Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту
The adsorption capacity of magnetite and Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/Al2O3 composites towards Pb2+ cations in human serum was investigated. The effect of the solvent and the stabilizer on the adsorption of lead cations and protein compounds in blood serum medium was studied. The effect of chemica...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/618 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Surface| _version_ | 1869291774071013376 |
|---|---|
| author | Kusyak, A. P. Petranovska, A. L. Gorbyk, P. P. |
| author_facet | Kusyak, A. P. Petranovska, A. L. Gorbyk, P. P. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "A. P. Kusyak",
"institution": "Житомирський державний університет ім. Івана Фран"
},
{
"author": "A. L. Petranovska",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "P. P. Gorbyk",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
}
] |
| author_sort | Kusyak, A. P. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-02-11T11:16:52Z |
| description | The adsorption capacity of magnetite and Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/Al2O3 composites towards Pb2+ cations in human serum was investigated. The effect of the solvent and the stabilizer on the adsorption of lead cations and protein compounds in blood serum medium was studied. The effect of chemical modification of the magnetite surface on adsorption properties of the synthesized composites was showed. The conclusion about prospects of synthesized nanocomposites as a medical-biological sorbents, its technical and environmental purposes was made. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2016.08.179 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:35Z |
| format | Article |
| fulltext |
Поверхность. 2016. Вып. 8(23). С. 179–186 179
УДК 539.211:544.723
АДСОРБЦІЯ КАТІОНІВ Pb2+ З ПЛАЗМИ КРОВІ
НАНОКОМПОЗИТАМИ НА ОСНОВІ МАГНЕТИТУ
А.П. Кусяк1, А.Л. Петрановська2, П.П. Горбик2
1Житомирський державний університет ім. Івана Франка,
вул. В.Бердичівська 40, Житомир 10008, Україна a_kusyak@ukr.net
2Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка Національної академії наук України,
вул. Генерала Наумова 17, Київ 03164, Україна petranovska@ukr.net
Досліджено здатність магнетиту та композитів складу Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 і
Fe3O4/Al2O3 щодо вилучення катіонів Pb2+ з плазми крові людини. Вивчено вплив дисперсійного
середовища та стабілізатора на адсорбцію катіонів Pb2+ і білкових речовин в плазмі крові.
Встановлено вплив хімічного модифікування поверхні магнетиту на адсорбційні властивості
синтезованих композитів. Зроблено висновок про перспективність синтезованих
нанокомпозитів для сорбційної очистки біологічних рідин.
Вступ
Сполуки важких металів залишаються одними з найнебезпечніших токсикантів,
а проблема їх вилучення з організму не втрачає актуальності і потребує подальших
досліджень. Сучасні літературні дані свідчать про перспективність застосування
магнетиту та композитів на його основі як магніточутливих адсорбентів катіонів
важких металів [1–6]. Такі композити, проявляючи високу адсорбційну ємність, можуть
керуватись магнітним полем, а стадія відокремлення відпрацьованого адсорбенту може
бути виконана методом магнітної сепарації [7–9].
Вважається, що іони Pb2+, які надійшли до організму, через кров розподіляються
між внутрішніми органами і тканинами в залежності від інтенсивності кровообігу в них
та тропності до металу [10]. В організмі свинець циркулює в крові у вигляді
високодисперсного колоїдного фосфату і альбумінату та перебуває у двох токсикологічно
нерівноцінних фракціях – обмінній (в крові) та стабільній (в скелеті) [11].
Свинець – протоплазматична отрута широкого спектра дії – депонується
переважно в кістках, у печінці та нирках, в кістковому депо може зберігатися багато
років. Механізм токсичної дії його пов'язаний з блокуванням тіолових ферментів,
взаємодією з карбоксильними і фосфатними групами біополімерів, нуклеотидами.
Свинець гальмує вихід кальцію з клітин, токсично діє на нирки, пригнічує активність
імунної системи. Аналіз можливих механізмів транспорту іонів Pb2+ через мембрану до
гепатоцитів свідчить, шо вони проникають до цих клітин шляхом ендоцитозу та диффузії.
Час напіввиведення Pb з крові та з тканин внутрішніх органів становить 20 – 40 днів [11].
Науково обгрунтовані підходи до вторинної медико-біологічної профілактики
інкорпорації свинцю в організмі та процесу детоксикації організму від свинцю повинні
включати заходи, які спрямовані на ефективну нейтралізацію іонів цього металу у
біологічних середовищах для попередження їхнього зв'язування з відповідними
органічними лігандами та інтенсифікацію виведення з організму. Надзвичайно
важливим є забезпечення, після зв'язування іонів Pb2+, їхнього виведення з організму
фізіологічними шляхами і недопущення переносу в інші органи [12].
