Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе
Исследованы каталитические свойства наноразмерных феррошпинелей CuFe₂O₄ и CoFe₂O₄, полученных в гальваностатических условиях на поверхности стального электрода. Показана их способность инициировать и поддерживать процессы свободнорадикального окисления в фосфолипидной модельной системе, что может бы...
Saved in:
| Date: | 2010 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
2010
|
| Series: | Наноструктурное материаловедение |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62703 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе / Г.А. Долинский, Е.Н. Лавриненко, И.Н. Тодор, Н.Ю. Лукьянова, В.А. Прокопенко, В.Ф. Чехун // Наноструктурное материаловедение. — 2010. — № 1. — С. 59-68. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-62703 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-627032025-02-09T21:19:24Z Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе Долинский, Г.А. Лавриненко, Е.Н. Тодор, И.Н. Лукьянова, Н.Ю. Прокопенко, В.А. Чехун, В.Ф. Бионаноматериалы Исследованы каталитические свойства наноразмерных феррошпинелей CuFe₂O₄ и CoFe₂O₄, полученных в гальваностатических условиях на поверхности стального электрода. Показана их способность инициировать и поддерживать процессы свободнорадикального окисления в фосфолипидной модельной системе, что может быть использовано при создании перспективных средств диагностики и таргетной терапии целого ряда заболеваний, в том числе онкологических. Досліджено каталітичні властивості нанорозмірних ферошпінелей CuFe₂O₄ та CoFe₂O₄, отриманих за гальваностатичних умов на поверхні сталевого електрода. Показано їхню здатність ініціювати й підтримувати процеси вільнорадикального окиснення у фосфоліпідній модельній системі, що може бути використано при створенні перспективних засобів діагностики й таргетної терапії цілої низки захворювань, зокрема онкологічних. The catalytic properties of nanosized ferrospinels CuFe₂O₄ and CoFe₂O₄, which had been formed on the steel surfaces upon galvanostatic conditions, were studied. Their ability to initiate and keep free radical oxidation in model phosphorus lipid system was showed that could be applicable for novel diagnostic and target therapy agents developing, anticancer drugs in particular. 2010 Article Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе / Г.А. Долинский, Е.Н. Лавриненко, И.Н. Тодор, Н.Ю. Лукьянова, В.А. Прокопенко, В.Ф. Чехун // Наноструктурное материаловедение. — 2010. — № 1. — С. 59-68. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. 1996-9988 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62703 616–006:577.3+544.77 ru Наноструктурное материаловедение application/pdf Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Бионаноматериалы Бионаноматериалы |
| spellingShingle |
Бионаноматериалы Бионаноматериалы Долинский, Г.А. Лавриненко, Е.Н. Тодор, И.Н. Лукьянова, Н.Ю. Прокопенко, В.А. Чехун, В.Ф. Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе Наноструктурное материаловедение |
| description |
Исследованы каталитические свойства наноразмерных феррошпинелей CuFe₂O₄ и CoFe₂O₄, полученных в гальваностатических условиях на поверхности стального электрода. Показана их способность инициировать и поддерживать процессы свободнорадикального окисления в фосфолипидной модельной системе, что может быть использовано при создании перспективных средств диагностики и таргетной терапии целого ряда заболеваний, в том числе онкологических. |
| format |
Article |
| author |
Долинский, Г.А. Лавриненко, Е.Н. Тодор, И.Н. Лукьянова, Н.Ю. Прокопенко, В.А. Чехун, В.Ф. |
| author_facet |
Долинский, Г.А. Лавриненко, Е.Н. Тодор, И.Н. Лукьянова, Н.Ю. Прокопенко, В.А. Чехун, В.Ф. |
| author_sort |
Долинский, Г.А. |
| title |
Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе |
| title_short |
Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе |
| title_full |
Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе |
| title_fullStr |
Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе |
| title_full_unstemmed |
Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе |
| title_sort |
каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе |
| publisher |
Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Бионаноматериалы |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62703 |
| citation_txt |
Каталитическая активность наноразмерных феррошпинелей кобальта и меди в фосфолипидной модельной системе / Г.А. Долинский, Е.Н. Лавриненко, И.Н. Тодор, Н.Ю. Лукьянова, В.А. Прокопенко, В.Ф. Чехун // Наноструктурное материаловедение. — 2010. — № 1. — С. 59-68. — Бібліогр.: 23 назв. — рос. |
| series |
Наноструктурное материаловедение |
| work_keys_str_mv |
AT dolinskiiga katalitičeskaâaktivnostʹnanorazmernyhferrošpineleikobalʹtaimedivfosfolipidnoimodelʹnoisisteme AT lavrinenkoen katalitičeskaâaktivnostʹnanorazmernyhferrošpineleikobalʹtaimedivfosfolipidnoimodelʹnoisisteme AT todorin katalitičeskaâaktivnostʹnanorazmernyhferrošpineleikobalʹtaimedivfosfolipidnoimodelʹnoisisteme AT lukʹânovanû katalitičeskaâaktivnostʹnanorazmernyhferrošpineleikobalʹtaimedivfosfolipidnoimodelʹnoisisteme AT prokopenkova katalitičeskaâaktivnostʹnanorazmernyhferrošpineleikobalʹtaimedivfosfolipidnoimodelʹnoisisteme AT čehunvf katalitičeskaâaktivnostʹnanorazmernyhferrošpineleikobalʹtaimedivfosfolipidnoimodelʹnoisisteme |
| first_indexed |
2025-11-30T22:57:18Z |
| last_indexed |
2025-11-30T22:57:18Z |
| _version_ |
1850257906334695424 |
| fulltext |
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
Ã.À. Äîëèíñêèé1, Å.Í. Ëàâðèíåíêî2, È.Í. Òîäîð1, Í.Þ. Ëóêüÿíîâà1,
Â.À. Ïðîêîïåíêî2, Â.Ô. ×åõóí1
1 Èíñòèòóò ýêñïåðèìåíòàëüíîé ïàòîëîãèè, îíêîëîãèè è ðàäèîáèîëîãèè èì. Ð.Å. Êàâåöêîãî
ÍÀÍ Óêðàèíû
ã. Êèåâ, óë. Âàñèëüêîâñêàÿ, 45, Óêðàèíà, 03022
2 Èíñòèòóò áèîêîëëîèäíîé õèìèè èì. Ô.Ä. Îâ÷àðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû
ã. Êèåâ, áóëüâàð Àêàäåìèêà Âåðíàäñêîãî, 42, Óêðàèíà, 03142
ÊÀÒÀËÈÒÈ×ÅÑÊÀß ÀÊÒÈÂÍÎÑÒÜ
ÍÀÍÎÐÀÇÌÅÐÍÛÕ ÔÅÐÐÎØÏÈÍÅËÅÉ
ÊÎÁÀËÜÒÀ È ÌÅÄÈ Â ÔÎÑÔÎËÈÏÈÄÍÎÉ
ÌÎÄÅËÜÍÎÉ ÑÈÑÒÅÌÅ
ÓÄÊ 616–006:577.3+544.77
ÁÈÎÍÀÍÎÌÀÒÅÐÈÀËÛ
Èññëåäîâàíû êàòàëèòè÷åñêèå ñâîéñòâà íàíîðàçìåðíûõ ôåððîøïèíåëåé CuFe2O4
è CoFe2O4, ïîëó÷åííûõ â ãàëüâàíîñòàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ íà ïîâåðõíîñòè ñòàëüíî-
ãî ýëåêòðîäà. Ïîêàçàíà èõ ñïîñîáíîñòü èíèöèèðîâàòü è ïîääåðæèâàòü ïðîöåññû
ñâîáîäíîðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëüíîé ñèñòåìå, ÷òî ìî-
æåò áûòü èñïîëüçîâàíî ïðè ñîçäàíèè ïåðñïåêòèâíûõ ñðåäñòâ äèàãíîñòèêè è
òàðãåòíîé òåðàïèè öåëîãî ðÿäà çàáîëåâàíèé, â òîì ÷èñëå îíêîëîãè÷åñêèõ.
