Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів
Нанокомпозити на основi полiмерних гiдрогелiв з iнкорпорованими магнiтними частинками — магнiтнi гiдрогелi або ферогелi — мають унiкальнi властивостi, що поєднують властивостi як наповнювача (магнiточутливiсть), так i матрицi (бiосумiснiсть, можливiсть iнкорпорування широкого спектра лiкарських преп...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85648 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів / О.І. Коротич, Ю.М. Самченко, З.Р. Ульберг, Л.Ф. Суходуб // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 4. — С. 123–129. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859683280809361408 |
|---|---|
| author | Коротич, О.І. Самченко, Ю.М. Ульберг, З.Р. Суходуб, Л.Ф. |
| author_facet | Коротич, О.І. Самченко, Ю.М. Ульберг, З.Р. Суходуб, Л.Ф. |
| citation_txt | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів / О.І. Коротич, Ю.М. Самченко, З.Р. Ульберг, Л.Ф. Суходуб // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 4. — С. 123–129. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Нанокомпозити на основi полiмерних гiдрогелiв з iнкорпорованими магнiтними частинками — магнiтнi гiдрогелi або ферогелi — мають унiкальнi властивостi, що поєднують властивостi як наповнювача (магнiточутливiсть), так i матрицi (бiосумiснiсть, можливiсть iнкорпорування широкого спектра лiкарських препаратiв). При використаннi гiдрогелiв на основi “розумних” полiмерiв можна створювати системи для локальної гiпертермiї i хiмiотерапiї ракових пухлин. Виходячи з практичної цiнностi даних систем, розглянуто вплив гiдрофiльно-гiдрофобного балансу (спiв)полiмерної матрицi та умов синтезу (температура, концентрацiя катiонiв феруму) на утворення частинок магнетиту в поровому просторi полiмерних матриць на основi акрилових мономерiв
(N-iзопропiлакриламiд, акриламiд), а також дослiджено їх фiзико-хiмiчнi властивостi.
Нанокомпозиты на основе полимерных гидрогелей с инкорпорированными магнитными частицами — магнитные гидрогели или феррогели — имеют уникальные свойства, объединяющие свойства как наполнителя (магниточувствительность), так и матрицы (биосовместимость, возможность инкорпорировать широкий спектр лекарственных препаратов).
При использовании гидрогелей на основании “разумных” полимеров могут быть созданы
системы для локальной гипертермии и химиотерапии раковых опухолей. Исходя с практической ценности данных систем, рассмотрено влияние гидрофильно-гидрофобного баланса (со)полимерной матрицы и условия синтеза (температура, концентрация катионов ферума) на образование частиц магнетита в поровом пространстве полимерных матриц на основе акриловых мономеров (N-изопропилакриламид, акриламид), а также исследованы их физико-химические свойства.
Nanocomposites based on polymeric hydrogels with incorporated magnetic particles — magnetic
hydrogels or ferrogels — have a unique set of properties, by combining the properties of a filler (magnetosensitivity) and a matrix (biocompability, capability to incorporate a wide range of
pharmaceuticals, etc.). Systems for local hyperthermia and chemotherapy of cancer can be created
using hydrogels based on “smart” polymers. Based on the practical value of these systems, the
influence of the hydrophilic-hydrophobic balance of (co)polymeric matrices and the conditions of
synthesis (temperature and concentration of iron cations) on the formation of magnetite particles in the pore space of a polymeric matrix based on acrylic monomers (N-isopropylacrylamide and acrylamide) is examined. Physico-chemical properties are investigated as well.