Одержання нанокомпозитних матеріалів біологічного призначення, дослідження
їх функціонування в біологічних рідинах обумовлено зростаючою потребою в
ефективних, сорбційних матеріалах для вилучення іонів важких металів, серед яких
180
іони Pb2+ залишаються одними з найбільш небезпечних, оскільки є високотоксичними
навіть за низьких концентрацій.
Тому об’єктом досліджень цієї роботи стали нанокомпозити на основі магнетиту,
їх сорбційна активність щодо білкових речовин та іонів Pb2+ в середовищі плазми крові.
Експериментальна частина
У даній роботі досліджували адсорбційні властивості синтезованих магніточутли-
вих композитів (МЧК) щодо іонів Pb2+ та білкових речовин з плазми крові людини.
Синтез магнетиту Fe3O4. Високодисперсний магнетит синтезували за реакцією
Елмора [13]. Для створення магнітних носіїв використовували фракцію частинок
магнетиту усередненого розміру ~15–30 нм, які є переважно однодоменними. Питома
поверхня дослідних зразків становила S = 105 м2/г [13].
Синтез нанокомопозитів Fe3O4/SiO2. Для модифікування поверхні магнетиту
обрано тетраетоксисилан. Структура кінцевих продуктів полімеризації при його
перетвореннях значною мірою залежить від умов проведення синтезу: температури, рН
середовища, перемішування, наявності каталізаторів тощо.
Синтез нанокомпозиту здійснювали методом адсорбційного модифікування
поверхні полімером [14]. Приєднання модифікатора відбувається в результаті
утворення водневих зв’язків між силанольною групою модифікатора і гідроксильною
групою поверхні магнетиту з подальшою молекулярною конденсацією з утворенням
силоксанового покриття Si–O–Si за механізмом полімолекулярної конденсації.
Синтез нанокомопозитів Fe3O4/ТiO2. Методика синтезу нанокомопозитів
Fe3O4/TiO2 ґрунтується на реакції гідролізу н-бутилортотитанату та наступній
конденсації продуктів гідролізу з утворенням полімерної сітки Ti–O–Ti. Гідроліз
проходить достатньо швидко. Ступінь полімеризації і будова полімерів в значній мірі
залежить від співвідношення ортотитанату та води, яка потрібна для досягнення
бажаного ступеня гідролізу, умов синтезу гідролізу, наявності каталізаторів тощо [15].
Синтез нанокомопозитів Fe3O4/Al2O3. Хімічне модифікування поверхні
наночастинок магнетиту проводили рідиннофазовим способом – ізопропілатом
алюмінію (C3H7O)3Al в ізопропіловому спирті [16]. В результаті реакції поліконденсації
поверхня магнетиту набуває амфотерного характеру за рахунок Al–O(H)-груп.
Модифікування поверхні синтезованих зразків підтверджено методом
інфрачервоної спектроскопії з фур’є-накопиченням (спектрометр “Perkin Elmer”,
модель 1720Х, діапазон 400 – 4000 см-1).
Визначення загального білка. Загальну концентрацію білкових речовин у плазмі
крові людини (медичний препарат) визначали за допомогою 3% сульфосаліцилової
кислоти на фотоелектороколориметрі КФК 3 при довжині хвилі 650 нм. При додаванні
3% сульфосаліцилової кислоти до розчину, що містить білкові речовини, відбувається
згортання білка і утворюється каламуть, інтенсивність якої пропорційна кількості
білків [17–19].
Дослідження адсорбції катіонів Pb2+на поверхні наноструктур з плазми крові.
Дослідження адсорбційних властивостей сорбентів щодо катіонів Pb2+ здійснювались у
статичному режимі за кімнатної температури. Водний розчин Pb2+ готували з солі
Pb(NO3)2. З даного розчину готували розчини плазми з концентраціями Pb2+ в межах 5–
7 мг/л. Значення рН одержаних розчинів плазми знаходилось в межах 7,1–7,6, що
відповідало значенням рН плазми. Наважки сорбентів (0,03 г) заливали розчином
плазми з вмістом Pb2+ відповідної концентрації (V=5 мл). Час контакту становив 20 хв.