Ââåäåíèå
Ñåãîäíÿ, êàê íèêîãäà, àêòóàëåí âîïðîñ ïîëó÷åíèÿ ÷àñòèö íàíî-
ìåòðîâûõ ðàçìåðîâ, îáëàäàþùèõ îïðåäåëåííûìè êîëëîèäíî-õèìè-
÷åñêèìè è ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè, êîòîðûå ìîãóò áûòü
èñïîëüçîâàíû ïðè èçãîòîâëåíèè ðÿäà ïðèíöèïèàëüíî íîâûõ ôóíêöè-
îíàëüíûõ ìàòåðèàëîâ òåõíè÷åñêîãî è ìåäèêî-áèîëîãè÷åñêîãî íà-
çíà÷åíèÿ. Îñîáîå âíèìàíèå ïðèâëåêàþò ôàçû, îáëàäàþùèå ôåððî-
ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè: ìàããåìèò γ-Fe2O3, ìàãíåòèò Fe3O4 è ôåð-
ðèòû íåêîòîðûõ 3d-ìåòàëëîâ (Fe(II), Zn(II), Co(II), Ni(II), Cu(II)).
Òèïè÷íûì ïðåäñòàâèòåëåì êëàññà ôåððîøïèíåëåé, êîòîðûé óæå
íàøåë ïðèìåíåíèå â áèîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ, ÿâëÿåòñÿ ôåð-
ðèò êîáàëüòà [1–4]. Ïîëó÷åíèå ñâåðõ÷èñòûõ íàíîðàçìåðíûõ ôàç ôåð-
ðîøïèíåëåé îñóùåñòâëÿåòñÿ êàê âûñîêîòåìïåðàòóðíûìè, òàê è íèç-
êîòåìïåðàòóðíûìè ìåòîäàìè, â òîì ÷èñëå ïðè ýëåêòðîõèìè÷åñ-
êîì ñèíòåçå â ñèñòåìå ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà, êîíòàêòèðóþùåãî ñ
Êëþ÷åâûå ñëîâà: íàíîðàçìåðíûå
ôåððîøïèíåëè êîáàëüòà è ìåäè,
ïåðåêèñíîå îêèñëåíèå ëèïèäîâ, õå-
ìèëþìèíåñöåíöèÿ
Ã.À. ÄÎËÈÍÑÊÈÉ, Å.Í. ËÀÂÐÈÍÅÍÊÎ,
È.Í. ÒÎÄÎÐ, Í.Þ. ËÓÊÜßÍÎÂÀ,
Â.À. ÏÐÎÊÎÏÅÍÊÎ, Â.Ô. ×ÅÕÓÍ, 2010
©
60
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
êèñëîðîäîì âîçäóõà è äèñïåðñèîííîé ñðåäîé,
ñîäåðæàùåé êàòèîíû äâóõâàëåíòíûõ ìåòàëëîâ [3,
5]. Ïðåèìóùåñòâî òàêîãî ìåòîäà ñîñòîèò â
òîì, ÷òî â ñèñòåìå ïðèñóòñòâóåò òîëüêî íåçíà-
÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî àíèîíîâ, êîòîðûå ïðàê-
òè÷åñêè íå ó÷àñòâóþò â ïðîöåññå ôîðìèðîâà-
íèÿ ôàç è, ñëåäîâàòåëüíî, ÷àñòèöû ÌåFe2O4 íå
ñîäåðæàò ïîñòîðîííèõ ïðèìåñåé. Ïàðàìåòðàìè,
îïðåäåëÿþùèìè ðàçìåð ÷àñòèö ôåððîøïèíåëåé,
ñòåïåíü óïîðÿäî÷åííîñòè èõ êðèñòàëëè÷åñêîé ðå-
øåòêè, ìîðôîëîãèþ, ñîðáöèîííûå ñâîéñòâà è
àäãåçèþ ê ïîâåðõíîñòè ýëåêòðîäà, ÿâëÿþòñÿ êîí-
öåíòðàöèÿ è çíà÷åíèå ðH äèñïåðñèîííîé ñðåäû,
òåìïåðàòóðà ïðîâåäåíèÿ ïðîöåññà, äîñòóï îêèñ-
ëèòåëÿ â ýëåêòðîõèìè÷åñêóþ ÿ÷åéêó [6]. Òàêèì
îáðàçîì, êîíòðîëèðîâàíèå ïàðàìåòðîâ ïðîöåññà
ôàçîîáðàçîâàíèÿ ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü äîñòàòî÷-
íî óñòîé÷èâûå ãîìîãåííûå íàíî÷àñòèöû îêñè-
äîâ æåëåçà è ôåððèòîâ ðÿäà ìåòàëëîâ, íà îñíîâå
êîòîðûõ ìîãóò áûòü èçãîòîâëåíû ïåðñïåêòèâíûå
ñðåäñòâà äèàãíîñòèêè è òàðãåòíîé òåðàïèè öå-
ëîãî ðÿäà çàáîëåâàíèé, â òîì ÷èñëå îíêîëîãè÷åñ-
êèõ [7–10]. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü âîç-
ìîæíîå öèòîòîêñè÷åñêîå äåéñòâèå íàíî÷àñòèö
ìåòàëëîâ ïåðåõîäíîé âàëåíòíîñòè, îáóñëîâëåí-
íîå ðàçâèòèåì îêñèäàòèâíîãî ñòðåññà [11, 12].
Èñõîäÿ èç âûøåèçëîæåííîãî, öåëüþ ðàáîòû
áûëî èññëåäîâàíèå êàòàëèòè÷åñêèõ ñâîéñòâ
íàíîðàçìåðíûõ ÷àñòèö ôåððîøïèíåëåé CuFe2O4
è CoFe2O4, â ÷àñòíîñòè èõ ñïîñîáíîñòè èíèöèè-
ðîâàòü è ïîääåðæèâàòü ïðîöåññû ïåðåêèñíîãî
îêèñëåíèÿ â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëüíîé ñèñòå-
ìå, ÷òî ìîæåò ñëóæèòü êðèòåðèåì ïîòåíöèàëü-
íîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè ýòèõ ñîåäèíåíèé.