|
| first_indexed | 2025-11-30T20:36:53Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 541.182.644
О. I. Коротич, Ю.М. Самченко, З. Р. Ульберг,
член-кореспондент НАН України Л. Ф. Суходуб
Магнiтнi гiдрогелi на основi акрилових мономерiв
Нанокомпозити на основi полiмерних гiдрогелiв з iнкорпорованими магнiтними частин-
ками — магнiтнi гiдрогелi або ферогелi — мають унiкальнi властивостi, що поєднують
властивостi як наповнювача (магнiточутливiсть), так i матрицi (бiосумiснiсть, мож-
ливiсть iнкорпорування широкого спектра лiкарських препаратiв). При використаннi
гiдрогелiв на основi “розумних” полiмерiв можна створювати системи для локальної
гiпертермiї i хiмiотерапiї ракових пухлин. Виходячи з практичної цiнностi даних сис-
тем, розглянуто вплив гiдрофiльно-гiдрофобного балансу (спiв)полiмерної матрицi та
умов синтезу (температура, концентрацiя катiонiв феруму) на утворення частинок
магнетиту в поровому просторi полiмерних матриць на основi акрилових мономерiв
(N-iзопропiлакриламiд, акриламiд), а також дослiджено їх фiзико-хiмiчнi властивостi.
Гiдрогелевi системи, особливо на основi “розумних” полiмерiв, широко використовують у ме-
дицинi [1], фармакологiї та бiологiї. Це пов’язано з їхньою здатнiстю змiнювати фiзико-хi-
мiчнi властивостi при змiнi факторiв навколишнього середовища, якi за природою можна
вiднести до фiзичних (температура, свiтло, електричне та магнiтне поле) або хiмiчних (pH,
iонна сила розчину).
Термочутливi полiмернi системи на основi НIПАА з температурою фазового перехо-
ду [2] близько 32–34 ◦C найбiльш часто використовуються для розробки систем цiльової
доставки i контрольованого вивiльнення лiкарських препаратiв. Це пов’язано з близькiстю
температури фазового переходу полiмерної системи до температури людського тiла.
Температура фазового переходу визначається гiдрофiльно-гiдрофобним балансом i мо-
же бути змiнена при його спiвполiмеризацiї з гiдрофiльними або з гiдрофобними мономе-
рами [3]. Крiм гiдрофiльно-гiдрофобного балансу макромолекули, температура фазового
переходу дуже залежить вiд хiмiчної природи та концентрацiї (iонної сили) розчину, в яко-
му знаходиться полiмерна матриця [4–10].
Введення магнетиту (Fe3O4) до складу полiмерних матриць дає змогу отримати гiдро-
гелi з магнiтними властивостями — ферогелi. При накладаннi зовнiшнього постiйного маг-
нiтного поля ферогелi можна локалiзувати в безпосереднiй близькостi до органу-мiшенi,
що є критично важливим при застосуваннi високотоксичних лiкарських засобiв. У перемiн-
ному магнiтному полi вiдбувається розiгрiвання ферогелiв, яке пов’язане з перетворенням
частинками магнетиту енергiї магнiтного поля в теплову енергiю [11]. Таким чином, одним
iз перспективних напрямiв використання ферогелiв є розробка на їх основi систем адре-
сної доставки та контрольованого вивiльнення лiкарських препаратiв, а також систем для
локальної магнiтної гiпертермiї (теплової обробки) [12–15] ракових пухлин.
У цiй роботi дослiджено процес утворення магнетиту в поровому просторi гiдрогелiв на
основi НIПАА i АА, розробку методiв отримання на їх основi ферогелiв, а також вивчено
їх фiзико-хiмiчних властивостi.
Матерiали та методи дослiдження. Для синтезу полiмерних гiдрогелiв i нанокомпо-
зитiв на їх основi використовували такi реагенти: НIПАА (“Sigma Aldrich”, 97%) перекрис-
талiзовували з гексану та сушили пiд вакуумом; АА (“Merck”, >99,9%), МБА (“Merck”, 98%),
© О. I. Коротич, Ю. М. Самченко, З. Р. Ульберг, Л.Ф. Суходуб, 2013
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №4 123
ПСА (“Sigma”, >98%), ТМЕД (“Merck”, >99%), FeCl3 · 6H2O (“Бром”), FeSO4 · 7H2O (“Ре-
актив”, >98%), NaOH використовувалися без додаткового очищення.