Адсорбційну ємність (А) на поверхні МЧК визначали вимірюванням концентрацій
іона Pb2+ у розчинах до і після адсорбції із застосуванням атомно-абсорбційного
181
методу (спектрофотометр С-115 М1, полум’яна суміш ацетилен–повітря при довжині
хвилі світла лампи λ = 283,3 нм.).
Ємність адсорбенту А (мг/г) розраховували за формулою
А = (С0 – Сp)·V/g ,
де А – величина адсорбції, мг/г; Co – концентрація вихідного розчину, мг/л; Сp –
рівноважна концентрація розчину після адсорбції, мг/л; V – об’єм розчину, мл; g –
наважка адсорбенту, г. Cтупінь вилучення – R, % = [(С0 – Ср)/ С0]·100.
Вимірювання концентрації Pb2+ проводились без попереднього осадження білків з
метою запобігання втрат по іонах Pb2+, що залишаються зв’язаними з білковими
речовинами. Досліджувана концентрація іонів Pb2+ в плазмі крові становила 5–7 мг/л,
що відповідає летальній концентрації (вміст Pb2+ в крові не повинен перевищувати 0,2
мг/л, при 0,7–0,8 мг/л з’являються симптоми тяжкого отруєння).
рН-Потенціометричні вимірювання проводили на приладі І-160М.
Розчинники. Як дисперсійне середовище для МЧК використовували фізіологічний
розчин (0,9% NaCl), 5% розчин диметилформаміду (ДМФА) виготовлений на
фізіологічному розчині (МЧК+ДМФА), 5% розчин диметилсульфоксиду (ДМСО) у
фізіологічному розчині (МЧК+ ДМСО), та як стабілізатор – 15% розчин
поліетиленгліколя ПЕГ 2000, який вводили до розчинів ДМФА та ДМСО
(МЧК+ДМФА+ПЕГ) та (МЧК+ ДМСО+ПЕГ).
Результати та обговорення
Використання композитів для очистки біологічних рідин від важких металів
досліджували на прикладі плазми крові людини, в яку вводили іони Pb2+.
Плазму крові людини отримують, відокремлюючи від крові за допомогою
центрифугування суспендовані клітинні елементи. Вона являє собою прозору в'язку
світло-жовту рідину. На частку розчинних речовин плазми припадає близько 10%
(маса/об'єм), з них ~7% білки, ~0,9% неорганічні солі; іншу частину складають різні
небілкові органічні сполуки.
Білки плазми крові характеризуються різними специфічними функціями і
властивостями, їх поділяють на три основні групи [20, 21]: альбумін, глобуліни та
фібриноген.
Альбумін складає більше половини всіх білків плазми, синтезується в печінці. Він
обумовлює колоїдно-осмотичний тиск крові, виконує роль транспортних білків для
багатьох речовин, включаючи гормони, жирні кислоти, а також токсини і ліки.
Глобуліни – неоднорідна група білків, у якій виділяють α-, β-, γ-фракції. До
останнього відносяться імуноглобулини, чи антитіла – елементи імунної системи.
Фібриноген – розчинна форма фібрину – фібрилярного білка плазми крові, який
утворює волокна при підвищенні згортання крові (наприклад, при утворенні тромбу).
Синтезується фібриноген у печінці. Згортання крові захищає організм від крововтрати в
разі випадкового пошкодження судин [22].
Для модифікування поверхні наночастинок магнетиту використовували
покриття, відомі своєю біосумісністю, зокрема, тетраетоксисилан, н-бутилортотитанат
та ізопропілат алюмінію. Для дослідження адсорбційних характеристик поверхні
нанокомпозитів синтезовано наступні зразки: Fe3O4, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/ТіО2,
Fe3O4/Al2О3.
Наявність модифікованого шару на поверхні магнетиту підтверджували
тестуванням зразків методом ІЧ-спектроскопії, поверхня модифікованих зразків є
аморфною.
182
При розгляданні можливості використання синтезованих композитів як
сорбентів для екстракорпоральної очистки плазми крові та препаратів крові від іонів
Pb2+
, та враховуючи здатність білків зв’язувати катіони Pb2+, виникла необхідність
дослідження адсорбції білкових речовин поверхнею синтезованих композитів.