Ìàòåðèàëû è ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ
Ôîðìèðîâàíèå ÷àñòèö ôåððîøïèíåëåé êîáàëü-
òà è ìåäè ïðîâîäèëè íà ïîâåðõíîñòè âðàùàþ-
ùåãîñÿ ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà ïðè ñâîáîäíîì
äîñòóïå â ñèñòåìó êèñëîðîäà âîçäóõà [6]. Ïå-
ðåä íà÷àëîì ïðîöåññà ñèíòåçà ÷àñòèö äëÿ óäà-
ëåíèÿ îêèñëåííûõ ñëîåâ è àêòèâèðîâàíèÿ ïîâåðõ-
íîñòè ýëåêòðîä ïîäâåðãàëñÿ îáðàáîòêå ïî ïðåä-
ëîæåííîé íàìè ìåòîäèêå [13]. Äèñïåðñèîííîé
ñðåäîé, êîíòàêòèðóþùåé ñ ïîâåðõíîñòüþ ýëåêò-
ðîäà, âûáðàíû 1 Ì ðàñòâîðû õëîðèäîâ ìåäè è
êîáàëüòà ïðè çíà÷åíèÿõ pH 5,5–6,5. Ñèíòåç ïðî-
âîäèëè â òå÷åíèå òðåõ ÷àñîâ ñ ïîñëåäóþùèì îò-
äåëåíèåì ôàç CoFe2O4 è CuFe2O4 ñ ïîâåðõíîñòè
ýëåêòðîäà è èõ îòìûâêîé äèñòèëëèðîâàííîé âî-
äîé äëÿ ïðèäàíèÿ ÷àñòèöàì àãðåãàòèâíîé è ñå-
äèìåíòàöèîííîé ñòîéêîñòè [14]. Èäåíòèôèêàöèþ
æåëåçî-êèñëîðîäíûõ ôàç è îöåíêó èõ ãîìîãåííîñ-
òè îñóùåñòâëÿëè ìåòîäàìè ðåíòãåíîôàçîâî-
ãî (ÐÔÀ) è äèôôåðåíöèàëüíîãî òåðìè÷åñêîãî (ÄÒÀ)
àíàëèçà; ìîðôîëîãèþ è ðàçìåð ÷àñòèö èññëåäî-
âàëè ìåòîäîì ýëåêòðîííîé ïðîñâå÷èâàþùåé ìèê-
ðîñêîïèè. Ðàñ÷åò êîëè÷åñòâà íàíîðàçìåðíûõ ÷àñ-
òèö ôåððîøïèíåëåé â âîäíûõ çîëÿõ, ïðåäíàçíà-
÷åííûõ äëÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé ïîòåí-
öèàëüíîé áèîëîãè÷åñêîé àêòèâíîñòè, ïðîâîäèëè
ïî ìåòîäèêå, èçëîæåííîé â ðàáîòå [15].
Ñïîñîáíîñòü ôåððîøïèíåëåé èíèöèèðîâàòü è
ïîääåðæèâàòü öåïíûå ðåàêöèè ñâîáîäíîðàäèêàëü-
íîãî îêèñëåíèÿ â áèîëîãè÷åñêèõ ñóáñòðàòàõ îöå-
íèâàëè, ðåãèñòðèðóÿ õåìèëþìèíåñöåíöèþ ïðè èõ
âçàèìîäåéñòâèè ñ ôîñôîëèïèäàìè [16]. Äëÿ ýòî-
ãî èñïîëüçîâàëè ìîäåëüíóþ ñðåäó íà îñíîâå î÷è-
ùåííîé ôðàêöèè ëåöèòèíà èç îôèöèíàëüíîãî ïðå-
ïàðàòà «Ëèïèí®» («Áèîëåê», Õàðüêîâ, Óêðàèíà).
Ñóñïåíçèþ ñ êîíöåíòðàöèåé ôîñôîëèïèäîâ 0,2 ìã/
ìë ãîòîâèëè íà 20 ìÌ òðèñ-áóôåðå ñî 100 ìÌ
KÑl, pH 7,4. Êèíåòèêó îáðàçîâàíèÿ ñâîáîäíîðà-
äèêàëüíûõ ïðîäóêòîâ íàáëþäàëè ïðè
37 °Ñ, ïðèìåíÿÿ ôèçè÷åñêèé àêòèâàòîð õåìèëþ-
ìèíåñöåíöèè – êóìàðèí Ñ-334 («Sigma-Aldrich»,
ÑØÀ), êîòîðûé íå âëèÿåò íà õîä õèìè÷åñêèõ ðå-
àêöèé è ïîâûøàåò òîëüêî âåëè÷èíó êâàíòîâîãî
âûõîäà ôîòîíîâ âîçáóæäåííîé ìîëåêóëû ïðîäóê-
òà [17]. Ê 2 ìë ìîäåëüíîé ñðåäû äîáàâëÿëè 10 ìêë
0,05-ïðîöåíòíîãî ñïèðòîâîãî ðàñòâîðà êóìàðèíà,
ïîñëå ÷åãî ââîäèëè 0,5 ìë èíèöèàòîðà ïåðåêèñíî-
ãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäè-
êîé õåìèëþìèíåñöåíòíîãî èññëåäîâàíèÿ îêñèäà-
òèâíîé àêòèâíîñòè ôàðìàêîïðåïàðàòîâ â ñóñïåí-
çèè ôîñôîëèïèäíûõ ëèïîñîì [18].  êà÷åñòâå
èíèöèèðóþùèõ ðàñòâîðîâ èñïîëüçîâàëè âîäíûå çîëè
ïîëó÷åííûõ ôåððîøïèíåëåé ìåäè è êîáàëüòà ñ
ðàçëè÷íîé êîíöåíòðàöèåé íàíî÷àñòèö (200 íÌ,
40 íÌ, 16 íÌ è 0,25 íÌ, 0,05 íÌ, 0,02 íÌ ñîîòâåò-
ñòâåííî), à äëÿ êîíòðîëÿ – 50 ìêÌ FeSO4. Ïîñëå
ðåãèñòðàöèè èíèöèèðîâàííîãî ôåððîøïèíåëÿìè
ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ â ìîäåëüíóþ ñè-
ÁÈÎÍÀÍÎÌÀÒÅÐÈÀËÛ
61
М
АТ
ЕР
ИА
ЛО
ВЕ
Д
ЕН
ИЕ
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
ñòåìó ââîäèëè àñêîðáèíîâóþ êèñëîòó â «êàòàëè-
òè÷åñêîé» êîíöåíòðàöèè 1 ìêã/ìë (ò. å. îáåñïå÷è-
âàþùåé âîññòàíîâëåíèå èîíîâ ìåòàëëîâ ïåðåõîä-
íîé âàëåíòíîñòè, êîòîðûå, ñîáñòâåííî, è êàòàëè-
çèðóþò ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ ñâîáîäíûõ ðàäèêà-
ëîâ, íî íåäîñòàòî÷íîé äëÿ èõ íåéòðàëèçàöèè).
Õåìèëþìèíåñöåíòíûì ìåòîäîì îïðåäåëÿëè
òàêæå íàêîïëåíèå â ìîäåëüíîé ñèñòåìå ëèïîïå-
ðîêñèäîâ, ÿâëÿþùèõñÿ ìåòàñòàáèëüíûìè ïðî-
äóêòàìè ñâîáîäíîðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ íåíà-
ñûùåííûõ æèðíûõ êèñëîò [19]. Èññëåäîâàíèå
ïðîâîäèëè ÷åðåç 1, 2 è 3 ÷ èíêóáàöèè ñóñïåíçèè
ôîñôîëèïèäîâ ïðè 37 °Ñ ñ äîñòóïîì àòìîñôåð-
íîãî êèñëîðîäà (õîëîñòàÿ ïðîáà), à òàêæå ïðè
äîáàâëåíèè â ìîäåëüíóþ ñðåäó çîëåé ôåððîøïè-
íåëåé ìåäè è êîáàëüòà (40 íÌ è 0,05 íÌ íàíî÷à-
ñòèö ñîîòâåòñòâåííî). Ïåðîêñèäû âûÿâëÿëè â
ðåàêöèè ñ ëþìèíîëîì (10 ìêÌ ðàñòâîð â 60 ìÌ
êàðáîíàòíîì áóôåðå, ðÍ 10,5) â ïðèñóòñòâèè
Ñî2+ (5 ìêÌ CoCl2), ÷óâñòâèòåëüíîñòü êîòîðîé
äîñòèãàåò 10–9 ìîëü·ë–1 [20].