(Спiв)полiмернi гiдрогелi було отримано шляхом радикальної полiмеризацiї мономерiв
у водному середовищi в атмосферi аргону (н. у.). Масова частка мономеру(iв) становила 20%
реакцiйної сумiшi, зшиваючого агента — 0,2%, загальна концентрацiя iнiцiюючої сумiшi
(ПСА та ТМЕД) — 0,08 моль/л. Як зшиваючий агент використовували бiфункцiональний
мономер МБА. Для отримання гiдрогелiв у виглядi пластин полiмеризацiю проводили мiж
двома скляними паралельними шаблонами, роздiленими спейсером (1 мм).
Пiсля закiнчення полiмеризацiї зразки промивали вiд непрореагованої композицiї у дис-
тильованiй водi при кiмнатнiй температурi. Вiдмивання гiдрогелевих матриць контролюва-
ли за допомогою УФ спектрометра (“Specord M40”). Вiдмитi гiдрогелевi зразки сушили на
повiтрi при кiмнатнiй температурi до постiйної маси.
На основi отриманих (спiв)полiмерних матриць було синтезовано нанокомпозити з iн-
корпорованим магнетитом — магнiтнi гiдрогелi або ферогелi. Магнетит до складу гiдроге-
лiв вводився шляхом його синтезу в поровому просторi полiмерних матриць за реакцiєю
осадження:
Fe2+ + 2Fe3+ + 8OH− = Fe3O4 ↓ +4H2O.
На першiй стадiї проводили насичення полiмерної матрицi катiонами феруму. Для цього ви-
сушену полiмерну матрицю заливали надлишком водного розчину солей дво- й тривалент-
ного феруму iз спiввiдношенням 1 : 2. На другiй стадiї для утворення магнетиту полiмерну
матрицю, насичену катiонами феруму, обробляли 10%-м розчином NaOH.
Рiвноважний ступiнь набухання гiдрогелiв вивчали ваговим методом у водi та водних
розчинах солей феруму при рiзних температурах. Для цього висушенi гiдрогелi заливали
надлишком дисперсiйного середовища i ставили в термостат “ТС-1/80 СПН” при заданiй
температурi. Через 24 год зразки дiставали, фiльтрувальним папером видаляли надлишок
рiдини з поверхнi та зважували з точнiстю до четвертого знака пiсля коми на вагах “Axis”.
Розрахунок рiвноважного ступеня набухання Q (г/г) гiдрогелiв проводили за такою
формулою:
Q =
m−m0
m0
,
де m0 — маса ксерогелю, г; m — маса зразка, що набухнув до рiвноважного стану, г.
Електроннi мiкрофотографiї зразкiв були отриманi на сканувальному електронному мiк-
роскопi марки JSM 6700F з енергiєю електронiв 5 кВ. Вимiрювання проводили в режимi
вторинних вiдбитих електронiв. Зразки, що висушенi при кiмнатнiй температурi, крiпили
на електропровiдний скотч i покривали шаром платини (20 нм).
Вимiрювання намагнiченостi i магнiтної сприйнятливостi полiмерних ферогелiв прово-
дили на автоматизованому комплексi PPMS-9 при 300 К. Статистичну обробку результатiв
вимiрювань здiйснювали з використанням t-критерiю для довiрчої областi P0,95, кiлькiсть
паралельних вимiрювань становила 3–10.
Систематичну похибку визначення рiвноважного ступеня набухання ∆Qc розрахову-
вали за формулою:
∆Qc =
(
1
m0
+
m
m2
0
)
∆m =
m0 +m
m2
0
∆m
(тут ∆m = 0,0001).
124 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №4
Рис. 1. Залежнiсть рiвноважного ступеня набухання у водi при рiзних температурах (а) та водних розчинах
катiонiв феруму при 25 ◦C (б ) (спiв)полiмерних гiдрогелiв на основi НIПАА i АА:
1 — 100% НIПАА; 2 — 95% НIПАА; 3 — 75% НIПАА; 4 — 0% НIПАА
Для розрахунку випадкової похибки ∆Qв використовували формулу
∆Qв = ±t
√
√
√
√
√
√
n
∑
i=1
(Qi −Q)2
n(n− 1)
.
