственно.

Электрохимический роботизированный комплекс для формирования наноразмерных покрытий // 2555272

Изобретение относится к электрохимической установке для формирования наноразмерного покрытия и может быть использовано в полупроводниковой и электронной промышленности.

Оптический пассивный затвор // 2555211

Изобретение относится к оптической и оптоэлектронной технике, а именно к устройствам предохранения фоточувствительных элементов оптических и оптоэлектронных систем от разрушающего воздействия мощного излучения.

Способ получения гидрофобного или гидрофильного пористого кремния // 2555013

Изобретение относится к области химии, в частности к методикам наноструктурирования и модификации свойств поверхности. Изобретение может быть использовано для изменения смачиваемости поверхности кремния путем изменения пористости поверхности, в том числе для получения гидрофильных или гидрофобных поверхностей на основе кристаллического кремния.

Способы изготовления электретных тонкодисперсных частиц или крупнозернистого порошка // 2554861

Изобретение относится к способу получения электретных тонкодисперсных частиц или крупнозернистого порошка. Способ получения электретных тонкодисперсных частиц включает стадии, в которых фторсодержащий материал, который содержит винилиденфторид-гексафторпропилен-тетрафторэтиленовый тройной сополимер, эмульгируют в жидкости, которая не смешивается с фторсодержащим материалом, для получения эмульгированных или микрокапсульных частиц, затем подвергают эмульгированные или микрокапсульные частицы облучению электронным пучком, воздействию радиоактивного излучения, или обработке коронным разрядом.

Способ получения просветляющего покрытия // 2554608

Изобретение относится к области получения просветляющих покрытий для различных оптических объектов. Техническим результатом изобретения является упрощение технологии, уменьшение агрегирующих воздействий на дисперсную фазу суспензии, повышение адгезии покрытий.

Добавка к нефтяным смазочным маслам на основе ультрадисперсных алмазов и способ ее получения // 2554002

Изобретение относится к твердосмазочным материалам на основе ультрадисперсных наноалмазов, применяемых в качестве добавки к нефтяным смазочным маслам для защиты контактных поверхностей узлов рения от износа и для снижения коэффициента трения.

Способ получения пористых кремниевых биосовместимых наноносителей // 2553913

Изобретение относится к области наноструктурированных биосовместимых материалов, в частности к пористому кремниевому наноносителю. Способ включает следующие этапы - получение пор под действием электролиза в пластине толщиной 700-730 мкм и площадью до 32 см2 монокристаллического кремния, являющейся анодом, p-типа проводимости, легированной бором с концентрацией около 10-19 см-3, с удельным сопротивлением 3-7·10-3 Ом·см, поверхности которой ориентированы параллельно кристаллографическим плоскостям в стеклоуглеродном стакане, являющемся катодом.

Способ синтеза фуллерида металлического нанокластера и материал, включающий фуллерид металлического нанокластера // 2553894

Изобретение относится к способу синтеза фуллерида металлического нанокластера и к материалу, включающему фуллерид металлического нанокластера. Способ синтеза фуллерида металлического нанокластера включает механическое сплавление металлических нанокластеров с размером частиц между 5 нм и 60 нм с кластерами фуллеренового типа путем измельчения в планетарной мельнице, при котором молекулы фуллерена в фуллериде металлического нанокластера сохраняются.

Способ модификации полупроводниковой пленки лазерным излучением // 2553830

Изобретение относится к области нанотехнологий, в частности к получению наноструктур на поверхности полупроводника. Способ модификации полупроводниковой пленки согласно изобретению заключается в том, что воздействуют на полупроводниковую пленку непрерывным лазерным излучением с энергией кванта превосходящей ширину запрещенной зоны в диапазоне мощности от 5 до 10 Вт, при диаметре лазерного пучка на поверхности пленки от 30 до 100 мкм, так чтобы интенсивность воздействия не превышала 106 Вт/см2, при сканировании поверхности пленки со скоростью от 40 до 160 мкм/с.

Устройство определения спектра размеров взвешенных наночастиц // 2555353

Изобретение относится к области техники, а именно автоматизации измерений при анализе взвешенных наночастиц в газах. Для этого используют устройство для определения спектра размеров взвешенных наночастиц в газах, содержащее размещенные по ходу анализируемого потока газа входное сопло с каналами подачи; диффузионные батареи сетчатого типа для пропускания аэрозольных частиц определенного размера; укрупняющее устройство конденсаторного роста; счетный объем; вакуумный насос; температурные датчики, нагреватель, охладитель и микроконтроллер для управления процессами нагревания и охлаждения в укрупняющем устройстве конденсаторного роста; оптическую систему, включающую импульсный источник излучения, осветитель и объективы для фокусировки оптического излучения в области счетного объема потока частиц и формирования изображений на матрице ПЗС; аналогово-цифровой преобразователь и ЭВМ для управления микроконтроллером термостатирования, ваккумным насосом и обработки шести изображений укрупненных частиц для анализа спектра их размеров. Устройство позволяет проводить обработку на ЭВМ одновременно шести изображений укрупненных частиц, характеризующих разные размерные диапазоны наночастиц. Изобретение позволяет уменьшить время измерений и повысить их точность. 3 ил.