Õåìèëþìèíåñöåíöèþ ðåãèñòðèðîâàëè ïðè ïî-
ìîùè ïðèáîðà ñ ôîòîýëåêòðîííûì óìíîæèòåëåì,
îñíàùåííîãî öèôðîâûì ñ÷åò÷èêîì èìïóëü-
ñîâ (ÍÈÏÊÈ «Èñêðà», Ëóãàíñê, Óêðàèíà) è ñêîì-
ìóòèðîâàííîãî ñ ïåðñîíàëüíûì êîìïüþòåðîì.
Èíòåíñèâíîñòü ñâå÷åíèÿ âûðàæàëè ÷èñëîì èì-
ïóëüñîâ, ãåíåðèðóåìûõ çà 1 ñ (I, c–1).
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ
è èõ îáñóæäåíèå
Ïîëó÷åíèå íàíîðàçìåðíûõ ÷àñòèö
ôåððîøïèíåëåé íà ïîâåðõíîñòè
ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà è èõ õàðàêòåðèñòèêà
 ðåçóëüòàòå êîíòàêòà ïîâåðõíîñòè ñòàëüíîãî
ýëåêòðîäà ñ âîäíîé äèñïåðñèîííîé ñðåäîé, ñîäåð-
æàùåé êàòèîíû êîáàëüòà è ìåäè, íà ïîâåðõíîñòè
ïðîõîäèò ôàçîîáðàçîâàòåëüíûé ïðîöåññ, âêëþ÷à-
þùèé ðÿä òðàíñôîðìàöèé, êîòîðûå ïðèâîäÿò ê
îáðàçîâàíèþ óñòîé÷èâûõ ôàç ñîîòâåòñòâóþùèõ
ôåððèòîâ. Íà ðèñ. 1à ïîêàçàíû ÷àñòèöû ôåððèòà
êîáàëüòà ÑoFe2O4, íàõîäÿùèåñÿ íà ïîâåðõíîñòè
ýëåêòðîäà, à íà ðèñ. 1á – ìîðôîëîãèÿ ñíÿòûõ ñ
ïîâåðõíîñòè ýëåêòðîäà è ñòàáèëèçèðîâàííûõ ÷àñ-
òèö ÑoFe2O4. Íà ðèñ. 1â èçîáðàæåíà ìîðôîëîãèÿ
ñòàáèëèçèðîâàííûõ ÷àñòèö ôåððèòà ìåäè
CuFe2O4. Êàê âèäíî íà ìèêðîôîòîãðàôèÿõ, ÷àñ-
òèöû ôåððèòà êîáàëüòà îáðàçóþò ïðèçìû ñî ñðåä-
íèìè ðàçìåðàìè 20–40 íì. Îñîáåííîñòüþ äàí-
íîé ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå íà ïîâåðõíîñ-
òè ýëåêòðîäà äîïîëíèòåëüíûõ ïðîäóêòîâ
ôàçîîáðàçîâàòåëüíîãî ïðîöåññà – îêñèäîâ èëè îê-
ñèãèäðîêñèäîâ æåëåçà è êîáàëüòà. ×àñòèöû ôåð-
ðèòà ìåäè îáðàçóþò àãðåãàòû äî 60 íì, ñîñòîÿ-
ùèå èç ãëîáóë ñî ñðåäíèì äèàìåòðîì 15–20 íì.
Äàííûå ñòðóêòóðû ìåíåå óñòîé÷èâû, ÷åì ôåð-
ðèò êîáàëüòà, ÷òî, âåðîÿòíî, ñâÿçàíî ñî ñâîéñòâîì
ìåäè îáðàçîâûâàòü â êà÷åñòâå äîïîëíèòåëüíûõ
ôàç îêñèäû CuO è Cu2O èëè ñìåøàííûé îêñèä
6CuO·Cu2O [3]. Òåì íå ìåíåå, ïîäáîð ïàðàìåò-
ðîâ ïðîöåññà ôàçîîáðàçîâàíèÿ ïîçâîëèë ïîëó÷èòü
ãîìîãåííûå ÷àñòèöû ôåððîøïèíåëåé, ÷òî ïîä-
òâåðæäåíî ðåçóëüòàòàìè ðåíòãåíîôàçîâîãî àíà-
ëèçà (ðèñ. 2) è òåðìîãðàâèìåòðèè.
Ñîãëàñíî ïîëó÷åííûì äàííûì, â ñèñòåìå ñôîð-
ìèðîâàëèñü îäíîðîäíûå ïî ôàçîâîìó ñîñòàâó
ñòðóêòóðû ôåððèòîâ êîáàëüòà è ìåäè. Â òî æå âðå-
ìÿ êîíòàêò îáåçâîæåííûõ ÷àñòèö ñ êèñëîðîäîì
âîçäóõà ïðèâîäèò ê èõ ÷àñòè÷íîé äåñòðóêöèè, íà
÷òî óêàçûâàåò íàëè÷èå íà äèôðàêòîãðàììàõ íåêî-
òîðûõ ïèêîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê ôàçå ëåïèäîêðîêèòà
γ-FeOOH. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ êàòàëèòè÷åñêîé àê-
òèâíîñòè áûëè èñïîëüçîâàíû óñòîé÷èâûå, íå ïîä-
âåðãøèåñÿ ðàçðóøåíèþ ôàçû ôåððîøïèíåëåé. Êîí-
öåíòðàöèè èñõîäíûõ âîäíûõ çîëåé – 20 ìã/äì3 ïî
ôåððèòó êîáàëüòà è 10 ìã/äì3 ïî ôåððèòó ìåäè,
èñõîäÿ èç ÷åãî (ñ ó÷åòîì ðàçìåðà è ôîðìû ÷àñòèö
ïîëó÷åííûõ ôåððîøïèíåëåé) áûë ïðîèçâåäåí ðàñ-
÷åò êîëè÷åñòâà ÷àñòèö â 1 äì3 çîëÿ, êîòîðîå ñîñòà-
âèëî 6,35·1014 è 5,02·1017 äëÿ CoFe2O4 è CuFe2O4
ñîîòâåòñòâåííî.