Кiнцевий результат вимiрювання рiвноважного ступеня набухання розраховували таким
чином:
Q± [∆Qc +∆Qв],
де Q — середньоарифметичне значення рiвноважного ступеня набухання.
Результати та їх обговорення. Фазовi переходи в матрицях дослiджували ваговим
методом при вимiрюваннi рiвноважного ступеня набухання при рiзних температурах. Так,
у мiру замiщення ланок НIПАА ланками АА (рис. 1, а) спостерiгається перехiд вiд рiзкого
фазового переходу (при високих концентрацiях НIПАА) до плавного (при концентрацiях
НIПАА 75–25%) з подальшою втратою термочутливостi при концентрацiях НIПАА 25%
i менше. При цьому температура фазового переходу збiльшується iз збiльшенням кiлькостi
ланок АА. Так, НКТР гомополiмерної матрицi на основi НIПАА становить близько 34 ◦C,
для спiвполiмерiв НIПАА та АА НКТР збiльшується i становить вiдповiдно 42 ◦C при 95%
вмiстi НIПАА.
Розглянемо тепер отримання ферогелiв шляхом синтезу магнетиту в поровому просторi
зшитих (спiв)полiмерних матриць, що мiстять мономернi ланки НIПАА та АА у рiзних
спiввiдношеннях.
Кiлькiсть iнкорпорованого магнетиту визначає магнiточутливiсть отриманих фероге-
лiв. Тому дослiдження процесу набухання гiдрогелiв рiзного хiмiчного складу залежно вiд
концентрацiї розчинiв катiонiв феруму дозволило оптимiзувати процес синтезу магнiтних
часток у полiмерних нанореакторах. Було встановлено (див. б на рис. 1), що рiвноважний
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №4 125
Рис. 2. Електроннi мiкрофотографiї (СЕМ) спiвполiмерних ферогелiв (НIПАА — 75%, АА — 25%, МБА —
0,2%), синтезованих у розчинах з рiзною концентрацiєю катiонiв феруму:
а — 1% Fe2+/2Fe3+; б — 5% Fe2+/2Fe3+
ступiнь набухання гомополiмерного гiдрогелю на основi АА збiльшується при збiльшен-
нi концентрацiї катiонiв феруму з подальшим незначним зниженням при концентрацiях,
вищих за 6%. Гiдрогель, що мiстить ланки НIПАА, веде себе зовсiм iншим чином. Так,
гомополiмерний гiдрогель на основi НIПАА переходить в сколапсований стан при масовiй
концентрацiї катiонiв феруму близько 2,15%. Для спiвполiмерного гiдрогелю з 95%-м вмiс-
том НIПАА критична концентрацiя, при якiй вiдбувається фазовий перехiд, збiльшується
i становить 4,5%. У свою чергу рiвноважний ступiнь набухання спiвполiмерної матрицi
з 75%-м вмiстом НIПАА майже не змiнюється при концентрацiях катiонiв феруму до 6%,
пiсля чого спостерiгається рiзке зниження ступеня набухання.
Вказанi закономiрностi можна пояснити таким чином. Гiдратацiя гiдрофобного фраг-
мента НIПАА (iзопропiльної групи) визначає фiзичнi властивостi системи та вiдповiдає за
перебування гiдрогелю в набухлому станi. Присутнiсть солей в свою чергу руйнує водневi
зв’язки та змiнює взаємодiю мiж полiмером i розчинником, що i сприяє процесам дегiдрата-
цiї iзопропiльного фрагмента та переходу гiдрогелю в сколапсований стан. При замiщеннi
ланок НIПАА ланками гiдрофiльного АА критична концентрацiя катiонiв феруму збiль-
шується, оскiльки гiдрофобнi фрагменти стають роздiленими акриламiдними ланками, що
перешкоджає їх агрегацiї.