Дослідження адсорбції білкових речовин плазми крові поверхнею МЧК є
важливою складовою з'ясування загальної картини взаємодії нанорозмірної поверхні з
компонентами біологічних рідин. Вміст білкових речовин визначали в медичному
препараті плазмі крові людини. З метою запобігання агрегації частинок композитів в
середовищі плазми крові людини в результаті адсорбції білків, були використані
розчинники та стабілізатор. Вибір ДМФА та ДМСО як розчинників обумовлений
використанням даних речовин в органічному та неорганічному синтезі, їх здатності
змінювати проникність мембран клітин, стабілізувати білки та уповільнювати процес
згортання крові. Стабілізатор ПЕГ утворює на поверхні МЧК оболонку, яка запобігає
агломерації частинок та адсорбції білкових речовин крові [23].
Вплив дисперсійного середовища на ступінь вилучення білкових речовин
композитами з різною поверхнею видно з табл. 1.
Таблиця 1. Сорбційна активність поверхонь синтезованих МЧК щодо білкових
речовин
Fe3O4 Fe3O4/SiO2 Fe3O4/TiO2 Fe3O4/Al2O3 Дисперсійне
середовище А, мг/г R, % А, мг/г R, % А, мг/г R, % А, мг/г R, %
МЧК + ФР 5,12 8,7 15,3 26,1 14,0 23,9 12,8 21,7
МЧК+
ДМФА +ПЕГ
15,4 26,1 16,6 28,2 16,0 28,2 14,1 23,9
МЧК+ДМСО 1,28 2,8 0,0 0,0 5,1 11,1 0,0 0,0
МЧК+
ДМСО + ПЕГ
0,0 0,0 0,0 0,0 10,0 23,5 0,0 0,0
Для поверхні Fe3O4, при використанні фізіологічного розчину як розчинника
ступінь вилучення білкових речовин становить 8,7%. Використання ДМФА та
стабілізація ПЕГ призводить до збільшення R до 26,13%.
При використанні ДМСО та стабілізуючої суміші ДМСО+ПЕГ, навпаки,
відбувається суттєве зменшення зв'язування поверхонь МЧК з білковим компонентом
плазми для Fe3O4 та Fe3O4/SiO2. Така тенденція спостерігається для ДМСО та
стабілізуючої суміші з ПЕГ для всіх поверхонь МЧК. Дещо нижчі показники ступеня
вилучення білкових речовин з плазми крові спостерігаються для поверхні Fe3O4/TiO2:
зниження R до 11,11% для ДМСО та 23,9 – 28,2% для інших систем. Використання
фізіологічного розчину та стабілізуючої суміші характеризується незначними змінами
адсорбції білкових речовин на Fe3O4/Al2O3. В середовищі фізіологічного розчину
найменша сорбційна активність до білкових речовин спостерігається для Fe3O4/Al2O3.
Використання стабілізуючої суміші ДМСО+ПЕГ та ДМСО як розчинника для МЧК
складу Fe3O4, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/Al2O3 зменшує показник R білкових речовин плазми
крові. Поверхня Fe3O4/TiO2 характеризується найвищими показниками R білкових
речовин.
Для дослідження вилучення іонів Pb2+ з плазми крові готували суспензію
композитів у різних дисперсійних середовищах: у фізіологічному розчині, та 5%-х
ДМСО та ДМФА, розчинених у фізіологічному розчині. Адсорбцію проводили з
плазми крові людини, в яку вводили іони Pb2+.
Залежність адсорбції іонів Pb2+ від типу поверхні МЧК при використанні різних
дисперсійних середовищ та стабілізаторів наведено у табл. 2.
183
Таблиця 2. Ступінь вилучення (R, %) іонів Pb2+ поверхнями МЧК з плазми крові
людини
Дисперсійне
середовище
Fe3O4 Fe3O4/SiO2 Fe3O4/TiO2 Fe3O4/Al2O3
МЧК + ФР 99,8 94,1 52,9 95,0
МЧК+ДМФА 89,9 95,8 98,7 92,6
МЧК+
ДМФА +ПЕГ
88,7 99,8 97,2 71,4
МЧК+ДМСО 81,8 94,32 84,4 63,8
МЧК+
ДМСО + ПЕГ
97,4 93,3 77,1 60,6
Аналізуючи результати вимірювання ступеня вилучення іонів Pb2+ поверхнями
МЧК складу Fe3O4, Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 та Fe3O4/Al2O3 з плазми крові можна
відмітити, що для поверхні Fe3O4 оптимальними умовами адсорбції є використання
фізіологічного розчину – R = 99,8%.