Ìåõàíèçì ôîðìèðîâàíèÿ ôàç ôåððîøïèíåëåé
â ñèñòåìå ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà (ãåòåðîãåííîãî
æåëåçîóãëåðîäèñòîãî ñïëàâà) ñâÿçàí ñ ýëåêòðî-
õèìè÷åñêîé êîððîçèåé, ïðîèñõîäÿùåé çà ñ÷åò ðà-
áîòû ìèêðîãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â åãî
ñòðóêòóðå [21]. Íà ïîâåðõíîñòè ýëåêòðîäà, êîí-
òàêòèðóþùåãî ñ êèñëîðîäîì âîçäóõà è âîäíîé
äèñïåðñèîííîé ñðåäîé, ïðîõîäèò ïðîñòðàíñòâåí-
íî ðàçäåëåííàÿ ðåàêöèÿ àíîäíîãî ðàñòâîðåíèÿ
æåëåçîñîäåðæàùåé ñîñòàâëÿþùåé è êàòîäíàÿ
äåïîëÿðèçàöèÿ êèñëîðîäà íà óãëåðîäñîäåðæàùèõ
ó÷àñòêàõ [22]:
62
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
Ðèñ. 2. Äèôðàêòîãðàììû îáðàçöîâ ôåððîøïèíåëåé, ïîëó÷åííûõ íà ïîâåðõíîñòè ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà: à – â
êîáàëüòñîäåðæàùåé ñèñòåìå; á – â ìåäüñîäåðæàùåé ñèñòåìå. Öèôðàìè îáîçíà÷åíû ìåæïëîñêîñòíûå ðàññòî-
ÿíèÿ ôåððèòà êîáàëüòà CoFe2O4 (1), ëåïèäîêðîêèòà γ-FeOOH (2), ôåððèòà ìåäè CuFe2O4 (3)
1400
1200
1000
800
600
400
200
20 40 60 80
2Θ
(0
20
)
(1
11
)
(1
20
)
(3
33
, 5
11
)
(2
11
)
(2
22
)
(4
00
)
(0
51
, 2
00
)
(4
22
)(2
20
)
(4
40
)
(5
33
)
– 1
– 2
à
1800
16000
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
20 40 60 80
2Θ
(0
20
)
(1
11
)
(1
20
)
(3
11
)
(2
22
) (4
00
)
(3
31
)
(2
20
)
(4
22
) (4
40
)
– 2
– 3
(5
11
)
á
Fe0 + O2 + 2H2O + 2e = Fe2+ + 4OH– (1)
Òàêèì îáðàçîì, ñèñòåìà íàñûùàåòñÿ êàòèî-
íàìè Fe(II) è ãèäðîêñèëîì. Ñ íàøåé òî÷êè çðå-
íèÿ, â çàâèñèìîñòè îò çíà÷åíèÿ ðÍ äèñïåðñèîí-
íîé ñðåäû ïðîöåññàìè, ïðèâîäÿùèìè ê ôîðìè-
ðîâàíèþ ôåððîøïèíåëè êîáàëüòà íà ïîâåðõíîñòè
ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà, ÿâëÿþòñÿ ëèáî ãèäðîëèç
Fe(II) ñ îáðàçîâàíèåì ãèäðîêñîêîìïëåêñîâ
Fe(OH)+, ëèáî îñàæäåíèå ãèäðîêñèäà Fe(OH)2 è
âçàèìîäåéñòâèå êîìïîíåíòîâ ñ ãèäðîêñèäíûìè
èëè êàòèîííûìè ôîðìàìè Ño(II). Ðàñ÷åòû òåð-
ìîäèíàìè÷åñêèõ ôóíêöèé äëÿ ðåàêöèé îáðàçî-
âàíèÿ ôåððèòà êîáàëüòà ïîêàçàëè, ÷òî ïðîöåññ
ìîæåò ïðîõîäèòü ïî ðåàêöèè [5]:
2Fe(OH)++Co2++0,5Î2+Í2Î →
CoFe2O4+4Í+ (ΔG0
298 = –49,5 êêàë/ìîëü) (2)
2Fe(OH)++Co(ÎÍ)2+0,5Î2 →
CoFe2O4+Í2Î+2Í+ (ΔG0
298 = –47,57 êêàë/ìîëü) (3)
2Fe(OH)2+Co(ÎÍ)2+0,5Î2 → CoFe2O4+3Í2Î
(DG0
298 = –48,42 êêàë/ìîëü). (4)
Ðèñ. 1. Ìîðôîëîãèÿ íàíîðàçìåðíûõ ÷àñòèö ôåððîøïèíåëåé, ïîëó÷åííûõ íà ïîâåðõíîñòè ñòàëüíîãî ýëåêòðî-
äà: à – ôåððèò êîáàëüòà CoFe2O4 (ïîâåðõíîñòü ýëåêòðîäà); á – î÷èùåííûå ÷àñòèöû ôåððèòà êîáàëüòà CoFe2O4;
â – î÷èùåííûå ÷àñòèöû ôåððèòà ìåäè CuFe2O4
a á â
100 nm 80 nm 100 nm
ÁÈÎÍÀÍÎÌÀÒÅÐÈÀËÛ
63
М
АТ
ЕР
ИА
ЛО
ВЕ
Д
ЕН
ИЕ
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
Îáðàçîâàíèå ôåððèòà ìåäè ïðîèñõîäèò çà
ñ÷åò âçàèìîäåéñòâèÿ ôàç îêñèãèäðîêñèäà Fe(III)
ëèáî ãèäðîêñèäà Fe(OH)2 c êàòèîíàìè, ãèäðî-
êñîêîìïëåêñàìè èëè ãèäðîêñèäîì Cu(II) è ìî-
æåò áûòü îïèñàíî óðàâíåíèÿìè [3]:
2FeOÎH+Cu2++2ÎÍ– → CuFe2O4+2Í2Î
(ΔG0
298 = –27,0 êêàë/ìîëü) (5)
2FeOÎH+CuÎÍ++2ÎÍ– → CuFe2O4+2Í2Î
(ΔG0
298 = –19,31 êêàë/ìîëü) (6)
2Fe(OH)2+Cu(ÎÍ)2+0,5Î2 → CuFe2O4+3Í2Î
(ΔG0
298 = –84,85 êêàë/ìîëü) (7)
Äàííûå ïðîöåññû ïðîõîäÿò â íåéòðàëüíîé è
ñëàáîùåëî÷íîé îáëàñòè ðÍ, ÷òî âîçìîæíî â àýðè-
ðóåìîé ñèñòåìå íà ïîâåðõíîñòè ñòàëüíîãî ýëåê-
òðîäà.  òàêèõ óñëîâèÿõ ïðàêòè÷åñêè íå ïðîèñ-
õîäèò îáðàçîâàíèå äîïîëíèòåëüíûõ ñòðóêòóð îê-
ñèäîâ ëèáî îêñèãèäðîêñèäîâ æåëåçà, îñíîâíûõ
ñîëåé èëè îêñèäîâ êîáàëüòà è ìåäè; ñòðóêòóðû
ôåððîøïèíåëåé îñòàþòñÿ åäèíñòâåííûìè ïðî-
äóêòàìè ôàçîîáðàçîâàòåëüíîãî ïðîöåññà.