Як видно з електронних мiкрофотографiй, частки магнетиту, що синтезованi в порово-
му просторi полiмерних матриць при концентрацiї катiонiв феруму 1% є нанорозмiрними
i практично монодисперсними з розмiром близько 20 нм (рис. 2, а). Iз збiльшенням кон-
центрацiї магнетиту в ферогелях розмiр його частинок та їх полiдисперснiсть дещо збiль-
шується (див. б на рис. 2).
На рис. 3, а наведено кривi намагнiчення спiвполiмерних ферогелiв, синтезованих у роз-
чинах катiонiв феруму з рiзною концентрацiєю (0,5% й 2,5% Fe2+/2Fe3+). Так, наявнiсть
петлi гiстерезису свiдчить про те, що розмiр синтезованих у поровому просторi частинок
магнетиту становить бiльше 10 нм, тобто магнiтнi частки є багатодоменними, що пiдтверд-
жується також даними електронної мiкроскопiї. Для отриманих ферогелiв характернi низькi
126 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №4
Рис. 3. Магнiтi петлi гiстерезису (1 ) та магнiтна сприйнятливiсть (2 ) спiвполiмерних ферогелiв (95%
НIПАА, АА — 5%), синтезованих у водних розчинах катiонiв феруму з рiзною концентрацiєю:
а: 1 — 0,5% Fe2+/2Fe3+ (0,2%МБА), 2 — 2,5% Fe2+/2Fe3+ (0,2% МБА); б : 1 — 0,5% Fe2+/2Fe3+ (0,2% МБА),
2 — 0,5% Fe2+/2Fe3+ (0,04% МБА), 3 — 2,5% Fe2+/2Fe3+ (0,2% МБА), 4 — 2,5% Fe2+/2Fe3+ (0,04% МБА)
значення залишкової намагнiченостi — близько 0,01 емо/г (крива 1 ) й 0,04 емо/г (крива 2 ).
Про магнiтом’якiсть отриманих ферогелiв свiдчить невелике значення коерцитивної сили.
Крiм того, концентрацiя iнкорпорованого магнетиту збiльшується iз збiльшенням концент-
рацiї розчинiв катiонiв феруму (намагнiченiсть насичення 0,03 емо/г (крива 1 ) й 0,14 емо/г
(крива 2 ) при 1 й 2,5% катiонi феруму вiдповiдно). При однакових концентрацiях катiонiв
феруму частинка iнкорпорованого магнетиту збiльшується iз зменшенням частоти зшив-
ки, тобто iз збiльшенням порового простору полiмерної матрицi, доступного для утворення
частинок магнетиту (див. б на рис. 3).
Оскiльки на основi розроблених ферогелiв передбачається створення не тiльки систем
для магнiтної гiпертермiї, а й терапевтичних систем для цiльової доставки та керованого
вивiльнення лiкарських препаратiв, то отриманим ферогелям повинен бути притаманний
комплекс властивостей, якi iнодi суперечать одна однiй i вимагають оптимiзацiї складу
ферогелiв.
З одного боку, магнiтокерованiсть та здатнiсть нагрiватися у зовнiшньому перемiнному
магнiтному полi визначається високим вмiстом магнiтного наповнювача. Вiдзначимо, що
iстотну роль вiдiграє i полiмерна складова розроблених магнiтних нанокомпозитiв, оскiль-
ки саме вона вiдповiдальна за фазовий перехiд мiж набухлим i сколапсованим станом пiд
впливом змiни температури та за можливiсть iммобiлiзацiї широкого спектра лiкарських
препаратiв. Залежнiсть рiвноважного ступеня набухання вiд температури для вихiдної мат-
рицi й ферогелiв iз рiзним вмiстом магнетиту наведено на рис. 4, з якого видно, що син-
тезованi гiдрогелевi нанокомпозити з iнкорпорованим магнетитом зберiгають термочутливi
властивостi, хоча їх рiвноважний водовмiст та iнтенсивнiсть фазового переходу дещо посту-
паються ненаповненiй полiмернiй матрицi. Це пояснюється тим, що при збiльшеннi вмiсту
магнетиту в полiмернiй матрицi, з одного боку, зменшується вiльний простiр, який може
займати вода, а з iншого — наночастинки магнетиту стерично перешкоджають колапсу
матрицi та дифузiї води.