Для композиту складу Fe3O4/SiO2 високі показники R (в межах 93,3 – 99,8%)
спостерігаються незалежно від складу розчинника та наявності стабілізатора. Для
Fe3O4/TiO2 використання фізіологічного розчину, розчину ДМСО та стабілізуючої
суміші ДМСО + ПЕГ значно погіршує адсорбцію Pb2+ з плазми крові. Адсорбційне
вилучення з показником R 97,2 – 98,7% спостерігається лише при використанні ДМФА
та стабілізуючої суміші ДМФА+ПЕГ.
Використання фізіологічного розчину та ДМФА не перешкоджає адсорбції Pb2+ на
поверхні Fe3O4/Al2O3 (R = 92,6–95,0%). Утворення оболонки з ПЕГ на поверхні МЧК
перешкоджає адсорбції білкових речовин (мінімальні показники R), але й перешкоджає
адсорбції зв’язаних з білковими речовинами іонів Pb2+ (R = 60,6 – 71,4%), або утворені
комплекси з білковими речовинами значно стійкіші за комплекси з поверхнею
Fe3O4/Al2O3.
Найкращі показники вилучення іонів Pb2+ з плазми крові, незалежно від
розчинника та стабілізуючої суміші, належать Fe3O4/SiO2 (R = 93,3 – 99,8%) та Fe3O4 (R
= 80–99%). Вилучення іонів Pb2+ поверхнями Fe3O4/TiO2 та Fe3O4/Al2O3 залежить від
типу розчинника та наявності стабілізатора ПЕГ.
В крові свинець циркулює у вигляді високодисперсного колоїду фосфатів та
альбумінатів свинцю, які утворюються в результаті його взаємодії з неорганічними
фосфатами та сульфуровмісними білками плазми та еритроцитів крові (гемоглобін
зв’язує до 99% свинцю) [11]. Взаємодіючи з білковими речовинами іони Pb2+ ,
проявляють себе як тіолова отрута, зв’язуючись з тіольними групами за схемою
2R–SH + Pb2+ → R–S-Pb–S–R + 2H+
При вилученні іонів свинцю з біологічних рідин, а саме з плазми крові,
важливим є збереження її білкового складу для подальшого використання.
Тому, враховуючи здатність білків комплексно зв’язувати катіони свинцю,
одночасно з іонами Pb2+ досліджували ступінь вилучення білкових речовин (табл. 3).
Збільшення ступеня вилучення білкових речовин у присутності іонів Pb2+ є
підтвердженням утворення стійких комплексів даних іонів з білковими речовинами
плазми крові та активними центрами на поверхні МЧК. Це дає можливість
прогнозувати вилучення іонів без змін білкового складу крові, що є надзвичайно
важливим для підтримання гомеостазу.
184
Таблиця 3. Ступінь вилучення (R, %) білкових речовин плазми крові при адсорбції
іонів Pb2+ на поверхнях МЧК
Дисперсійне
середовище
Fe3O4
Fe3O4/SiO2 Fe3O4/TiO2 Fe3O4/Al2O3
МЧК+ ФР 19,5 17,3 17,3 26,1
МЧК+
ДМФА +ПЕГ
23,9 17,3 26,1 28,2
МЧК+ДМСО 2,7 0,0 11,11 0,0
МЧК+
ДМСО + ПЕГ
0,0 0,0 23,53 0,0
Для поверхні Fe3O4 при використанні фізіологічного розчину показник R
загального білка після адсорбції іонів Pb2+становить 19,5%, що значно вище
попереднього результату (R = 8,7%, табл.1) вилучення білків до адсорбції свинцю.
Поясненням такої зміни є адсорбція хелатних комплексів білкових речовин з іонами
Pb2+, що утворюються в середовищі плазми крові. При використанні стабілізуючої
суміші ДМСО + ПЕГ адсорбція білкових речовин поверхнею Fe3O4 не відбувається,
при використанні ДМСО – спостерігається адсорбція білкових речовин з показником
R= 2,7 %.
При адсорбції іонів Pb2+ з плазми крові на поверхні Fe3O4/SiO2 при використанні
фізіологічного розчину та стабілізуючої суміші ДМФА+ПЕГ спостерігається адсорбція
білкових речовин плазми крові в межах 17,3%. Застосування ДМСО та суміші
ДМСО+ПЕГ перешкоджає адсорбції білкових речовин на поверхні даного типу МЧК.
Така тенденція характерна і для поверхні Fe3O4/Al2O3. Для поверхні Fe3O4/TiO2
характерні стійкі показники R білкових речовин незалежно від розчинників та
стабілізатора в межах 11,1 – 26,09 %.