Èññëåäîâàíèå êàòàëèòè÷åñêîé
àêòèâíîñòè ôåððîøïèíåëåé
êîáàëüòà è ìåäè
Îáà òèïà ôåððîøïèíåëåé îêàçàëèñü ñïîñîá-
íû êàòàëèçèðîâàòü öåïíûå ðåàêöèè ïåðåêèñíî-
ãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ â ìîäåëüíîé ñèñòåìå ïî-
äîáíî òîìó, êàê ýòî ïðîèñõîäèò ïîä âîçäåéñòâè-
åì èîíîâ Fe2+ (ðèñ. 3). Ïðè ýòîì ôåððîøïèíåëü
êîáàëüòà áîëåå ýôôåêòèâíî èíèöèèðîâàëà ñâî-
áîäíîðàäèêàëüíîå îêèñëåíèå, òîãäà êàê ôåððî-
øïèíåëü ìåäè â áîëüøåé ñòåïåíè ñïîñîáñòâî-
800
700
600
500
400
300
200
100
0
0 30 60 90 120 30 60 90 120 30 60 90 120
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
l, c-1
Fe2+ CuFe2O4 CoFe2O4
Ðèñ. 3. Õåìèëþìèíåñöåíöèÿ, ñîïðîâîæäàþùàÿ ñâîáîäíîðàäèêàëüíîå îêèñëåíèå â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëü-
íîé ñèñòåìå, èíèöèèðîâàííîå 50 ìêÌ FeSO4 (Fe2+), 200 íÌ çîëåì ôåððîøïèíåëè ìåäè (CuFe2O4), 0,25 íÌ
çîëåì ôåððîøïèíåëè êîáàëüòà (CoFe2O4)
64
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
Ðèñ. 4. Ðåàêòèâàöèÿ õåìèëþìèíåñöåíöèè, èíèöèèðîâàííîé â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëüíîé ñèñòåìå ôåððî-
øïèíåëüþ ìåäè, ïîñëå äîáàâëåíèÿ àñêîðáèíîâîé êèñëîòû ( Asc): à – 40 íÌ çîëü CuFe2O4, á – 16 íÌ çîëü
CuFe2O4
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
Asc
á
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
Asc
l, c-1
a
ÁÈÎÍÀÍÎÌÀÒÅÐÈÀËÛ
l, c-1
65
М
АТ
ЕР
ИА
ЛО
ВЕ
Д
ЕН
ИЕ
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
700
600
500
400
300
200
100
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
Asc
l, c-1
a
250
200
150
100
50
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
Asc
l, c-1
á
Ðèñ. 5. Ðåàêòèâàöèÿ õåìèëþìèíåñöåíöèè, èíèöèèðîâàííîé â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëüíîé ñèñòåìå ôåððî-
øïèíåëüþ êîáàëüòà, ïîñëå äîáàâëåíèÿ àñêîðáèíîâîé êèñëîòû ( Asc): à – 0,05 íÌ çîëü CoFe2O4, á – 0,02 íÌ
çîëü CoFe2O4
66
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
300
250
200
150
100
50
0
0 30 60 90 120 30 60 90 120 30 60 90 120
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
l, c-1
CuFe2O4-1 CuFe2O4-2 CuFe2O4-3
â
300
250
200
150
100
50
0
0 30 60 90 120 30 60 90 120 30 60 90 120
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
l, c-1
CuFe2O4-1 CuFe2O4-2 CuFe2O4-3
Ðèñ. 6. Õåìèëþìèíåñöåíöèÿ ïðîäóêòîâ ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ, íàêîïèâøèõñÿ â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëüíîé
ñèñòåìå â òå÷åíèå 1–3 ÷ èíêóáàöèè ïðè 37 °Ñ â ïðèñóòñòâèè ôåððîøïèíåëåé ìåäè è êîáàëüòà: à – õîëîñòàÿ
ïðîáà (PhL-1 – çà 1 ÷, PhL-2 – çà 2 ÷, PhL-3 – çà 3 ÷); á – 40 íÌ çîëü CuFe2O4 (CuFe2O4-1 – çà 1 ÷, CuFe2O4-2 – çà
2 ÷, CuFe2O4-3 – çà 3 ÷); â – 0,05 íÌ CoFe2O4 (CoFe2O4-1 – çà 1 ÷, CoFe2O4-2 – çà 2 ÷, CoFe2O4-3 – çà 3 ÷)
á
âàëà íàêîïëåíèþ ïðîäóêòîâ ïåðåêèñíîãî îêèñ-
ëåíèÿ è ñîçäàâàëà óñëîâèÿ äëÿ ýëîíãàöèè öåïåé
ñâîáîäíûõ ðàäèêàëîâ.
Ñ ó÷åòîì âîçìîæíîñòè ðåàêòèâàöèè ïðîöåñ-
ñà ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ, êàòàëèçèðó-
åìîãî èîíàìè ìåòàëëîâ ïåðåõîäíîé âàëåíòíîñ-
òè çà ñ÷åò èõ âîññòàíîâëåíèÿ àñêîðáèíîâîé êèñ-
ëîòîé [23], íàìè òàêæå áûëî ïðîâåäåíî èññëå-
äîâàíèå âëèÿíèÿ íà èíèöèèðîâàííîå ôåððîøïè-
íåëÿìè ïåðåêèñíîå îêèñëåíèå ëèïèäîâ êàòàëè-
òè÷åñêîé êîíöåíòðàöèè ýòîãî óáèêâèòàðíîãî äëÿ
æèâûõ îðãàíèçìîâ âîññòàíîâèòåëÿ (ðèñ. 4–5).
1200
1000
800
600
400
200
0
0 50 100 150 200 250 300
ïåðèîä íàáëþäåíèÿ, ñ
l, c-1
PhL-1 PhL-2 PhL-3
a
ÁÈÎÍÀÍÎÌÀÒÅÐÈÀËÛ
67
М
АТ
ЕР
ИА
ЛО
ВЕ
Д
ЕН
ИЕ
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
Ôåððîøïèíåëü ìåäè èíèöèèðîâàëà ïåðåêèñ-
íîå îêèñëåíèå ëèïèäîâ ïðè êîíöåíòðàöèè çîëÿ
40 íÌ è 60 íÌ.  îáîèõ ñëó÷àÿõ íàáëþäàëàñü
êèíåòèêà õåìèëþìèíåñöåíöèè, õàðàêòåðíàÿ äëÿ
ðåàêöèé ýëîíãàöèè öåïåé ñâîáîäíîðàäèêàëüíî-
ãî îêèñëåíèÿ [23]. Ïîä âîçäåéñòâèåì àñêîðáè-
íîâîé êèñëîòû íà ôîíå óæå çàòóõàþùåãî ïðî-
öåññà âîçîáíîâëÿëèñü îáðàçîâàíèå è íàêîïëå-
íèå ïðîäóêòîâ ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ.
Ðåàêöèè ïåðâîãî òèïà áûëè õàðàêòåðíû äëÿ
áîëüøåé êîíöåíòðàöèè ôåððîøïèíåëè (ðèñ. 4à),
à ïîñëåäíåãî – äëÿ ìåíüøåé (ðèñ. 4á).
Ôåððîøïèíåëè êîáàëüòà ïðè êîíöåíòðàöèè çîëÿ
0,05 íÌ è 0,02 íÌ òàêæå êàòàëèçèðîâàëè ïåðåêèñ-
íîå îêèñëåíèå ëèïèäîâ â ìîäåëüíîé ñèñòåìå. Íî
èì áûëè ïðèñóùè çíà÷èòåëüíî áîëüøàÿ èíèöèè-
ðóþùàÿ àêòèâíîñòü (àìïëèòóäà ïåðâè÷íîé âñïûø-
êè â 3,5 ðàçà ïðåâûøàëà ñîîòâåòñòâóþùèé ïîêà-
çàòåëü äëÿ ôåððîøïèíåëåé ìåäè) è îòíîñèòåëüíî
ñëàáàÿ ñïîñîáíîñòü ïîääåðæèâàòü ðåàêöèè ðàç-
âåòâëåíèÿ öåïåé ñâîáîäíîðàäèêàëüíîãî îêèñëå-
íèÿ. Äîáàâëåíèå àñêîðáèíîâîé êèñëîòû ñîïðîâîæ-
äàëîñü âîçîáíîâëåíèåì ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ
òîëüêî ïðè áîëüøåé êîíöåíòðàöèè ôåððîøïèíåëè
êîáàëüòà, ïðè÷åì ñî çíà÷èòåëüíî ñîêðàùåííûì
ëàòåíòíûì ïåðèîäîì êèíåòèêè íàêîïëåíèÿ ñâîáîä-
íûõ ðàäèêàëîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ ôåððîøïèíåëüþ
ìåäè (ðèñ. 5à). Íà ôîíå èíèöèàöèè ðåàêöèè ïåðå-
êèñíîãî îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ â ìîäåëüíîé ñèñòåìå
ôåððîøïèíåëüþ êîáàëüòà ïðè êîíöåíòðàöèè
0,02 íÌ àñêîðáèíîâàÿ êèñëîòà óæå íå âîçîáíîâ-
ëÿëà ïðîöåññ ïîñëå åãî çàòóõàíèÿ (ðèñ. 5á).