Таким чином, отримання магнiтних гiдрогелiв у результатi синтезу наночастинок маг-
нетиту в поровому просторi полiмерної матрицi має ряд переваг (наприклад, вiдсутнiсть
агрегацiї наночастинок), але в той самий час є недостатньо вивченим. Тому нами було
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №4 127
Рис. 4. Залежнiсть рiвноважного ступеня набухання спiвполiмерної матрицi та ферогелiв на її основi, отри-
маних у розчинах з рiзною концентрацiєю катiонiв феруму, вiд температури (НIПАА — 75%, АА — 25%,
0,2% МБА):
1 — вихiдна матриця; 2 — 1% Fe2+/2Fe3+; 3 — 2,5% Fe2+/2Fe3+; 4 — 5% Fe2+/2Fe3+; 5 — 7,5% Fe2+/2Fe3+
розглянуто вплив гiдрофiльно-гiдрофобного балансу та концентрацiї катiонiв феруму на
процес утворення частинок магнетиту в нанокомiрках спiвполiмерних гiдрогелiв, а також
дослiджено фiзико-хiмiчнi властивостi отриманих магнiтних нанокомпозитiв. Показано, що
оптимальними властивостями з точки зору практичного використання володiє спiвполiмер-
ний ферогель з вмiстом НIППА й АА 95 й 5% вiдповiдно. Для нього характерний як рiзкий
фазовий перехiд (для максимально ефективного вивiльнення iнкорпорованих лiкiв), так
i висока магнiточутливiсть. Отже, вказаний метод синтезу термочутливих ферогелiв дає
змогу отримати системи, що одночасно володiють термо- i магнiточутливiстю i на осно-
вi яких можуть бути створенi терапевтичнi системи нового поколiння для лiкування раку
i доставки лiкарських препаратiв.
1. Pal K., Banthia A.K., Majumdar D.K. Polymeric hydrogels: characterization and biomedical applications –
a mini review // Des. Monomers Polym. – 2009. – 12. – P. 197–201.
2. Plate N.A., Lebedeva T. L., Valuev L. I. Lower critical solution temperature of N-alkyl-substituted poly-
acrylamides // Polymer J. – 1999. – 31, No 1. – P. 21–23.
3. Samchenko Yu., Ulberg Z., Korotych O. Multipurpose smart hydrogel systems // Advances in Coll. Interface
Sci. – 2011. – 168. – P. 247–262.
4. Eeckman F., Amighi K., Moes A. J. Effect of some physiological and non-physiological compounds on the
phase transition temperature of thermoresponsive polymers intended for oral controlled-drug delivery //
Internat. J. Pharmaceutics. – 2001. – 222. – P. 259–265.
5. Liu X.-M., Wang L.-S., Wang L. et al. The effect of salt and pH on the phase-transition behaviors of
temperature-sensitive copolymers based on N-isopropylacrylamide // Biomaterials. – 2004. – 25. – P. 5659–
5663.
6. Schild H.G., Tirrell D.A. Interaction of poly(N-isopropylacrylamide) with sodium n-alkyl sulfates in
aqueous solution // Langmuir. – 1991. – 7. – P. 665–670.
7. Schild H.G., Tirrell D. A. Microcalorimetric detection of lower critical solution temperature in aqueous
polymer solution // J. Phys. Chem. – 1990. – 94. – P. 4352–4357.
8. Miyagishi S., Takagi M., Kadono S. et al. Effect of amino acid surfactants on phase transition of
poly(N-isopropylacrylamide) gel // J. Coll. Interface Sci. – 2003. – 261. – P. 191–194.
9. Frank H. S., Wen W.Y. Ion-solvent interaction. Structural aspects of ion-solvent interaction in aqueous
solutions: a suggested picture of water structure // Discus. Faraday Socciety. – 1957. – 24. – P. 133–135.