Найнижчі показники R білкових речовин на поверхні МЧК спостерігаються при
використанні ДМСО як розчинника та стабілізуючої суміші ДМСО + ПЕГ, що
повністю збігається з попередніми результатами досліджень індивідуальної адсорбції
білкових речовин з плазми крові.
Висновки
Синтезовано магніточутливі нанокомпозити Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 і Fe3O4/Al2O3
на основі однодоменного магнетиту. Вивчено вплив поверхні композитів на адсорбцію
іонів Pb2+ з плазми крові людини.
Найкращі показники вилучення іонів Pb2+ з плазми крові, незалежно від
розчинника та стабілізуючої суміші, мають Fe3O4 (R = 80–99%) та Fe3O4/SiO2 (R = 93,3 –
99,8%) без змін білкового складу крові.
Вилучення іонів Pb2+ поверхнями нанокомпозитів Fe3O4/TiO2 та Fe3O4/Al2O3
залежить від типу розчинника та наявності стабілізатора ПЕГ.
Результати досліджень адсорбційної активності поверхонь магнетиту та
біосумісних композитів свідчать про їх перспективність щодо вилучення іонів Pb2+ з
плазми крові людини. Магнітні властивості композитів дозволяють застосовувати
принципи магнітної сепарації, які спрощують технологію розділення та видалення
речовин з біологічних рідин.
Література
1. Luciano Carlos, Fernando S. García Einschlag, Mónica C. González, Daniel O.
Applications of Magnetite Nanoparticles for Heavy Metal Removal from Wastewater.
Waste Water - Treatment Technologies and Recent Analytical Developments. 2013.
http://dx.doi.org/10.5772/54608
185
2. Petrova T. M., Fachikov L., Hristov. Y. The Magnetite as Adsorbent for Some Hazardous
Species from Aqueous Solutions: International Review of Chemical Engineering
(I.RE.CH.E.), -V. 3, -N. 2. March 2011.
3. Emadi M., Shams E., Amini M.. Removal of Zinc from Aqueous Solutions by Magnetite
Silica Core-Shell Nanoparticles. Journal of Chemistry, – V. 2013 (2013), Article ID
787682, 10 pages http://dx.doi.org/10.1155/2013/787682
4. Wen-Juan Li, Xian-Zhi Yao, Zheng Guo, Jin-Huai Liu, Xing-Jiu Huang. Fe3O4 with novel
nanoplate-stacked structure: Surfactant-free hydrothermal synthesis and application in
detection of heavy metal ions, Journal of Electroanalytical Chemistry, – V. 749, 15 July
2015, – P. 75-82, ISSN 1572-6657,
http://dx.doi.org/10.1016/j.jelechem.2015.04.038.
5. Hoang Vinh Tran, Lam Dai Tran, Thinh Ngoc Nguyen, Preparation of chitosan/magnetite
composite beads and their application for removal of Pb(II) and Ni(II) from aqueous
solution, Materials Science and Engineering: C, – V. 30, Issue 2,30 January 2010, – P. 304-
310, ISSN 0928-4931,
http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2009.11.008.
(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493109002999)
6. Hassan Karami, Heavy metal removal from water by magnetite nanorods. Chemical
Engineering Journal 219 (2013) 209–216. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.01.022.
7. Наноматериалы и нанокомпозиты в медицине, биологии, экологии. Под ред. А.П.
Шпака, В.Ф. Чехуна. Составители Горбик П.П., Туров В.В. – К.: Наукова думка,
2011. – С . 443.
8. Advances in Semiconductor Research: Physics of Nanosystems, Spintronics and
Technological Applications. Nova Science Publishers, New York. – 2014. – 307 p. Chapter
9. Magnetosensitive Nanocomposites with Functions of Medico-Biological Nanorobots:
Synthesis and Properties. – P. 161-198. (P.P. Gorbyk, L.B. Lerman, A.L. Petranovska and
S.P. Turanska, O.O. Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine).
9. Туранская С.П., Каминский А.Н., Кусяк Н.В., Туров В.В., Горбик П.П. Синтез,
свойства и применение магнитоуправляемых адсорбентов// Поверхность. Сб.науч.
тр. – 2012. – Вып. 4(19), – С. 266-292.
10. В. Л. Стародумов Дефицит нутриентов как возможное условие развития
интоксикации, вызванной воздействием малих доз свинца // Гигиена и санитария. -
2003. – № 3, – С. 60-62.