 ïîñëåäóþùèõ ýêñïåðèìåíòàõ íàìè èçó÷å-
íà äèíàìèêà íàêîïëåíèÿ ïðîäóêòîâ ñâîáîäíî-
ðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ â ïðèñóòñòâèè ôåððî-
øïèíåëåé â òå÷åíèå 3 ÷. Åñëè â ñóñïåíçèè ôîñ-
ôîëèïèäíûõ ëèïîñîì ïðè 37 °Ñ ñ äîñòóïîì
àòìîñôåðíîãî êèñëîðîäà ïîñëå êàæäîãî ÷àñà
èíêóáàöèè íàáëþäàëîñü ïîñòîÿííîå óâåëè÷åíèå
êîíöåíòðàöèè ïåðîêñèäîâ, òî íà ôîíå ïðèìåíå-
íèÿ ôåððîøïèíåëåé òàêîå íàêîïëåíèå îêàçàëîñü
íåçíà÷èòåëüíûì (ðèñ. 6). Íåñêîëüêî âîçðàñòà-
ëà òîëüêî àìïëèòóäà ïåðâè÷íîé âñïûøêè õåìè-
ëþìèíåñöåíöèè, îäíàêî ðàçâåòâëåíèå öåïåé
îêèñëåíèÿ îñòàâàëîñü ïðàêòè÷åñêè íà îäíîì è
òîì æå óðîâíå. Ïðè ýòîì ñóììàðíûé âûõîä
ïðîäóêòîâ ïåðåêèñíîãî îêèñëåíèÿ â ïðèñóòñòâèè
ôåððîøïèíåëè êîáàëüòà áûë ìåíüøå, ÷åì â ïðè-
ñóòñòâèè ôåððîøïèíåëè ìåäè (ðèñ. 6á–6â).
Òàêèì îáðàçîì, ðåçóëüòàòû àíàëèçà êèíåòè-
êè õåìèëþìèíåñöåíöèè ïîêàçàëè ñïîñîáíîñòü
òåñòèðóåìûõ ôåððîøïèíåëåé îáîèõ òèïîâ
(CuFe2O4 è CoFe2O4) èíèöèèðîâàòü è ïðè îïðå-
äåëåííûõ óñëîâèÿõ ïîääåðæèâàòü öåïíûå ðå-
àêöèè ñâîáîäíîðàäèêàëüíîãî îêèñëåíèÿ, à òàê-
æå âûçûâàòü êàòàëèòè÷åñêóþ äåãðàäàöèþ ïå-
ðîêñèäîâ, íàêàïëèâàþùèõñÿ â ôîñôîëèïèäíîé
ìîäåëüíîé ñèñòåìå.
Âûâîäû
Îäíîðîäíûå ïî ôàçîâîìó ñîñòàâó è ðàçìåðó
÷àñòèöû ôåððîøïèíåëåé – ôåððèòû êîáàëüòà è
ìåäè (CoFe2O4 è CuFe2O4) áûëè ïîëó÷åíû íà
ïîâåðõíîñòè ñòàëüíîãî ýëåêòðîäà ïðè åãî êîí-
òàêòå ñ âîäíûìè ðàñòâîðàìè ñîëåé ñîîòâåò-
ñòâóþùèõ ìåòàëëîâ ïðè ñâîáîäíîì ïîñòóïëå-
íèè â ñèñòåìó êèñëîðîäà âîçäóõà. ×àñòèöû ôåð-
ðîøïèíåëè êîáàëüòà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé
ïðèçìû ðàçìåðîì 20–40 íì, â òî âðåìÿ êàê ôåð-
ðîøïèíåëü ìåäè îáðàçóåò àãðåãàòû ðàçìåðîì
äî 60 íì ñ äèàìåòðîì åäèíè÷íûõ ÷àñòèö â ôîð-
ìå ãëîáóë ïîðÿäêà 15–20 íì.
Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ âëèÿíèÿ íàíîðàç-
ìåðíûõ ôåððîøïèíåëåé êîáàëüòà è ìåäè íà ïåðå-
êèñíîå îêèñëåíèå ëèïèäîâ in vitro äîêàçàëè ñïî-
ñîáíîñòü ýòèõ ñîåäèíåíèé èíèöèèðîâàòü è ïîääåð-
æèâàòü ïðîöåññû îáðàçîâàíèÿ ñâîáîäíûõ
ðàäèêàëîâ â ôîñôîëèïèäíîé ìîäåëüíîé ñèñòåìå.
Ôåððîøïèíåëü êîáàëüòà CoFe2O4 ïðîÿâëÿåò
áîëåå âûñîêóþ êàòàëèòè÷åñêóþ àêòèâíîñòü â
îòíîøåíèè êîíå÷íûõ ïðîäóêòîâ ïåðåêèñíîãî
îêèñëåíèÿ ëèïèäîâ, òîãäà êàê ôåððîøïèíåëü
ìåäè CuFe2O4 ýôôåêòèâíåå ïîääåðæèâàåò òå-
÷åíèå ñâîáîäíîðàäèêàëüíûõ ðåàêöèé.
Îáíàðóæåíà âîçìîæíîñòü ðåàêòèâàöèè ñâî-
áîäíîðàäèêàëüíûõ ïðîöåññîâ ñ ó÷àñòèåì òåñ-
òèðóåìûõ ôåððîøïèíåëåé ïðè èõ âçàèìîäåé-
ñòâèè ñ êàòàëèòè÷åñêèìè êîíöåíòðàöèÿìè àñ-
êîðáèíîâîé êèñëîòû.
Äîñë³äæåíî êàòàë³òè÷í³ âëàñòèâîñò³ íàíîðîçì³ðíèõ ôåðî-
øï³íåëåé CuFe2O4 òà CoFe2O4, îòðèìàíèõ çà ãàëüâàíîñòà-
òè÷íèõ óìîâ íà ïîâåðõí³ ñòàëåâîãî åëåêòðîäà. Ïîêàçàíî
68
Íàíîñòðóêòóðíîå ìàòåðèàëîâåäåíèå, 2010, ¹ 1
¿õíþ çäàòí³ñòü ³í³ö³þâàòè é ï³äòðèìóâàòè ïðîöåñè â³ëüíî-
ðàäèêàëüíîãî îêèñíåííÿ ó ôîñôîë³ï³äí³é ìîäåëüí³é ñèñ-
òåì³, ùî ìîæå áóòè âèêîðèñòàíî ïðè ñòâîðåíí³ ïåðñïåê-
òèâíèõ çàñîá³â ä³àãíîñòèêè é òàðãåòíî¿ òåðàﳿ ö³ëî¿ íèçêè
çàõâîðþâàíü, çîêðåìà îíêîëîã³÷íèõ.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: íàíîðîçì³ðí³ ôåðîøï³íåë³ êîáàëüòó òà
ì³ä³, ïåðåêèñíå îêèñíåííÿ ë³ï³ä³â, õåì³ëþì³íåñöåíö³ÿ
The catalytic properties of nanosized ferrospinels CuFe2O4 and
CoFe2O4, which had been formed on the steel surfaces upon
galvanostatic conditions, were studied. Their ability to initiate
and keep free radical oxidation in model phosphorus lipid system
was showed that could be applicable for novel diagnostic and
target therapy agents developing, anticancer drugs in particular.
Key words: cobalt and copper nanosized ferrospinels, lipid
peroxidation, chemiluminescence
1. Biofunctionalization of fluorescent-magnetic-bifunctional
nanospheres and their applications / Wang G.P., Song E.Q.,
Xie H.Y. et al. // Chem. Commun. – 2005. – 34. – P. 4276–4278.
2. Microwave synthesis and characterization of Co-ferryte
nanoparticles / Bensebaa F., Zavaliche F., L’Ecuyer P.
et al. // Journal of Colloid and Interface Science. – 2004. –
227. – P. 104–110.