10. Ataman M. Properties of aqueous salt solutions of poly(ethylene oxide). Cloud points, theta temperatures //
Coll. and Pol. Sci. – 1987. – 265. – P. 19–25.
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №4
11. Ang K. L., Venkatraman S., Ramanujan R.V. Magnetic PNIPA hydrogels for hyperthermia applications
in cancer therapy // Mat. Sci. Eng. C. – 2007. – 27. – P. 347–352.
12. Mitsumori M., Hiraoka M., Shibata T. et al. Targeted hyperthermia using dextran magnetite complex: a
new treatment modality for liver tumors // Hepatogastroenterol. – 1996. – 43 (12). – P. 1431–1436.
13. Lao L. L., Ramanujan R.V. Magnetic and hydrogel composite materials for hyperthermia applications //
J. Mat. Sci.: Mat. Med. – 2004. – 15. – P. 1061–1065.
14. Babincova M., Leszczynska D., Sourivong P. Superparamagnetic gel as a novel material for electromagneti-
cally induced hyperthermia // J. Magn. Magn. Mat. – 2001. – 225. – P. 109–113.
15. Shinkai M. Functional magnetic particles for medical application // J. Biosci. Bioeng. – 2002. – 94, No 6. –
P. 606–610.
Надiйшло до редакцiї 01.10.2012Iнститут бiоколоїдної хiмiї
iм. Ф.Д. Овчаренка НАН України, Київ
Медичний iнститут Сумського
державного унiверситету
Е.И. Коротич, Ю.М. Самченко, З. Р. Ульберг,
член-корреспондент НАН Украины Л. Ф. Суходуб
Магнитные гидрогели на основе акриловых мономеров
Нанокомпозиты на основе полимерных гидрогелей с инкорпорированными магнитными час-
тицами — магнитные гидрогели или феррогели — имеют уникальные свойства, объединяю-
щие свойства как наполнителя (магниточувствительность), так и матрицы (биосовмес-
тимость, возможность инкорпорировать широкий спектр лекарственных препаратов).
При использовании гидрогелей на основании “разумных” полимеров могут быть созданы
системы для локальной гипертермии и химиотерапии раковых опухолей. Исходя с практи-
ческой ценности данных систем, рассмотрено влияние гидрофильно-гидрофобного баланса
(со)полимерной матрицы и условия синтеза (температура, концентрация катионов феру-
ма) на образование частиц магнетита в поровом пространстве полимерных матриц на
основе акриловых мономеров (N-изопропилакриламид, акриламид), а также исследованы их
физико-химические свойства.
O. I. Korotych, Yu. M. Samchenko, Z.R. Ulberg,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine L. F. Sukhodub
Magnetic hyrogels based on acrylic monomers
Nanocomposites based on polymeric hydrogels with incorporated magnetic particles — magnetic
hydrogels or ferrogels — have a unique set of properties, by combining the properties of a fil-
ler (magnetosensitivity) and a matrix (biocompability, capability to incorporate a wide range of
pharmaceuticals, etc.). Systems for local hyperthermia and chemotherapy of cancer can be created
using hydrogels based on “smart” polymers. Based on the practical value of these systems, the
influence of the hydrophilic-hydrophobic balance of (co)polymeric matrices and the conditions of
synthesis (temperature and concentration of iron cations) on the formation of magnetite particles
in the pore space of a polymeric matrix based on acrylic monomers (N-isopropylacrylamide and
acrylamide) is examined. Physico-chemical properties are investigated as well.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №4 129
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85648 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T20:36:53Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Коротич, О.І. Самченко, Ю.М. Ульберг, З.Р. Суходуб, Л.Ф. 2015-08-11T13:16:07Z 2015-08-11T13:16:07Z 2013 Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів / О.І. Коротич, Ю.М. Самченко, З.Р. Ульберг, Л.Ф. Суходуб // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 4. — С. 123–129. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85648 541.182.644 Нанокомпозити на основi полiмерних гiдрогелiв з iнкорпорованими магнiтними частинками — магнiтнi гiдрогелi або ферогелi — мають унiкальнi властивостi, що поєднують властивостi як наповнювача (магнiточутливiсть), так i матрицi (бiосумiснiсть, можливiсть iнкорпорування широкого спектра лiкарських препаратiв). При використаннi гiдрогелiв на основi “розумних” полiмерiв можна створювати системи для локальної гiпертермiї i хiмiотерапiї ракових пухлин. Виходячи з практичної цiнностi даних систем, розглянуто вплив гiдрофiльно-гiдрофобного балансу (спiв)полiмерної матрицi та умов синтезу (температура, концентрацiя катiонiв феруму) на утворення частинок магнетиту в поровому просторi полiмерних матриць на основi акрилових мономерiв (N-iзопропiлакриламiд, акриламiд), а також дослiджено їх фiзико-хiмiчнi властивостi. Нанокомпозиты на основе полимерных гидрогелей с инкорпорированными магнитными частицами — магнитные гидрогели или феррогели — имеют уникальные свойства, объединяющие свойства как наполнителя (магниточувствительность), так и матрицы (биосовместимость, возможность инкорпорировать широкий спектр лекарственных препаратов). При использовании гидрогелей на основании “разумных” полимеров могут быть созданы системы для локальной гипертермии и химиотерапии раковых опухолей. Исходя с практической ценности данных систем, рассмотрено влияние гидрофильно-гидрофобного баланса (со)полимерной матрицы и условия синтеза (температура, концентрация катионов ферума) на образование частиц магнетита в поровом пространстве полимерных матриц на основе акриловых мономеров (N-изопропилакриламид, акриламид), а также исследованы их физико-химические свойства. Nanocomposites based on polymeric hydrogels with incorporated magnetic particles — magnetic hydrogels or ferrogels — have a unique set of properties, by combining the properties of a filler (magnetosensitivity) and a matrix (biocompability, capability to incorporate a wide range of pharmaceuticals, etc.). Systems for local hyperthermia and chemotherapy of cancer can be created using hydrogels based on “smart” polymers. Based on the practical value of these systems, the influence of the hydrophilic-hydrophobic balance of (co)polymeric matrices and the conditions of synthesis (temperature and concentration of iron cations) on the formation of magnetite particles in the pore space of a polymeric matrix based on acrylic monomers (N-isopropylacrylamide and acrylamide) is examined. Physico-chemical properties are investigated as well. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів Магнитные гидрогели на основе акриловых мономеров Magnetic hyrogels based on acrylic monomers Article published earlier |
| spellingShingle | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів Коротич, О.І. Самченко, Ю.М. Ульберг, З.Р. Суходуб, Л.Ф. Хімія |
| title | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів |
| title_alt | Магнитные гидрогели на основе акриловых мономеров Magnetic hyrogels based on acrylic monomers |
| title_full | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів |
| title_fullStr | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів |
| title_full_unstemmed | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів |
| title_short | Магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів |
| title_sort | магнітні гідрогелі на основі акрилових мономерів |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85648 |
| work_keys_str_mv | AT korotičoí magnítnígídrogelínaosnovíakrilovihmonomerív AT samčenkoûm magnítnígídrogelínaosnovíakrilovihmonomerív AT ulʹbergzr magnítnígídrogelínaosnovíakrilovihmonomerív AT suhodublf magnítnígídrogelínaosnovíakrilovihmonomerív AT korotičoí magnitnyegidrogelinaosnoveakrilovyhmonomerov AT samčenkoûm magnitnyegidrogelinaosnoveakrilovyhmonomerov AT ulʹbergzr magnitnyegidrogelinaosnoveakrilovyhmonomerov AT suhodublf magnitnyegidrogelinaosnoveakrilovyhmonomerov AT korotičoí magnetichyrogelsbasedonacrylicmonomers AT samčenkoûm magnetichyrogelsbasedonacrylicmonomers AT ulʹbergzr magnetichyrogelsbasedonacrylicmonomers AT suhodublf magnetichyrogelsbasedonacrylicmonomers |