11. Стежка В.А. Науково обґрунтовані принципи і підходи до вторинної медико-
біологічної профілактики екологічно обумовленої та професійної патології,
пов’язаної з впливом на людину сполук свинцю // Современные проблемы
токсикологии.– 2005.– № 4.– С. 63–69.
12. T.J. Meredith, J.A.Haines, J.C. Berget IPCS/CEC evaluation of clinical efficacy of
chelating agents used in the treatment of poisoning //3-rd Int. Symp."Chelat. Agents
Pharmacol. Toxicol. and Ther." Plzen. Lek. Sb. —1990. —Suppl. 62. —P. 13—15.
13. Свідоцтво про реєстрацію авторського права № 46056 «Тимчасовий технологічний
регламент на виробництво речовини «Магнетит У» ТТР 03291669.012:2012», Горбик
П.П., Абрамов М.В., Петрановська А.Л., Турелик М.П., Васильєва О.А.,
зареєстровано в державній службі інтелектуальної власності України 17.10.2012.
14. Семко Л.С., Горбик П.П., Сторожук Л.П., Дзюбенко Л.С., Дубровін І.В., Оранська
О.І. Модифікування магнетиту диоксидом кремнію // Фізика і хімія твердого тіла. –
2007. – Т.8, № 3. – С.526 – 532.
15. Семко Л.С., Горбик П.П., Чуйко О.О., Сторожук Л.П., та інш. Модифікування
магнетиту діоксидом титану та властивості одержаних нанокомпозитів // Доповіді
НАН України. – 2007. - №2. – С. 150-157.
16. Петрановская А.Л., Усов Д.Г., Абрамов М.В., Демченко Ю.О., Кордубан О.М..
Модифицирование поверхности нанокристаллического магнетита изопропилатом
алюминия. Химия, физика и технология поверхности: Межвед. Сб. Науч. Тр. / Ин-т
186
химии поверхности им. А.А. Чуйко НАН Украины;.- К.:Наукова думка, 2007.- Вып.
13. – С. 310-321.
17. Плотнікова К.С. Практикум з клінічних лабораторних досліджень. – К.: Здоров'я. –
2002. – С. 237.
18. Любина А.Я. Клинические лабораторные. – М.: Медицина. – 1984.- С. 320.
19. Манастирська О.С. Клінічні лабораторні дослідження. Вінниця Н. Кн. – 2007. –
С.165.
20. Мотузний В. О. Біологія. — К.: Вища шк. – 2002. – 622 с.
21. Медична енциклопедія. В 4-х тт. – М. – 1996.
22. Федонюк Я.І., Білик Л.С., Микула Н.Х. Анатомія та фізіологія з патологією. –
Тернопіль: Укрмедкнига. – 2001. – 680 с.
23. Шпак А.П., Чехун В.Ф., Горбик П.П., Туров В.В. Наноматериалы и композиты в
медицине, биологии, экологии.– К.: Наукова думка, 2011. – 444 с.
АДСОРБЦИЯ КАТИОНОВ Pb2+ В ПЛАЗМЕ КРОВИ НАНОКОМПОЗИТАМИ НА
ОСНОВЕ МАГНЕТИТА
А.П. Кусяк1, А.Л. Петрановская2, П.П. Горбик2
1Житомирский государственный университет им. Ивана Франко,
ул. В.Бердичевская 40, Житомир 10008, Украина, a_kusyak@ukr.net
2Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины,
ул. Генерала Наумова 17, Киев 03164, Украина, pgorbyk@mail.ru
Исследована адсорбционная способность магнетита и композитов состава
Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/Al2O3 относительно катионов Pb2+ в плазме крови
человека. Изучено влияние растворителя и стабилизатора на адсорбцию катионов
свинца и белковых соединений в среде плазмы крови. Показано влияние химического
модифицирования поверхности магнетита на адсорбционные свойства
синтезированных композитов. Сделан вывод о перспективности синтезированных
нанокомпозитов как сорбентов медико-биологического, технического и экологического
назначения.