3. Ëàâðèíåíêî Î.Ì. Óòâîðåííÿ óëüòðàäèñïåðñíèõ ôå-
ðèò³â í³êåëþ, ì³ä³ òà öèíêó â ñèñòåì³ ãàëüâàíîêîíòàê-
òó çàë³çî–âóãëåöü. ×. II. Àíàë³ç êîëî¿äíî-õ³ì³÷íèõ ìå-
õàí³çì³â óòâîðåííÿ óëüòðàäèñïåðñíèõ ôåðèò³â ó ñèñ-
òåì³ ãàëüâàíîêîíòàêòó çàë³çî–âóãëåöü // Íàóêîâ³ â³ñò³
ÍÒÓÓ «Êϲ». – 2008. – ¹ 3. – Ñ. 119–129.
4. The use of nanoferromagnetics to increase cytotoxic effect
of antitumor drugs / Chekhun V.F., Todor I.N., Lukya-
nova N.Yu. et al. // Experimental Oncology. – 2009. – 31,
N 3. – P. 163–167.
5. Ëàâðèíåíêî Å.Í., Íåòðåáà Ñ.Â. Ôîðìèðîâàíèå íàíî-
ðàçìåðíûõ ñòðóêòóð â ñèñòåìå Ñò3–H2O–O2–CoCl2 //
Òðóäû Îäåññê. ïîëèòåõí. óí-òà. – 2008. – Âûï. 2 . –
Ñ. 250–255.
6. Ëàâðèíåíêî Å.Í. Ôîðìèðîâàíèå íàíî- è ìèêðîðàçìåð-
íûõ æåëåçî-êèñëîðîäíûõ ñòðóêòóð â ñèñòåìàõ Fe0–
H2O–O2 è Fe0–Ñ–H2O–O2 // Íàíîñèñòåìû. Íàíîìàòå-
ðèàëû, Íàíîòåõíîëîãèè. – 2007. – 5, ñïåöâûï. ¹ 1. –
C. 217–228.
7. Novel method of doxorubicin-SPION reversible association
for magnetic drug / Munnier Å., Cohen-Jonathan S., Linassier
C. et al. // Int. J. Pharm. – 2008. – 363, N 1–2. – P. 170–176.
8. Targeted magnetic iron oxide nanoparticles for tumor
imaging and therapy / Peng X.H., Qian X., Mao H. et al. //
Int. J. Nanomedicine. – 2008. – 3, N 3. – P. 311–321.
9. Yezhelyev M., Yacoub R., O’Regan R. Inorganic nanopar-
ticles for predictive oncology of breast cancer // Nanomedi-
cine (Lond.). – 2009. – 4, N 1. – P. 83–103.
10. Pouponneau P., Leroux J.C., Martel S. Magnetic
nanoparticles encapsulated into biodegradable micropar-
ticles steered with an upgraded magnetic resonance imaging
system for tumor chemoembolization // Biomaterials. –
2009. – 31. – P. 6327–6332.
11. Inhibition of tumor growth by endohedral metallofullerenol
nanoparticles optimized as reactive oxygen species
scavenger / Yin J.-J., Lao F., Meng J. et al. // Mol.
Pharmacol. – 2008. – 74. – P. 1132–1140.
12. Fahmy B., Cormier S.A. Copper oxide nanoparticles
induce oxidative stress and cytotoxicity in airway
epithelial cells // Toxicology in Vitro. – 2009. – 23, N 7. –
P. 1365–1371.
13. Ëàâðèíåíêî Î.Ì., Ìàìóíÿ Ñ.Â. Âïëèâ ñêëàäó àêòèâó-
þ÷îãî ðîç÷èíó íà ïðîöåñ öåìåíòàö³¿ ì³ä³ // Òåçè
VIII ì³æíàð. íàóê.-ïðàêò. êîíôåðåíö³¿ «Åêîëîã³ÿ. Ëþ-
äèíà. Ñóñï³ëüñòâî» ÍÒÓÓ «Êϲ». – Ê., 2005. – Ñ. 108.
14. Ùóêèí Å.Ä., Ïåðöîâ À.Â., Àìåëèíà Å.À. Êîëëîèäíàÿ
õèìèÿ.– Ì.: Âûñøàÿ øêîëà, 2006. – 444 ñ.
15. Áóëåð Ï. Íàíîòåðìîäèíàìèêà. – ÑÏÁ.: ÎÎÎ «ßíóñ»,
2004. – 172 ñ.
16. Âëàäèìèðîâ Þ.À. Ñâå÷åíèå, ñîïðîâîæäàþùåå áèîõè-
ìè÷åñêèå ðåàêöèè // Ñîðîñîâñêèé îáðàçîâàòåëüíûé
æóðíàë. – 1999. – ¹ 6. – Ñ. 25–32.
17. Quinolizin-Coumarins as Physical Enhancers of Chemilu-
minescence during Lipid Peroxidation in Live HL-60 Cells /
Vladimirov Y.A., Arroyo A., Taylor J.M. et al. // Archives
of Biochemistry and Biophysics. – 2000. – 384, N 1. –
P. 154–162.
18. Àíòèîêñèäàíòíûå ñâîéñòâà ïðîèçâîäíûõ 3-îêñèïè-
ðèäèíà – ìåêñèäîëà, ýìîêñèïèíà è ïðîêñèïèíà / Êëå-
áàíîâ Ã.È. Ëþáèöêèé Î.Á., Âàñèëüåâà Î.Â. è äð. //
Âîïðîñû ìåä. õèìèè. – 2001. – ¹ 3. – Ñ. 76–81.
19. Âëàäèìèðîâ Þ.À. Ñâîáîäíûå ðàäèêàëû è àíòèîêñèäàí-
òû // Âåñòíèê ÐÀÌÍ. – 1998. – ¹ 7. – Ñ. 43–51.
20. Influence of water sample storage protocols in
chemiluminescence detection of trace elements //
Y. Moliner-Martinez, S. Meseguer-Lloret, L.A. Tortajada-
Genaro, P. Campins-Falco // Talanta.– 2003. – 60, N 2–3. –
P. 257–268.
21. Ëàâðèíåíêî Å.Í. Ðîëü êàòèîíîâ æåëåçà äèñïåðñèîí-
íîé ñðåäû ïðè îáðàçîâàíèè æåëåçî-êèñëîðîäíûõ
ñòðóêòóð â ñèñòåìàõ íà îñíîâå æåëåçà è óãëåðîäà //
Íàíîñèñòåìû. Íàíîìàòåðèàëû. Íàíîòåõíîëîãèè. –
2008. – 6, ñïåöâûï. 2. – C. 529–550.
22. Î ìåõàíèçìå ïðîöåññîâ â ãàëüâàíîïàðå æåëåçî–óãëå-
ðîä (êîêñ) â àýðèðîâàííîì ðàñòâîðå, ñîäåðæàùåì èîíû
òÿæåëûõ ìåòàëëîâ / Â.Â. Çîçóëÿ, Å.Í. Ëàâðèíåíêî,
Â.À. Ïðîêîïåíêî, Í.Â. Ïåðöîâ // Óêð. õ³ì. æóðíàë. –
2000. – 66, ¹ 7. – Ñ. 48–50.
23. Âëàäèìèðîâ Þ.À., Àð÷àêîâ À.È. Ïåðåêèñíîå îêèñëå-
íèå ëèïèäîâ â áèîëîãè÷åñêèõ ìåìáðàíàõ. – Ì.: Íàóêà,
1972. – 252 ñ.
ÁÈÎÍÀÍÎÌÀÒÅÐÈÀËÛ
|