ADSORPTION OF Pb2+ CATIONS IN HUMAN BLOOD SERUM BY
NANOCOMPOSITES BASED ON THE MAGNETITE
A.P. Kusyak1, A.L. Petranovska2, P.P. Gorbyk2
1Zhytomyr State University named after Ivan Franko,
V. Berdichevska str. 40, 10008, Zhytomyr, Ukraine, a_kusyak@ukr.net
2Chuіko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine
17 General Naumov Str., Kyiv, 03164, Ukraine, petranovska@ukr.net
The adsorption capacity of magnetite and Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/Al2O3
composites towards Pb2+ cations in human serum was investigated. The effect of the solvent
and the stabilizer on the adsorption of lead cations and protein compounds in blood serum
medium was studied. The effect of chemical modification of the magnetite surface on
adsorption properties of the synthesized composites was showed. The conclusion about
prospects of synthesized nanocomposites as a medical-biological sorbents, its technical and
environmental purposes was made.
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-618 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:16:04Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/28/b7b0045b83fd5cc8d7c2b3889a943628.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6182019-02-11T11:16:52Z Adsorption of Pb2+ cations in human blood serum by nanocomposites based on the magnetite Адсорбция катионов Pb2+ в плазме крови нанокомпозитами на основе магнетита Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту Kusyak, A. P. Petranovska, A. L. Gorbyk, P. P. The adsorption capacity of magnetite and Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/Al2O3 composites towards Pb2+ cations in human serum was investigated. The effect of the solvent and the stabilizer on the adsorption of lead cations and protein compounds in blood serum medium was studied. The effect of chemical modification of the magnetite surface on adsorption properties of the synthesized composites was showed. The conclusion about prospects of synthesized nanocomposites as a medical-biological sorbents, its technical and environmental purposes was made. Исследована адсорбционная способность магнетита и композитов состава Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 и Fe3O4/Al2O3 относительно катионов Pb2+ в плазме крови человека. Изучено влияние растворителя и стабилизатора на адсорбцию катионов свинца и белковых соединений в среде плазмы крови. Показано влияние химического модифицирования поверхности магнетита на адсорбционные свойства синтезированных композитов. Сделан вывод о перспективности синтезированных нанокомпозитов как сорбентов медико-биологического, технического и экологического назначения. Досліджено здатність магнетиту та композитів складу Fe3O4/SiO2, Fe3O4/TiO2 і Fe3O4/Al2O3 щодо вилучення катіонів Pb2+ з плазми крові людини. Вивчено вплив дисперсійного середовища та стабілізатора на адсорбцію катіонів Pb2+ і білкових речовин в плазмі крові. Встановлено вплив хімічного модифікування поверхні магнетиту на адсорбційні властивості синтезованих композитів. Зроблено висновок про перспективність синтезованих нанокомпозитів для сорбційної очистки біологічних рідин. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2016-10-06 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/618 10.15407/Surface.2016.08.179 Surface; No. 8(23) (2016): Surface; 179-186 Поверхность; № 8(23) (2016): Поверхность; 179-186 Поверхня; № 8(23) (2016): Поверхня; 179-186 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2016.08 uk https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/618/618 Авторське право (c) 2016 A.P. Kusyak, A.L. Petranovska, P.P. Gorbyk |
| spellingShingle | Kusyak, A. P. Petranovska, A. L. Gorbyk, P. P. Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| title | Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| title_alt | Adsorption of Pb2+ cations in human blood serum by nanocomposites based on the magnetite Адсорбция катионов Pb2+ в плазме крови нанокомпозитами на основе магнетита |
| title_full | Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| title_fullStr | Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| title_full_unstemmed | Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| title_short | Адсорбція катіонів Pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| title_sort | адсорбція катіонів pb2+ з плазми крові нанокомпозитами на основі магнетиту |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/618 |
| work_keys_str_mv | AT kusyakap adsorptionofpb2cationsinhumanbloodserumbynanocompositesbasedonthemagnetite AT petranovskaal adsorptionofpb2cationsinhumanbloodserumbynanocompositesbasedonthemagnetite AT gorbykpp adsorptionofpb2cationsinhumanbloodserumbynanocompositesbasedonthemagnetite AT kusyakap adsorbciâkationovpb2vplazmekrovinanokompozitaminaosnovemagnetita AT petranovskaal adsorbciâkationovpb2vplazmekrovinanokompozitaminaosnovemagnetita AT gorbykpp adsorbciâkationovpb2vplazmekrovinanokompozitaminaosnovemagnetita AT kusyakap adsorbcíâkatíonívpb2zplazmikrovínanokompozitaminaosnovímagnetitu AT petranovskaal adsorbcíâkatíonívpb2zplazmikrovínanokompozitaminaosnovímagnetitu AT gorbykpp adsorbcíâkatíonívpb2zplazmikrovínanokompozitaminaosnovímagnetitu |